JP2022091619A - Filter circuit - Google Patents
Filter circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022091619A JP2022091619A JP2020204551A JP2020204551A JP2022091619A JP 2022091619 A JP2022091619 A JP 2022091619A JP 2020204551 A JP2020204551 A JP 2020204551A JP 2020204551 A JP2020204551 A JP 2020204551A JP 2022091619 A JP2022091619 A JP 2022091619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- terminal
- phase shift
- pass band
- shift circuit
- 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.)
- Pending
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 174
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 101150027108 Hspbap1 gene Proteins 0.000 abstract description 24
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 16
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、フィルタ回路に関する。 The present invention relates to a filter circuit.
携帯端末等の無線通信機器では異なる周波数帯域による通信に対応することが求められている。そこで、アンテナに対してスイッチを介さずに異なる通過帯域のフィルタを接続することが提案されている。この場合に、フィルタ同士の影響による特性劣化を抑制するために、相手側の通過帯域における反射特性をオープンにすることが知られている。アンテナに対して通過帯域が異なる3以上のフィルタが接続されている場合に、共通接続点から第1フィルタを除く他のフィルタを見たときに第1フィルタの通過帯域において虚数成分が互いにキャンセルするようなインピーダンスとすることで特性劣化を抑制することが提案されている(例えば特許文献1)。また、フィルタの送信又は受信側とアンテナ側とで特性インピーダンスが異なる場合でも特性劣化を抑制する方法が提案されている(例えば特許文献2)。 Wireless communication devices such as mobile terminals are required to support communication in different frequency bands. Therefore, it has been proposed to connect filters having different pass bands to the antenna without using a switch. In this case, it is known to open the reflection characteristic in the pass band on the other side in order to suppress the deterioration of the characteristic due to the influence of the filters. When three or more filters with different pass bands are connected to the antenna, the imaginary components cancel each other in the pass band of the first filter when looking at other filters excluding the first filter from the common connection point. It has been proposed to suppress the deterioration of characteristics by using such an impedance (for example, Patent Document 1). Further, a method of suppressing characteristic deterioration even when the characteristic impedance is different between the transmission or reception side and the antenna side of the filter has been proposed (for example, Patent Document 2).
フィルタ回路に異なる構成の端子を接続して使用できることが望まれている。例えば、2つのフィルタそれぞれを別々の端子間に接続させてデュアルフィルタとする場合と、2つのフィルタを共通端子と2つの端子との間に接続させてデュプレクサとする場合と、を選択して使用できることが望まれている。この場合に、フィルタ回路に異なる構成の端子を接続した場合であっても特性の劣化が抑制されることが望ましい。 It is desired that terminals having different configurations can be connected to the filter circuit for use. For example, select and use two filters, one is to connect between different terminals to make a dual filter, and the other is to connect two filters between a common terminal and two terminals to make a duplexer. It is hoped that it can be done. In this case, it is desirable that deterioration of the characteristics is suppressed even when terminals having different configurations are connected to the filter circuit.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特性の劣化を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress deterioration of characteristics.
本発明は、第1端子と第2端子との間に接続され、第1通過帯域を有する第1フィルタと、第3端子と第4端子との間に接続され、前記第1通過帯域と重ならない第2通過帯域を有する第2フィルタと、前記第1フィルタと前記第1端子との間に接続され、前記第1端子から見たときの前記第2通過帯域における反射特性を略オープンとする第1移相回路と、前記第2フィルタと前記第3端子との間に接続され、前記第3端子から見たときの前記第1通過帯域における反射特性を略オープンとする第2移相回路と、を備えるフィルタ回路である。 In the present invention, the first filter connected between the first terminal and the second terminal and having the first pass band is connected between the third terminal and the fourth terminal, and overlaps with the first pass band. The second filter having the second pass band is connected between the first filter and the first terminal, and the reflection characteristic in the second pass band when viewed from the first terminal is substantially open. A second phase shift circuit connected between the first phase shift circuit and the second filter and the third terminal, and the reflection characteristics in the first pass band when viewed from the third terminal are substantially open. It is a filter circuit including.
上記構成において、前記第1端子から前記第1移相回路を見たときの前記第1通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスであり、前記第3端子から前記第2移相回路を見たときの前記第2通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスである構成とすることができる。 In the above configuration, the reflection characteristic in the first pass band when the first phase shift circuit is viewed from the first terminal is substantially a reference impedance, and when the second phase shift circuit is viewed from the third terminal. The reflection characteristic in the second pass band can be configured to have a substantially reference impedance.
上記構成において、前記第1端子、前記第2端子、前記第3端子、前記第4端子、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第1移相回路、及び前記第2移相回路が設けられる基板を備え、前記第1端子及び前記第2端子は、前記基板上において前記第3端子及び前記第4端子と電気的に絶縁されている構成とすることができる。 In the above configuration, the first terminal, the second terminal, the third terminal, the fourth terminal, the first filter, the second filter, the first phase shift circuit, and the second phase shift circuit are provided. The first terminal and the second terminal may be configured to be electrically isolated from the third terminal and the fourth terminal on the substrate.
上記構成において、前記第1フィルタ及び前記第2フィルタは、バンドパスフィルタである構成とすることができる。 In the above configuration, the first filter and the second filter may be configured to be a bandpass filter.
上記構成において、前記第1フィルタと前記第1移相回路との間の第1ノードと第5端子との間に接続され、前記第1通過帯域及び前記第2通過帯域と重ならない第3通過帯域を有する第3フィルタと、前記第2フィルタと前記第2移相回路との間の第2ノードと第6端子との間に接続され、前記第1通過帯域、前記第2通過帯域、及び前記第3通過帯域と重ならない第4通過帯域を有する第4フィルタと、を備え、前記第1移相回路は、前記第1端子と前記第1ノードとの間に接続され、前記第1端子から見たときの前記第2通過帯域及び前記第4通過帯域における反射特性を略オープンとし、前記第2移相回路は、前記第3端子と前記第2ノードとの間に接続され、前記第3端子から見たときの前記第1通過帯域及び前記第3通過帯域における反射特性を略オープンとする構成とすることができる。 In the above configuration, a third pass that is connected between the first node and the fifth terminal between the first filter and the first phase shift circuit and does not overlap with the first pass band and the second pass band. A third filter having a band is connected between the second node and the sixth terminal between the second filter and the second phase shift circuit, and the first pass band, the second pass band, and the second pass band are connected. A fourth filter having a fourth pass band that does not overlap with the third pass band is provided, and the first phase shift circuit is connected between the first terminal and the first node, and the first terminal is connected to the first terminal. The reflection characteristics in the second pass band and the fourth pass band when viewed from the above are substantially open, and the second phase shift circuit is connected between the third terminal and the second node, and the second phase circuit is connected. The reflection characteristics in the first pass band and the third pass band when viewed from the three terminals can be substantially open.
上記構成において、前記第1端子から前記第1移相回路を見たときの前記第1通過帯域及び前記第3通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスであり、前記第3端子から前記第2移相回路を見たときの前記第2通過帯域及び前記第4通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスである構成とすることができる。 In the above configuration, the reflection characteristics in the first pass band and the third pass band when the first phase shift circuit is viewed from the first terminal are substantially reference impedances, and the second transfer from the third terminal. The reflection characteristics in the second pass band and the fourth pass band when the phase circuit is viewed can be configured to have substantially a reference impedance.
上記構成において、前記第1端子、前記第2端子、前記第3端子、前記第4端子、前記第5端子、前記第6端子、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ、前記第4フィルタ、前記第1移相回路、及び前記第2移相回路が設けられる基板を備え、前記第1端子、前記第2端子、及び前記第5端子は、前記基板上において前記第3端子、前記第4端子、及び前記第6端子と電気的に絶縁されている構成とすることができる。 In the above configuration, the first terminal, the second terminal, the third terminal, the fourth terminal, the fifth terminal, the sixth terminal, the first filter, the second filter, the third filter, and the like. A substrate provided with a fourth filter, the first phase shift circuit, and the second phase shift circuit is provided, and the first terminal, the second terminal, and the fifth terminal are the third terminal on the substrate. , The fourth terminal and the sixth terminal may be electrically isolated from each other.
