JP3415030B2 - 複数の通過帯域を持つフィルタ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の通過帯域を
持つフィルタ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波フィルタはその小型、高性能
という特徴から機器、特に移動体通信機器に使用される
ようになってきている。フィルタとしての特性はいろい
ろと検討されているがそのほとんどが単一の通過帯域を
持つフィルタであって多帯域の通過帯域を持つフィルタ
に関する検討はそれほどなされていなかった。

【０００３】例えば、日本特許公開平５−１６７３８８
に開示されている内容は、弾性表面波を利用した分波器
である。又、日本特許公開平９−９８０４６による開示
の内容は、分波器の構成であり、それぞれのフィルタの
接続部分に低域通過濾波器を接続した回路を説明してい
る。日本特許公開平９−１２１１３８による開示では、
同様に分波器に使用する回路を説明している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、移動体通信の発
達により使用周波数帯が準マイクロ波の領域へ上がって
いる。さらに移動体通信の普及にともない、その使用周
波数は広がりつつある。

【０００５】しかしながら、従来のシステムの使用を中
止するわけにもいかず、結果として2つのシステムの共
存をはかっていかなければならない。そのためには、送
信、受信周波数を少なくとも2つ以上使用しなければな
らない。しかし、その場合、フィルタや受信アンプ、送
信アンプなどが対応周波数毎に必要となり、つまりこの
場合２組必要となり、結果として回路規模が増大してい
くという欠点があった。 両方の周波数に対応した回路
として、例えば、受信アンプを共通に使用したとして
も、フィルタはやはり各周波数毎に別個に必要である。
その場合、それらのフィルタは、半導体素子を使用した
スイッチを使用して切替えることにより、適宜何れか一
方のフィルタを使用出来る様に構成されている。

【０００６】この場合でも半導体素子には電源回路が必
要であり、やはり回路規模の増大を招くという課題を有
していた。

【０００７】又、日本特許公開平５−１６７３８８で説
明されている方法は、片側のフィルタにおいて、信号線
とグランドの間にインダクタ又は位相回転線路を挿入す
るという手法や、片側のフィルタに直列にコンデンサを
挿入するといった手法である。又、日本特許公開平９−
９８０４６では、それぞれのフィルタの接続部分に低域
通過濾波器を接続した回路が開示されている。日本特許
公開平９−１２１１３８では、位相調整回路を付加した
分波器が開示されている。

【０００８】しかし、上記の何れの場合も、弾性表面波
共振器よりもＱの低い回路素子を使用しているため、結
果としてフィルタの挿入損失の増大につながるという課
題を有していた。又、位相調整回路として使用している
伝送線路は周波数によっては、その長さが長くなり、小
型化のメリットが薄れるという課題があった。

【０００９】ところで、いうまでもなく、上述した分波
器に要求される特性は、それぞれのフィルタの特性が互
いに影響を及ぼし合うことなく、如何にして双方のフィ
ルタを接続できるかということである。そこで、このよ
うな分波器においては、接続される２つのフィルタの
内、任意の一方のフィルタに着目した場合、そのフィル
タの通過周波数における、他方のフィルタのインピーダ
ンスが無限大となり、且つ、上記通過周波数における、
一方のフィルタのインピーダンスが、インダクタンス成
分や容量成分を含まないようにするには如何に設計すれ
ばよいかという観点からの検討しかなされていなかっ
た。

【００１０】しかし、本願発明者は、このような従来の
固定観念にとらわれず、別の観点から設計すれば、整合
用の素子数を減らすことが可能であることを見いだし
た。

【００１１】即ち、本願発明者の新たな観点とは、ま
ず、一方のフィルタの通過周波数における、そのフィル
タのインピーダンスが、インダクタンス成分又は容量成
分を含むことを許した接続を行う点である。又、この
時、一方のフィルタにとって、その通過周波数において
は、他方のフィルタのインピーダンスは、ある大きな値
ではあるが、従来の様に無限大にはなっていない。そこ
で、この他方のフィルタを、一方のフィルタに接続され
た上記インピーダンスを有する回路素子と見なし、その
回路素子の影響を実質上無視出来る様にするために、他
方のフィルタに整合素子を接続する。そして、この整合
素子の値を調整することにより、上記回路素子の影響で
あると考えられる上記インダクタンス成分又は容量成分
をより低減・除去するというものである。これにより、
従来と同様の性能を維持しながら、結果的に、整合素子
数を削減することが出来るものである。尚、本願発明者
は、上記インダクタンス成分又は容量成分を含むことを
許した接続をした結果、その成分の値が使用上問題のな
い程度となれば、上記のように他のフィルタに整合素子
を接続しなくてもよい場合もあることも見いだした。

【００１２】本発明は、このような従来のフィルタ間の
接続における課題を考慮し、整合素子数をより一層削減
した構成により、複数の通過帯域を持つフィルタ回路を
実現することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の本発明（請求項１
記載の本発明に対応）は、第１の通過帯域を持つ第１の
フィルタと、第２の通過帯域を持つ第２のフィルタとの
入力もしくは出力の少なくとも一方が互いに接続されて
並列に接続したフィルタ回路であって、前記第１のフィ
ルタよりも前記第２のフィルタの通過帯域の方が高く、
且つ、前記第１のフィルタが前記第２のフィルタと接続
されている方の端子に直列に、インダクタ素子が接続さ
れており、一方のフィルタの通過周波数帯域において他
方のフィルタ素子を、インダクタンス素子又はコンデン
サ素子として用いることを特徴とする複数の通過帯域を
持つフィルタ回路である。

