JP3765405B2 - マルチプレクサおよび通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機等の移動体通信機に使用するマルチプレクサおよびこれを備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話機等の移動体通信機等においては、一種類の規格で通信するだけでなく、複数の規格を有するものが次々に実用化されるようになってきている。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を用いて無線ＬＡＮ端末の機能を持たせた携帯電話機が実用化されている。
【０００３】
このような携帯電話機等の移動体通信機においては、当然、二つの通信に使用する周波数は異なる。すなわち、通常の携帯電話機としての信号を送受信する場合に使用する通信フィルタおよびデュプレクサと、無線ＬＡＮに用いるフィルタとでは、通過帯域および阻止帯域等の特性が異ならなければならず、必然的に別個のフィルタでなければならない。しかし、携帯電話等の移動体通信機では、小型化の要求が常にあり、また、高周波を利用することから電気特性に関しても、それぞれのフィルタを離れて搭載することは望ましくない。よって、これらを組み合わせたマルチプレクサを搭載することとなる。
【０００４】
従来のマルチプレクサについて、図１３を参照して説明する。
図１３はマルチプレクサの外観斜視図である。
図１３において、８０１は第１・第２のフィルタを備える誘電体デュプレクサ、８０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内面に内導体３ａ〜３ｆを形成し、一方の開口面付近に内導体非形成部４ａ〜４ｆをそれぞれ設けた内導体形成孔、５は誘電体ブロックの外面に形成された外導体、６ａ，６ｂは外導体５から離間された、入力電極または出力電極となる入出力電極、７は共用電極、９ａ，９ｂは第３のフィルタ８０２の入出力電極、２１はベース基板、２２ａ，２２ｂ，２３，２４ａ，２４ｂは誘電体デュプレクサ８０１、フィルタ８０２の実装用ランド、２５ａ〜２５ｃはベース基板２１に設けられた入出力端子、２６はベース基板２１に設けられた共用端子、２７は基板に設けられ、実装用ランド２４ａ，２３および共用端子２６を導通する伝送線路である。
【０００５】
図１３に示すような構造とすることで、入出力端子２５ａ〜２５ｃと共用端子２６とを備えるマルチプレクサを構成している。
【０００６】
これにより、例えば、入出力端子２５ａ，２５ｂをＷ−ＣＤＭＡなどの携帯電話機能を備える回路に接続し、入出力端子２５ｃをＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線ＬＡＮ用の回路に接続し、共用端子２６をアンテナに接続することで、一つのアンテナを用いて、二つの異なる通信機能を有する通信装置を構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のマルチプレクサにおいては、以下に示す解決すべき課題が存在した。
【０００８】
すなわち、ベース基板を使用することから、必然的にその分のスペースが必要となり、小型化に反するとともに、コストも増加する。また、ベース基板に形成された伝送回路を用いて、誘電体デュプレクサの共用電極とフィルタの一方の入出力電極とを接続し、また、誘電体デュプレクサおよびフィルタの各入出力電極と外部回路とを接続しており、この伝送回路による電気的な損失が発生する可能性がある。
【０００９】
一方で、現状では、一つの誘電体ブロックを用い、一つの共用電極で、三つの異なる種類のフィルタを形成することはできず、二つの異なる種類のフィルタを有する誘電体デュプレクサを形成することしかできなかった。
【００１０】
この発明の目的は、基板等を用いずに、三つの異なるフィルタを一体化した形状のマルチプレクサおよびそれを備えた通信装置を構成することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、第１のフィルタと第２のフィルタとから構成された誘電体デュプレクサと、該誘電体デュプレクサとは別に形成された第３のフィルタとを備え、誘電体デュプレクサの共用電極と、第３のフィルタの一方の入出力電極とが導通し、誘電体デュプレクサの実装面と、第３のフィルタの実装面とが同一平面をなし、誘電体デュプレクサを構成する第１・第２のフィルタのうち、一方のフィルタの内導体形成孔の一方の開口面に接合するように、第３のフィルタとを配置させて、マルチプレクサを構成する。
【００１２】
また、この発明は、開口面を内導体形成孔の構成する共振器の短絡面として、マルチプレクサを構成する。
【００１３】
また、この発明は、開口面を内導体形成孔の構成する共振器の開放面として、マルチプレクサを構成する。
【００１４】
また、この発明は、誘電体デュプレクサを構成する第１のフィルタの短絡面と第２のフィルタの開放面とを、誘電体ブロックの同一面に形成して、マルチプレクサを構成する。
【００１５】