上記構成において、前記第1ノードと前記第1フィルタとの間に接続され、前記第1ノードから見たときの前記第3通過帯域における反射特性を略オープンとする第3移相回路と、前記第1ノードと前記第3フィルタとの間に接続され、前記第1ノードから見たときの前記第1通過帯域における反射特性を略オープンとする第4移相回路と、前記第2ノードと前記第2フィルタとの間に接続され、前記第2ノードから見たときの前記第4通過帯域における反射特性を略オープンとする第5移相回路と、前記第2ノードと前記第4フィルタとの間に接続され、前記第2ノードから見たときの前記第2通過帯域における反射特性を略オープンとする第6移相回路と、を備える構成とすることができる。 In the above configuration, a third phase shift circuit connected between the first node and the first filter and having substantially open reflection characteristics in the third pass band when viewed from the first node, and the above. A fourth phase shift circuit, which is connected between the first node and the third filter and makes the reflection characteristics in the first pass band when viewed from the first node substantially open, and the second node and the above. A fifth phase shift circuit connected between the second filter and substantially open in the reflection characteristics in the fourth pass band when viewed from the second node, and the second node and the fourth filter. The configuration may include a sixth phase shift circuit, which is connected between the two and has a substantially open reflection characteristic in the second pass band when viewed from the second node.
上記構成において、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第3フィルタ、及び前記第4フィルタは、バンドパスフィルタである構成とすることができる。 In the above configuration, the first filter, the second filter, the third filter, and the fourth filter may be configured to be a bandpass filter.
上記構成において、前記第1移相回路と前記第2移相回路は、前記第1端子と前記第3端子を介して共通端子に接続される構成とすることができる。 In the above configuration, the first phase shift circuit and the second phase shift circuit may be connected to a common terminal via the first terminal and the third terminal.
本発明によれば、特性の劣化を抑制することができる。 According to the present invention, deterioration of characteristics can be suppressed.
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)及び図1(b)は、実施例1に係るフィルタ回路の回路図である。図1(a)と図1(b)ではフィルタ回路に接続される端子構成が異なっていて、図1(a)は、フィルタ回路をデュアルフィルタとして用いる場合を示し、図1(b)は、フィルタ回路をダイプレクサ又はデュプレクサとして用いる場合を示している。図1(a)及び図1(b)に示すように、フィルタ回路100は、フィルタ10、移相回路11、フィルタ20、移相回路21、及び端子T1~T4を備える。フィルタ10、移相回路11、フィルタ20、移相回路21、及び端子T1~T4は、基板60に設けられている。フィルタ10と移相回路11は、端子T1と端子T2との間に直列に接続されている。フィルタ20と移相回路21は、端子T3と端子T4との間に直列に接続されている。フィルタ10は例えば通過帯域Pass1のバンドパスフィルタ(BPF)であり、フィルタ20は例えば通過帯域Pass2のバンドパスフィルタ(BPF)である。通過帯域Pass1と通過帯域Pass2とは異なっており重なっていない。
1 (a) and 1 (b) are circuit diagrams of the filter circuit according to the first embodiment. 1 (a) and 1 (b) have different terminal configurations connected to the filter circuit, FIG. 1 (a) shows a case where the filter circuit is used as a dual filter, and FIG. 1 (b) shows a case where the filter circuit is used as a dual filter. The case where the filter circuit is used as a diplexer or a duplexer is shown. As shown in FIGS. 1A and 1B, the
図1(a)に示すように、フィルタ回路100がデュアルフィルタとして用いられる場合、端子T1は外部のアンテナ端子T11に接続され、端子T2は外部の端子T12に接続される。端子T3は外部のアンテナ端子T21に接続され、端子T4は外部の端子T22に接続される。図1(b)に示すように、フィルタ回路100がダイプレクサ又はデュプレクサとして用いられる場合、端子T1及び端子T3は外部の共通アンテナ端子T31に接続され、端子T2は外部の端子T32に接続され、端子T4は外部の端子T33に接続される。共通アンテナ端子T31と端子T1と端子T3とが分岐する分岐点をノードNとする。
As shown in FIG. 1A, when the
移相回路11は、端子T1から移相回路11を見たときのフィルタ20の通過帯域Pass2における反射特性を略オープンとする。移相回路21は、端子T3から移相回路21を見たときのフィルタ10の通過帯域Pass1における反射特性を略オープンとする。
The
図2(a)及び図2(b)は、実施例1に係るフィルタ回路の平面図である。図2(a)は、フィルタ回路をデュアルフィルタとして用いる場合を示し、図2(b)は、フィルタ回路をダイプレクサ又はデュプレクサとして用いる場合を示している。図2(a)及び図2(b)では、図の明瞭化のために、基板60に設けられる移相回路11及び21の図示を省略している。図2(a)及び図2(b)に示すように、フィルタ回路100は基板60上にフィルタ10及び20が設けられている。基板60の下面には端子T1~T4を含む複数のフットパッド61が設けられている。フィルタ回路100はフットパッド61によってプリント基板90に搭載される。
2 (a) and 2 (b) are plan views of the filter circuit according to the first embodiment. FIG. 2A shows a case where the filter circuit is used as a dual filter, and FIG. 2B shows a case where the filter circuit is used as a diplexer or a duplexer. In FIGS. 2A and 2B, the
図2(a)に示すように、フィルタ回路100がデュアルフィルタとして用いられる場合、フィルタ回路100が搭載されるプリント基板90の配線91を介して、端子T1はアンテナ端子T11に接続され、端子T2は端子T12に接続され、端子T3はアンテナ端子T21に接続され、端子T4は端子T22に接続される。図2(b)に示すように、フィルタ回路100がダイプレクサ又はデュプレクサとして用いられる場合、プリント基板90の配線91を介して、端子T1と端子T3は共通アンテナ端子T31に接続され、端子T2は端子T32に接続され、端子T4は端子T33に接続される。
As shown in FIG. 2A, when the
端子T1は、基板60上において端子T3及び端子T4に電気的に接続されていない。端子T2は、基板60上において端子T3及び端子T4に電気的に接続されていない。
The terminal T1 is not electrically connected to the terminal T3 and the terminal T4 on the
図3は、実施例1におけるフィルタの例を示す回路図である。図3に示すように、フィルタ10及び20は、端子Taと端子Tbとの間に直列共振器S1~S4が直列に接続され、並列共振器P1~P3が並列に接続されたラダー型フィルタである。直列共振器及び並列共振器の個数は任意に設定できる。なお、フィルタ10及び20は多重モード型フィルタの場合でもよい。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the filter in the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
図4(a)及び図4(b)は、実施例1における弾性波共振器の例を示す平面図及び断面図である。図4(a)は、弾性波共振器が弾性表面波共振器の場合の例である。図4(a)に示すように、基板70上にIDT(Interdigital Transducer)71と反射器75が設けられている。IDT71は、対向する一対の櫛型電極72を有する。櫛型電極72は、複数の電極指73と複数の電極指73が接続するバスバー74とを有する。反射器75はIDT71の両側に設けられている。IDT71は基板70に弾性表面波を励振する。反射器75は弾性表面波を反射する。基板70は、例えばタンタル酸リチウム基板又はニオブ酸リチウム基板等の圧電基板である。基板70は支持基板に圧電基板が接合された複合基板でもよい。支持基板は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、水晶基板、又はシリコン基板である。支持基板と圧電基板の間に酸化シリコン膜又は酸化アルミニウム膜等の絶縁膜が設けられていてもよい。IDT71及び反射器75は例えばアルミニウム膜又は銅膜等の金属膜により形成される。
