JP2021190908A - Band rejection filter, composite filter, and communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、信号のうち所定の阻止帯域内の周波数を有する成分を減衰させる帯域阻止フィルタ、当該帯域阻止フィルタを含む複合フィルタ、及び当該複合フィルタを含む通信装置に関する。 The present disclosure relates to a band blocking filter that attenuates a component of a signal having a frequency within a predetermined blocking band, a composite filter including the band blocking filter, and a communication device including the composite filter.
バンドパスフィルタとして、回路基板の導体によって構成されたフィルタと、回路基板に実装された弾性波チップによって構成された弾性波フィルタとを有するものが知られている(例えば下記特許文献1)。弾性波は、例えば、SAW(Surface Acoustic Wave)及びBAW(Bulk Acoustic Wave)である。公知のように、バンドパスフィルタは、電気信号のうち、所定の通過帯域内の周波数を有する成分を通過させる(通過帯域外の周波数を有する成分を減衰させる。)。特に文献を例示しないが、電気信号のうち、所定の阻止帯域内の周波数を有する成分を減衰させる帯域阻止フィルタも知られている。
As a bandpass filter, a filter having an elastic wave filter composed of a conductor of a circuit board and an elastic wave filter composed of an elastic wave chip mounted on the circuit board is known (for example,
通過帯域と阻止帯域との境界における減衰の傾きを急峻にすることが容易な帯域阻止フィルタ、複合フィルタ及び通信装置が待たれる。 Bandwidth blocking filters, compound filters and communication devices that can easily steep the slope of attenuation at the boundary between the passband and the blocking band are awaited.
本開示の一態様に係る帯域阻止フィルタは、通過帯域と、当該通過帯域に対して低周波数側又は高周波数側に位置する阻止帯域とを有しており、信号経路を流れる信号のうち、前記阻止帯域内の周波数を有する成分を減衰させる帯域阻止フィルタであって、1以上の弾性波共振子を有しており、該1以上の弾性波共振子それぞれが共振周波数及び反共振周波数を有している弾性波チップと、1以上の回路基板を有しており、該1以上の回路基板の導体によって1以上の第1インダクタ及び1以上の第2インダクタが構成されている基板構造体と、を有しており、前記弾性波チップ及び前記基板構造体によって、前記信号経路を流れる信号のうち、前記阻止帯域の少なくとも一部の帯域内の周波数を有する成分を減衰させる弾性波フィルタと、前記信号経路と基準電位部とを接続しており、前記信号経路と前記基準電位部との間のインピーダンスが極小値となる共振周波数を有しているノッチフィルタと、が構成されており、前記弾性波フィルタは、前記1以上の弾性波共振子が含んでいる、前記信号経路の一部を構成している1以上の直列共振子と、前記1以上の第1インダクタと、を有しており、前記ノッチフィルタは、前記1以上の第2インダクタを有しており、前記1以上の直列共振子の少なくとも1つの前記反共振周波数が、前記ノッチフィルタの前記共振周波数と前記通過帯域との間に位置している。 The band-stop filter according to one aspect of the present disclosure has a pass band and a block band located on the low frequency side or the high frequency side with respect to the pass band, and among the signals flowing in the signal path, the above-mentioned A band-stop filter that attenuates a component having a frequency within the blocking band, and has one or more elastic wave resonators, and each of the one or more elastic wave resonators has a resonance frequency and an anti-resonance frequency. An elastic wave chip and a board structure having one or more circuit boards, wherein one or more first inductors and one or more second inductors are configured by the conductors of the one or more circuit boards. An elastic wave filter that attenuates a component having a frequency within at least a part of the blocking band among the signals flowing in the signal path by the elastic wave chip and the substrate structure. A notch filter that connects the signal path and the reference potential portion and has a resonance frequency at which the impedance between the signal path and the reference potential portion becomes the minimum value is configured, and the elasticity thereof. The wave filter has one or more series resonators constituting a part of the signal path, and one or more first inductors, which are included in the one or more elastic wave resonators. The notch filter has one or more second inductors, and the anti-resonance frequency of at least one of the one or more series resonators is between the resonance frequency of the notch filter and the pass band. Is located in.
本開示の一態様に係る複合フィルタは、上記帯域阻止フィルタと、前記阻止帯域に対して前記帯域阻止フィルタの前記通過帯域側に隣接する第2通過帯域を有しており、前記信号経路を流れる信号のうち、前記第2通過帯域外の周波数を有する成分を減衰させるバンドパスフィルタと、を有している。 The composite filter according to one aspect of the present disclosure has the band blocking filter and a second pass band adjacent to the pass band side of the band blocking filter with respect to the blocking band, and flows through the signal path. It has a bandpass filter that attenuates a component having a frequency outside the second pass band of the signal.
本開示の一態様に係る通信装置は、上記複合フィルタと、前記複合フィルタに対して入力側及び出力側の一方に電気的に接続されているアンテナと、前記複合フィルタに対して入力側及び出力側の他方に電気的に接続されている集積回路素子と、を有している。 The communication device according to one aspect of the present disclosure includes the composite filter, an antenna electrically connected to one of the input side and the output side of the composite filter, and the input side and the output of the composite filter. It has an integrated circuit element that is electrically connected to the other side.
上記の構成によれば、通過帯域と阻止帯域との境界における減衰の傾きを急峻にすることが容易である。 According to the above configuration, it is easy to steep the slope of attenuation at the boundary between the pass band and the blocking band.
以下、図面を参照して本開示に係る複数の実施形態について説明する。第1実施形態の説明の後においては、基本的に、先に説明された実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及が無い事項については、先に説明された実施形態と同様とされてよい。また、先に説明された実施形態の構成と対応する構成については、相違点があっても同一の符号を用いることがある。 Hereinafter, a plurality of embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. After the description of the first embodiment, basically, only the differences from the previously described embodiments will be described. Matters not specifically mentioned may be the same as those described above. Further, with respect to the configuration corresponding to the configuration of the embodiment described above, the same reference numerals may be used even if there are differences.
<第1実施形態>
(複合フィルタ)
図1(a)は、実施形態に係る複合フィルタ1の構成を模式的に示すブロック図である。
<First Embodiment>
(Composite filter)
FIG. 1A is a block diagram schematically showing the configuration of the
複合フィルタ1は、例えば、入力端子3Aに入力された電気信号のうち所定の通過帯域内の周波数を有する成分(別の観点では電気信号)を出力端子3Bから出力するバンドパスフィルタとして構成されている。別の観点では、複合フィルタ1は、入力端子3Aから出力端子3Bまでの信号経路9を流れる電気信号のうち通過帯域外の周波数を有する成分を減衰させる。なお、入力端子3A及び出力端子3Bは、複合フィルタ1の一部と捉えられてもよいし、複合フィルタ1とは別個の部材と捉えられてもよい。
The
複合フィルタ1は、信号経路9上に順に位置しているバンドパスフィルタ5(以下、「BPフィルタ5」と略すことがある。)及び帯域阻止フィルタ7(以下、「BEフィルタ7」と略すことがある。)を有している。なお、BPフィルタ5及びBEフィルタ7の入力端子3A側から出力端子3B側への順番は、図示の例とは逆であってもよい。
The
本開示の説明において、各種のフィルタに関して、フィルタが信号経路9上に位置しているという場合において、又はそのような文章表現に沿った態様で模式的なブロック図が示されている場合において、フィルタのより詳細な構成は、そのような文章表現及び/又は模式的なブロック図に合致していないことがある。例えば、より詳細な構成に着目したときに、フィルタは、信号経路9の一部を構成している態様(表現どおりの態様)であってもよいし、信号経路9から不要な信号を基準電位部17(図2(a)参照)に逃がすように信号経路9と基準電位部との間に接続されている態様であってもよいし、両者の組み合わせであってもよい。
In the description of the present disclosure, with respect to the various filters, in the case where the filter is located on the
複合フィルタ1は、図示以外の構成を備えていてもよい。例えば、複合フィルタ1は、BPフィルタ5及び帯域阻止フィルタ7以外のフィルタを含んでいてもよいし、抵抗体、インダクタ及び/又はキャパシタ等の素子を含んでいてもよい。また、別の観点では、複合フィルタ1は、フィルタリングを目的とした構成だけでなく、インピーダンス整合等の他の目的を有する構成を含んでいてもよい。上記のように図示以外の構成が設けられていてもよいことは、特に断りがない限り、複合フィルタ1内の各種のフィルタ(5、7、11及び13等)についても同様である。基準電位部17は、基準電位が付与される導体である。基準電位としては、代表的には0Vを例示できるが、これに限られない。
The
図1(b)は、BPフィルタ5及びBEフィルタ7のフィルタ特性を示す図である。
FIG. 1B is a diagram showing the filter characteristics of the
この図において、横軸f(Hz)は周波数を示しており、紙面右側ほど周波数が高い。縦軸A(dB)は減衰量を示しており、紙面下側ほど減衰量が大きい。なお、減衰量は、通常、負の値で表される。実施形態の説明において、減衰量が大きい、又は小さいという表現は、基本的に、減衰量の絶対値が大きい、又は小さいことを意味する。線LPは、BPフィルタ5の特性を示している。線LEは、BEフィルタ7の特性を示している。
In this figure, the horizontal axis f (Hz) indicates the frequency, and the frequency is higher toward the right side of the paper. The vertical axis A (dB) shows the amount of attenuation, and the amount of attenuation is larger toward the lower side of the paper. The amount of attenuation is usually represented by a negative value. In the description of the embodiment, the expression that the amount of attenuation is large or small basically means that the absolute value of the amount of attenuation is large or small. The line LP shows the characteristics of the
BPフィルタ5は、通過帯域PB内の周波数を有する信号を通過させるように構成されている。すなわち、BPフィルタ5の減衰量は、通過帯域PB内において小さく、通過帯域PB外において大きい。また、BEフィルタ7は、阻止帯域EB内の周波数を有する信号を減衰させるように構成されている。すなわち、BEフィルタ7の減衰量は、阻止帯域EB内において大きく、阻止帯域EB外において小さい。
The
特に符号を付さないが、線LPにおいて、通過帯域PBの両側の減衰量が変化している帯域は、BPフィルタ5の遷移帯域である。当該遷移帯域よりも外側(通過帯域PBから離れる側)の減衰量が大きい帯域は、BPフィルタ5の阻止帯域である。線LEにおいて、阻止帯域EBの両側の減衰量が変化している帯域は、BEフィルタ7の遷移帯域である。当該遷移帯域よりも外側(阻止帯域EBから離れる側)の減衰量が小さい帯域は、BEフィルタ7の通過帯域である。BEフィルタ7の2つの通過帯域のうち、BPフィルタ5の通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)の通過帯域を通過帯域XBと呼称する。高周波数側の通過帯域XBの上限の周波数は、理論上は無限大である。BEフィルタ7の低周波数側の通過帯域(符号省略)の下限の周波数は、理論上は0である。
Although not particularly designated, in the line LP, the band in which the attenuation amount on both sides of the pass band PB changes is the transition band of the
BEフィルタ7の阻止帯域EBは、例えば、BPフィルタ5の通過帯域PBに対してその低周波数側に隣接している。通過帯域PBの帯域幅は、例えば、阻止帯域EBの帯域幅よりも広い。また、BPフィルタ5において、遷移帯域の減衰量の変化率(絶対値のみに着目する。以下、同様。)は、BEフィルタ7の遷移帯域の減衰量の変化率よりも小さい。換言すれは、通過帯域PBの両側における線LPの傾きは、阻止帯域EBの両側における線LEの傾きよりも緩やかである。なお、このような傾きを減衰の傾きというものとする。
The blocking band EB of the
一般に、通過帯域PB又は阻止帯域EBを広く確保しようとすると、遷移帯域における減衰の傾きは緩やかになる。図示の例では、BPフィルタ5は、比較的広い通過帯域PBを有するように構成されており、その結果、通過帯域PBの両側における減衰の傾きが緩やかになっている。一方、通常、遷移帯域における減衰の傾きが急峻なほどフィルタの特性がよいとされる。
In general, when trying to secure a wide pass band PB or stop band EB, the slope of attenuation in the transition band becomes gentle. In the illustrated example, the
図1(c)は、複合フィルタ1のフィルタ特性を示す図である。
FIG. 1 (c) is a diagram showing the filter characteristics of the
この図において、横軸及び縦軸は、図1(b)の横軸及び縦軸と同様であり、その縮尺も図1(b)と同様である。図中の線LCは、複合フィルタ1のフィルタ特性を示している。
In this figure, the horizontal axis and the vertical axis are the same as the horizontal axis and the vertical axis of FIG. 1 (b), and the scale thereof is also the same as that of FIG. 1 (b). The line LC in the figure shows the filter characteristics of the
複合フィルタ1のフィルタ特性は、例えば、BPフィルタ5のフィルタ特性において、通過帯域PBの低周波数側における減衰の傾きを急峻にしたようなものとなる。当該減衰の傾きは、BEフィルタ7の阻止帯域EBの高周波数側における減衰の傾きと概ね同等である。このように、BPフィルタ5及びBEフィルタ7を組み合わせることによって、例えば、比較的広い通過帯域CBを有し、かつ通過帯域CBの低周波数側における減衰の傾きが急峻な複合フィルタ1を得ることができる。
The filter characteristic of the
流通されている製品等において、通過帯域(例えばPB、XB及びCB)及び阻止帯域(例えばEB)は、適宜に特定されてよい。例えば、仕様書によって特定されてもよいし、製品のフィルタ特性を計測することによって特定されてもよい。通過帯域及び阻止帯域に要求される減衰量は、複合フィルタ1が適用される機器等によって異なる。一例として、減衰量の絶対値が5dB以下又は3dB以下の周波数帯が通過帯域として特定されてよい。また、一例として、減衰量の絶対値が30dB以上の周波数帯が阻止帯域として特定されてよい。
In the products and the like on the market, the pass band (for example, PB, XB and CB) and the blocking band (for example, EB) may be appropriately specified. For example, it may be specified by a specification or by measuring the filter characteristics of a product. The amount of attenuation required for the pass band and the stop band differs depending on the device to which the
通過帯域CB及びPB並びに阻止帯域EBの帯域幅及び中心周波数等の具体的な値は任意である。なお、中心周波数は、帯域の下限の周波数と帯域の上限の周波数との中央の周波数(別の観点では両者の平均値)である。通過帯域CB又はPBの中心周波数の範囲の一例を挙げると、500MHz以上30GHz以下である。また、通過帯域CB又はPBは、適宜な通信規格に従って設定されてよい。この場合において、通過帯域CB又はPBは、規格で定められた1つの帯域にのみ対応していてもよいし、規格で定められた2以上の帯域を含んでいてもよい。 Specific values such as the bandwidth and center frequency of the pass band CB and PB and the blocking band EB are arbitrary. The center frequency is the center frequency between the lower limit frequency of the band and the upper limit frequency of the band (an average value of the two from another viewpoint). An example of the range of the center frequency of the pass band CB or PB is 500 MHz or more and 30 GHz or less. Further, the pass band CB or PB may be set according to an appropriate communication standard. In this case, the pass band CB or PB may correspond to only one band defined by the standard, or may include two or more bands defined by the standard.