【００１４】又、第２の本発明（請求項２記載の本発明
に対応）は、前記第２のフィルタが前記第１のフィルタ
と接続されている端子に直列に、コンデンサ素子が接続
されている複数の通過帯域を持つフィルタ回路である。

【００１５】又、第８の本発明（請求項８記載の本発
明）は、上記第１のフィルタの単体の入出力インピーダ
ンス、及び／又は前記第２のフィルタの単体の入出力イ
ンピーダンスが、前記フィルタ回路に要求される入出力
インピーダンスよりも低い複数の通過帯域を持つフィル
タ回路である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。 （実施の形態１）ここでは、本発明の複数の通過帯域を
持つフィルタ回路の一実施の形態を図面を参照しながら
説明する。

【００１７】図５（ａ）は、本発明の複数の通過帯域を
持つフィルタ回路の一実施の形態を示す回路図である。
又、図１は、図５（ａ）のフィルタ回路に使用する第１
又は第２のフィルタの構成図である。

【００１８】本実施の形態では、第１のフィルタＦ１と
して、図１の構成のような弾性表面波共振子を用いた梯
子型のフィルタを使用した。第１のフィルタの中心周波
数は９００ＭＨｚである。又、第２のフィルタＦ２とし
て、図１に示す同じ構成の梯子型のフィルタを使用し
た。第２のフィルタの中心周波数は１．８ＧＨｚであ
る。尚、ここで、図１に示す梯子型フィルタの構成を簡
単に述べる。同図において、１０１，１０２は入力又は
出力端子であり、１０３，１０４はグランドである。
又、１０５−１，１０５−２，１０５−３，１０５−４
は、信号線と直列に接続されている弾性表面波共振子で
あり、１０６−１，１０６−２は、信号線とグランドの
間に接続されている弾性表面波共振子である。

【００１９】まず、これら第１及び第２のフィルタの入
出力インピーダンスの関係を述べる。

【００２０】図２は、９００ＭＨｚ帯のフィルタ（第１
のフィルタＦ１）のインピーダンスをスミスチャートで
表した図である。

【００２１】同図において、Ａ点が、通過帯域である９
００ＭＨｚのインピーダンス、Ｂ点が１．８ＧＨｚのイ
ンピーダンスである。

【００２２】又、図３は、１．８ＧＨｚ帯のフィルタ
（第２のフィルタＦ２）のインピーダンスをスミスチャ
ートであらわしたものである。

【００２３】同図において、Ｃ点が、通過帯域である
１．８ＧＨｚのインピーダンス、Ｄ点が９００ＭＨｚの
インピーダンスである。

【００２４】次に、図４（ａ）に示すように、９００Ｍ
ＨｚのフィルタＦ１にインダクタＬ１，Ｌ２を直列に接
続した場合のインピーダンス変化を考えてみる。

【００２５】この場合、フィルタＦ１の通過帯域である
９００ＭＨｚにおけるインピーダンスは、図４（ｂ）に
示すように、Ａ点からＡ’点へと移動し、１．８ＧＨｚ
におけるインピーダンスはＢ点からＢ’点へと移動す
る。ここで、Ａ点、Ｂ点は、何れも、図２で説明したイ
ンピーダンスを示す点である。

【００２６】次に、図５（ａ）〜図８（ｂ）を参照しな
がら、図５（ｂ）に示すインピーダンス変化を考えてみ
る。図５（ａ）は、図４（ａ）に示す回路に、フィルタ
Ｆ２を並列に接続した回路図である。又、図５（ｂ）
は、図５（ａ）に示すフィルタ回路における、各フィル
タＦ１，Ｆ２のそれぞれの通過帯域の中心周波数でのイ
ンピーダンスを示す図である。

【００２７】図５（ａ）において、４０１が９００ＭＨ
ｚ帯のフィルタＦ１、４０２が１．８ＧＨｚ帯のフィル
タＦ２、４０３−１，４０３−２がそれぞれインダクタ
素子Ｌ１，Ｌ２、４０４が入力端子、４０５が出力端子
である。

【００２８】図５（ａ）において、インダクタＬ１，Ｌ
２が接続されている９００ＭＨｚ帯のフィルタ４０１
（図６（ａ）参照）の、入力端から見た１．８ＧＨｚ帯
における等価回路は図６（ｂ）のように考えることがで
きる。又、１．８ＧＨｚ帯のフィルタ４０２（図７
（ａ）参照）単体の、入力端から見た９００ＭＨｚ帯に
おける等価回路は図７（ｂ）のように考えることができ
る。

【００２９】このように考えられる理由を次に述べる。

【００３０】即ち、それぞれのフィルタの通過帯域外に
おけるインピーダンスは、９００ＭＨｚ帯フィルタ４０
１の場合は、図２のＢ点の様に表され、又、１．８ＧＨ
ｚ帯フィルタ４０２の場合は、図３のＤ点の様に表され
る。図２のＢ点は、９００ＭＨｚ帯フィルタ４０１にイ
ンダクタ４０３−１，４０３−２を直列に挿入すること
により、Ｂ’点に移動している。そこで、９００ＭＨｚ
帯フィルタ４０１のこのようなインピーダンスを等価回
路で置き換えようとした場合、上記の通り、１．８ＧＨ
ｚ帯においては、信号が通過しないため、入力端と出力
端とは接続されていないものと考えて、しかも、Ｂ’点
で表したようなインピーダンスを持つ回路を想定すれば
良い。従って、その等価回路は、図６（ｂ）のように表
せる。