4 (a) and 4 (b) are a plan view and a cross-sectional view showing an example of the elastic wave resonator in the first embodiment. FIG. 4A is an example in which the surface acoustic wave resonator is an elastic surface wave resonator. As shown in FIG. 4A, an IDT (Interdigital Transducer) 71 and a
図4(b)は、弾性波共振器が圧電薄膜共振器の場合の例である。図4(b)に示すように、基板70上に圧電膜77が設けられている。圧電膜77を挟むように下部電極76及び上部電極78が設けられている。下部電極76と基板70との間に空隙79が形成されている。圧電膜77の少なくとも一部を挟み下部電極76と上部電極78とが対向する領域が共振領域である。共振領域内の下部電極76及び上部電極78は圧電膜77内に厚み縦振動モードの弾性波を励振する。基板70は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板、又はシリコン基板である。下部電極76及び上部電極78は、例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜77は、例えば窒化アルミニウム膜である。空隙79の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。
FIG. 4B is an example in which the elastic wave resonator is a piezoelectric thin film resonator. As shown in FIG. 4B, the
[比較例]
図5(a)及び図5(b)は、比較例に係るフィルタ回路の回路図である。図5(a)はフィルタ回路をデュアルフィルタとして用いる場合を示し、図5(b)はフィルタ回路をダイプレクサ又はデュプレクサとして用いる場合を示している。図5(a)及び図5(b)に示すように、比較例のフィルタ回路500では、フィルタ10に移相回路11が接続されてなく、フィルタ20に移相回路21が接続されていない。その他の構成は実施例1と同じであるため説明を省略する。
[Comparison example]
5 (a) and 5 (b) are circuit diagrams of a filter circuit according to a comparative example. FIG. 5A shows a case where the filter circuit is used as a dual filter, and FIG. 5B shows a case where the filter circuit is used as a diplexer or a duplexer. As shown in FIGS. 5A and 5B, in the
[シミュレーション1]
実施例1及び比較例に係るフィルタ回路の通過特性および反射特性をシミュレーションした。実施例1に係るフィルタ回路において移相回路11及び21を理想的な移相回路とした。シミュレーション条件は以下である。
フィルタ10:通過帯域Pass1が1559MHz~1605MHz(GNSS:L1バンド)
フィルタ20:通過帯域Pass2が1166MHz~1188MHz(GNSS:L5バンド)
移相回路11:移相量が+35°
移相回路21:移相量が+40°
[Simulation 1]
The pass characteristics and reflection characteristics of the filter circuits according to Example 1 and Comparative Example were simulated. In the filter circuit according to the first embodiment, the
Filter 10: Pass band Pass1 is 1559 MHz to 1605 MHz (GNSS: L1 band)
Filter 20: Passband Pass2 is 1166 MHz to 1188 MHz (GNSS: L5 band)
Phase shift circuit 11: Phase shift amount is + 35 °
Phase shift circuit 21: Phase shift amount is + 40 °
図6(a)から図7は、シミュレーション1の場合での比較例における反射特性S11を示すスミスチャートである。図6(a)は、端子T1からフィルタ10を見た反射特性S11を示し、図6(b)は、端子T3からフィルタ20を見た反射特性S11を示している。図7は、端子T1及びT2が共通アンテナ端子T31に接続されるとした場合において共通アンテナ端子T31からノードNを見た反射特性S11を示している。周波数の走査範囲は0.5GHz~6.0GHzである。
6 (a) to 7 are Smith charts showing the reflection characteristic S11 in the comparative example in the case of
極座標で表すとスミスチャートの中心は動径が0であり、スミスチャートの外周は動径が1である。スミスチャートの円の右端と中心を結ぶ直線上では位相(偏角)が0°であり、スミスチャートの円の上端の位相は+90°であり、下端の位相は-90°である。円の上部及び下部は位相がそれぞれ正及び負である。反射特性S11を基準インピーダンス(例えば50Ω)で規格化した複素数で表すと、スミスチャートの右端と左端を結ぶ直線上ではS11の虚部は0である。左端はS11の実部が0であり、右端はS11の実部が無限大である。円の上部及び下部はS11の虚部がそれぞれ正及び負である。円の右側の外周付近では、S11の絶対値は無限大に近く、ほぼオープンである。 Expressed in polar coordinates, the center of the Smith chart has a radius of 0, and the outer circumference of the Smith chart has a radius of 1. The phase (deviation angle) is 0 ° on the straight line connecting the right end and the center of the Smith chart circle, the phase at the upper end of the circle on the Smith chart is + 90 °, and the phase at the lower end is −90 °. The upper and lower parts of the circle are positive and negative in phase, respectively. When the reflection characteristic S11 is represented by a complex number normalized by a reference impedance (for example, 50Ω), the imaginary part of S11 is 0 on the straight line connecting the right end and the left end of the Smith chart. At the left end, the real part of S11 is 0, and at the right end, the real part of S11 is infinite. In the upper part and the lower part of the circle, the imaginary part of S11 is positive and negative, respectively. Near the outer circumference on the right side of the circle, the absolute value of S11 is close to infinity and is almost open.
スミスチャートの円の中心付近の領域50では、S11の実部が基準インピーダンス(例えば50Ω)付近である。領域50の中心に近いほど基準インピーダンスに近くなる。領域50に位置する周波数の信号は、フィルタ10又は20で反射され難く、フィルタ10又は20を通過し易い。スミスチャートの円の右側の外周付近の領域51は、S11の大きさが無限大に近い。領域51に位置する周波数の信号は、フィルタ10又は20によって反射され易く、フィルタ10又は20を通過し難い。
In the
図6(a)に示すように、端子T1からフィルタ10を見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11は領域50の中央付近に位置している。したがって、フィルタ10の通過帯域Pass1の高周波信号はフィルタ10を通過する。1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域51より負側に位相が回っている。したがって、フィルタ20の通過帯域Pass2の高周波信号はフィルタ10で反射され難い。
As shown in FIG. 6A, when the
図6(b)に示すように、端子T3からフィルタ20を見た場合において、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近に位置している。したがって、フィルタ20の通過帯域Pass2の高周波信号はフィルタ20を通過する。1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11は領域51より負側に位相が回っている。したがって、フィルタ10の通過帯域Pass1の高周波信号はフィルタ20で反射され難い。
As shown in FIG. 6B, when the
図7に示すように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11及び1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近から負側に位相が回っている。1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11は領域50の外側に位置し、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50内の周辺に位置している。これは以下の理由によるものと考えられる。
As shown in FIG. 7, when the node N is viewed from the common antenna terminal T31, S11 in the passband Pass1 of 1559 MHz to 1605 MHz and S11 in the passband Pass2 of 1166 MHz to 1188 MHz are in phase from near the center of the