既述のように、BEフィルタ7の阻止帯域EBは、BPフィルタ5の通過帯域PB(別の観点では複合フィルタ1の通過帯域CB)に対して隣接している。ここでいう隣接は、例えば、BEフィルタ7の通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)の遷移帯域の少なくとも一部と、BPフィルタ5の阻止帯域EB側(本実施形態では低周波数側)の遷移帯域の少なくとも一部とが重複することとされてよい。また、隣接は、阻止帯域EBの少なくとも一部がBPフィルタ5の阻止帯域EB側の遷移帯域の少なくとも一部に重複することとされてもよい。逆説的であるが、隣接は、複合フィルタ1の、阻止帯域EB側の遷移帯域における減衰の傾きが、BEフィルタ7によって、BPフィルタ5の、阻止帯域EB側の遷移帯域における減衰の傾きよりも急峻になっていることとされてもよい。
As described above, the blocking band EB of the
図示の例では、BEフィルタ7の通過帯域PB側の遷移帯域の、通過帯域PB側の端部(別の観点では通過帯域XBの阻止帯域EB側の端部)の周波数と、通過帯域PBの阻止帯域EB側の端部の周波数とは一致している。ただし、図示の例とは異なり、BEフィルタ7の通過帯域PB側の遷移帯域の一部又は全部と通過帯域PBの一部とは重複していてもよい。逆に、BEフィルタ7の通過帯域PB側の遷移帯域と通過帯域PBとは離れていてもよい。
In the illustrated example, the frequency of the transition band on the pass band PB side of the
図示の例では、阻止帯域EBの通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)の端部の周波数は、通過帯域PBの阻止帯域EB側の端部の周波数から離れている。ただし、図示の例とは異なり、両者は一致していてもよい。また、阻止帯域EBと通過帯域PBとは一部同士が重複していてもよい。 In the illustrated example, the frequency of the end portion of the pass band EB on the pass band PB side (high frequency side in this embodiment) is separated from the frequency of the end portion of the pass band PB on the stop band EB side. However, unlike the illustrated example, the two may be the same. Further, the blocking band EB and the passing band PB may partially overlap each other.
図示の例では、複合フィルタ1の通過帯域CBと、BPフィルタ5の通過帯域PBとは一致している。ただし、図示の例とは異なり、BPフィルタ5の通過帯域PBの一部と、BEフィルタ7の通過帯域PB側の遷移帯域の一部(さらには阻止帯域EBの一部)とが重複することによって、通過帯域CBは、通過帯域PBよりも狭くなっていてもよい。実施形態の説明では、基本的に、通過帯域BPと通過帯域CBとが一致する態様を例に取る。また、便宜上、両者を区別しないことがある。
In the illustrated example, the pass band CB of the
(バンドパスフィルタ)
BPフィルタ5の構成は、公知の種々の構成、又は公知の構成を応用した構成とされてよい。例えば、BPフィルタ5は、インダクタ(コイル)及びキャパシタ(コンデンサ)を含む共振回路(換言すればLC回路)を利用するもの、導体間に誘電体を配置した誘電体共振器を利用するもの(誘電体フィルタ)、及び/又は弾性波を利用する弾性波フィルタとされてよい。共振回路(LC回路)を利用するBPフィルタ5は、例えば、比較的低温で焼成されて作製され、セラミックからなる積層基板にインダクタ及びキャパシタとなる導体を配置したLTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)フィルタとされてよい。
(Bandpass filter)
The configuration of the
(帯域阻止フィルタ)
図2(a)は、BEフィルタ7の構成を模式的に示すブロック図である。
(Bandwidth blocking filter)
FIG. 2A is a block diagram schematically showing the configuration of the
BEフィルタ7は、信号経路9上に順に位置している弾性波フィルタ11及びノッチフィルタ13を有している。この2つのフィルタの信号経路9上における並び順は任意である。例えば、2つのフィルタのうちいずれのフィルタが入力端子3A側となってもよいし、いずれのフィルタがBPフィルタ5側となってもよい。
The
弾性波フィルタ11は、阻止帯域EB(及び/又はその周囲の帯域)の少なくとも一部の帯域内の周波数を有する信号(不要信号)を減衰させるフィルタである。弾性波フィルタ11は、少なくとも1つの弾性波共振子15を有している。図2では、弾性波共振子15として、信号経路9の一部を構成している直列共振子15Sが例示されている。
The
ノッチフィルタ13も、弾性波フィルタ11と同様に、阻止帯域EB(及び/又はその周囲の帯域)の少なくとも一部の帯域内の周波数を有する信号(不要信号)を減衰させるフィルタである。ノッチフィルタ13は、例えば、信号経路9と基準電位部17とを接続しており、不要信号を基準電位部17へ逃がす。ノッチフィルタ13のより具体的な構成は任意である。ただし、以下では、ノッチフィルタ13が弾性波を利用しない(弾性波フィルタでない)態様を例に取る。基準電位部17は、図2(a)に表現されているように、ノッチフィルタ13とは別の部位として捉えられてもよいし、図2(a)の表現とは異なり、ノッチフィルタ13の一部として捉えられてもよい。
Like the
なお、ノッチフィルタは、所定の阻止帯域の信号を減衰させる帯域阻止フィルタの一種であり、また、通常、阻止帯域が狭い(別の観点ではQ値が高い)帯域阻止フィルタを指す。本開示においては、帯域阻止フィルタ7との対比において、ノッチフィルタの語を用いている。従って、例えば、ノッチフィルタ13は、帯域阻止フィルタ7に比較して阻止帯域が狭い、及び/又はQ値が高い。その一方で、ノッチフィルタ13は、絶対値の観点において、又は一般的な帯域阻止フィルタとの比較の観点において、阻止帯域が狭い(又はQ値が高い)必要は無い。
The notch filter is a kind of band-stop filter that attenuates a signal in a predetermined blocking band, and usually refers to a band-stop filter having a narrow blocking band (a high Q value from another viewpoint). In the present disclosure, the term notch filter is used in comparison with the band-
図2(b)は、弾性波フィルタ11及びノッチフィルタ13のフィルタ特性を説明するための図である。
FIG. 2B is a diagram for explaining the filter characteristics of the
この図において、横軸f(Hz)は周波数を示しており、紙面右側ほど周波数が高い。左側の縦軸A(dB)は減衰量を示しており、紙面下側ほど減衰量が大きい。右側の縦軸|Z|(Ω)は、インピーダンスの絶対値を示しており、紙面上側ほど|Z|が大きい。線LEは、図1(b)の線LEと同様に、BEフィルタ7の減衰量を示している。線LEの形状から理解されるように、図2(b)は、主として阻止帯域EB及びその周辺の周波数の範囲を示している。線LSは、直列共振子15Sの|Z|を示している。線LNは、ノッチフィルタ13における、信号経路9と基準電位部17との間の|Z|を示している。なお、以下の説明において、ノッチフィルタ13の|Z|は、特に断りがない限り、信号経路9と基準電位部17との間の|Z|を指す。
In this figure, the horizontal axis f (Hz) indicates the frequency, and the frequency is higher toward the right side of the paper. The vertical axis A (dB) on the left side indicates the amount of attenuation, and the amount of attenuation is larger toward the lower side of the paper. The vertical axis | Z | (Ω) on the right side indicates the absolute value of the impedance, and | Z | is larger toward the upper side of the paper. The line LE shows the attenuation amount of the
直列共振子15S(別の観点では弾性波共振子15)は、|Z|が極小値となる共振周波数fsrと、|Z|が極大値となる反共振周波数fsaとを有している。反共振周波数fsaは、例えば、共振周波数fsrよりも高い(逆であってもよい。)。直列共振子15Sは、信号経路9の一部を構成しているから、信号経路9を流れる信号のうち、反共振周波数fsaを中心とする帯域内の成分を減衰させる。一方、反共振周波数fsaは、阻止帯域EB内(又はその周囲)に位置している。これにより、阻止帯域EBの少なくとも一部の帯域の信号が減衰される。
The
ノッチフィルタ13は、|Z|が極小値となる共振周波数fnrを有している。ここでの|Z|は、既述のように信号経路9と基準電位部17との間の|Z|であるから、ノッチフィルタ13は、信号経路9を流れる信号のうち、共振周波数fnrを中心とする帯域内の成分を基準電位部17へ逃がす。一方、共振周波数fnrは、阻止帯域EB内(又はその周囲)に位置している。これにより、阻止帯域EBの少なくとも一部の帯域の信号が減衰される。
The
直列共振子15Sの反共振周波数fsaは、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrに対して、通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)に位置している。また、一般に、弾性波フィルタは、他の構成のフィルタに比較して、遷移帯域における減衰の傾きが急峻である。これらのことから、BEフィルタ7の通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)における減衰の傾きは、例えば、BEフィルタ7の通過帯域PB側とは反対側(本実施形態では低周波数側)における減衰の傾き、及びBPフィルタ5の減衰の傾きに比較して急峻となっている。一方で、ノッチフィルタ13によって、例えば、阻止帯域EBの帯域幅が確保される。
The anti-resonance frequency fsa of the
後に例示するように、弾性波フィルタ11は、複数の直列共振子15Sを有していてよい。この場合、複数の反共振周波数fsaは、一部又は全部が互いに同一(公差が存在する場合も含む)であってもよいし、互いに異なっていてもよい。後者の場合における周波数差は適宜に設定されてよく、例えば、阻止帯域EBの帯域幅の半分未満であってもよいし、半分以上であってもよい。複数の反共振周波数fsaの一部又は全部が互いに同一の場合においては、例えば、弾性波フィルタ11の阻止帯域内の減衰量を大きくすることができる。複数の反共振周波数fsaの一部又は全部が互いに異なっている場合においては、例えば、複数の減衰極が形成されることによって、弾性波フィルタ11の阻止帯域を広くすることができる。
As illustrated later, the
互いに異なる複数の反共振周波数fsaが存在する場合、少なくとも1つが共振周波数fnrに対して通過帯域PB側に位置している。これにより、上述した急峻化の作用が多少なりとも奏される。もちろん、全ての反共振周波数fsaが共振周波数fnrよりも通過帯域PB側に位置していてもよいし、5割以上の数の反共振周波数fsaが共振周波数fnrよりも通過帯域PB側に位置していてもよい。 When a plurality of antiresonant frequencies fsa different from each other exist, at least one of them is located on the passband PB side with respect to the resonance frequency fnr. As a result, the above-mentioned steepening action is exerted to some extent. Of course, all the anti-resonance frequency fsa may be located on the passing band PB side of the resonance frequency fnr, and 50% or more of the anti-resonance frequency fsa may be located on the passing band PB side of the resonance frequency fnr. May be.