【００３１】又、これと同様に、１．８ＧＨｚフィルタ
４０２では、９００ＭＨｚ帯は、信号が通過しないた
め、入力端と出力端とは接続されていないものと考え
て、しかも、Ｄ点で表したようなインピーダンスを持つ
回路を想定すれば良い。従って、その等価回路は、図７
（ｂ）のように表せる。

【００３２】以上のことから、図５（ａ）に示すフィル
タ回路の、９００ＭＨｚ帯及び１．８ＧＨｚ帯における
それぞれの等価回路は、図８（ａ），図８（ｂ）のよう
になる。

【００３３】このように考えると、図５（ａ）に示す回
路は、その入力端４０４から出力端４０５の方向に向か
って測定したとすれば、９００ＭＨｚ，１．８ＧＨｚに
おけるインピーダンスは、それぞれＡ’’点，Ｃ’’点
となるはずである。そこで、実際に上記回路のインピー
ダンスを測定をした結果、図５（ｂ）に示すものと同じ
結果が得られた。これにより、上記の考え方の正しさが
裏付けられた。

【００３４】このように、図５（ａ）に示すフィルタ回
路では、図５（ｂ）に示す図からわかるように（同図に
おける点Ａ’’参照）、フィルタ４０１の通過中心周波
数９００ＭＨｚにおける、フィルタ４０１のインピーダ
ンスが容量成分を含むことを許した回路構成となってい
る。又、同様に、図５（ａ）に示すフィルタ回路では、
フィルタ４０２の通過中心周波数１．８ＧＨｚにおけ
る、フィルタ４０２のインピーダンスがインダクタンス
成分を含んでいる。

【００３５】これらインダクタンス成分や容量成分は、
極力小さくする方が望ましい。そこで、このような回路
構成において使用出来るインダクタ素子４０３−１，４
０３−２の値を詳細に検討してみた。その結果、その適
正な値は４．７ｎＨから１５ｎＨであることがわかっ
た。

【００３６】即ち、まず、図５（ａ）に示すインダクタ
素子４０３−１，４０３−２のインダクタの値として、
４．７ｎＨ，８．２ｎＨ，又は１５ｎＨというように、
３通りの値を設定した。そして、各設定値毎に、図５
（ａ）の回路構成における双方のフィルタ４０１，４０
２の通過帯域の特性を調べた。その結果を、部分拡大図
として図１０〜図１２に示す。又、図９は、図５（ａ）
に示す回路構成の状態ではなく、各フィルタ４０１，４
０２を単体で測定した場合の、それぞれの通過帯域の部
分拡大図である。各図において、１００１，２００１，
３００１，４００１は、何れも、フィルタ４０１の９０
０ＭＨｚ帯の特性図であり、１００２，２００２，３０
０２，４００２は何れもフィルタ４０２の１．８ＧＨｚ
帯の特性図である。

【００３７】インダクタの値が８．２ｎＨのときは、図
１１に示すとおり、各フィルタの単体の特性とほとんど
変わらない特性が得られていることがわかる。さらに、
インダクタの値が、４．７ｎＨから１５ｎＨのときには
特性は、図１１に比べて、劣化しているものの、９００
ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯の両方の帯域においてフィル
タとして機能していることが分かる（図１０，図１２参
照）。

【００３８】インダクタの値が、上記範囲を外れると、
図１３，図１４に示す通り、特性劣化が大きくなり実用
には耐えない特性になる。図１３、図１４は、それぞれ
インダクタの値が、３ｎＨ，２２ｎＨの場合である。各
図において、５００１，６００１は、何れも、フィルタ
４０１の９００ＭＨｚ帯の特性図であり、５００２，６
００２は何れもフィルタ４０２の１．８ＧＨｚ帯の特性
図である。

【００３９】また、この特性を見るとわかるように９０
０ＭＨｚ帯の特性を重視するばあにはインダクタの値を
小さく、１．８ＧＨｚ帯の特性を重視する場合にはイン
ダクタの値を大きくすれば良いことがわかる。インダク
タの値が小さいということは、図４（ｂ）において、点
Ａから点Ａ’への移動量及び、点Ｂから点Ｂ’の移動量
が双方とも小さく、図８（ｂ）におけるインダクタの値
が小さくなり、９００ＭＨｚ帯の特性はよいが１．８Ｇ
Ｈｚ帯の特性は劣化する。逆にインダクタの値が大きい
ということは、図４（ｂ）において、点Ａから点Ａ’へ
の移動量及び、点Ｂから点Ｂ’への移動量が双方とも大
きく、図８（ｂ）におけるインダクタの値が大きくな
り、９００ＭＨｚ帯の特性は劣化するが１．８ＧＨｚ帯
の特性は良好となる。

【００４０】これにより、２種類の通過帯域を有するフ
ィルタ回路を、整合素子数の少ない構成で実現出来る。

【００４１】尚、図１５は、図５（ａ）に示したフィル
タ回路の特性を示す全体図である。この図からも分かる
ように、本フィルタ回路によれば、一つに入力信号につ
いて、２種類の周波数の信号を同時に通過させることが
出来る。 （実施の形態２）次に、本発明の複数の通過帯域を持つ
フィルタ回路の一実施の形態を図面を参照しながら説明
する。