図6(a)のように、端子T1からフィルタ10を見た場合において、フィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11は略オープンからずれている。同様に、図6(b)のように、端子T3からフィルタ20を見た場合において、フィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11は略オープンからずれている。このような状態において端子T1及びT3を共通アンテナ端子T31に接続させると、フィルタ10の通過帯域Pass1の高周波信号はフィルタ20に漏れ、フィルタ20の通過帯域Pass2の高周波信号はフィルタ10に漏れるようになる。すなわち、相手方のフィルタの影響を受けるようになる。このため、図7のように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、フィルタ10の通過帯域Pass1におけるS11は領域50から外れ、フィルタ20の通過帯域Pass2におけるS11は領域50内の周辺に位置するようになったと考えられる。
As shown in FIG. 6A, when the
図8(a)から図8(f)は、シミュレーション1の場合での比較例におけるフィルタの通過特性S21を示す図である。図8(a)から図8(c)は、フィルタ10の通過特性S21を示している。図8(d)から図8(f)は、フィルタ20の通過特性S21を示している。図8(a)から図8(f)において、フィルタ回路500を図5(a)のようにデュアルフィルタとして用いた場合の通過特性S21を2in-2outとして実線で示し、図5(b)のようにマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合の通過特性S21を1in-2outとして破線で示している。
8 (a) to 8 (f) are diagrams showing the pass characteristics S21 of the filter in the comparative example in the case of
図8(a)から図8(c)に示すように、フィルタ回路500をマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)、フィルタ回路500をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)に比べて、フィルタ10のS21は劣化している。図8(d)から図8(f)に示すように、フィルタ回路500をマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)、フィルタ回路500をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)に比べて、フィルタ20のS21は劣化している。
As shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), when the
フィルタ回路500をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)のS21が良好であるのは、図6(a)及び図6(b)に示したように、端子T1からフィルタ10を見た場合においてフィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11は領域50の中心付近に位置し、端子T3からフィルタ20を見た場合においてフィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11は領域50の中心付近に位置しているためと考えられる。これに対し、フィルタ回路500をマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)のS21が劣化しているのは、図7に示したように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、フィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11が領域50から外れ、フィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11が領域50内の周辺に位置しているためと考えられる。
When the
図9(a)から図10は、シミュレーション1の場合での実施例1における反射特性S11を示すスミスチャートである。図9(a)は、端子T1から移相回路11を見た反射特性S11を示し、図9(b)は、端子T3から移相回路21を見た反射特性S11を示している。図10は、端子T1及びT3が共通アンテナ端子T31に接続されるとした場合において共通アンテナ端子T31からノードNを見た反射特性S11を示している。周波数の走査範囲は0.5GHz~6.0GHzである。
9 (a) to 10 are Smith charts showing the reflection characteristic S11 in the first embodiment in the case of
図9(a)に示すように、端子T1から移相回路11を見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11は領域50の中央付近に位置している。移相回路11により反射特性S11の位相を正に回転させたため、比較例の図6(a)に比べて、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11の位相は0°に近づいて領域51に位置している。
As shown in FIG. 9A, when the
図9(b)に示すように、端子T3から移相回路21を見た場合において、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近に位置している。移相回路21によりS11の位相を正に回転させたため、比較例の図6(b)に比べて、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11の位相は0°に近づいて領域51に位置している。
As shown in FIG. 9B, when the
図10に示すように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11及び1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近に位置している。これは以下の理由によるものと考えられる。
As shown in FIG. 10, when the node N is viewed from the common antenna terminal T31, S11 in the passband Pass1 of 1559 MHz to 1605 MHz and S11 in the passband Pass2 of 1166 MHz to 1188 MHz are located near the center of the
図9(a)のように、端子T1から移相回路11を見た場合において、フィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。同様に、図9(b)のように、端子T3から移相回路21を見た場合において、フィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。このような状態において端子T1及びT3を共通アンテナ端子T31に接続させると、フィルタ10の通過帯域Pass1の高周波信号はフィルタ20に漏れ難くなるためフィルタ20の影響を受け難くなり、フィルタ20の通過帯域Pass2の高周波信号はフィルタ10に漏れ難くなるためフィルタ10の影響を受け難くなる。このため、図10のように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、フィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11及びフィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11は領域50の中央付近に位置し続けるようになったと考えられる。
As shown in FIG. 9A, when the
図11(a)から図11(f)は、シミュレーション1の場合での実施例1におけるフィルタの通過特性S21を示す図である。図11(a)から図11(c)は、フィルタ10の通過特性S21を示し、図11(d)から図11(f)は、フィルタ20の通過特性S21を示している。図11(a)から図11(f)において、フィルタ回路100を図1(a)のようにデュアルフィルタとして用いた場合の通過特性S21を2in-2outとして実線で示し、図1(b)のようにマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合の通過特性S21を1in-2outとして破線で示している。
11 (a) to 11 (f) are diagrams showing the pass characteristics S21 of the filter in the first embodiment in the case of
図11(a)から図11(c)に示すように、フィルタ回路100をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)及びマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ10のS21は良好であった。図11(d)から図11(f)に示すように、フィルタ回路100をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)及びマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ20のS21は良好であった。
As shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), either when the
実施例1において、フィルタ回路100をマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)でもフィルタ10及び20のS21が良好になったのは、図10に示したように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合においてフィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)におけるS11及びフィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)におけるS11が領域50の中央付近に位置しているためと考えられる。
In Example 1, even when the
[シミュレーション2]
移相回路11及び21を具体的な回路として、通過特性及び反射特性のシミュレーションを行った。図12は、実施例1における移相回路の回路図の例である。図12に示すように、移相回路11及び21は、LCLπ型回路である。端子Tcと端子Tdとの間にキャパシタC1が接続され、インダクタL1及びL2はキャパシタC1の両端でシャント接続されている。移相回路11では、端子Tcは端子T1に接続され、端子Tdはフィルタ10に接続される。移相回路21では、端子Tcは端子T3に接続され、端子Tdはフィルタ20に接続される。
[Simulation 2]
Using the
シミュレーション条件は以下である。
フィルタ10:通過帯域Pass1が1559MHz~1605MHz(GNSS:L1バンド)
フィルタ20:通過帯域Pass2が1166MHz~1188MHz(GNSS:L5バンド)
移相回路11:C1=7pF、L1、L2=21nH
移相回路21:C1=4pF、L1、L2=13nH
The simulation conditions are as follows.