直列共振子15Sの共振周波数fsr及び反共振周波数fsa、並びにノッチフィルタ13の共振周波数fnrは、通過帯域CB及びPB並びに阻止帯域EBに対して適宜な位置関係で設定されてよい。例えば、共振周波数fnrよりも通過帯域PB側に位置する反共振周波数fsa、及び/又はそうでない反共振周波数fsaは、阻止帯域EBの中心周波数に対して、通過帯域PB側(本実施形態では高周波数側)に位置していてもよいし(図示の例)、一致していてもよいし、通過帯域PBとは反対側(本実施形態では低周波数側)に位置していてもよい。共振周波数fsrは、阻止帯域EB内に位置していてもよいし(図示の例)、阻止帯域EB外に位置していてもよい。共振周波数fnrは、阻止帯域EBの中心周波数に対して、通過帯域PB側に位置していてもよいし、一致していてもよいし、通過帯域PBとは反対側に位置していてもよい(図示の例)。
The resonance frequency fsr and antiresonance frequency fsa of the
直列共振子15Sの共振周波数fsr及び反共振周波数fsa、並びにノッチフィルタ13の共振周波数fnrの相対的な位置関係も適宜に設定されてよい。例えば、共振周波数fnaよりも通過帯域PB側に位置する反共振周波数fsa(第1の反共振周波数とする)と、共振周波数fnaとの周波数差は、阻止帯域EBの帯域幅の半分未満であってもよいし、半分以上であってもよい。また、当該周波数差は、上記第1の反共振周波数を有する直列共振子15Sの共振周波数fsrと第1の反共振周波数との周波数差に対して、小さくてもよいし、同等でもよいし(図示の例)、大きくてもよい。また、共振周波数fnrは、共振周波数fnrよりも通過帯域PB側に位置する反共振周波数fsaを有する直列共振子15Sの共振周波数fsrに対して、通過帯域PB側に位置していてもよいし、一致していていてもよいし(図示の例)、通過帯域PBとは反対側に位置していていてもよい。
The relative positional relationship between the resonance frequency fsr and the antiresonance frequency fsa of the
(帯域阻止フィルタの回路構成)
図3は、複合フィルタ1のより詳細な構成を示す回路図である。
(Circuit configuration of band cutoff filter)
FIG. 3 is a circuit diagram showing a more detailed configuration of the
既述のように、複合フィルタ1は、入力端子3Aから出力端子3Bまでの信号経路9上に、BPフィルタ5及びBEフィルタ7を有している。BEフィルタ7は、弾性波フィルタ11及びノッチフィルタ13を有している。
As described above, the
図3では、図示の都合上、複数の基準電位部17が示されている。この複数の基準電位部17の一部又は全部は、実際に互いに異なる導体であってもよいし、実際には互いに同一の導体であってもよい。また、前者の場合において、複数の基準電位部17を構成する互いに異なる複数の導体は、複合フィルタ1内において、互いに電気的に接続されていてもよいし、互いに電気的に接続されていなくてもよい。また、図3では、基準電位部17は、弾性波フィルタ11及びノッチフィルタ13を示すブロック内に示されている。ただし、図2(a)の説明でも述べたように、基準電位部17は、各フィルタの一部として捉えられてもよいし、各フィルタとは別個の部位として捉えられてもよい。
In FIG. 3, for convenience of illustration, a plurality of reference
(弾性波フィルタの回路構成)
弾性波フィルタ11は、互いに直列接続されている複数(図示の例では4つ)の直列共振子15Sを有している。複数の直列共振子15Sは、信号経路9の一部を構成している。この信号経路9の一部を直列腕19ということがある。また、弾性波フィルタ11は、直列腕19(信号経路9)と、基準電位部17とを接続している1以上(図示の例では複数。より詳細には3つ)の並列腕21を有している。並列腕21の直列腕19に対する接続位置は、より詳細には、電気的接続に関して互いに隣り合っている直列共振子15S同士の間の位置である。
(Circuit configuration of elastic wave filter)
The
特に図示しないが、最も入力端子3A側(最も前段側)の直列共振子15Sの入力端子3A側に接続される並列腕21、及び/又は最も出力端子3B側(最も後段側)の直列共振子15Sの出力端子3B側に接続される並列腕21が設けられてもよい。弾性波フィルタ11が有する直列共振子15Sの数が1つのみの場合において、直列共振子15Sの前段及び/又は後段に並列腕21が接続されてもよい。
Although not particularly shown, the
複数の直列共振子15Sが設けられている場合の反共振周波数fsa等の設定方法及び効果等については既述のとおりである。1以上の並列腕21は、種々の構成とされてよく、その作用も種々のものとされてよい。例えば、並列腕21は、インダクタ及び/又はキャパシタを有する構成であってもよいし、弾性波共振子15を有する構成であってもよい。
The method and effect of setting the anti-resonance frequency fsa and the like when a plurality of
本実施形態では、全ての並列腕21は、信号経路9と基準電位部17とを接続するインダクタ23のみを有している。換言すれば、並列腕21は、弾性波共振子15を有していない。このようなインダクタ23は、例えば、複数の直列共振子15Sの全体が、容量が大きいキャパシタとして機能する蓋然性を低減し、ひいては、阻止帯域EB内の周波数を有する信号が通過する蓋然性を低減することに寄与する。また、インダクタ23は、直列共振子15Sと協働して、阻止帯域EBと通過帯域CB(及び/又はPB)との間に遷移帯域を有するハイパスフィルタを構成しても構わない。インダクタ23のインダクタンスは任意に設定されてよい。
In this embodiment, all the
弾性波フィルタ11は、直列共振子15Sに対して並列接続されたインダクタ25を有していてもよい。インダクタ25の数は、複数の直列共振子15Sが設けられている場合において、1つであってもよいし(図示の例)、2以上かつ直列共振子15Sの数以下であってもよい。また、1つのインダクタ25は、1つの直列共振子15Sに対して並列接続されていてもよいし、2以上の直列共振子15Sに対して共に並列接続されていてもよい。インダクタ25は、例えば、反共振周波数fsaの低周波数側又は高周波数側に減衰極を形成して減衰量を大きくすることに寄与する。
The
特に図示しないが、弾性波フィルタ11は、直列共振子15Sに対して並列接続されたキャパシタを有していてもよい。このようなキャパシタの数は、複数の直列共振子15Sが設けられている場合において、1つであってもよいし、2以上かつ直列共振子15Sの数以下であってもよい。また、1つのキャパシタは、1つの直列共振子15Sに対して並列接続されていてもよいし、2以上の直列共振子15Sに対して共に並列接続されていてもよい。直列共振子15Sに対して並列接続されたキャパシタは、例えば、反共振周波数fsaを低周波数側へシフトさせることに寄与する。
Although not particularly shown, the
(ノッチフィルタの回路構成)
ノッチフィルタ13は、例えば、1以上のインダクタと、1以上のキャパシタとを有している。図示の例では、ノッチフィルタ13は、インダクタ27A及び27B(以下、A及びBを省略することがある)と、キャパシタ29A及び29B(以下、A及びBを省略することがある。)とを有している。インダクタ27A及びキャパシタ29Aは、信号経路9と基準電位部17との間で並列接続されている。これらの素子(27A及び29A)、キャパシタ29B及びインダクタ27Bは、信号経路9と基準電位部17との間で直列接続されている。なお、これらの直列接続の順番は、図示の例とは異なっていてもよい。
(Circuit configuration of notch filter)
The
ノッチフィルタ13において、1以上のインダクタ27の少なくとも1つと、1以上のキャパシタ29の少なくとも1つとは、直列共振回路を構成している。図示の例では、インダクタ27A及び27B、並びにキャパシタ29Bが、直列共振回路を構成している。また、インダクタ27B、並びにキャパシタ29A及び29Bも、直列共振回路を構成している。このように直列共振回路が構成されることによって、ノッチフィルタ13は、インピーダンスの絶対値|Z|が極小値となる共振周波数fnrを有している。
In the
インダクタ27A及びキャパシタ29Aは、並列共振回路を構成している。この並列共振回路の|Z|が極大値となる周波数(反共振周波数)は、通過帯域CB(及び/又はPB)内又はその周囲に位置していてもよいし、通過帯域CBから比較的離れていてもよい。すなわち、並列共振回路は、複合フィルタ1の通過帯域CB及びその周辺の周波数におけるフィルタ特性に影響を及ぼしてもよいし、影響を及ぼさなくてもよい。
The
図示のノッチフィルタ13は、インダクタ27A及び27B並びにキャパシタ29A及び29Bの4つの素子を有しているから、3つ以上の素子を有していると言うことができる。また、図示のノッチフィルタ13は、信号経路9と基準電位部17とに接続されているインダクタ27Aと、信号経路9と基準電位部17との間でインダクタ27Aに直列接続されているインダクタ27Bと、インダクタ27Aに並列接続されているキャパシタ29Aと、を有していると言うことができる。
Since the illustrated
インダクタ27A及び27Bのインダクタンス、並びにキャパシタ29A及び29Bのキャパシタンスは、共振周波数fnrが所望の周波数になるように適宜に設定されてよい。例えば、直列接続又は並列接続されたインダクタのインダクタンスを合成する式、直列接続又は並列接続されたキャパシタのキャパシタンスを合成する式、及びインダクタンス及びキャパシタンスから直列共振回路の共振周波数を算出する式は公知である。従って、例えば、このような式に基づく計算によって、共振周波数fnrが所望の周波数になるインダクタンス及びキャパシタンスの値が探査されてよい。
The inductance of the
共振周波数fnrが所望の周波数になるインダクタンス及びキャパシタンスの値の組み合わせは、無数に存在する。その無数の組み合わせから、又は探査によって得られた有限個の組み合わせから、いずれかの組み合わせを選択する方法も適宜なものとされてよい。例えば、各組み合わせにおける1以上(本実施形態では2つ)のインダクタンスのうち最大のインダクタンスを複数の組み合わせ同士で比較して、上記最大のインダクタンスが最も小さい組み合わせが選択されてよい。 There are innumerable combinations of inductance and capacitance values that make the resonance frequency fnr a desired frequency. A method of selecting any combination from the innumerable combinations or from the finite number of combinations obtained by exploration may be appropriate. For example, the maximum inductance of one or more (two in the present embodiment) in each combination may be compared between the plurality of combinations, and the combination having the smallest maximum inductance may be selected.