【００４２】ここでは、実施の形態１で述べたフィルタ
回路の特性を更に向上させるための回路構成について説
明する。

【００４３】即ち、実施の形態１により、２種類の通過
帯域を有するフィルタ回路が構成できることを述べた。
その場合、９００ＭＨｚ帯のフィルタの特性と１．８Ｇ
Ｈｚ帯の特性とはトレードオフの関係にあることは、上
述した通りである。

【００４４】更に、実施の形態１で述べたフィルタ回路
の構成では、上述した様に、通過中心周波数におけるフ
ィルタのインピーダンスが容量成分あるいはインダクタ
ンス成分を含んでいる。そのため、フィルタ特性も十分
ではない（図１１に示す、１．８ＧＨｚ帯のフィルタ特
性３００２を参照）。

【００４５】そこで、本実施の形態では、このようなフ
ィルタ特性を更に改善するために、図１６に示す様に、
第１のフィルタに対して直列にインダクタを、第２のフ
ィルタに対して直列にコンデンサを挿入した。即ち、同
図において、７０１が８００ＭＨｚ帯のフィルタ、７０
２が１．８ＧＨｚ帯のフィルタ、７０３がインダクタ素
子、７０４がコンデンサ素子、７０５が入力端子、７０
６が出力端子である。

【００４６】次に、この場合の動作を詳細に検討する。

【００４７】実施の形態１において説明したように、９
００ＭＨｚ帯のフィルタ７０１のインピーダンスの特
性、及び、１．８ＧＨｚ帯のフィルタ７０２のインピー
ダンスの特性は、図２、図３に示す通りである。又、９
００ＭＨｚのフィルタ７０１にインダクタ素子７０３−
１，７０３−２を直列に接続した場合のインピーダンス
変化は、図４（ｂ）で述べた通りである。即ち、通過帯
域である９００ＭＨｚのインピーダンスはＡ点からＡ’
点へと移動し、１．８ＧＨｚのインピーダンスはＢ点か
らＢ’点へと移動する。

【００４８】また、図１７（ａ）に示す様に、１．８Ｇ
Ｈｚ帯のフィルタ７０２に直列にコンデンサ７０４−
１，７０４−２を接続した場合の、インピーダンス変化
は、図３を基準として見ると次のようになる。即ち、図
１７（ｂ）に示す通り、１．８ＧＨｚ帯におけるインピ
ーダンスは、Ｃ点からＣ−１点へと移動し、且つ、９０
０ＭＨｚ帯におけるインピーダンスは、Ｄ点からＤ−１
点へと移動する。

【００４９】次に、図１６に示すフィルタ回路の９００
ＭＨｚ帯及び１．８ＧＨｚ帯における等価回路をそれぞ
れ考えてみると、図１８（ａ），図１９（ａ）に示すよ
うになる。

【００５０】即ち、図１６に示すフィルタ回路のフィル
タ７０２は、９００ＭＨｚ帯においては、図１８（ａ）
に示す様に接続された容量素子であると見なすことが出
来る。又、同フィルタ回路のフィルタ７０１は、１．８
ＧＨｚ帯においては、図１９（ａ）に示す様に接続され
たインダクタ素子であると見なすことが出来るものであ
る。図１８（ａ），図１９（ａ）に示す等価回路の特性
を説明するためのスミスチャートを、図１８（ｂ），図
１９（ｂ）に示す。

【００５１】ここでは、図１８（ａ）に示す等価回路に
おいて、同図に示す各位置（図中では、８１１，８１
２，８１３の符号を付した）からフィルタ側を見た場合
の、それぞれの９００ＭＨｚ帯でのインピーダンスにつ
いて順次説明する。

【００５２】まず、上記フィルタ７０１単体のインピー
ダンスは、図１８（ａ）に示した等価回路上で位置８１
１から見たインピーダンスとほぼ等価であり、図１８
（ｂ）に示す点Ａ−２−１として表すことが出来る。こ
のことは、図２で述べた通りである。

【００５３】次に、フィルタ７０１にインダクタ７０３
−１，７０３−２が接続された回路を入力側から見た場
合のインピーダンスは、図１８（ａ）に示した等価回路
上で位置８１２から見たインピーダンスとほぼ等価であ
り、上記点Ａ−２−１から点Ａ−２−２へ移動する。

【００５４】更に、コンデンサ素子７０４−１，７０４
−２が接続された回路の入力側から見た場合のインピー
ダンスは、図１８（ａ）に示した等価回路上で位置８１
３から見たインピーダンスと等価であり、上記点Ａ−２
−２から点Ａ−２−３へ移動する。

【００５５】このように、点Ａ−２−２から点Ａ−２−
３へと移動する量を決定するのは、図１８（ａ）におい
て、対グラウンドに入っている容量の値、つまりは１．
８ＧＨｚのフィルタ７０２と容量素子７０４−１，７０
４−２によって決定される。