Filter 10: Pass band Pass1 is 1559 MHz to 1605 MHz (GNSS: L1 band)
Filter 20: Passband Pass2 is 1166 MHz to 1188 MHz (GNSS: L5 band)
Phase shift circuit 11: C1 = 7pF, L1, L2 = 21nH
Phase shift circuit 21: C1 = 4pF, L1, L2 = 13nH
図13(a)から図14は、シミュレーション2の場合での実施例1における反射特性S11を示すスミスチャートである。図13(a)は、端子T1から移相回路11を見た反射特性S11を示し、図13(b)は、端子T3から移相回路21を見た反射特性S11を示している。図14は、端子T1及びT3が共通アンテナ端子T31に接続されるとした場合において共通アンテナ端子T31からノードNを見た反射特性S11を示している。周波数の走査範囲は0.5GHz~6.0GHzである。
13 (a) to 14 are Smith charts showing the reflection characteristic S11 in the first embodiment in the case of
図13(a)に示すように、端子T1から移相回路11を見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11は領域50の中央付近に位置している。移相回路11により反射特性S11の位相を正に回転させたため、比較例の図6(a)に比べて、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11の位相は0°に近づいて領域51に位置している。
As shown in FIG. 13A, when the
図13(b)に示すように、端子T3から移相回路21を見た場合において、1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近に位置している。移相回路21により反射特性S11の位相を正に回転させたため、比較例の図6(b)に比べて、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11の位相は0°に近づいて領域51に位置している。
As shown in FIG. 13B, when the
図14に示すように、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合において、1559MHz~1605MHzの通過帯域Pass1におけるS11及び1166MHz~1188MHzの通過帯域Pass2におけるS11は領域50の中央付近に位置し続けている。
As shown in FIG. 14, when the node N is viewed from the common antenna terminal T31, S11 in the passband Pass1 of 1559 MHz to 1605 MHz and S11 in the passband Pass2 of 1166 MHz to 1188 MHz continue to be located near the center of the
図15(a)から図15(f)は、シミュレーション2の場合での実施例1におけるフィルタの通過特性S21を示す図である。図15(a)から図15(c)は、フィルタ10の通過特性S21を示し、図15(d)から図15(f)は、フィルタ20の通過特性S21を示している。図15(a)から図15(f)において、フィルタ回路100を図1(a)のようにデュアルフィルタとして用いた場合の通過特性S21を2in-2outとして実線で示し、図1(b)のようにマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合の通過特性S21を1in-2outとして破線で示している。
15 (a) to 15 (f) are diagrams showing the pass characteristics S21 of the filter in the first embodiment in the case of
図15(a)から図15(c)に示すように、フィルタ回路100をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)及びマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ10のS21は良好であった。図15(d)から図15(f)に示すように、フィルタ回路100をデュアルフィルタとして用いた場合(2in-2outの場合)及びマルチプレクサ又はデュプレクサとして用いた場合(1in-2outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ20のS21は良好であった。
As shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c), either when the
移相回路11及び21を具体的な回路とした場合では、移相回路11及び21を理想的な回路とした場合に比べると通過特性は若干悪くなるが、移相回路11及び21を設けない比較例に比べると通過特性の劣化を抑制できる。
When the
実施例1によれば、図1(a)及び図1(b)のように、通過帯域Pass1(第1通過帯域)を有するフィルタ10(第1フィルタ)が、端子T1(第1端子)と端子T2(第2端子)との間に接続されている。通過帯域Pass1と重ならない通過帯域Pass2(第2通過帯域)を有するフィルタ20(第2フィルタ)が、端子T3(第3端子)と端子T4(第4端子)との間に接続されている。フィルタ10と端子T1との間に接続された移相回路11(第1移相回路)は、図9(a)及び図13(a)のように、端子T1から見たときのフィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)における反射特性S11を略オープンとする。フィルタ20と端子T3との間に接続された移相回路21(第2移相回路)は、図9(b)及び図13(b)のように、端子T3から見たときのフィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)における反射特性S11を略オープンとする。これにより、図10及び図14のように、端子T1及びT3を共通アンテナ端子T31に接続させる場合でも、共通アンテナ端子T31からノードNを見た場合においてフィルタ10の通過帯域Pass1における反射特性S11及びフィルタ20の通過帯域Pass2における反射特性S11を略基準インピーダンスとすることができる。よって、通過特性の劣化(通過帯域における損失の低下)を抑制することができる。
According to the first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the filter 10 (first filter) having the pass band Pass1 (first pass band) is the terminal T1 (first terminal). It is connected to the terminal T2 (second terminal). A filter 20 (second filter) having a pass band Pass2 (second pass band) that does not overlap with the pass band Pass1 is connected between the terminal T3 (third terminal) and the terminal T4 (fourth terminal). The phase shift circuit 11 (first phase shift circuit) connected between the
反射特性S11が略オープンとは、スミスチャートを極座標で表したときに、動径が0.6以上で且つ位相が-45°以上+45°以下の範囲であり、動径が0.8以上で且つ位相が-40°以上+40°以下の範囲の場合でもよい。 The reflection characteristic S11 is substantially open in the range where the radius is 0.6 or more and the phase is −45 ° or more and + 45 ° or less when the Smith chart is expressed in polar coordinates, and the radius is 0.8 or more. Moreover, the phase may be in the range of −40 ° or more and + 40 ° or less.
図9(a)及び図13(a)のように、端子T1から移相回路11を見たときのフィルタ10の通過帯域Pass1(1559~1605MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。図9(b)及び図13(b)のように、端子T3から移相回路21を見たときのフィルタ20の通過帯域Pass2(1166~1188MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。これにより、通過特性の劣化(通過帯域における損失の低下)を抑制できる。
As shown in FIGS. 9A and 13A, the reflection characteristic S11 in the pass band Pass1 (1559 to 1605 MHz) of the
反射特性S11が略基準インピーダンスとは、スミスチャートを極座標で表したときに、動径が0.5以下の範囲であり、動径が0.4以下の範囲の場合でもよいし、動径が0.3以下の範囲の場合でもよい。また、通過帯域における反射特性S11が略基準インピーダンスとは、通過帯域における反射特性S11の1/2以上が略基準インピーダンスである場合又は通過帯域の中心周波数における反射特性S11が略基準インピーダンスである場合であり、2/3以上が略基準インピーダンスである場合でもよい。 The reference impedance of the reflection characteristic S11 is a range in which the radius is 0.5 or less and the radius is 0.4 or less when the Smith chart is expressed in polar coordinates. The radius may be in the range of 0.4 or less. It may be in the range of 0.3 or less. Further, the reflection characteristic S11 in the pass band is a substantially reference impedance when 1/2 or more of the reflection characteristic S11 in the pass band is a substantially reference impedance or when the reflection characteristic S11 in the center frequency of the pass band is a substantially reference impedance. It may be the case that 2/3 or more is substantially the reference impedance.
図1(a)及び図1(b)のように、端子T1~T4、フィルタ10、20、及び移相回路11、21が設けられた基板60を備える。端子T1及びT2は、基板60上において端子T3及びT4と電気的に絶縁されている。この場合に、端子T1から移相回路11を見たときのフィルタ20の通過帯域Pass2における反射特性S11を略オープンとし、端子T3から移相回路21を見たときのフィルタ10の通過帯域Pass1における反射特性S11を略オープンとすることで、端子T1及びT3を共通アンテナ端子T31に接続させる場合でも、通過特性の劣化を抑制することができる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a
フィルタ10及び20は、BPFである場合を例に示したが、ハイパスフィルタ又はローパスフィルタである場合でもよい。
Although the case where the
図16(a)及び図16(b)は、実施例2に係るフィルタ回路の回路図である。図16(a)と図16(b)ではフィルタ回路に接続される端子構成が異なっていて、図16(a)はフィルタ回路をデュアルデュプレクサとして用いる場合を示し、図16(b)はフィルタ回路をクアッドプレクサとして用いる場合を示している。図16(a)及び図16(b)に示すように、フィルタ回路200は、フィルタ30及び31、移相回路32~34、フィルタ40及び41、移相回路42~44、及び端子T1~T6を備える。フィルタ30及び31、移相回路32~34、フィルタ40及び41、移相回路42~44、及び端子T1~T6は、基板60に設けられている。フィルタ30は通過帯域Pass3のBPFであり、フィルタ31は通過帯域Pass4のBPFであり、フィルタ40は通過帯域Pass5のBPFであり、フィルタ41は通過帯域Pass6のBPFである。通過帯域Pass3~6はそれぞれ異なっており重なっていない。