また、この発明は、誘電体ブロックに、入力電極と共用電極とを備えた第１のフィルタと、出力電極と共用電極とを備えた第２のフィルタとを構成する誘電体デュプレクサと、誘電体デュプレクサとは、別に形成した、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとを備え、誘電体ブロックの外面における内導体形成孔の配列方向の端となる面に、第３のフィルタを、誘電体デュプレクサの実装面と、第３のフィルタの実装面とが同一平面をなすように接合し、共用電極と第３のフィルタの一方の入出力電極とを導通する伝送線路を、前記内導体形成孔の一方の開口面から、第３のフィルタの或一面にかけて設けて、マルチプレクサを構成する。
【００１６】
また、この発明は、誘電体ブロックに、第１・第２・第３の入出力電極と共用電極とを備え、これら第１・第２・第３の入出力電極をそれぞれ信号の入出力部とする第１・第２・第３のフィルタを構成し、第１の入出力電極、第３の入出力電極、共用電極、第２の入出力電極の順に誘電体ブロックの外面に配置し、第１のフィルタと第３のフィルタとをそれぞれ構成する複数の内導体形成孔を、誘電体ブロックの垂直な高さ方向に二段に積み重なるように配置し、誘電体ブロック内に、この二段に積み重なったフィルタを構成する内導体形成孔の内導体同士の結合を防止する内部電極を設けることにより、マルチプレクサを構成する。
【００１７】
また、この発明は、内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、該内導体形成孔に平行に設けられた、内面に内面電極を形成した励振孔とを、誘電体ブロックの内部に備え、励振孔に導通する接続電極を、励振孔の一方の開口面と実装面と当該二面に垂直な誘電体ブロックの外面とにかけて備え、複数の内導体形成孔のうち、所定の内導体形成孔に形成された内導体に結合する入出力電極と、外導体とを、誘電体ブロックの外面に備えた第１のフィルタと、この第１のフィルタにおける、内導体形成孔および励振孔の一方の開口面であって、接続電極が形成された開口面を対称面として、第１のフィルタと面対称の構成となる第２のフィルタと、第１・第２のフィルタとは別に形成され、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとから構成され、第１のフィルタと第２のフィルタとを、接続電極が重なり合うように、開口面同士を接合して一体化し、第３のフィルタのいずれか一方の入出力電極と、接続電極とを導通させて、マルチプレクサを構成する。
【００１８】
また、この発明は、第１・第２・第３のフィルタを組み合わせた形状を略直方体形状にして、マルチプレクサを構成する。
【００１９】
また、この発明は、第１・第２のフィルタを構成する複数の共振器の開放端を、複数の内導体形成孔の内面における開放面付近に内部電極非形成部を設けることによって形成して、マルチプレクサを構成する。
【００２０】
また、この発明は、前記マルチプレクサを備えて通信装置を構成する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２２】
図１の（ａ）はマルチプレクサの外観斜視図であり、（ｂ）はそのブロック図である。
図２はマルチプレクサの三面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。
図３はマルチプレクサの一部である誘電体デュプレクサの投影図であり、（ａ）は短絡面側の正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図（開放面側の正面図）、（ｅ）は内部構造を示した平面断面図である。
図４はマルチプレクサの一部であるフィルタの三面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。
【００２３】
図１〜図４において、１０１は第１・第２のフィルタを備えた誘電体デュプレクサ、１０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４ａ〜４ｆは内導体非形成部、５は外導体、６ａ，６ｂは誘電体デュプレクサ１０１の入力電極または出力電極となる入出力電極、７は誘電体デュプレクサ１０１の共用電極、８は励振孔である内導体非形成部を設けていない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、９ａ，９ｂは第３のフィルタ１０２の入出力電極である。
【００２４】
図１、図２、図３に示すように、誘電体ブロック１は、内導体形成孔２ｄ〜２ｆを設ける領域において、その一方の開口面から所定の深さで凹みを設けた直方体に形成されている。
【００２５】
誘電体ブロック１の内部には、内面に内導体３ａ〜３ｆを備えた内導体形成孔２ａ〜２ｆをステップ構造で形成しており、内導体形成孔２ｄ〜２ｆは、誘電体ブロック１の凹みを設けた部分に形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆの凹みを有しない開口面（図２の（ａ）における背面）付近には、それぞれ内導体非形成部４ａ〜４ｆを設けており、誘電体ブロック１の外面には、略全面に外導体５を形成している。このような構造とすることにより、内導体形成孔２ａ〜２ｆの内導体非形成部４ａ〜４ｆを設けた側の開口面を開放面とし、これに対向する開口面を短絡面として、それぞれ共振器を構成している。