【００５６】一方、図１８（ｂ）で示した点Ａ−２−４
が、点Ａ−２−１に最も近く、最適の値を示す位置であ
ることが分かる。

【００５７】そこで、容量素子７０４−１，７０４−２
の値を適切な値に設定すれば、点Ａ−２−２から点Ａ−
２−３への移動量が調整出来、最適の位置である点Ａ−
２−４を得ることが出来るはずである。この容量素子の
値の検討は、後述する。

【００５８】次に、図１９（ａ）に示す等価回路におい
て、同図に示す各位置（図中では、８２１，８２２，８
２３の符号を付した）からフィルタ側を見た場合の、そ
れぞれの１．８ＧＨｚ帯でのインピーダンスについて、
上記と同様に順次説明する。

【００５９】即ち、図１９（ａ）において、１．８ＧＨ
ｚ帯でのインピーダンスは、フィルタ７０２単体では点
Ｃ−２−１となり、コンデンサを接続することにより点
Ｃ−２−２へ移動し、更に９００ＭＨｚのフィルタ７０
１を接続することにより点Ｃ−２−３へと移動する。

【００６０】この場合、点Ｃ−２−２から点Ｃ−２−３
へと移動する量を決定するのは、図１９（ａ）におい
て、対グラウンドに入っているインダクタの値、つまり
は９００ＭＨｚのフィルタ７０１及びインダクタ７０３
−１，７０３−２によって決定される。

【００６１】一方、図１９（ｂ）で示した点Ｃ−２−４
が、点Ｃ−２−１に最も近く、最適の値を示す位置であ
ることが分かる。

【００６２】そこで、インダクタ素子７０３−１，７０
３−２の値を適切な値に設定すれば、点Ｃ−２−２から
点Ｃ−２−３への移動量が調整出来、最適の位置である
点Ｃ−２−４を得ることが出来るはずである。

【００６３】以上のことから、次に、図１６に示すフィ
ルタ回路のインダクタ素子７０３−１，７０３−２と、
容量素子７０４−１，７０４−２の値を種々検討した結
果、図２０〜図２４に示す様に、インダクタの値は４．
７ｎＨから１５ｎＨ、容量の値は２ｐＦから８ｐＦが使
用可能な範囲であることがわかった。

【００６４】ここで、図２０は、インダクタ素子の値が
４．７ｎＨで、容量素子の値が２ｐＦの場合のフィルタ
特性を示す図である。又、図２１は、インダクタ素子の
値が４．７ｎＨで、容量素子の値が８ｐＦの場合のフィ
ルタ特性を示す図である。図２２は、インダクタ素子の
値が１５ｎＨで、容量素子の値が２ｐＦの場合のフィル
タ特性を示す図である。図２３は、インダクタ素子の値
が１５ｎＨで、容量素子の値が８ｐＦの場合のフィルタ
特性を示す図である。図２４は、インダクタ素子の値が
７ｎＨで、容量素子の値が３．５ｐＦの場合のフィルタ
特性を示す図である。これら各図において、７００１，
８００１，９００１，１０１１，１１０１の符号を付し
た曲線部分は、何れも、図１６のフィルタ回路の９００
ＭＨｚ帯の特性図であり、又、７００２，８００２，９
００２，１０１２，１１０２の符号を付した曲線部分
は、何れも、同フィルタ回路の１．８ＧＨｚ帯の特性図
である。

【００６５】また、以上のことから、インダクタ素子の
値が７ｎＨで、且つ容量素子の値が３．５ｐＦの場合
が、フィルタ特性を最適にする条件であることがわかる
（図２４参照）。

【００６６】ここで、図１１と図２４を比較すると、次
のことが分かる。

【００６７】即ち、図１６のフィルタ回路の９００ＭＨ
ｚ帯の特性（図２４中、符号１１０１を付した）は、図
５（ａ）のフィルタ回路の同特性（図１１中、符号３０
０１を付した）とあまり変わらない。しかし、図１６の
フィルタ回路の１．８ＧＨｚ帯の特性（図２４中、符号
１１０２を付した）の方が、図５（ａ）のフィルタ回路
の同特性（図１１中、符号３００２を付した）に比べ
て、通過帯域の幅が拡大しており、フィルタ性能が向上
したことを示している。

【００６８】一方、図２０〜図２３からも分かる様に、
インダクタの値が４．７ｎＨや１５ｎＨのとき、又、容
量素子の値が２ｐＦや８ｐＦのときには、フィルタ特性
は、図２４に比べて劣化しているものの、９００ＭＨｚ
帯、１．８ＧＨｚ帯の両帯域においてフィルタとして機
能していることが分かる。この範囲の値より外れると特
性劣化が大きくなり実用には耐えない特性になる。

【００６９】また、このフィルタ特性を見るとわかるよ
うに、９００ＭＨｚ帯の特性を重視する場合にはインダ
クタ、容量の値を小さくすれば良いし、又、１．８ＧＨ
ｚ帯の特性を重視する場合にはインダクタ、容量の値を
大きくすれば良い。

【００７０】つまり、インダクタ、容量の値が小さいと
いうことは、図１８（ｂ）に示すスミスチャートにおい
て、点Ａ−２−１から点Ａ−２−２への移動量が小さ
く、そのため、図１９（ａ）、図１９（ｂ）におけるイ
ンダクタの値が小さくなり、９００ＭＨｚ帯の特性は良
いが、１．８ＧＨｚ帯の特性は劣化する。