(複合フィルタの構造)
以上に説明した複合フィルタ1の回路構成は、種々の構造によって実現されてよい。以下に、いくつかの例を示す。
(Structure of compound filter)
The circuit configuration of the
(構造の第1例)
図4(a)は、複合フィルタ1の構造の第1例を示す模式的な断面図である。便宜上、図示の構造を有する複合フィルタ1を複合フィルタ1Aと呼称する。複合フィルタ1は、いずれの方向が上方とされてもよいが、便宜上、図4(a)(及び後述の図4(b))の説明においては、紙面上方を上方とし、上面及び下面等の語を用いることがある。
(First example of structure)
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a first example of the structure of the
複合フィルタ1Aは、例えば、表面実装型のチップ部品として構成されている。その全体形状は、例えば、概略、上下方向を厚さ方向とする薄型の直方体状(厚みが平面視の短辺の長さよりも短い形状)である。複合フィルタ1Aの下面には、既述の入力端子3A及び出力端子3Bが設けられている。なお、複合フィルタ1Aの下面は、複合フィルタ1Aの一方の主面(最も広い面。以下同様。)である。特に図示しないが、複合フィルタ1Aは、入力端子3A及び出力端子3Bが回路基板のパッドに対して導電性のバンプによって接合されることによって上記回路基板に実装される。
The
複合フィルタ1Aは、例えば、回路基板31と、回路基板31に実装されている弾性波チップ33と、弾性波チップ33を封止している封止部35とを有している。
The
BPフィルタ5は、例えば、回路基板31によって構成されている。BEフィルタ7は、例えば、一部が回路基板31によって構成され、他の一部が弾性波チップ33によって構成されている。より詳細には、弾性波フィルタ11は、一部が弾性波チップ33によって構成され、他の一部が回路基板31によって構成されている。ノッチフィルタ13は、少なくとも一部が回路基板31によって構成されている。別の観点では、複合フィルタ1Aを構成する要素は、回路基板31及び弾性波チップ33に分散して設けられている。具体的には、以下のとおりである。
The
回路基板31は、例えば、概略、上下方向を厚さ方向とする薄型の直方体状に形成されている。回路基板31の基本的な構造及び材料(複合フィルタ1を構成するための具体的な導体のパターン及び寸法等を除いた構成)は、公知の種々のプリント基板の構造及び材料と同様とされてよい。例えば、回路基板31は、LTCC基板とされてよい。回路基板31は、絶縁基板37と、絶縁基板37の内部及び/又は表面に位置している導体39を有している。
The
絶縁基板37は、例えば、互いに積層された複数の絶縁層37aを有している。導体39は、例えば、絶縁層37aの主面に位置している導体層39aと、絶縁層37aを貫通するビア導体39bとを有している。導体層39aは、換言すれば、絶縁基板37の内部又は表面に位置し、絶縁基板37の主面に平行な層状の導体である。ビア導体39bは、換言すれば、絶縁基板37の厚みの一部又は全部を貫通する導体である。絶縁基板37の材料は、例えば、セラミック又は樹脂とされてよく、また、複数種類の材料からなる複合材料とされてもよい。複合材料としては、例えば、ガラス布等の基材に樹脂を含浸させたもの、及び樹脂にフィラーを充填したものを挙げることができる。導体39の材料は、Cu又はAg等の適宜な金属とされてよい。
The insulating
弾性波チップ33は、例えば、表面実装型のチップ部品として構成されている。その全体形状は、例えば、概略、上下方向を厚さ方向とする薄型の直方体状である。弾性波チップ33の基本的な構造及び材料(複合フィルタ1を構成するための具体的な導体のパターン及び寸法等を除いた構成)は、公知の種々の弾性波チップの構造及び材料と同様とされてよい。例えば、弾性波チップ33は、ベアチップであってもよいし、ベアチップの回路基板31側の面を覆うカバーを有するWLP(Wafer level Package)型のものであってもよいし、ベアチップの側面を覆うモールド部を有するFO(Fan Out)−WLP型のものであってもよい。ここでは、弾性波チップ33がベアチップである態様を例に取る。弾性波チップ33は、例えば、チップ基板41と、チップ基板41の回路基板31側の面(一方の主面)に位置している導体層43とを有している。
The
チップ基板41は、例えば、少なくとも、回路基板31側の面のうちの所定領域が圧電体によって構成されている。圧電体は、例えば、圧電性を有する単結晶からなる。単結晶は、例えば、水晶(SiO2)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)単結晶またはタンタル酸リチウム(LiTaO3)単結晶である。カット角は、利用する弾性波の種類等に応じて適宜に設定されてよい。チップ基板41は、例えば、その全体が圧電体によって構成されていてもよいし(圧電基板であってもよいし)、適宜な材料からなる支持基板に圧電体層が形成されたものであってもよいし、圧電基板と支持基板とが貼り合わされたものであってもよい。導体層43の材料は、Al等の適宜な金属とされてよい。
In the
特に図示しないが、弾性波チップ33は、上記の他、弾性波チップ33の端子を露出させつつ、導体層43及びチップ基板41の回路基板31側の面を覆う絶縁層を有していてもよい。このような絶縁層は、単に導体層43の腐食を低減するためのものであってもよいし、音響的に有利な作用を奏するものであってもよい。このような絶縁層の材料は、適宜なものとされてよく、例えば、SiO2である。また、チップ基板41の側面及び下面は、チップ基板41の厚さに比較して薄い絶縁層等によって被覆されていてもよい。
Although not particularly shown, in addition to the above, the
弾性波チップ33の導体層43は、例えば、弾性波チップ33の端子43aを有している。また、回路基板31の上面に位置する導体層39aは、端子43aに対向するパッド39cを有している。端子43aとパッド39cとが導電性のバンプ45によって接合されることによって、弾性波チップ33は、回路基板31に実装される。すなわち、弾性波チップ33は、バンプ45によって、回路基板31に固定されるとともに、電気的に接続される。バンプ45の材料は、例えば、はんだである。はんだは、鉛フリーはんだを含む。
The
封止部35は、例えば、弾性波チップ33の上から回路基板31の上面を覆っている。弾性波チップ33と回路基板31との間には、端子43a、バンプ45及びパッド39cの厚みで隙間が構成されている。封止部35は、この隙間には充填されておらず、当該隙間は、封止部35によって封止された密閉空間とされている。密閉空間は、真空状態とされていてもよいし、適宜な不活性ガス(例えば窒素)が充填されていてもよい。封止部35の材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよいし、両者の組み合わせであってもよい。より詳細には、例えば、封止部35は、樹脂とされたり、無機材料からなる粒子(フィラー)を含んでいる樹脂とされたりしてよい。
The sealing
BPフィルタ5は、例えば、インダクタ及びキャパシタを含む共振回路(LC回路)によって構成されている。BPフィルタ5のインダクタは、例えば、回路基板31の導体39によって構成されている。BPフィルタ5のキャパシタの電極は、例えば、回路基板31の導体39によって構成されている。絶縁基板37は、キャパシタの電極間の誘電体として機能してよい。
The
弾性波フィルタ11の弾性波共振子15は、弾性波チップ33のチップ基板41及び導体層43によって構成されている。弾性波フィルタ11のインダクタ23及び25は、例えば、回路基板31の導体39によって構成されている。
The
ノッチフィルタ13のインダクタ27(27A及び/又は27B)は、例えば、回路基板31の導体39によって構成されている。ノッチフィルタ13のキャパシタ29(29A及び/又は29B)の電極は、例えば、弾性波チップ33の導体層43によって構成されている。チップ基板41の圧電体は、例えば、キャパシタ29の電極間の誘電体として機能してよい。
The inductor 27 (27A and / or 27B) of the
回路基板31の導体39によって構成されるインダクタ(例えば、BPフィルタ5のインダクタ、並びにインダクタ23、25及び27)は、適宜な構成とされてよい。例えば、インダクタは、導体層39aが含むミアンダ状又は渦巻き状の導体パターンによって構成されてよい。
The inductor composed of the
回路基板31の導体39によって構成されるキャパシタ(例えば、BPフィルタ5のキャパシタ)は、適宜な構成とされてよい。例えば、キャパシタの1対の電極は、同一の導体層39aによって構成されていてもよいし、互いに異なる導体層39aによって構成されていてもよい。前者としては、平面視において互いに対向する1対のストリップ状の電極、及び平面視において互いに噛み合う1対の櫛歯電極(後述する弾性波共振子の櫛歯電極を参照)を挙げることができる。後者としては、絶縁層37aの厚さ方向において絶縁層37aを挟んで互いに対向する平板電極を挙げることができる。
The capacitor configured by the
弾性波チップ33の導体層43によって構成されるキャパシタ29の電極は、適宜な構成とされてよい。例えば、キャパシタ29は、平面視において互いに対向する1対のストリップ状の電極によって構成されてもよいし、平面視において互いに噛み合う1対の櫛歯電極によって構成されてもよい。
The electrode of the
(構造の第2例)
図4(b)は、複合フィルタ1の構造の第2例を示す模式的な断面図である。便宜上、図示の構造を有する複合フィルタ1を複合フィルタ1Bと呼称する。以下の説明では、基本的に、第1例に係る複合フィルタ1Aとの相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項は、第1例と同様とされてよい。また、複合フィルタ1Aの構成と対応する構成については、相違点があっても同一の符号を用いることがある。
(Second example of structure)
FIG. 4B is a schematic cross-sectional view showing a second example of the structure of the
複合フィルタ1Bは、回路基板31に実装された回路基板47を有している。そして、複合フィルタ1Aにおいて回路基板31によって構成された素子の少なくとも一部は、回路基板47によって構成されている。図示の例では、弾性波フィルタ11のインダクタ23及び25、並びにノッチフィルタ13のインダクタ27が回路基板47によって構成されている。
The
回路基板47は、弾性波チップ33が実装されるものであるか否か等を除いて、基本的に回路基板31と同様とされてよい。回路基板31の説明は、矛盾等が生じない限り、回路基板47に援用されてよい。例えば、回路基板47は、回路基板31と同様に、絶縁基板49(絶縁基板37に相当)と、絶縁基板49の内部及び/又は表面に位置する導体51(導体39に相当)とを有している。インダクタ及びキャパシタの電極は、例えば、導体51が含む導体層によって構成されている。回路基板47は、例えば、弾性波チップ33と同様に、バンプ45によって回路基板31に実装されている。
The
(構造の他の例)
特に図示しないが、複合フィルタ1を実現する構造は、第1例及び第2例以外にも種々可能である。
(Other examples of structure)
Although not particularly shown, various structures for realizing the
例えば、複合フィルタ1は、チップ部品ではなく、モジュールの一部であってもよい。より詳細には、例えば、回路基板31は、図示の例よりも広い面積を有していたり、複合フィルタ1を構成しない電子部品が実装されていたり、複合フィルタ1を構成しない素子を導体39によって構成したりしてよい。このような場合において、複合フィルタ1は、回路基板31の導体39によって構成された配線によって他の電子部品又は回路基板31内の素子と接続されてよい。別の観点では、入力端子3A及び出力端子3Bの概念に明瞭に合致する部位が存在しなくてもよい。回路基板31に実装され、複合フィルタ1を構成しない電子部品としては、例えば、IC(Integrated Circuit)及びチップ型のアンテナを挙げることができる。回路基板31によって構成され、複合フィルタ1を構成しない素子としては、例えば、アンテナを挙げることができる。
For example, the
また、例えば、複合フィルタ1の構造は、帯域阻止フィルタ7全体が1つのチップ部品となっているものであってもよい。より詳細には、例えば、図4(b)に示す例において、弾性波チップ33が回路基板47(換言すればBPフィルタ5を含まない回路基板)に実装されて封止され、チップ部品が構成されてもよい。そして、このチップ部品としての帯域阻止フィルタ7が、BPフィルタ5を含む回路基板31、又はBPフィルタ5が実装された回路基板に実装されてもよい。
Further, for example, the structure of the
また、例えば、インダクタ及びキャパシタの配置が上述したものとは異なるものとされてもよい。例えば、第1例及び第2例のいずれにおいても、ノッチフィルタ13のキャパシタ29は、弾性波チップ33ではなく、回路基板31及び/又は47によって構成されてよい。また、例えば、第2例において、BPフィルタ5のインダクタ及びキャパシタの少なくとも一部が回路基板47によって構成されたり、及び/又はノッチフィルタ13のインダクタの少なくとも一部が回路基板47によって構成されたりしてもよい。回路図において1つのインダクタ又は1つのキャパシタとして表される素子は、互いに異なるチップ及び/又は回路基板に分散された2以上の導体によって構成されていてもよい。
Further, for example, the arrangement of the inductor and the capacitor may be different from those described above. For example, in both the first example and the second example, the
また、例えば、弾性波チップ33は、弾性波フィルタ11以外の他の弾性波フィルタを構成していてもよい。より詳細には、例えば、図示されたチップ部品は、分波器(例えばデュプレクサ)を構成してよい。そして、弾性波フィルタ11は、送信フィルタ及び受信フィルタの一方を構成し、他の弾性波フィルタは、送信フィルタ及び受信フィルタの他方を構成してよい。
Further, for example, the
また、例えば、弾性波チップ33以外の他の弾性波チップが回路基板31に実装されていてもよい。より詳細には、例えば、弾性波チップ33及び他の弾性波チップを含むチップ部品は、分波器(例えばデュプレクサ)を構成してよい。そして、弾性波フィルタ11は、送信フィルタ及び受信フィルタの一方を構成し、他の弾性波チップは、送信フィルタ及び受信フィルタの他方としての弾性波フィルタを構成してよい。この場合において、ノッチフィルタ13のキャパシタ29は、いずれの弾性波チップに設けられてもよい。
Further, for example, an elastic wave chip other than the
弾性波チップ33及び回路基板47等の電子部品の回路基板31に対する実装は、バンプ45によるものに限定されない。例えば、電子部品は、回路基板31に絶縁性の接着剤によって固定されるとともに、ボンディングワイヤによって回路基板31に電気的に接続されてもよい。
The mounting of electronic components such as the
なお、以上に説明した構造においては、種々のインダクタは、弾性波チップ33ではなく、弾性波チップ33と電気的に接続される回路基板(31及び/又は47)に設けられている。そして、既述のように、種々のインダクタは、同一の回路基板に設けられてもよいし、互いに異なる回路基板に分散されて設けられてもよい。以下では、便宜上、弾性波チップ33を含まず、インダクタが設けられた回路基板を含む構造を基板構造体53ということがある。例えば、図4(a)では、基板構造体53は、1つの回路基板31からなる。図4(b)では、基板構造体53は、2つの回路基板31及び47からなる。
In the structure described above, the various inductors are provided not on the
(弾性波共振子の具体例)
弾性波フィルタ11の弾性波共振子15は、種々の構成とされてよい。例えば、弾性波共振子15は、SAW共振子とされてもよいし、SAW共振子と同様の電極を有しつつ、BAWを利用するBAW共振子とされてもよいし、キャビティ上で圧電薄膜を振動させる圧電薄膜共振器(FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)と呼称されることもある。)とされてもよい。以下、弾性波共振子15の一例として、SAW共振子について説明する。
(Specific example of elastic wave resonator)
The
図5は、弾性波共振子15としてのSAW共振子の構成を模式的に示す平面図である。この図は、弾性波チップ33のうち、回路基板31側の面の一部領域を示している。
FIG. 5 is a plan view schematically showing the configuration of the SAW resonator as the surface
図5には、便宜的に、D1軸、D2軸及びD3軸からなる直交座標系を付す。弾性波共振子15は、いずれの方向が上方又は下方とされてもよい。ただし、以下の説明では、便宜上、D3軸の正側を上方として、上面又は下面等の用語を用いることがある。なお、D1軸は、チップ基板41の回路基板31側の面(上面41a)に沿って伝搬する弾性波の伝搬方向に平行になるように定義されている。D2軸は、上面41aに平行かつD1軸に直交するように定義されている。D3軸は、上面41aに直交するように定義されている。