【００２６】
また、誘電体ブロック１の外面には、外導体５から離間して、実装面となる下面から側面にかけて、伝送信号の入力電極または出力電極として機能する入出力電極６ａ，６ｂを形成している。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間に、下面から短絡面およびこの両面に接する側面にかけて共用電極７を形成している。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間には、これら内導体形成孔２ａ〜２ｆと並列に内導体形成孔である励振孔８を形成している。この励振孔８の一方の開口端は共用電極７に導通している。
【００２７】
このような構造とすることにより、内導体形成孔２ａ〜２ｃ、入出力電極６ａ、および共用電極７からなる第１の誘電体フィルタと、内導体形成孔２ｄ〜２ｆ、入出力電極６ｂ、および共用電極７からなる第２の誘電体フィルタを構成している。この第１・第２の誘電体フィルタは、互いに内導体形成孔の内径および形状が異なるとともにその長さが異なるため、共振周波数が異なる。これにより、一方を送信フィルタ、他方を受信フィルタとする、一体型の誘電体デュプレクサ１０１を構成している。
【００２８】
一方、第３のフィルタ１０２はＳＡＷフィルタ等、図４に示すように外面に入出力電極９ａ，９ｂを備えて、構成されている。
【００２９】
前述の誘電体デュプレクサ１０１と第３のフィルタ１０２とを組合せて、マルチプレクサを構成している。
【００３０】
すなわち、図１の（ａ）、図２に示すように、部分的に凹みを有した第１・第２のフィルタを有する誘電体デュプレクサ１０１の、その凹みに第３のフィルタ１０２をはめ込み、誘電体デュプレクサ１０１の第２のフィルタを構成する内導体形成孔２ｄ〜２ｆの一方の開口面に接合し、一体化する。そして、誘電体デュプレクサ１０１の共用電極７と第３のフィルタ１０２の一方の入出力電極９ａとを接合する。このような構造とすることにより、図１の（ｂ）に示すようなブロック図で表すことができる、三つの入出力電極６ａ，６ｂ，９ｂと一つの共用電極７（９ａ）とを備える一体型のマルチプレクサ（トリプレクサ）を構成する。
【００３１】
このようなマルチプレクサの動作を以下に説明する。
本説明にあたり、第１のフィルタを送信フィルタとし、第２のフィルタを受信フィルタとする。
入出力電極（入力電極）６ａに入力された信号は、送信フィルタである第１のフィルタを通過して必要周波数成分のみを共用電極７に伝送し、共用電極７に接続されたアンテナから外部に発信する。外部からアンテナで受信し、共用電極７に伝送された信号は、受信フィルタである第２のフィルタを通過して必要周波数成分のみを入出力電極（出力電極）６ｂに伝送し、これに後続する回路に出力する。一方、第３のフィルタを含む回路は、無線ＬＡＮなどに利用することにより、双方向の通信を行う。すなわち、入出力電極９ｂに入力された前記の信号と周波数の異なる信号は、第３のフィルタを介して必要周波数帯のみを取り出して共用電極７に伝送し、アンテナから発信する。アンテナで受信した信号は、第３のフィルタを介して入出力端子９ｂに伝送され、後続の外部回路に出力する。
【００３２】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡとＢｌｕｅｔｏｏｔｈとを一体の通信機で通信する場合、Ｗ−ＣＤＭＡは、送信周波数が１９５０ＭＨｚ、受信周波数が２１４０ＭＨｚであり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、２４００ＭＨｚであり、これらの周波数を中心にそれぞれ数十ＭＨｚの帯域幅を確保する。その一方で、それぞれ相手の通過帯域における減衰量は、３０ｄＢ〜５０ｄＢを確保する。
【００３３】
ここで、第１の誘電体フィルタと第２の誘電体フィルタとは、第１の誘電体フィルタのほうが第２の誘電体フィルタよりもその軸長が長い。このため、第１の誘電体フィルタを低周波数帯域側である送信フィルタとし、第２の誘電体フィルタを高周波数帯域側である受信フィルタとすることにより、誘電体デュプレクサをＷ−ＣＤＭＡの通信に利用する。一方、第３のフィルタをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（無線ＬＡＮ）に利用する。これにより、前記通信特性を得ることができる。 また、第３のフィルタをＳＡＷフィルタで構成することにより、第３のフィルタを小型に形成できるため、誘電体デュプレクサの凹みに嵌め込んでも、実装面を同じ平面上に構成することができる。これにより、容易に実装基板に実装することができる。
【００３４】