【００７１】これとは逆に、インダクタ、容量の値が大
きいということは、図１８（ｂ）に示すスミスチャート
において、点Ａ−２−１から点Ａ−２−２への移動量が
大きく、図１８（ａ）、図１８（ｂ）における容量の値
が適正ではなくなるため、９００ＭＨｚ帯の特性は劣化
するが、１．８ＧＨｚ帯の特性は良好となる。

【００７２】以上のことから、次のことがいえる。

【００７３】即ち、図１６に示す様に２つのフィルタを
接続した場合に、一方のフィルタの通過帯域において、
他方のフィルタのインピーダンスは無限大にはなってい
ない。そこで、その他方のフィルタのインピーダンス
を、いわばある回路素子が接続されていると見なす。そ
して、この見かけ上の回路素子の特性を考慮しながら、
もう一方のフィルタに接続されている回路素子（図１６
では、インダクタ素子４０３−１，４０３−２又は、容
量素子７０４−１，７０４−２）の値を調整することに
より、他方のフィルタのインピーダンスが無限大ではな
くても、少ない素子数で、従来と同様のフィルタ特性を
発揮できるフィルタ回路を構成することが出来るもので
ある。

【００７４】また、図２６，図２７に示すように、それ
ぞれのフィルタの通過周波数範囲が８００ＭＨｚ帯から
９００ＭＨｚ帯に変化し、又、１．７ＧＨｚ帯から２．
４ＧＨｚ帯に変化したとしても、インピーダンスはそれ
ほど変化しないことが分かる。従って、フィルタの通過
周波数が、この範囲で変化しても、上述した内容がその
まま適用出来る。図２６は、第１のフィルタの通過周波
数範囲を８００ＭＨｚ帯から９００ＭＨｚ帯に変え、
又、第２のフィルタの通過周波数範囲を１．７ＧＨｚ帯
から２．４ＧＨｚ帯に変えた場合の、第１のフィルタ
の、２．４ＧＨｚ帯におけるインピーダンス（図中、点
Ｂ２を付した）を示す図である。又、同図において、比
較のために、１．７ＧＨｚ帯におけるインピーダンス
（図中、点Ｂ１を付した）をも示した。又、図２７は、
第２のフィルタの、８００ＭＨｚ帯におけるインピーダ
ンス（図中、点Ｄ１を付した）を示す図である。又、同
図において、比較のために、９００ＭＨｚ帯におけるイ
ンピーダンス（図中、点Ｄを付した）をも示した。

【００７５】尚、図２５は、図１６に示したフィルタ回
路の特性を示す全体図である。この図からも分かるよう
に、実施の形態１と同様に、本フィルタ回路によれば、
一つに入力信号について、２種類の周波数の信号を同時
に通過させることが出来る。

【００７６】又、実施の形態１で述べた図１５に示す特
性図を見ると、２つの通過周波数間に盛り上がり部分６
６０があることが分かる。これに対して、本実施の形態
の図２５に示す特性図では、２つの通過周波数間の対応
する部分８８０が比較的平らな状態となっている。図１
５に示す盛り上がり部分６６０は、システム構成上好ま
しくない場合がある。本実施の形態のフィルタ回路によ
れば、そのような点も改善出来た。

【００７７】尚、上記実施の形態では、１入力１出力の
フィルタ回路を構成した場合について述べたが、これに
限らず例えば、入力もしくは出力のいずれか一方を１つ
にする回路構成、即ち、１入力２出力、又は２入力１出
力の回路構成でも良い。このようにお互いのフィルタが
接続されている接続点に、上述した整合素子を挿入する
ことにより、上記実施の形態と同様に少ない素子数で異
なった通過周波数帯域を持つフィルタ回路を実現出来
る。

【００７８】又、上記実施の形態においては、梯子型弾
性表面波フィルタを使用した例を説明したが、これに限
らず例えば、いわゆる縦モード型フィルタでも本実施の
形態と同様のインピーダンスを持っているため、同様に
適用できる。また、梯子型フィルタの構成によりインピ
ーダンス、特に帯域外のインピーダンスはそれほど大き
く変わるものではなく、構成が変わっても同様に適用す
ることができる。

【００７９】又、弾性表面波フィルタだけではなく誘電
体フィルタでも本実施の形態と同様の周波数関係、イン
ピーダンス関係にあるものであれば適用は可能である。

【００８０】又、本実施の形態ではインダクタ、コンデ
ンサとして外付部品を使用したが、これに限らず例え
ば、これらの部品を内蔵する構成とすることも可能であ
る。即ちこの場合、例えば、コンデンサ素子又はインダ
クタ素子が、弾性表面波フィルタの圧電基板上又は圧電
基板を格納しているパッケージ内に形成されている構成
でも良い。又、第１フィルタと第２フィルタを、同一の
パッケージに格納しても勿論良い。

【００８１】又、上記実施の形態では、第１フィルタ及
び第２フィルタとして、次のようなものである場合につ
いて述べた。即ち、それら双方のフィルタ単体の各通過
周波数帯における入出力インピーダンスが、それらフィ
ルタを接続して構成されるフィルタ回路に要求される入
出力インピーダンスと一致したフィルタを利用する場合
について述べた。しかし、これに限らず例えば、上記第
１フィルタ単体及び／又は第２フィルタ単体の入出力イ
ンピーダンスの方が、上記フィルタ回路に要求される入
出力インピーダンスよりも低い値であるフィルタを使用
する構成としても良い。