16 (a) and 16 (b) are circuit diagrams of the filter circuit according to the second embodiment. 16 (a) and 16 (b) have different terminal configurations connected to the filter circuit, FIG. 16 (a) shows a case where the filter circuit is used as a dual duplexer, and FIG. 16 (b) shows a case where the filter circuit is used. Is used as a quad-plexer. As shown in FIGS. 16A and 16B, the
フィルタ30、移相回路32、及び移相回路34は端子T1と端子T2との間に直列に接続され、フィルタ31及び移相回路33は移相回路32と34の間のノードN1と端子T3との間に直列に接続されている。フィルタ40、移相回路42、及び移相回路44は端子T4と端子T5との間に直列に接続され、フィルタ41及び移相回路43は移相回路42と44の間のノードN2と端子T6との間に直列に接続されている。
The
図16(a)に示すように、フィルタ回路200がデュアルデュプレクサとして用いられる場合、端子T1は外部のアンテナ端子T41に接続され、端子T2は外部の端子T42に接続され、端子T3は外部の端子T43に接続される。端子T4は外部のアンテナ端子T51に接続され、端子T5は外部の端子T52に接続され、端子T6は外部の端子T53に接続される。図16(b)に示すように、フィルタ回路200がクアッドプレクサとして用いられる場合、端子T1及び端子T4は外部の共通アンテナ端子T61に接続され、端子T2は外部の端子T62に接続され、端子T3は外部の端子T63に接続され、端子T5は外部の端子T64に接続され、端子T6は外部の端子T65に接続される。共通アンテナ端子T61と端子T1と端子T4とが分岐する分岐点をノードN3とする。
As shown in FIG. 16A, when the
移相回路32は、ノードN1から移相回路32を見たときのフィルタ31の通過帯域Pass4における反射特性を略オープンとする。移相回路33は、ノードN1から移相回路33を見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3における反射特性を略オープンとする。移相回路34は、端子T1から移相回路34を見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5及びフィルタ41の通過帯域Pass6における反射特性を略オープンとする。
The
移相回路42は、ノードN2から移相回路42を見たときのフィルタ41の通過帯域Pass6における反射特性を略オープンとする。移相回路43は、ノードN2から移相回路43を見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5における反射特性を略オープンとする。移相回路44は、端子T4から移相回路44を見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3及びフィルタ31の通過帯域Pass4における反射特性を略オープンとする。
The
図17(a)及び図17(b)は、実施例2に係るフィルタ回路の平面図である。図17(a)はフィルタ回路をデュアルデュプレクサとして用いる場合を示し、図17(b)はフィルタ回路をクアッドプレクサとして用いる場合を示している。図17(a)及び図17(b)では、図の明瞭化のために、基板60に設けられる移相回路32~34及び移相回路42~44の図示を省略している。図17(a)及び図17(b)に示すように、フィルタ回路200は基板60上にフィルタ30、31、40、及び41が設けられている。基板60の下面には端子T1~T6を含む複数のフットパッド61が設けられている。フィルタ回路200はフットパッド61によってプリント基板90に搭載される。
17 (a) and 17 (b) are plan views of the filter circuit according to the second embodiment. FIG. 17A shows a case where the filter circuit is used as a dual duplexer, and FIG. 17B shows a case where the filter circuit is used as a quadplexer. In FIGS. 17 (a) and 17 (b), the
図17(a)に示すように、フィルタ回路200がデュアルデュプレクサとして用いられる場合、フィルタ回路200が搭載されるプリント基板90の配線91を介して、端子T1はアンテナ端子T41に接続され、端子T2は端子T42に接続され、端子T3は端子T43に接続される。端子T4はアンテナ端子T51に接続され、端子T5は端子T52に接続され、端子T6は端子T53に接続される。図17(b)に示すように、フィルタ回路200がクアッドプレクサとして用いられる場合、プリント基板90の配線91を介して、端子T1と端子T4は共通アンテナ端子T61に接続され、端子T2は端子T62に接続され、端子T3は端子T63に接続され、端子T5は端子T64に接続され、端子T6は端子T65に接続される。
As shown in FIG. 17A, when the
端子T1は、基板60上において端子T4~T6に電気的に接続されていない。端子T2は、基板60上において端子T4~T6に電気的に接続されていない。端子T3は、基板60上において端子T4~T6に電気的に接続されていない。
The terminal T1 is not electrically connected to the terminals T4 to T6 on the
フィルタ30、31、40、及び41は、例えば図3に示したラダー型フィルタである。フィルタを構成する弾性波共振器は、図4(a)及び図4(b)に示した弾性表面波共振器又は圧電薄膜共振器である。
The
[シミュレーション]
移相回路32~34及び移相回路42~44を具体的な回路として、通過特性及び反射特性のシミュレーションを行った。移相回路32~34及び42、43はインダクタとし、移相回路44はコンデンサとした。
[simulation]
The pass characteristics and the reflection characteristics were simulated using the
シミュレーション条件は以下である。
フィルタ30:通過帯域Pass3が1710MHz~1785MHz(バンド3の送信帯域)
フィルタ31:通過帯域Pass4が1805MHz~1880MHz(バンド3の受信帯域)
フィルタ40:通過帯域Pass5が1920MHz~1980MHz(バンド1の送信帯域)
フィルタ41:通過帯域Pass6が2110MHz~2170MHz(バンド1の受信帯域)
移相回路32:L=0.1nH
移相回路33:L=10nH
移相回路34:L=0.1nH
移相回路42:L=15nH
移相回路43:L=12nH
移相回路44:C=8pF
The simulation conditions are as follows.
Filter 30: Passband Pass3 is 1710 MHz to 1785 MHz (transmission band of band 3)
Filter 31: Pass band Pass4 is 1805 MHz to 1880 MHz (reception band of band 3)
Filter 40:
Filter 41: Pass band Pass6 is 2110 MHz to 2170 MHz (reception band of band 1)
Phase shift circuit 32: L = 0.1 nH
Phase shift circuit 33: L = 10nH
Phase shift circuit 34: L = 0.1 nH
Phase shift circuit 42: L = 15nH
Phase shift circuit 43: L = 12nH
Phase shift circuit 44: C = 8pF
図18(a)から図21は、実施例2における反射特性S11を示すスミスチャートである。図18(a)は、ノードN1から移相回路32を見た反射特性S11を示し、図18(b)は、ノードN1から移相回路33を見た反射特性S11を示している。図19(a)は、ノードN2から移相回路42を見た反射特性S11を示し、図19(b)は、ノードN2から移相回路43を見た反射特性S11を示している。図20(a)は、端子T1から移相回路34を見た反射特性S11を示し、図20(b)は、端子T4から移相回路44を見た反射特性S11を示している。図21は、端子T1及びT4が共通アンテナ端子T61に接続されるとした場合において共通アンテナ端子T61からノードN3を見た反射特性S11を示している。周波数の走査範囲は1.5GHz~2.7GHzである。
18 (a) to 21 are Smith charts showing the reflection characteristic S11 in the second embodiment. FIG. 18A shows the reflection characteristic S11 when the
図18(a)に示すように、ノードN1から移相回路32を見た場合において、1710MHz~1785MHzの通過帯域Pass3におけるS11は50%程度が領域50に位置している。移相回路32によって、1805MHz~1880MHzの通過帯域Pass4におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。図18(b)に示すように、ノードN1から移相回路33を見た場合において、1805MHz~1880MHzの通過帯域Pass4におけるS11は90%以上が領域50に位置している。移相回路33によって、1710MHz~1785MHzの通過帯域Pass3におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。
As shown in FIG. 18A, when the
図19(a)に示すように、ノードN2から移相回路42を見た場合において、1920MHz~1980MHzの通過帯域Pass5におけるS11は90%以上が領域50に位置している。移相回路42によって、2110MHz~2170MHzの通過帯域Pass6におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。図19(b)に示すように、ノードN2から移相回路43を見た場合において、2110MHz~2170MHzの通過帯域Pass6におけるS11は80%以上が領域50に位置している。移相回路43によって、1920MHz~1980MHzの通過帯域Pass5におけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。
As shown in FIG. 19A, when the
図20(a)に示すように、端子T1から移相回路34を見た場合において、通過帯域Pass3及びPass4を含む1710MHz~1880MHzにおけるS11は50%程度が領域50に位置している。移相回路34によって、通過帯域Pass5及びPass6を含む1920MHz~2170MHzにおけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。図20(b)に示すように、端子T4から移相回路44を見た場合において、通過帯域Pass5及びPass6を含む1920MHz~2170MHzにおけるS11は50%程度が領域50に位置している。移相回路44によって、通過帯域Pass3及びPass4を含む1710MHz~1880MHzにおけるS11は領域51に位置して略オープンとなっている。
As shown in FIG. 20A, when the
図21に示すように、共通アンテナ端子T61からノードN3を見た場合において、通過帯域Pass3及びPass4を含む1710MHz~1880MHzにおけるS11及び通過帯域Pass5及びPass6を含む1920MHz~2170MHzにおけるS11は50%程度が領域50に位置している。
As shown in FIG. 21, when the node N3 is viewed from the common antenna terminal T61, S11 at 1710 MHz to 1880 MHz including the passbands Pass3 and Pass4 and S11 at 1920 MHz to 2170 MHz including the passbands Pass5 and Pass6 are about 50%. It is located in