例えば、前述のＷ−ＣＤＭＡ用の誘電体デュプレクサの代表する外形寸法は、１２ｍｍ×５．５ｍｍ×２ｍｍ程度のものであり、第２のフィルタを構成する部分の凹みによる寸法は、５ｍｍ×１ｍｍ×２ｍｍ程度となる。この部分に同外形寸法の第３のフィルタを嵌め込むことにより、面実装可能なマルチプレクサを構成することができる。
【００３５】
なお、マルチプレクサの外形は、完全な直方体形状である必要はなく、実装面が同一平面に構成されているのであれば、図１１に示すように第３のフィルタが凹みよりも小さくてもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、第３のフィルタとして、ＳＡＷフィルタを用いたが、外形寸法と必要な通信特性を得られるのであれば、インダクタとキャパシタを積層形成した積層フィルタや誘電体フィルタで第３のフィルタを構成してもよい。
【００３７】
次に、第２の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図５を参照して説明する。
図５はマルチプレクサの外観斜視図である。
図５において、２０１は第１・第２のフィルタを備えた誘電体デュプレクサ、２０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、５は外導体、６ａ，６ｂは誘電体デュプレクサ２０１の入力電極および出力電極である入出力電極、７は共用電極、８は励振孔である内導体非形成部を設けていない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、９ａ，９ｂは第３のフィルタ２０２の入出力電極である。
【００３８】
誘電体ブロック１の内部に、内面に内導体３ａ〜３ｆを備えた内導体形成孔２ａ〜２ｆをステップ構造で形成しており、それぞれ一方の面（図における右奥面）の開口面付近に内導体非形成部を設けて、この開口面を開放面とし、これに対向する面（図における左手前面）を短絡面とし、誘電体ブロック１の外面に、略全面に外導体５を形成している。これにより、それぞれ共振器を構成している。
【００３９】
また、外導体５から離間して、実装面となる下面から内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列方向の端面（図における右手前面）にかけて入出力電極６ａと、これに対向する図における左奥面に入出力電極６ｂを形成して、一方を入力電極、他方を出力電極としている。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間に、下面から短絡面にかけて共用電極７を形成している。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間には、これら内導体形成孔２ａ〜２ｆと平行に励振孔８を形成している。この励振孔８に形成された内導体の一方の端部は共用電極７に導通している。
【００４０】
このような構造とすることにより、内導体形成孔２ａ〜２ｃ、入出力電極６ａ、および共用電極７からなる第１の誘電体フィルタと、内導体形成孔２ｄ〜２ｆ、入出力電極６ｂ、および共用電極７からなる第２の誘電体フィルタを構成している。この第１・第２の誘電体フィルタは、互いに内導体形成孔の内径および形状が異ならせることにより、使用周波数帯域をずらし、それぞれを送信フィルタ、受信フィルタとして、一体型の誘電体デュプレクサ２０１を構成している。
【００４１】
この誘電体デュプレクサ２０１の短絡面に、フィルタ２０２を実装面が同一平面となるように接合し、フィルタ２０２の外面に形成されている入出力電極９ａを誘電体デュプレクサ２０１共用電極７に近接させる。そして、これらを実装する際には、共用電極７と入出力電極９ａとを同じランドに実装する等して、導通させる。このような構造とすることにより、一体型のマルチプレクサを構成する。
【００４２】
これにより、既存の誘電体デュプレクサに新に設計したフィルタを接合するだけで一体型のマルチプレクサを構成できるため、新規設計、製造がフィルタのみで済み、現状設備を有効に利用することができる。
【００４３】
次に、第３の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図６を参照して説明する。
図６はマルチプレクサの外観斜視図である。
図６において、３０１は第１・第２のフィルタを備えた誘電体デュプレクサ、３０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４ａ〜４ｆは内導体非形成部、５は外導体、６ａ，６ｂは誘電体デュプレクサ３０１の入力電極および出力電極である入出力電極、７は共用電極、８は励振孔である内導体非形成部を持たない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、９ａ，９ｂはフィルタ２０２の入出力電極、１０はカバーである。
【００４４】
図６に示した誘電体デュプレクサ３０１は、共用電極７が開放端面に形成されており、他の構成は図５に示した誘電体デュプレクサ２０１と同じであり、第３のフィルタ３０２についても図５に示した第３のフィルタ２０２と同じ構造である。
【００４５】