【００８２】例えば、上記実施の形態２の説明において
述べた様に、第１フィルタに直列にインダクタを接続
し、第２フィルタに直列にコンデンサを接続して、更に
両者を並列に接続したフィルタ回路の場合（図１６参
照）、９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯における入出力
インピーダンスは、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）に示す
とおりである。これらの図から分かる様に、図１６に示
すフィルタ回路の入出力インピーダンスの最適整合点
（図１８（ｂ）の点Ａ−２−４、及び、図１９（ｂ）の
点Ｃ−２−４を参照）におけるインピーダンスは、各フ
ィルタ７０１，７０２単体での入出力インピーダンス
（図１８（ｂ）の点Ａ−２−１、及び、図１９（ｂ）の
点Ｃ−２−１を参照）よりも高くなっている。従って、
双方のフィルタを接続することによる最適整合点のこの
ような移動特性を予め考慮した上で、各フィルタ７０
１，７０２単体の入出力インピーダンスの方が、上記フ
ィルタ回路に要求される入出力インピーダンスよりも低
い値に設定されたフィルタ７０１，７０２を使用する構
成としても良い。このような構成により、使用する各フ
ィルタ単体の入出力インピーダンスは、要求される値で
はないが、最終的に構成されたフィルタ回路の入出力イ
ンピーダンスについては、要求される値に一致、又は要
求される値により一層近づけることが出来る。

【００８３】

【発明の効果】以上述べたことから明らかなように本発
明は、整合素子数をより一層削減した構成に出来るとい
う長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のフィルタ回路に使用する梯子型
フィルタの構成図である。

【図２】本実施の形態の、９００ＭＨｚ帯のフィルタの
入力インピーダンスをスミスチャートにより表した図で
ある。

【図３】本実施の形態の、１．８ＧＨｚ帯のフィルタの
入力インピーダンスをスミスチャートにより表した図

【図４】（ａ）：本実施の形態における、９００ＭＨｚ
帯のフィルタＦ１にインダクタＬ１，Ｌ２を直列に接続
した場合の回路図 （ｂ）：図４（ａ）に示す回路のインピーダンス変化を
示す図

【図５】（ａ）：実施の形態１における、第１のフィル
タと第２のフィルタの並列接続によるフィルタ回路を示
す図 （ｂ）：図５（ａ）に示すフィルタ回路における、各フ
ィルタＦ１，Ｆ２のそれぞれの通過帯域の中心周波数で
のインピーダンスを示す図

【図６】（ａ）：図５（ａ）における、インダクタＬ
１，Ｌ２が接続されている９００ＭＨｚ帯のフィルタ４
０１を示す回路図 （ｂ）：図６（ａ）に示す回路の入力端から見た、１．
８ＧＨｚ帯における等価回路図

【図７】（ａ）：１．８ＧＨｚ帯のフィルタ４０２単体
を示す回路図 （ｂ）：図７（ａ）に示す回路の入力端から見た、９０
０ＭＨｚ帯における等価回路図

【図８】（ａ）： 図５（ａ）に示すフィルタ回路の、
９００ＭＨｚ帯における等価回路図 （ｂ）： 図５（ａ）に示すフィルタ回路の、１．８Ｇ
Ｈｚ帯における等価回路図

【図９】本実施の形態で使用した各フィルタ４０１，４
０２を単体で測定した場合の、それぞれの通過帯域の部
分拡大図

【図１０】本実施の形態の図５（ａ）に示すフィルタ回
路において、インダクタ素子４０３−１，４０３−２と
して、４．７ｎＨの値を設定した場合の、各通過帯域の
部分拡大図

【図１１】本実施の形態の図５（ａ）に示すフィルタ回
路において、インダクタ素子として、８．２ｎＨの値を
設定した場合の、各通過帯域の部分拡大図

【図１２】本実施の形態の図５（ａ）に示すフィルタ回
路において、インダクタ素子として、１５ｎＨの値を設
定した場合の、各通過帯域の部分拡大図

【図１３】本実施の形態の図５（ａ）に示すフィルタ回
路において、インダクタ素子として、３ｎＨの値を設定
した場合の、各通過帯域の部分拡大図

【図１４】本実施の形態の図５（ａ）に示すフィルタ回
路において、インダクタ素子として、２２ｎＨの値を設
定した場合の、各通過帯域の部分拡大図

【図１５】図５（ａ）に示したフィルタ回路の通過特性
を示す全体図

【図１６】実施の形態２における、第１のフィルタと第
２のフィルタの並列接続によるフィルタ回路を示す図

【図１７】（ａ）：１．８ＧＨｚ帯のフィルタ７０２に
直列にコンデンサ７０４−１，７０４−２を接続した場
合の回路図 （ｂ）：図１７（ａ）に示す回路のインピーダンス変化
を示す図

【図１８】（ａ）：図１６に示すフィルタ回路の９００
ＭＨｚ帯における等価回路図 （ｂ）：図１８（ａ）に示す等価回路の特性を説明する
ためのスミスチャート

【図１９】（ａ）：図１６に示すフィルタ回路の１．８
ＧＨｚ帯における等価回路図 （ｂ）：図１９（ａ）に示す等価回路の特性を説明する
ためのスミスチャート

【図２０】本実施の形態の図１６に示すフィルタ回路に
おいて、インダクタ素子７０３−１，７０３−２として
４．７ｎＨを、且つ、容量素子７０４−１，７０４−２
として２ｐＦの値を設定した場合の、各通過帯域の部分
拡大図