図22(a)から図23(d)は、実施例2におけるフィルタの通過特性S21を示す図である。図22(a)及び図22(b)は、フィルタ30の通過特性S21を示し、図22(c)及び図22(d)は、フィルタ31の通過特性S21を示し、図23(a)及び図23(b)は、フィルタ40の通過特性S21を示し、図23(c)及び図23(d)は、フィルタ41の通過特性S21を示している。図22(a)から図23(d)において、フィルタ回路200を図16(a)のようにデュアルデュプレクサとして用いた場合の通過特性S21を2in-4outとして実線で示し、図16(b)のようにクアッドプレクサとして用いた場合の通過特性S21を1in-4outとして破線で示している。
22 (a) to 23 (d) are diagrams showing the pass characteristics S21 of the filter in the second embodiment. 22 (a) and 22 (b) show the pass characteristic S21 of the
図22(a)及び図22(b)に示すように、フィルタ回路200をデュアルデュプレクサとして用いた場合(2in-4outの場合)及びクアッドプレクサとして用いた場合(1in-4outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ30のS21は良好であった。図22(c)及び図22(d)に示すように、フィルタ回路200をデュアルデュプレクサとして用いた場合(2in-4outの場合)及びクアッドプレクサとして用いた場合(1in-4outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ31のS21は良好であった。
As shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b), either the case where the
図23(a)及び図23(b)に示すように、フィルタ回路200をデュアルデュプレクサとして用いた場合(2in-4outの場合)及びクアッドプレクサとして用いた場合(1in-4outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ40のS21は良好であった。図23(c)及び図23(d)に示すように、フィルタ回路200をデュアルデュプレクサとして用いた場合(2in-4outの場合)及びクアッドプレクサとして用いた場合(1in-4outの場合)のいずれの場合でも、フィルタ41のS21は良好であった。
As shown in FIGS. 23 (a) and 23 (b), either the case where the
実施例2によれば、図16(a)及び図16(b)のように、通過帯域Pass3(第1通過帯域)を有するフィルタ30(第1フィルタ)が、端子T1(第1端子)と端子T2(第2端子)との間に接続されている。通過帯域Pass3と重ならない通過帯域Pass5(第2通過帯域)を有するフィルタ40(第2フィルタ)が、端子T4(第3端子)と端子T5(第4端子)との間に接続されている。通過帯域Pass3及びPass5と重ならない通過帯域Pass4(第3通過帯域)を有するフィルタ31(第3フィルタ)が、ノードN1と端子T3(第5端子)との間に接続されている。通過帯域Pass3~Pass5と重ならない通過帯域Pass6(第4通過帯域)を有するフィルタ41(第4フィルタ)が、ノードN2と端子T6(第6端子)との間に接続されている。
According to the second embodiment, as shown in FIGS. 16A and 16B, the filter 30 (first filter) having the pass band Pass 3 (first pass band) is the terminal T1 (first terminal). It is connected to the terminal T2 (second terminal). A filter 40 (second filter) having a pass band Pass 5 (second pass band) that does not overlap with the
端子T1とノードN1との間に接続された移相回路34(第1移相回路)は、図20(a)のように、端子T1から見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5(1920~1980MHz)及びフィルタ41の通過帯域Pass6(2110~2170MHz)における反射特性S11を略オープンとする。端子T4とノードN2との間に接続された移相回路44(第2移相回路)は、図20(b)のように、端子T4から見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3(1710~1785MHz)及びフィルタ31の通過帯域Pass4(1805~1880MHz)における反射特性S11を略オープンとする。これにより、図21のように、端子T1及びT4を共通アンテナ端子T61に接続させる場合でも、共通アンテナ端子T61からノードN3を見た場合において通過帯域Pass3~Pass6における反射特性S11を略基準インピーダンスとすることができる。よって、通過特性の劣化を抑制することができる。
The phase shift circuit 34 (first phase shift circuit) connected between the terminal T1 and the node N1 has a pass band Pass 5 (1920 to 1920) of the
図20(a)のように、端子T1から移相回路34を見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3(1710~1785MHz)及びフィルタ31の通過帯域Pass4(1805~1880MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。図20(b)のように、端子T4から移相回路44を見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5(1920~1980MHz)及びフィルタ41の通過帯域Pass6(2110~2170MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。これにより、通過特性の劣化を抑制できる。
As shown in FIG. 20A, the reflection characteristic S11 in the pass band Pass 3 (1710 to 1785 MHz) of the
図16(a)及び図16(b)のように、端子T1~T6、フィルタ30、31、40、41、及び移相回路32~34、42~44が設けられた基板60を備える。端子T1、T2、及びT3は基板60上において端子T4、T5、及びT6と電気的に絶縁されている。この場合に、端子T1から移相回路34を見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5及びフィルタ41の通過帯域Pass6における反射特性S11を略オープンとし、端子T4から移相回路44を見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3及びフィルタ31の通過帯域Pass4における反射特性S11を略オープンとする。これにより、端子T1及びT4を共通アンテナ端子T61に接続させる場合でも、通過特性の劣化を抑制することができる。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the
図16(a)及び図18(a)のように、ノードN1とフィルタ30との間に、ノードN1から見たときのフィルタ31の通過帯域Pass4(1805~1880MHz)における反射特性S11を略オープンとする移相回路32(第3移相回路)が接続されることが好ましい。図16(a)及び図18(b)のように、ノードN1とフィルタ31との間に、ノードN1から見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3(1710~1785MHz)における反射特性S11を略オープンとする移相回路33(第4移相回路)が接続されることが好ましい。図16(a)及び図19(a)のように、ノードN2とフィルタ40との間に、ノードN2から見たときのフィルタ41の通過帯域Pass6(2110~2170MHz)における反射特性S11を略オープンとする移相回路42(第5移相回路)が接続されることが好ましい。図16(a)及び図19(b)のように、ノードN2とフィルタ41との間に、ノードN2から見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5(1920~1980MHz)における反射特性S11を略オープンとする移相回路43(第6移相回路)が接続されることが好ましい。これにより、通過特性の劣化を抑制できる。
As shown in FIGS. 16A and 18A, the reflection characteristic S11 in the pass band Pass4 (1805 to 1880 MHz) of the
図18(a)のように、ノードN1から移相回路32を見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3(1710~1785MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。図18(b)のように、ノードN1から移相回路33を見たときのフィルタ31の通過帯域Pass4(1805~1880MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。図19(a)のように、ノードN2から移相回路42を見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5(1920~1980MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。図19(b)のように、ノードN2から移相回路43を見たときのフィルタ41の通過帯域Pass6(2110~2170MHz)における反射特性S11は略基準インピーダンスである場合が好ましい。これにより、通過特性の劣化を抑制できる。
As shown in FIG. 18A, it is preferable that the reflection characteristic S11 in the pass band Pass3 (1710 to 1785 MHz) of the
フィルタ30、31、40、及び41は、BPFである場合を例に示したが、この場合に限られず、ハイパスフィルタ又はローパスフィルタを含んでいてもよい。
The
実施例2において、移相回路34は、端子T1から見たときのフィルタ40の通過帯域Pass5又はフィルタ41の通過帯域Pass6のいずれか一方における反射特性S11を略オープンとする場合でもよい。移相回路44は、端子T4から見たときのフィルタ30の通過帯域Pass3又はフィルタ31の通過帯域Pass4のいずれか一方における反射特性S11を略オープンとする場合でもよい。
In the second embodiment, the
以上、本願発明の実施形態について詳述したが、本願発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本願発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10、20 フィルタ
11、21 移相回路
30、31 フィルタ
32、33、34 移相回路
40、41 フィルタ
42、43、44 移相回路
50、51 領域
60 基板
61 フットパッド
70 基板
71 IDT
72 櫛型電極
73 電極指
74 バスバー
75 反射器
76 下部電極
77 圧電膜
78 上部電極
79 空隙
90 プリント基板
91 配線
100、200、500 フィルタ回路
10, 20
72 Comb-shaped
Claims (10)
第3端子と第4端子との間に接続され、前記第1通過帯域と重ならない第2通過帯域を有する第2フィルタと、
前記第1フィルタと前記第1端子との間に接続され、前記第1端子から見たときの前記第2通過帯域における反射特性を略オープンとする第1移相回路と、
前記第2フィルタと前記第3端子との間に接続され、前記第3端子から見たときの前記第1通過帯域における反射特性を略オープンとする第2移相回路と、を備えるフィルタ回路。 A first filter connected between the first terminal and the second terminal and having a first pass band,
A second filter connected between the third terminal and the fourth terminal and having a second pass band that does not overlap with the first pass band.