FIG. 5 is provided with a Cartesian coordinate system consisting of the D1 axis, the D2 axis and the D3 axis for convenience. The
弾性波共振子15は、いわゆる1ポート弾性波共振子によって構成されている。弾性波共振子15は、例えば、紙面両側に示された2つの配線55の一方から入力された信号を2つの配線55の他方から出力する。この際、弾性波共振子15は、電気信号から弾性波への変換及び弾性波から電気信号への変換を行う。
The
弾性波共振子15は、例えば、チップ基板41(その少なくとも上面41a側の一部)と、上面41a上に位置する励振電極57と、励振電極57の両側に位置する1対の反射器59とを含んでいる。1つのチップ基板41上には、複数の弾性波共振子15が構成されてよい。すなわち、チップ基板41は、複数の弾性波共振子15に共用されてよい。以下の説明では、同一のチップ基板41を共用する複数の弾性波共振子15を区別するために、便宜上、励振電極57及び1つの反射器59の組み合わせ(弾性波共振子15の電極部)が弾性波共振子15であるかのように(弾性波共振子15がチップ基板41を含まないかのように)表現することがある。
The
チップ基板41は、既述のように、少なくとも、上面41aのうち所定の領域に圧電性を有している。励振電極57及び反射器59は、当該領域に設けられた層状導体によって構成されている。励振電極57および反射器59は、例えば、互いに同一の材料および厚さで構成されている。これらを構成する層状導体は、例えば、金属である。金属は、例えば、AlまたはAlを主成分とする合金(Al合金)である。Al合金は、例えば、Al−Cu合金である。層状導体は、複数の金属層から構成されていてもよい。層状導体の厚さは、弾性波共振子15に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。一例として、層状導体の厚さは50nm以上600nm以下である。
As described above, the
励振電極57は、いわゆるIDT(Interdigital Transducer)電極によって構成されており、1対の櫛歯電極61(一方には視認性をよくする便宜上ハッチングを付す)を有している。各櫛歯電極61は、例えば、バスバー63と、バスバー63から互いに並列に延びる複数の電極指65と、複数の電極指65の間においてバスバー63から突出する複数のダミー電極67とを有している。そして、1対の櫛歯電極61は、複数の電極指65が互いに噛み合うように(交差するように)配置されている。
The
バスバー63は、例えば、概略、一定の幅で弾性波の伝搬方向(D1方向)に直線状に延びる長尺状に形成されている。そして、一対のバスバー63は、弾性波の伝搬方向に直交する方向(D2方向)において互いに対向している。なお、バスバー63は、幅が変化したり、弾性波の伝搬方向に対して傾斜したりしていてもよい。
The
各電極指65は、例えば、概略、一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向(D2方向)に直線状に延びる長尺状に形成されている。各櫛歯電極61において、複数の電極指65は、弾性波の伝搬方向に配列されている。また、一方の櫛歯電極61の複数の電極指65と他方の櫛歯電極61の複数の電極指65とは、基本的には交互に配列されている。
Each
複数の電極指65のピッチp(例えば互いに隣り合う2本の電極指65の中心間距離)は、励振電極57内において基本的に一定である。なお、励振電極57は、一部にピッチpに関して特異な部分を有していてもよい。特異な部分としては、例えば、大部分(例えば8割以上)よりもピッチpが狭くなる狭ピッチ部、大部分よりもピッチpが広くなる広ピッチ部、少数の電極指65が実質的に間引かれた間引き部が挙げられる。
The pitch p of the plurality of electrode fingers 65 (for example, the distance between the centers of the two
以下において、ピッチpという場合、特に断りがない限りは、上記のような特異な部分を除いた部分(複数の電極指65の大部分)のピッチをいうものとする。また、特異な部分を除いた大部分の複数の電極指65においても、ピッチが変化しているような場合においては、大部分の複数の電極指65のピッチの平均値をピッチpの値として用いてよい。
In the following, the pitch p refers to the pitch of the portion (most of the plurality of electrode fingers 65) excluding the above-mentioned peculiar portion unless otherwise specified. Further, even in most of the plurality of
電極指65の本数は、弾性波共振子15に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。図5は模式図であることから、電極指65の本数は少なく示されている。実際には、図示よりも多くの電極指65が配列されてよい。後述する反射器59のストリップ電極71についても同様である。
The number of
複数の電極指65の長さは、例えば、互いに同等である。なお、励振電極57は、複数の電極指65の長さ(別の観点では後述する交差幅W)が伝搬方向の位置に応じて変化する、いわゆるアポダイズが施されていてもよい。電極指65の長さ及び幅は、要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。
The lengths of the plurality of
ダミー電極67は、例えば、概ね一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向に突出している。その幅は、例えば電極指65の幅と同等である。また、複数のダミー電極67は、複数の電極指65と同等のピッチで配列されており、一方の櫛歯電極61のダミー電極67の先端は、他方の櫛歯電極61の電極指65の先端とギャップを介して対向している。なお、励振電極57は、ダミー電極67を含まないものであってもよい。
The
1対の反射器59は、弾性波の伝搬方向において複数の励振電極57の両側に位置している。各反射器59は、例えば、電気的に浮遊状態とされてもよいし、基準電位が付与されてもよい。各反射器59は、例えば、格子状に形成されている。すなわち、反射器59は、互いに対向する1対のバスバー69と、1対のバスバー69間において延びる複数のストリップ電極71とを含んでいる。複数のストリップ電極71のピッチ、及び互いに隣接する電極指65とストリップ電極71とのピッチは、基本的には複数の電極指65のピッチと同等である。
The pair of
1対の櫛歯電極61に電圧が印加されると、複数の電極指65によって圧電性を有する上面41a(圧電体)に電圧が印加され、圧電体が振動する。これにより、D1方向に伝搬する弾性波が励振される。弾性波は、複数の電極指65によって反射される。そして、複数の電極指65のピッチpを概ね半波長(λ/2)とする定在波が立つ。定在波によって圧電体に生じる電気信号は、複数の電極指65によって取り出される。
When a voltage is applied to the pair of
上記のような原理により、弾性波共振子15は、ピッチpを半波長とする弾性波の周波数を共振周波数(例えば共振周波数fsr)とする共振子として機能する。弾性波共振子15において、反共振周波数(例えば反共振周波数fsa)は、基本的にピッチpによって規定される共振周波数と、弾性波共振子15における容量比によって規定される。容量比は、弾性波共振子15(励振電極57)の静電容量と、弾性波共振子15を等価回路で表したときの直列共振回路のキャパシタンス(動キャパシタンス)との比である。
According to the above principle, the
1つの弾性波共振子15の代表的な構成例は、上記のように、1つの励振電極57を有している。ただし、1つの弾性波共振子15は、互いに直列に接続された複数の励振電極57を有していてもよい。換言すれば、1つの弾性波共振子15は、複数に分割されていてもよい。この場合、例えば、弾性波共振子15に印加される電圧が複数の励振電極57に分散されるから、弾性波共振子15の耐電性が向上する。
A typical configuration example of one
(キャパシタの構成)
既述のように、ノッチフィルタ13のキャパシタ29の1対の電極は、チップ基板41の上面41aのうちの圧電性を有する領域に位置する1対の櫛歯電極によって構成されてよい。上記の励振電極57の1対の櫛歯電極61の説明は、適宜にキャパシタ29を構成する1対の櫛歯電極に援用されてよい。
(Capacitor configuration)
As described above, the pair of electrodes of the
ただし、キャパシタ29を構成する1対の櫛歯電極は、励振電極57とは異なり、弾性波を生成する必要は無く、また、弾性波を生成しないように構成されてよい。従って、例えば、キャパシタ29の櫛歯電極の、圧電体の結晶方位(別の観点では弾性波の伝搬方向)に対する向きは任意である。例えば、キャパシタ29は、励振電極57とは異なり、電極指が弾性波の伝搬方向に対して平行又は傾斜する向きで設けられてもよい。また、例えば、キャパシタ29における複数の電極指のピッチも任意である。例えば、キャパシタ29における電極指のピッチは、励振電極57における電極指65のピッチpよりも小さくされてよい。この場合、キャパシタ29のキャパシタンスを大きくできる(別の観点ではキャパシタ29を小型化できる)。
However, unlike the
以上のとおり、本実施形態では、BEフィルタ7は、通過帯域XBと、当該通過帯域XBに対して低周波数側又は高周波数側(本実施形態では低周波数側)に位置する阻止帯域EBとを有しており、信号経路9を流れる信号のうち、阻止帯域EB内の周波数を有する成分を減衰させる帯域阻止フィルタである。BEフィルタ7は、弾性波チップ33と、基板構造体53とを有している。弾性波チップ33は、1以上の弾性波共振子15を有している。該1以上の弾性波共振子15それぞれは、共振周波数(例えば共振周波数fsr)及び反共振周波数(例えば反共振周波数fsa)を有している。基板構造体53は、1以上の回路基板(31及び/又は47)を有している。該1以上の回路基板の導体(39及び/又は51)によって、1以上の第1インダクタ(インダクタ23及び/又は25)及び1以上の第2インダクタ(インダクタ27)が構成されている。弾性波チップ33及び基板構造体53は、弾性波フィルタ11と、ノッチフィルタ13とを構成している。弾性波フィルタ11は、信号経路9を流れる信号のうち、阻止帯域EBの少なくとも一部の帯域内の周波数を有する成分を減衰させるものである。ノッチフィルタ13は、信号経路9と基準電位部17とを接続しており、信号経路9と基準電位部17との間のインピーダンスが極小値となる共振周波数fnrを有している。弾性波フィルタ11は、1以上の弾性波共振子15が含んでいる、信号経路9の一部を構成している1以上の直列共振子15Sと、1以上の第1インダクタ(インダクタ23及び/又は25)と、を有している。ノッチフィルタ13は、1以上のインダクタ27を有している。1以上の直列共振子15Sの少なくとも1つの反共振周波数fsaは、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrと通過帯域XBとの間に位置している。
As described above, in the present embodiment, the
従って、例えば、既述のように、一般に遷移帯域における減衰の傾きが急峻な弾性波フィルタ11によって、BEフィルタ7の通過帯域XB側(本実施形態では高周波数側)の遷移帯域における減衰の傾きを急峻にすることができる。一方で、ノッチフィルタ13によって、例えば、阻止帯域EBの帯域幅を確保したり、阻止帯域EBにおける減衰量を大きくしたりできる。ノッチフィルタ13によって帯域幅の確保等を行うことにより、例えば、直列共振子15Sの数を低減し、ひいては、通過帯域XBにおける挿入損失を低減することができる。また、弾性波フィルタ11のインダクタ23及び/又は25、並びにノッチフィルタ13のインダクタ27が回路基板31及び/又は47によって構成されていることから、例えば、弾性波チップ33の小型化に有利である。また、通常、回路基板31及び/又は47の絶縁材料の誘電率は、弾性波チップ33の圧電体の誘電率よりも低いから、インダクタに生じる容量成分が低減される。その結果、インダクタの自己共振がフィルタ特性に及ぼす影響が低減される。
Therefore, for example, as described above, the slope of attenuation in the transition band on the pass band XB side (high frequency side in this embodiment) of the
また、本実施形態において、ノッチフィルタ13は、1以上のインダクタ27に加えて、1以上のキャパシタ29を有してよい。1以上のインダクタ27及び1以上のキャパシタ29の少なくとも一方の数は2以上とされてよい。
Further, in the present embodiment, the
この場合、例えば、1つのインダクタ27及び1つのキャパシタ29によってノッチフィルタ13を構成する態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。)に比較して、設計の自由度が向上する。その結果、例えば、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrを高くすることが容易化される。ひいては、比較的周波数が高い阻止帯域EB(例えば下限の周波数が2GHz以上の阻止帯域EB)を実現することが容易化される。また、設計の自由度向上によって、例えば、1以上のインダクタ27のインダクタンスのうち最も大きいインダクタンスを小さくすることができる。その結果、インダクタ27の自己共振周波数を高くし、自己共振周波数がフィルタ特性に影響を及ぼす蓋然性を低減することができる。
In this case, the degree of freedom in design is improved as compared with, for example, an embodiment in which the
また、本実施形態において、ノッチフィルタ13は、インダクタ27A、第1キャパシタ(キャパシタ29B)及び第2キャパシタ(キャパシタ29C)を有してよい。インダクタ27Aは、信号経路9と基準電位部17とを接続してよい。キャパシタ29Bは、信号経路9と基準電位部17との間でインダクタ27Aに直列接続されてよい。キャパシタ29Aは、インダクタ27Aに並列接続されてよい。
Further, in the present embodiment, the
この場合、例えば、3つ以上の素子によってノッチフィルタ13が構成されるから、上記のように、設計の自由度が向上する。また、直列共振回路と、並列共振回路とが混在する構成となることから、直列共振回路によって共振周波数fnrにおけるインピーダンスの絶対値|Z|を小さくしつつ、並列共振回路によって阻止帯域EB以外の帯域において|Z|を小さくすることができる。その結果、信号経路9に関して、阻止帯域EBにおける減衰量を大きくしつつ、通過帯域XBにおける挿入損失を低減することができる。
In this case, for example, since the
また、本実施形態において、ノッチフィルタ13は、1以上のインダクタ27に加えて、1以上のキャパシタ29を有してよい。1以上のキャパシタ29の少なくとも一つ(例えば全部)は、弾性波チップ33に位置する1対の櫛歯電極(弾性波共振子15の櫛歯電極61を参照)によって構成されてよい。
Further, in the present embodiment, the
既述のように、通常、弾性波チップ33の圧電体の誘電率は、回路基板31及び/又は47の絶縁材料の誘電率よりも高い。また、キャパシタ29の1対の電極が1対の櫛歯電極であることによって、1対の電極の、互いに対向する縁部の長さを長くしやすい。その結果、キャパシタ29の容量を確保することが容易である。別の観点では、キャパシタ29を小型化することが容易である。
As described above, the dielectric constant of the piezoelectric material of the
また、本実施形態において、弾性波フィルタ11は、直列腕19と、1以上の並列腕21とを有してよい。直列腕19は、信号経路9内で互いに直列接続されている複数の直列共振子15Sを有してよい。1以上の並列腕21は、直列腕19のうちの複数の直列共振子15Sの間の1以上の中間位置と、基準電位部17とを接続してよい。1以上の並列腕21の少なくとも1つ(本実施形態では全部)は、1以上の第1インダクタのうち、上記の中間位置と基準電位部17とを接続しているインダクタ23を含み、かつ1以上の弾性波共振子15のいずれも含んでいない構成とされてよい。
Further, in the present embodiment, the
この場合、例えば、1以上の並列腕21の全部が弾性波共振子15(後述する、いわゆる並列共振子)を有している態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい)に比較して、通過帯域XBにおける挿入損失を低減することができる。その理由としては、例えば、弾性波共振子15は、共振周波数と反共振周波数との間以外の帯域においてキャパシタとして機能することから、並列共振子が高周波信号を基準電位部17へ逃がしてしまうことが挙げられる。
In this case, for example, an embodiment in which all of one or more
また、本実施形態では、図4(a)に示した第1例のように、弾性波チップ33は、1以上の回路基板のうち、1以上の第1インダクタ(23及び/又は25)及び1以上の第2インダクタ(27)の少なくとも1つを有している回路基板31に実装されてよい。