【図２１】本実施の形態の図１６に示すフィルタ回路に
おいて、インダクタ素子として４．７ｎＨを、且つ、容
量素子として８ｐＦの値を設定した場合の、各通過帯域
の部分拡大図

【図２２】本実施の形態の図１６に示すフィルタ回路に
おいて、インダクタ素子として１５ｎＨを、且つ、容量
素子として２ｐＦの値を設定した場合の、各通過帯域の
部分拡大図

【図２３】本実施の形態の図１６に示すフィルタ回路に
おいて、インダクタ素子として１５ｎＨを、且つ、容量
素子として８ｐＦの値を設定した場合の、各通過帯域の
部分拡大図

【図２４】本実施の形態の図１６に示すフィルタ回路に
おいて、インダクタ素子として７ｎＨを、且つ、容量素
子として３．５ｐＦの値を設定した場合の、各通過帯域
の部分拡大図

【図２５】図１６に示したフィルタ回路の通過特性を示
す全体図

【図２６】第１のフィルタの通過周波数範囲を８００Ｍ
Ｈｚ帯から９００ＭＨｚ帯に変えた場合の、第１のフィ
ルタの、２．４ＧＨｚ帯および１．７ＧＨｚ帯における
インピーダンスの比較図

【図２７】第２のフィルタの通過周波数範囲を１．７Ｇ
Ｈｚ帯から２．４ＧＨｚ帯に変えた場合の、第２のフィ
ルタの、８００ＭＨｚ帯および９００ＭＨｚ帯における
インピーダンスの比較図

【符号の説明】

１０５−１〜１０５−４ 弾性表面波共振子 ４０１ ８００ＭＨｚ帯のフィルタ ４０２ １．８ＧＨｚ帯のフィルタ ４０３−１，４０３−２ インダクタ素子 ４０４ 入力端子 ４０５ 出力端子 ７０４−１，７０４−２ 容量素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川▲さき▼ 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 関 俊一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大西 慶治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 浩輝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−327403（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−121138（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−6170（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−350307（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−82921（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の通過帯域を持つ第１のフィルタ
   と、第２の通過帯域を持つ第２のフィルタとの入力もし
   くは出力の少なくとも一方が互いに接続されて並列に接
   続したフィルタ回路であって、前記第１のフィルタより
   も前記第２のフィルタの通過帯域の方が高く、且つ、前
   記第１のフィルタが前記第２のフィルタと接続されてい
   る方の端子に直列に、インダクタ素子が接続されてお
   り、一方のフィルタの通過周波数帯域において他方のフ
   ィルタ素子を、インダクタンス素子又はコンデンサ素子
   として用いることを特徴とする複数の通過帯域を持つフ
   ィルタ回路。
2. 【請求項２】 前記第２のフィルタが前記第１のフィル
   タと接続されている端子に直列に、コンデンサ素子が接
   続されていることを特徴とする請求項１記載の複数の通
   過帯域を持つフィルタ回路。
3. 【請求項３】 前記第１のフィルタおよび前記第２のフ
   ィルタが弾性表面波フィルタであることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の複数の通過帯域を持つフィルタ回
   路。
4. 【請求項４】 前記第１のフィルタの通過中心周波数が
   ８００ＭＨｚ帯又は、９００ＭＨｚ帯のフィルタであ
   り、且つ、前記第２のフィルタの通過中心周波数が１．
   ７ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯の内、何れかの周波数帯
   であるフィルタであり、前記第１のフィルタに直列に接
   続されているインダクタ素子の値が４．７ｎＨ以上１５
   ｎＨ以下であることを特徴とする請求項１記載の複数の
   通過帯域を持つフィルタ回路。
5. 【請求項５】 前記第１のフィルタの通過中心周波数が
   ８００ＭＨｚ帯又は、９００ＭＨｚ帯のフィルタであ
   り、且つ、前記第２のフィルタの通過中心周波数が１．
   ７ＧＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯の内、何れかの周波数帯
   であるフィルタであり、前記第１のフィルタに直列に接
   続されているインダクタ素子の値が４．７ｎＨ以上１５
   ｎＨ以下であり、且つ、前記第２のフィルタの直列に接
   続されているコンデンサ素子の容量が２ｐＦ以上８ｐＦ
   以下であることを特徴とする請求項２記載の複数の通過
   帯域を持つフィルタ回路。
6. 【請求項６】 前記第１のフィルタと第２のフィルタが
   弾性表面波フィルタであり、同一のパッケージに格納さ
   れていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
   載の複数の通過帯域を持つフィルタ回路。
7. 【請求項７】 前記コンデンサ素子又は前記インダクタ
   素子が、弾性表面波フィルタの圧電基板上又は圧電基板
   を格納しているパッケージ内に形成されていることを特
   徴とする請求項１から５のいずれかに記載の複数の通過
   帯域を持つフィルタ回路。
8. 【請求項８】 前記第１のフィルタの単体の入出力イン
   ピーダンス、及び／又は前記第２のフィルタの単体の入
   出力インピーダンスが、前記フィルタ回路に要求される
   入出力インピーダンスよりも低いことを特徴とする請求
   項１から５のいずれかに記載の複数の通過帯域を持つフ
   ィルタ回路。