A first phase shift circuit which is connected between the first filter and the first terminal and whose reflection characteristics in the second pass band when viewed from the first terminal are substantially open.
A filter circuit including a second phase shift circuit connected between the second filter and the third terminal and having a reflection characteristic in the first pass band when viewed from the third terminal is substantially open.
前記第3端子から前記第2移相回路を見たときの前記第2通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスである、請求項1に記載のフィルタ回路。 When the first phase shift circuit is viewed from the first terminal, the reflection characteristic in the first pass band is substantially the reference impedance.
The filter circuit according to claim 1, wherein the reflection characteristic in the second pass band when the second phase shift circuit is viewed from the third terminal is a substantially reference impedance.
前記第1端子及び前記第2端子は、前記基板上において前記第3端子及び前記第4端子と電気的に絶縁されている、請求項1または2に記載のフィルタ回路。 A substrate provided with the first terminal, the second terminal, the third terminal, the fourth terminal, the first filter, the second filter, the first phase shift circuit, and the second phase shift circuit. ,
The filter circuit according to claim 1 or 2, wherein the first terminal and the second terminal are electrically isolated from the third terminal and the fourth terminal on the substrate.
前記第2フィルタと前記第2移相回路との間の第2ノードと第6端子との間に接続され、前記第1通過帯域、前記第2通過帯域、及び前記第3通過帯域と重ならない第4通過帯域を有する第4フィルタと、を備え、
前記第1移相回路は、前記第1端子と前記第1ノードとの間に接続され、前記第1端子から見たときの前記第2通過帯域及び前記第4通過帯域における反射特性を略オープンとし、
前記第2移相回路は、前記第3端子と前記第2ノードとの間に接続され、前記第3端子から見たときの前記第1通過帯域及び前記第3通過帯域における反射特性を略オープンとする、請求項1に記載のフィルタ回路。 A second pass band connected between the first node and the fifth terminal between the first filter and the first phase shift circuit and having a third pass band that does not overlap with the first pass band and the second pass band. 3 filters and
It is connected between the second node and the sixth terminal between the second filter and the second phase shift circuit, and does not overlap with the first pass band, the second pass band, and the third pass band. With a fourth filter having a fourth passband,
The first phase shift circuit is connected between the first terminal and the first node, and substantially opens the reflection characteristics in the second pass band and the fourth pass band when viewed from the first terminal. year,
The second phase shift circuit is connected between the third terminal and the second node, and substantially opens the reflection characteristics in the first pass band and the third pass band when viewed from the third terminal. The filter circuit according to claim 1.
前記第3端子から前記第2移相回路を見たときの前記第2通過帯域及び前記第4通過帯域における反射特性は略基準インピーダンスである、請求項5に記載のフィルタ回路。 When the first phase shift circuit is viewed from the first terminal, the reflection characteristics in the first pass band and the third pass band are substantially reference impedances.
The filter circuit according to claim 5, wherein the reflection characteristics in the second pass band and the fourth pass band when the second phase shift circuit is viewed from the third terminal are substantially reference impedances.
前記第1端子、前記第2端子、及び前記第5端子は、前記基板上において前記第3端子、前記第4端子、及び前記第6端子と電気的に絶縁されている、請求項5または6に記載のフィルタ回路。 The first terminal, the second terminal, the third terminal, the fourth terminal, the fifth terminal, the sixth terminal, the first filter, the second filter, the third filter, the fourth filter, A substrate provided with the first phase shift circuit and the second phase shift circuit is provided.
Claim 5 or 6 wherein the first terminal, the second terminal, and the fifth terminal are electrically isolated from the third terminal, the fourth terminal, and the sixth terminal on the substrate. The filter circuit described in.
前記第1ノードと前記第3フィルタとの間に接続され、前記第1ノードから見たときの前記第1通過帯域における反射特性を略オープンとする第4移相回路と、
前記第2ノードと前記第2フィルタとの間に接続され、前記第2ノードから見たときの前記第4通過帯域における反射特性を略オープンとする第5移相回路と、
前記第2ノードと前記第4フィルタとの間に接続され、前記第2ノードから見たときの前記第2通過帯域における反射特性を略オープンとする第6移相回路と、を備える、請求項5から7のいずれか一項に記載のフィルタ回路。 A third phase shift circuit connected between the first node and the first filter and substantially open in the reflection characteristics in the third pass band when viewed from the first node.
A fourth phase shift circuit connected between the first node and the third filter and substantially open in the reflection characteristics in the first pass band when viewed from the first node.
A fifth phase shift circuit connected between the second node and the second filter and substantially open in the reflection characteristics in the fourth pass band when viewed from the second node.
The claim comprises a sixth phase shift circuit which is connected between the second node and the fourth filter and which makes the reflection characteristic in the second pass band substantially open when viewed from the second node. 5. The filter circuit according to any one of 5 to 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020204551A JP2022091619A (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020204551A JP2022091619A (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Filter circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022091619A true JP2022091619A (en) | 2022-06-21 |
Family
ID=82067060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020204551A Pending JP2022091619A (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Filter circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022091619A (en) |
-
2020
- 2020-12-09 JP JP2020204551A patent/JP2022091619A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107124152B (en) | Multiplexer, transmission device, and reception device | |
US10171113B2 (en) | Multiplexer, transmission device, and reception device | |
US10700666B2 (en) | Filter circuit, multiplexer, and module | |
JP6669681B2 (en) | Filter circuits, multiplexers and modules | |
US20150295697A1 (en) | Multiplexer | |
JP2007074698A (en) | Duplexer and ladder type filter | |
US11699991B2 (en) | Multiplexer, high frequency front-end circuit, and communication apparatus | |
US11206010B2 (en) | Radio frequency module, front end module, and communication device | |
CN110635779B (en) | Multiplexer | |
JP7313792B2 (en) | Multiplexers, high frequency front-end circuits and communication devices | |
JP2018129680A (en) | Filter circuit, multiplexer, and module | |
CN111512548A (en) | Elastic wave filter, multiplexer, high-frequency front-end circuit, and communication device | |
US10476532B2 (en) | Multiplexer, transmission apparatus, and reception apparatus | |
CN110663177A (en) | Multiplexer, transmission device, and reception device | |
US8988162B2 (en) | Filter and duplexer | |
US7629864B2 (en) | Filter including acoustic wave filters connected in parallel | |
US11916536B2 (en) | Filter device and multiplexer | |
JPH0269012A (en) | Demultiplexer | |
US11777473B2 (en) | Multiplexer, high-frequency front-end circuit, and communication device | |
CN109690944B (en) | Elastic wave filter device and composite filter device | |
EP2432123A1 (en) | Duplexer | |
JP2012244551A (en) | Receiving filter for duplexer, and duplexer | |
JP2022091619A (en) | Filter circuit | |
US10790803B2 (en) | Radio-frequency module, multiplexer, and multi-filter | |
JP2014146995A (en) | Module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231114 |