Further, in the present embodiment, as in the first example shown in FIG. 4A, the
この場合、例えば、直列共振子15Sとインダクタ(23、25及び/又は27)との電気的経路が短くなる。その結果、例えば、挿入損失が増加したり、寄生容量によるスプリアスが生じたりする蓋然性が低減される。
In this case, for example, the electrical path between the
また、本実施形態に係る複合フィルタ1は、上記のようなBEフィルタ7と、BPフィルタ5とを有している。BPフィルタ5は、阻止帯域EBに対してBEフィルタ7の通過帯域XB側(本実施形態では高周波数側)に隣接する第2通過帯域(通過帯域PB)を有しており、信号経路9を流れる信号のうち、通過帯域PB外の周波数を有する成分を減衰させるものである。
Further, the
BPフィルタ5とBEフィルタ7との組み合わせにより、図1(b)及び図1(c)を参照して説明したように、比較的広い通過帯域CBを有し、かつ阻止帯域EB側の遷移帯域における減衰の傾きが急峻なバンドパスフィルタとしての複合フィルタ1が得られる。
As described with reference to FIGS. 1 (b) and 1 (c), the combination of the
本実施形態において、BPフィルタ5は、BEフィルタ7のインダクタ(23、25及び/又は27)を有する基板構造体53によって構成されてよい。
In the present embodiment, the
この場合、例えば、BPフィルタ5とBEフィルタ7との電気的経路が短くなる。その結果、例えば、挿入損失が増加したり、寄生容量によるスプリアスが生じたりする蓋然性が低減される。
In this case, for example, the electrical path between the
<第2実施形態>
図6は、第2実施形態に係る複合フィルタ201の構成を示す回路図であり、第1実施形態の図3に対応している。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the
複合フィルタ201は、弾性波フィルタの構成が第1実施形態の複合フィルタ1と相違する。具体的には、本実施形態に係るBEフィルタ207の弾性波フィルタ211は、第1実施形態の弾性波フィルタ11に比較して、直列共振子15Sの数が1つ少ない。また、複数の並列腕21のうち、並列腕21Aは、並列共振子15Pを有している。なお、第1実施形態と同一の符号が付されている要素の具体的な特性(インダクタンス、キャパシタンス、共振周波数及び反共振周波数等)は、上記の相違に伴って第1実施形態と異なっていてよい。
The
並列共振子15Pは、直列共振子15Sと同様に、弾性波共振子15によって構成されており、共振周波数及び反共振周波数を有している(図2(b)における直列共振子15Sの線LSを参照。)。並列共振子15P(別の観点では並列腕21A)は、例えば、その共振周波数が直列共振子15Sの反共振周波数fsaと概ね一致するように設定されてよい。この場合、並列共振子15Pと直列共振子15Sとによって、直列共振子15Sの共振周波数fsrから並列共振子15Pの反共振周波数までの周波数帯よりも若干狭い帯域を阻止帯域とする帯域阻止フィルタが構成される。そして、当該帯域阻止フィルタがBEフィルタ207に組み込まれることになる。なお、直列共振子15Sの反共振周波数fsaと、並列共振子15Pの共振周波数とが一致するという場合、例えば、両者の差は、直列共振子15Sにおける共振周波数fsrと反共振周波数fsaとの周波数差の10%以下とされてよい。
Similar to the
並列腕21Aは、並列共振子15Pに加えて、並列共振子15Pと直列に接続されたインダクタ23を有している。当該インダクタ23は、例えば、並列共振子15P(別の観点では並列腕21A)の共振周波数を低周波数側へシフトさせることに寄与する。並列腕21Aにおいて、当該インダクタ23は設けられなくてもよい。
The
以上の第2実施形態に係るBEフィルタ207は、第1実施形態と同様に、弾性波チップ33及び基板構造体53に分散された複数の素子によって構成された弾性波フィルタ211及びノッチフィルタ13を有している。従って、第1実施形態と同様の効果が奏される。例えば、直列共振子15Sの数を低減した構成で、阻止帯域EBの帯域幅が広く、かつ通過帯域XB側の遷移帯域における減衰の傾きが急峻なフィルタ特性を実現できる。
The
<第3実施形態>
図7は、第3実施形態に係る複合フィルタ301の構成を示す回路図であり、第1実施形態の図3に対応している。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of the
複合フィルタ301は、ノッチフィルタの構成が第1実施形態の複合フィルタ1と相違する。具体的には、本実施形態に係るBEフィルタ307のノッチフィルタ313は、第1実施形態のノッチフィルタ13からインダクタ27Bを無くした構成とされている。なお、第1実施形態と同一の符号が付されている要素の具体的な特性(インダクタンス、キャパシタンス、共振周波数及び反共振周波数等)は、上記の相違に伴って第1実施形態と異なっていてよい。
The
ノッチフィルタ313は、インダクタ27Bを有していないが、第1実施形態のノッチフィルタ13と同様に、3つの素子(27A、29A及び29B)によって構成されているといえる。換言すれば、ノッチフィルタ313は、1以上の第2インダクタ(インダクタ27)に加えて、1以上のキャパシタ29を有しており、1以上の第2インダクタ及び1以上のキャパシタ29の少なくとも一方(本実施形態ではキャパシタ)の数は2以上である。また、第1実施形態と同様に、ノッチフィルタ313は、信号経路9と基準電位部17とを接続している第2インダクタ(インダクタ27A)と、信号経路9と基準電位部17との間でインダクタ27Aに直列接続されている第1キャパシタ(キャパシタ29B)と、インダクタ27Aに並列接続されている第2キャパシタ(キャパシタ29A)と、を有しているといえる。
Although the
以上の第3実施形態に係るBEフィルタ307は、第1実施形態と同様に、弾性波チップ33及び基板構造体53に分散された複数の素子によって構成された弾性波フィルタ11及びノッチフィルタ313を有している。従って、第1実施形態と同様の効果が奏される。例えば、直列共振子15Sの数を低減した構成で、阻止帯域EBの帯域幅が広く、かつ通過帯域XB側の遷移帯域における減衰の傾きが急峻なフィルタ特性を実現できる。
Similar to the first embodiment, the
<第1〜第3実施形態に係る実施例>
第1〜第3実施形態の各種の素子に対して具体的な特性の値(インダクタンス及びキャパシタンス等)を設定し、シミュレーション計算によってフィルタ特性を求めた。そして、減衰の傾きを急峻にできることなどを確認した。具体的には、以下のとおりである。
<Examples according to the first to third embodiments>
Specific characteristic values (inductance, capacitance, etc.) were set for the various elements of the first to third embodiments, and the filter characteristics were obtained by simulation calculation. Then, it was confirmed that the slope of attenuation can be steep. Specifically, it is as follows.
(比較例)
計算結果を示す前に、比較例の構成について説明する。
(Comparative example)
Before showing the calculation result, the configuration of the comparative example will be described.
図8は、比較例に係る複合フィルタ1001の構成を示す回路図であり、図3に対応している。
FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of the
比較例に係る複合フィルタ1001は、BEフィルタの構成が実施形態と異なっている。具体的には、比較例に係るBEフィルタ1007は、ノッチフィルタを有しておらず、弾性波フィルタ1011のみによって構成されている。また、弾性波フィルタ1011は、並列共振子15Pの数(並列共振子15Pを含む並列腕21Aの数)が実施形態の弾性フィルタよりも多い。
The
(複合フィルタの実施例)
図9(a)、図9(b)、図9(a)、図9(b)及び図11は、計算の結果得られたフィルタ特性を示す図である。
(Example of compound filter)
9 (a), 9 (b), 9 (a), 9 (b) and 11 are diagrams showing the filter characteristics obtained as a result of the calculation.
これらの図において、横軸f(GHz)は周波数を示している。縦軸A(dB)は減衰量を示している。これらの図は、図2(b)と同様に、BEフィルタの阻止帯域EB及びその周辺を示している。従って、横軸fの左端は、概略、阻止帯域EBの左端又はその周囲の周波数に対応している。また、横軸の右端は、概略、通過帯域CB及びPBの左端(別の観点では阻止帯域EBの右端)又はその周囲に対応している。 In these figures, the horizontal axis f (GHz) indicates the frequency. The vertical axis A (dB) indicates the amount of attenuation. Similar to FIG. 2B, these figures show the blocking band EB of the BE filter and its surroundings. Therefore, the left end of the horizontal axis f roughly corresponds to the left end of the blocking band EB or a frequency around it. Further, the right end of the horizontal axis roughly corresponds to the left end of the pass band CB and the PB (in another viewpoint, the right end of the blocking band EB) or its surroundings.
図9(a)は、BPフィルタ5の特性を示している。図9(b)は、比較例に係る複合フィルタ1001の特性を示している。図10(a)は、第1実施形態に係る複合フィルタ1の特性を示している。図10(b)は、第2実施形態に係る複合フィルタ201の特性を示している。図11は、第3実施形態に係る複合フィルタ301の特性を示している。比較例及び第1〜第3実施形態に係る複合フィルタにおいて、各種の素子の特性(インダクタンス及びキャパシタンス等)は、フィルタ特性が最適になるように調整されている。
FIG. 9A shows the characteristics of the
BPフィルタ5に係る図9(a)と、複合フィルタに係る他の図とを比較する。当該比較から、弾性波フィルタを含むBEフィルタをBPフィルタ5に組み合わせることによって、BPフィルタ5の低周波数側(BEフィルタの阻止帯域側)の遷移帯域における減衰の傾きを急峻にできたことが確認できる。具体的には、図9(a)では、横軸の左端(4.2GHz)においても減衰量は−30dB(換言すれば阻止帯域の減衰量と捉えられてよい大きさ)に至っていないのに対して、複合フィルタにおいては、約5.0GHzにおいて減衰量が−30dBに至っている。
FIG. 9A relating to the
複合フィルタに係る図9(b)〜図11において、概ね5.0GHz以上5.1GHz以下の周波数範囲は、複合フィルタの低周波数側(阻止帯域EB側)の遷移帯域となっている。この周波数範囲において、比較例(図9(b))と実施例(図10(a)〜図11)とを比較すると、実施例における減衰の傾きの急峻性は、比較例における減衰の傾きの急峻性と同等以上となっている。従って、実施例は、比較例に比較して、弾性波共振子15の数が減らされているものの、減衰の傾きの急峻性が維持されているといえる。
In FIGS. 9 (b) to 11 related to the composite filter, the frequency range of approximately 5.0 GHz or more and 5.1 GHz or less is the transition band on the low frequency side (blocking band EB side) of the composite filter. Comparing Comparative Example (FIG. 9 (b)) and Example (FIGS. 10 (a) to 11) in this frequency range, the steepness of the attenuation gradient in the example is the attenuation gradient in the comparative example. It is equal to or better than steepness. Therefore, it can be said that in the example, although the number of
比較例(図9(b))において、4.2GHz以上4.35GHz以下の周波数範囲における減衰量は比較的小さく、減衰量が−30dBに至っていない周波数も存在している。一方、実施例(図10(a)〜図11)においては、上記の周波数範囲においても減衰量は、−30dBを下回っている(減衰量が大きい。)。このことから、ノッチフィルタ13によって阻止帯域EBの帯域幅が確保されていることを確認できる。
In the comparative example (FIG. 9 (b)), the attenuation in the frequency range of 4.2 GHz or more and 4.35 GHz or less is relatively small, and there are some frequencies in which the attenuation does not reach -30 dB. On the other hand, in the embodiment (FIGS. 10A to 11), the attenuation is less than -30 dB even in the above frequency range (the attenuation is large). From this, it can be confirmed that the bandwidth of the blocking band EB is secured by the
概ね5.1GHz以上の周波数範囲は、複合フィルタの通過帯域CBとされる範囲である。この範囲において、実施例(図10(a)〜図11)の減衰量は、比較例(図9(b))の減衰量よりも小さい。その差は、約1dBである。このことから、実施例は、比較例に比較して、並列共振子15Pの数が減らされていることによって、通過帯域CB(又はXB)における挿入損失が小さくなっていることを確認できる。
The frequency range of approximately 5.1 GHz or higher is the range considered to be the pass band CB of the composite filter. In this range, the attenuation amount of the examples (FIGS. 10A to 11) is smaller than the attenuation amount of the comparative example (FIG. 9B). The difference is about 1 dB. From this, it can be confirmed that the insertion loss in the pass band CB (or XB) is small in the embodiment because the number of
(ノッチフィルタの実施例)
ノッチフィルタのインダクタのインダクタンス及びキャパシタのキャパシタンス(以下、これらを「素子値」ということがある。)を具体的に設定して、ノッチフィルタの特性を計算した。そして、ノッチフィルタを3つ以上の素子によって構成することによって、ノッチフィルタ内の最大のインダクタンスを小さくできることなどを確認した。具体的には、以下のとおりである。
(Example of notch filter)
The characteristics of the notch filter were calculated by specifically setting the inductance of the inductor of the notch filter and the capacitance of the capacitor (hereinafter, these may be referred to as "element values"). Then, it was confirmed that the maximum inductance in the notch filter can be reduced by configuring the notch filter with three or more elements. Specifically, it is as follows.
ノッチフィルタの構成として、以下の3つの構成を想定した。
第1構成例:互いに直列に接続された1つのインダクタ27及び1つのキャパシタ29のみを有する構成。
第2構成例:第1実施形態に係るノッチフィルタ13の構成(図3)
第3構成例:第3実施形態に係るノッチフィルタ313の構成(図7)
The following three configurations are assumed as the configurations of the notch filter.
First configuration example: A configuration having only one
Second configuration example: Configuration of the
Third configuration example: Configuration of the
そして、互いに同一の共振周波数fnrが得られるように、第1〜第3構成例の素子値を計算により求めた。この際、第2及び第3構成例については、最大のインダクタンスが最小になるように、また、周波数に対するインピーダンスの絶対値の変化が第1構成例のものに近づくように、素子値を求めた。念のために記載すると、第1構成例に係るノッチフィルタも、第2及び第3構成例に係るノッチフィルタと同様に、実施形態に係るBEフィルタに用いられてよい(第1構成例は比較例ではない。)。 Then, the element values of the first to third configuration examples were calculated by calculation so that the same resonance frequency fnr could be obtained from each other. At this time, for the second and third configuration examples, the element values were obtained so that the maximum inductance was minimized and the change in the absolute value of the impedance with respect to the frequency was close to that of the first configuration example. .. As a reminder, the notch filter according to the first configuration example may be used for the BE filter according to the embodiment as well as the notch filter according to the second and third configuration examples (the first configuration example is a comparison). Not an example.).
各構成例における素子値は、以下のとおりである。
第1構成例:
インダクタ:5.0nH
キャパシタ:0.254pF
第2構成例:
インダクタ27A:2.5nH
キャパシタ29A:0.111pF
インダクタ27B:0.976nH
キャパシタ29B:0.304pF
第3構成例:
インダクタ27A:3.46nH
キャパシタ29A:0.0456pF
キャパシタ29B:0.325pF
The element values in each configuration example are as follows.
First configuration example:
Inductor: 5.0nH
Capacitor: 0.254pF
Second configuration example:
Third configuration example:
図12(a)は、上記の素子値を設定したときの第1〜第3構成例の特性を示す図である。 FIG. 12A is a diagram showing the characteristics of the first to third configuration examples when the above element values are set.
この図において、横軸f(MHz)は周波数を示している。縦軸|Z|はインピーダンスの絶対値を示している。線L1は第1構成例に対応し、線L2は第2構成例に対応し、線L3は第3構成例に対応している。 In this figure, the horizontal axis f (MHz) indicates a frequency. The vertical axis | Z | indicates the absolute value of impedance. The line L1 corresponds to the first configuration example, the line L2 corresponds to the second configuration example, and the line L3 corresponds to the third configuration example.
これらの図に示されているように、第2及び第3構成例は、並列共振回路と直列共振回路とを組み合わせた構成であるが、直列共振回路のみの第1構成例と同様の特性が得られている。また、上述したように、第2及び第3構成例における最大のインダクタンス(第2構成例:2.5nH、第3構成例:3.46nH)は、第1構成例における最大のインダクタンス(5.0nH)よりも小さい。従って、自己共振周波数を高くすることが容易である。 As shown in these figures, the second and third configuration examples are configurations in which a parallel resonance circuit and a series resonance circuit are combined, but have the same characteristics as the first configuration example of only the series resonance circuit. Has been obtained. Further, as described above, the maximum inductance in the second and third configuration examples (second configuration example: 2.5 nH, third configuration example: 3.46 nH) is the maximum inductance in the first configuration example (5. It is smaller than 0nH). Therefore, it is easy to increase the self-resonant frequency.
上記では、第2及び第3構成例における周波数に対するインピーダンスの絶対値の変化が第1構成例のものに近づくように、第2及び第3構成例における素子値を求めた。ただし、第1構成例とは異なる特性を得るように第2及び第3構成例の素子値を設定してもよい。この場合、例えば、最大のインダクタンスを更に小さくすることができる。 In the above, the element values in the second and third configurations are obtained so that the change in the absolute value of the impedance with respect to the frequency in the second and third configurations approaches that of the first configuration. However, the element values of the second and third configuration examples may be set so as to obtain characteristics different from those of the first configuration example. In this case, for example, the maximum inductance can be further reduced.
例えば、第3構成例について、以下の素子値を例示できる。
第3構成例:
インダクタ27A:2.0nH
キャパシタ29A:0.23pF
キャパシタ29B:0.404pF
For example, the following element values can be exemplified for the third configuration example.
Third configuration example:
図12(b)は、第3構成例に上記の素子値を設定したときの第1〜第3構成例の特性を示す図であり、図12(a)に対応する。線L1及びL2は、図12(a)のものと同じである。線L3Aは、第3構成例の特性を示し、図12(a)の線L3に対応する。 FIG. 12B is a diagram showing the characteristics of the first to third configuration examples when the above element values are set in the third configuration example, and corresponds to FIG. 12A. Lines L1 and L2 are the same as those in FIG. 12 (a). The line L3A shows the characteristics of the third configuration example and corresponds to the line L3 in FIG. 12 (a).
この図に示すように、第3構成例を示す線L3Aは、共振周波数付近(約4500MHz付近)において、第1及び第2構成例と同様の特性を示している。ただし、第3構成例は、7000MHzと8000MHzとの間で反共振特性が現れている。しかし、反共振特性が現れている周波数範囲は、阻止帯域EB(5000MHz以下)から比較的離れている。従って、反共振特性がBEフィルタの阻止帯域EBにおける減衰特性を低下させる蓋然性は低く、逆に、反共振特性はBEフィルタの挿入損失を低減させることに寄与する。 As shown in this figure, the line L3A showing the third configuration example shows the same characteristics as the first and second configuration examples in the vicinity of the resonance frequency (near about 4500 MHz). However, in the third configuration example, the antiresonance characteristic appears between 7000 MHz and 8000 MHz. However, the frequency range in which the antiresonance characteristic appears is relatively far from the blocking band EB (5000 MHz or less). Therefore, it is unlikely that the anti-resonance characteristic reduces the attenuation characteristic in the blocking band EB of the BE filter, and conversely, the anti-resonance characteristic contributes to reducing the insertion loss of the BE filter.
<第4実施形態>
第4実施形態に係る複合フィルタは、BEフィルタにおける共振周波数及び反共振周波数等の値の設定のみが他の実施形態と相違する。第4実施形態の複合フィルタの基本的な構成は、第1〜第3実施形態のいずれの複合フィルタの構成と同じとされてもよい。ここでは、便宜上、第1実施形態の符号を用いる。
<Fourth Embodiment>
The composite filter according to the fourth embodiment differs from the other embodiments only in the setting of the values such as the resonance frequency and the anti-resonance frequency in the BE filter. The basic configuration of the composite filter of the fourth embodiment may be the same as the configuration of any of the composite filters of the first to third embodiments. Here, for convenience, the reference numerals of the first embodiment are used.
図13(a)及び図13(b)は、第4実施形態に係る複合フィルタ1の特性を示す図である。
13 (a) and 13 (b) are diagrams showing the characteristics of the
図13(a)は、図1(b)に対応している。図13(b)は、図2(b)に対応している。線LE1は、図1(b)の線LEと同様に、BEフィルタ7のフィルタ特性を示している。他の線は、図1(b)及び図2(b)と同様である。
FIG. 13 (a) corresponds to FIG. 1 (b). FIG. 13 (b) corresponds to FIG. 2 (b). The line LE1 shows the filter characteristics of the
第1〜第3実施形態では、BEフィルタ7の阻止帯域EBは、BPフィルタ5の通過帯域BP(別の観点では複合フィルタ1の通過帯域CB)に対して低周波数側に位置した。一方、本実施形態では、阻止帯域EBは、通過帯域BPに対して高周波数側に位置している。そして、通過帯域BPの高周波数側において、弾性波共振子15を用いたことによる減衰特性の急峻性が得られている。
In the first to third embodiments, the blocking band EB of the
この場合も、第1実施形態と同様に、直列共振子15Sの反共振周波数fsaは、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrと、BEフィルタ7の通過帯域XB(又は通過帯域PB又はCB)との間に位置している。第1実施形態で述べた反共振周波数fsa及び共振周波数fnrに関する説明は、矛盾等が生じない限り、本実施形態に適用されてよい。
Also in this case, as in the first embodiment, the antiresonance frequency fsa of the
なお、本実施形態では、BEフィルタ7の通過帯域XBは、第1実施形態と異なり、阻止帯域EBの両側に位置する2つの通過帯域のうち、阻止帯域EBに対して低周波数側に位置する通過帯域である。また、図示の例の直列共振子15Sにおいては、反共振周波数fsaは、共振周波数fsrよりも高周波数側に位置している。従って、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrは、反共振周波数fsaに対して共振周波数fsrとは反対側(高周波数側)に位置している。
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the pass band XB of the
<その他の実施形態>
特に図示しないが、第1〜第3実施形態(以下、便宜上、第1実施形態及びその符号のみを用いる。)と、第4実施形態とは適宜に組み合わされてもよい。
<Other embodiments>
Although not particularly shown, the first to third embodiments (hereinafter, for convenience, only the first embodiment and its reference numerals are used) and the fourth embodiment may be appropriately combined.
例えば、複合フィルタは、BPフィルタ5と、通過帯域PBに対して低周波数側に阻止帯域EBを有するBEフィルタ7(第1実施形態)と、通過帯域PBに対して高周波数側に阻止帯域EBを有するBEフィルタ7(第4実施形態)とを有していてもよい。別の観点では、複合フィルタは、通過帯域CBの両側において減衰の傾きが急峻にされてよい。
For example, the composite filter includes a
また、例えば、BEフィルタは、ノッチフィルタ13の共振周波数fnrに対して高周波数側に反共振周波数fsaを有している第1実施形態の直列共振子15S(別の観点では弾性波フィルタ11)と、共振周波数fnrに対して低周波数側に反共振周波数fsaを有している第4実施形態の直列共振子15S(別の観点では弾性波フィルタ11)とを有していてもよい。すなわち、BEフィルタは、阻止帯域EBの両側において減衰の傾きが急峻にされてよい。
Further, for example, the BE filter has a
<応用例>
図14は、複合フィルタの利用例としての通信装置151の要部を示すブロック図である。
<Application example>
FIG. 14 is a block diagram showing a main part of the
通信装置151は、電波を利用した無線通信を行うものである。通信装置151は、上述した複数の実施形態のいずれの複合フィルタ(又はBEフィルタのみ)を有していてもよい。ただし、以下の説明では、便宜上、第1実施形態の符号を用いる。
The
通信装置151において、送信すべき情報を含む送信情報信号TISは、RF−IC(Radio Frequency Integrated Circuit)153によって変調及び周波数の引き上げ(搬送波周波数を有する高周波信号への変換)がなされて送信信号TSとされる。送信信号TSは、バンドパスフィルタ155によって送信用の通過帯以外の不要成分が除去され、増幅器157によって増幅されて分波器101の送信フィルタ109に入力される。そして、送信フィルタ109は、入力された送信信号TSから送信用の通過帯以外の不要成分を除去し、その除去後の送信信号TSをアンテナ159に出力する。アンテナ159は、入力された電気信号(送信信号TS)を無線信号(電波)に変換して送信する。
In the
また、通信装置151において、アンテナ159によって受信された無線信号(電波)は、アンテナ159によって電気信号(受信信号RS)に変換されて分波器101の受信フィルタ111に入力される。受信フィルタ111は、入力された受信信号RSから受信用の通過帯以外の不要成分を除去して増幅器161へ出力する。出力された受信信号RSは、増幅器161によって増幅され、バンドパスフィルタ163によって受信用の通過帯以外の不要成分が除去される。そして、受信信号RSは、RF−IC153によって周波数の引き下げ及び復調がなされて受信情報信号RISとされる。
Further, in the
なお、送信情報信号TIS及び受信情報信号RISは、適宜な情報を含む低周波信号(ベースバンド信号)でよく、例えば、アナログの音声信号もしくはデジタル化された信号である。無線信号の通過帯は、適宜に設定されてよく、比較的高周波の通過帯(例えば5GHz以上)とされても構わない。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調もしくはこれらのいずれか2つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。回路方式は、図14では、ダイレクトコンバージョン方式を例示したが、それ以外の適宜なものとされてよく、例えば、ダブルスーパーヘテロダイン方式であってもよい。また、図14は、要部のみを模式的に示すものであり、適宜な位置にローパスフィルタやアイソレータ等が追加されてもよいし、また、増幅器等の位置が変更されてもよい。 The transmission information signal TIS and the reception information signal RIS may be low frequency signals (baseband signals) including appropriate information, and are, for example, analog audio signals or digitized signals. The passing band of the radio signal may be appropriately set, and may be a relatively high frequency passing band (for example, 5 GHz or more). The modulation method may be phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, or a combination of any two or more of these. Although the direct conversion system is exemplified in FIG. 14, the circuit system may be any other appropriate circuit system, and may be, for example, a double superheterodyne system. Further, FIG. 14 schematically shows only the main part, and a low-pass filter, an isolator, or the like may be added at an appropriate position, or the position of the amplifier or the like may be changed.
このような通信装置151において、例えば、送信フィルタ109は、実施形態に係る複合フィルタ1によって構成されてよい。この場合、増幅器157からの信号は、入力端子3Aに入力される。出力端子3Bから出力された信号は、アンテナ159に入力される。及び/又は、受信フィルタ111は、実施形態に係る複合フィルタ1によって構成されてよい。この場合、アンテナ159からの信号は、入力端子3Aに入力される。出力端子3Bから出力された信号は、増幅器161に入力される。
In such a
既述のように、基板構造体53には、種々の電子部品が実装されたり、種々の素子が作り込まれたりしてよい。従って、例えば、上述したRF−IC153、バンドパスフィルタ155及び163、増幅器157及び161、並びにアンテナ159の少なくとも1つは、基板構造体53(例えば回路基板31)に実装される電子部品とされてよい。また、例えば、バンドパスフィルタ155及び163、並びにアンテナ159の少なくとも1つは、基板構造体53(例えば回路基板31及び/又は47)の導体によって構成されてよい。
As described above, various electronic components may be mounted on the
以上の実施形態において、インダクタ23及び25は、それぞれ第1インダクタの一例である。インダクタ27は、それぞれ第2インダクタの一例である。RF−IC153は集積回路素子の一例である。キャパシタ29Bは第1キャパシタの一例である。キャパシタ29Aは第2キャパシタの一例である。
In the above embodiments, the
本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。例えば、以下のとおりである。 The technique according to the present disclosure is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various embodiments. For example:
弾性波フィルタとノッチフィルタとを組み合わせたBEフィルタは、所望のフィルタ特性を実現しつつ、弾性波共振子(特に並列共振子)の数を低減することが可能である。ただし、そのような弾性波共振子の低減がなされていなくても構わない。例えば、全ての並列腕それぞれが並列共振子を有していてもよい。 A BE filter that combines an elastic wave filter and a notch filter can reduce the number of elastic wave resonators (particularly parallel resonators) while achieving desired filter characteristics. However, such reduction of elastic wave resonators may not be performed. For example, each of all parallel arms may have a parallel resonator.
弾性波フィルタは、第1インダクタ(基板構造体の導体によって構成され、弾性波フィルタを構成するインダクタ)として、インダクタ23及び25の一方のみを有していてもよい。
The elastic wave filter may have only one of the
また、ノッチフィルタ13は、図3,6,7に示すように3素子以上で構成することで、素子を構成するインダクタやキャパシタにおいて大型化不要なインダクタンス、容量で所望の減衰特性を実現することができる。このような3素子、4素子を用いたノッチフィルタにおいて各素子の接続関係は図3,6,7に示す例に限定されない。図3,6に示すノッチファイル13の等価回路である図15(a)に示す回路図のノッチフィルタ13’を用いてもよいし、図7に示すノッチフィルタ313の等価回路である図15(b)に示す回路図のノッチフィルタ313’を用いてもよい。
Further, by configuring the
1…複合フィルタ、3A…入力端子、3B…出力端子、5…バンドパスフィルタ(BPフィルタ)、7…帯域阻止フィルタ(BEフィルタ)、9…信号経路、11…弾性波フィルタ、13…ノッチフィルタ、15…弾性波共振子、15S…直列共振子、17…基準電位部、23…インダクタ(第1インダクタ)、25…インダクタ(第1インダクタ)、27(27A、27B)…インダクタ(第2インダクタ)、31…回路基板、33…弾性波チップ、47…回路基板、53…基板構造体、XB…(帯域阻止フィルタの)通過帯域、EB…(帯域阻止フィルタの)阻止帯域、fnr…(ノッチフィルタの)共振周波数、fsa…(直列共振子の)反共振周波数。 1 ... Composite filter, 3A ... Input terminal, 3B ... Output terminal, 5 ... Bandpass filter (BP filter), 7 ... Band blocking filter (BE filter), 9 ... Signal path, 11 ... Elastic wave filter, 13 ... Notch filter , 15 ... elastic wave resonator, 15S ... series resonator, 17 ... reference potential part, 23 ... inductor (first inductor), 25 ... inductor (first inductor), 27 (27A, 27B) ... inductor (second inductor) ), 31 ... Circuit board, 33 ... Elastic wave chip, 47 ... Circuit board, 53 ... Board structure, XB ... Passing band (of band-stop filter), EB ... Blocking band (of band-stop filter), fnr ... (Notch) Resonance frequency (of the filter), fsa ... Anti-resonance frequency (of the series inductor).
Claims (9)
1以上の弾性波共振子を有しており、該1以上の弾性波共振子それぞれが共振周波数及び反共振周波数を有している弾性波チップと、
1以上の回路基板を有しており、該1以上の回路基板の導体によって1以上の第1インダクタ及び1以上の第2インダクタが構成されている基板構造体と、
を有しており、
前記弾性波チップ及び前記基板構造体によって、
前記信号経路を流れる信号のうち、前記阻止帯域の少なくとも一部の帯域内の周波数を有する成分を減衰させる弾性波フィルタと、
前記信号経路と基準電位部とを接続しており、前記信号経路と前記基準電位部との間のインピーダンスが極小値となる共振周波数を有しているノッチフィルタと、が構成されており、
前記弾性波フィルタは、
前記1以上の弾性波共振子が含んでいる、前記信号経路の一部を構成している1以上の直列共振子と、
前記1以上の第1インダクタと、を有しており、
前記ノッチフィルタは、前記1以上の第2インダクタを有しており、
前記1以上の直列共振子の少なくとも1つの前記反共振周波数が、前記ノッチフィルタの前記共振周波数と前記通過帯域との間に位置している
帯域阻止フィルタ。 It has a pass band and a blocking band located on the low frequency side or the high frequency side of the pass band, and among the signals flowing in the signal path, a band that attenuates a component having a frequency within the blocking band. It ’s a blocking filter,
An elastic wave chip having one or more elastic wave resonators and each of the one or more elastic wave resonators having a resonance frequency and an antiresonance frequency.
A substrate structure having one or more circuit boards, wherein one or more first inductors and one or more second inductors are configured by the conductors of the one or more circuit boards.
Have and
By the elastic wave chip and the substrate structure,
An elastic wave filter that attenuates a component having a frequency within at least a part of the blocking band among the signals flowing through the signal path,
A notch filter that connects the signal path and the reference potential portion and has a resonance frequency at which the impedance between the signal path and the reference potential portion becomes a minimum value is configured.
The elastic wave filter is
One or more series resonators including one or more elastic wave resonators constituting a part of the signal path, and one or more series resonators.
It has one or more first inductors, and has
The notch filter has one or more second inductors, and the notch filter has one or more second inductors.
A band-stop filter in which at least one antiresonance frequency of the one or more series resonators is located between the resonance frequency of the notch filter and the passband.
前記1以上の第2インダクタ及び前記1以上のキャパシタの少なくとも一方の数は2以上である
請求項1に記載の帯域阻止フィルタ。 The notch filter has one or more capacitors and has one or more capacitors.
The band-blocking filter according to claim 1, wherein the number of at least one of the one or more second inductors and the one or more capacitors is two or more.
前記信号経路と前記基準電位部とを接続している前記第2インダクタと、
前記信号経路と前記基準電位部との間で前記第2インダクタに直列接続されている第1キャパシタと、
前記第2インダクタに並列接続されている第2キャパシタと、を有している
請求項1又は2に記載の帯域阻止フィルタ。 The notch filter is
The second inductor connecting the signal path and the reference potential portion,
A first capacitor connected in series with the second inductor between the signal path and the reference potential portion, and
The band-blocking filter according to claim 1 or 2, further comprising a second capacitor connected in parallel to the second inductor.
前記1以上のキャパシタの少なくとも一つは、前記弾性波チップに位置する1対の櫛歯電極によって構成されている
請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯域阻止フィルタ。 The notch filter has one or more capacitors and has one or more capacitors.
The band blocking filter according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the one or more capacitors is composed of a pair of comb tooth electrodes located on the elastic wave tip.
前記信号経路内で互いに直列接続されている複数の前記直列共振子を有している直列腕と、
前記直列腕のうちの前記複数の直列共振子の間の1以上の中間位置と、基準電位部とを接続している1以上の並列腕と、を有しており、
前記1以上の並列腕の少なくとも1つは、前記1以上の第1インダクタのうち、前記中間位置と前記基準電位部とを接続している第1インダクタを含み、かつ前記1以上の弾性波共振子のいずれも含んでいない
請求項1〜4のいずれか1項に記載の帯域阻止フィルタ。 The elastic wave filter is
A series arm having a plurality of the series resonators connected in series with each other in the signal path, and a series arm.
It has one or more intermediate positions between the plurality of series resonators among the series arms and one or more parallel arms connecting the reference potential portion.
At least one of the one or more parallel arms includes the first inductor connecting the intermediate position and the reference potential portion of the one or more first inductors, and the elastic wave resonance of the one or more. The bandwidth blocking filter according to any one of claims 1 to 4, which does not include any of the children.
前記弾性波チップが実装されている前記回路基板は、前記1以上の第1インダクタ及び前記1以上の第2インダクタのうちの少なくとも1つのインダクタを有している
請求項1〜5のいずれか1項に記載の帯域阻止フィルタ。 The elastic wave chip is mounted on one of the one or more circuit boards.
One of claims 1 to 5, wherein the circuit board on which the elastic wave chip is mounted has at least one of the one or more first inductors and the one or more second inductors. Band blocking filter as described in section.
前記阻止帯域に対して前記帯域阻止フィルタの前記通過帯域側に隣接する第2通過帯域を有しており、前記信号経路を流れる信号のうち、前記第2通過帯域外の周波数を有する成分を減衰させるバンドパスフィルタと、
を有している複合フィルタ。 The band blocking filter according to any one of claims 1 to 6 and the band blocking filter.
It has a second pass band adjacent to the pass band side of the band pass filter with respect to the block band, and attenuates components having frequencies outside the second pass band among the signals flowing in the signal path. Bandpass filter and
A composite filter that has.
請求項7に記載の複合フィルタ。 The composite filter according to claim 7, wherein the bandpass filter is composed of the substrate structure.
前記複合フィルタに対して入力側及び出力側の一方に電気的に接続されているアンテナと、
前記複合フィルタに対して入力側及び出力側の他方に電気的に接続されている集積回路素子と、
を有している通信装置。 The composite filter according to claim 7 or 8,
An antenna that is electrically connected to either the input side or the output side of the composite filter,
An integrated circuit element electrically connected to the other of the input side and the output side of the composite filter,
Has a communication device.
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WO2023234405A1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-12-07 | 京セラ株式会社 | Composite filter, multiplexer, and communication device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998056A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | Surface acoustic wave device |
JP2015032837A (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 株式会社村田製作所 | Noise filter and duplexer |
WO2019064990A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社村田製作所 | High frequency filter, multiplexer, high frequency frontend circuit, and communication device |
JP2020048067A (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社村田製作所 | Extractor |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0998056A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | Surface acoustic wave device |
JP2015032837A (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 株式会社村田製作所 | Noise filter and duplexer |
WO2019064990A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社村田製作所 | High frequency filter, multiplexer, high frequency frontend circuit, and communication device |
JP2020048067A (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社村田製作所 | Extractor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023234405A1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-12-07 | 京セラ株式会社 | Composite filter, multiplexer, and communication device |
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