誘電体デュプレクサ３０１の開放端面（図における左手前面）には、誘電体デュプレクサ３０１を構成する各共振器に第３のフィルタ３０２からの電気磁気的な影響を防止するカバー１０を介してフィルタ３０２を接合している。ここで、入出力電極９ａを、共用電極７に近接させる。そして、これらを実装する際には、共用電極７と入出力電極９ａとを同じランドに実装する等して、導通させる。このような構造とすることにより、一体型のマルチプレクサを構成する。
【００４６】
このように、誘電体デュプレクサの短絡面に限ることなく、開放面にも、第３のフィルタを接合し、一体化することができるため、設計および配置の自由度が向上する。
【００４７】
次に、第４の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図７を参照して説明する。
図７はマルチプレクサの外観斜視図である。
図７において、４０１は第１・第２のフィルタを備えた誘電体デュプレクサ、４０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４ａ〜４ｆは内導体非形成部、５は外導体、６ａ，６ｂは誘電体デュプレクサ４０１の入出力電極、７は共用電極、８は励振孔である内導体非形成部を持たない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、９ａ，９ｂはフィルタ４０２の入出力電極である。
【００４８】
図７に示す誘電体デュプレクサ４０１は内導体形成孔２ａ〜２ｃと内導体形成孔２ｄ〜２ｆとの開放面と短絡面とを反対に形成しており、同一の開口面に開放面と短絡面とを混在して形成している。他の構成は図６に示した誘電体デュプレクサ３０１と同じである。また、第３のフィルタ４０２は図５、図６に示したフィルタと同じである。
【００４９】
誘電体デュプレクサ４０１を構成する内導体形成孔２ｄ〜２ｆよりなる第２のフィルタの短絡面には、第３のフィルタ４０２が接合されており、入出力電極９ａが共用電極７に近接している。そして、これらを実装する際には、共用電極７と入出力電極９ａとを同じランドに実装する等して、導通させる。このような構造とすることにより、一体型のマルチプレクサを構成する。
【００５０】
なお、第２〜第４の実施形態に示したマルチプレクサを構成する誘電体デュプレクサの共用電極とフィルタの入出力電極は近接させるだけでなく、接合時に直接接続する構造であってもよい。
【００５１】
次に、第５の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図８を参照して説明する。
図８はマルチプレクサの外観斜視図である。
図８において、５０１は第１・第２のフィルタを備えた誘電体デュプレクサ、５０２は第３のフィルタ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４ａ〜４ｆは内導体非形成部、５は外導体、６ａ，６ｂは誘電体デュプレクサ５０１の入力電極または出力電極となる入出力電極、７は共用電極、９ａ，９ｂはフィルタ５０２の入出力電極、１１は伝送線路である。
【００５２】
誘電体ブロック１の内部に、内面に内導体３ａ〜３ｆを備えた内導体形成孔２ａ〜２ｆをステップ構造に形成しており、内導体形成孔２ｄ〜２ｆは誘電体ブロック１の天面側に近づけて形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆの一方の開口面（図における左手前面）付近には、それぞれ内導体非形成部４ａ〜４ｆを設けて、この開口面を開放面とし、これに対向する面を短絡面とし、誘電体ブロック１の外面に、略全面に外導体５を形成して、それぞれ共振器を構成している。
【００５３】
また、外導体５から離間して、実装面となる下面から開放面にかけて、一方が入力電極、他方が出力電極となる入出力電極６ａ，６ｂを形成しており、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間に、同様に下面から開放面にかけて共用電極７を形成している。
【００５４】
このような構造とすることにより、内導体形成孔２ａ〜２ｃ、入出力電極６ａ、および共用電極７からなる第１の誘電体フィルタと、内導体形成孔２ｄ〜２ｆ、入出力電極６ｂ、および共用電極７からなる第２の誘電体フィルタを構成している。この第１・第２の誘電体フィルタは、互いに内導体形成孔の内径および形状が異なることにより使用周波数帯域が異なり、それぞれを送信フィルタ、受信フィルタとすることにより、一体型の誘電体デュプレクサ５０１を構成している。
【００５５】
一方、第３のフィルタ５０２は実装面からある一側面（図における左手前面）にかけて入出力電極９ａ，９ｂを形成しており、誘電体デュプレクサ５０１の内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列端となる面に接合している。ここで、それぞれの実装面、および誘電体デュプレクサ５０１の開放面と第３のフィルタ５０２の入出力電極９ａ，９ｂを形成した側面とが一致するように接合する。また、ここで、この誘電体デュプレクサ５０１の開放面からそれに続く第３のフィルタ５０２の側面にかけて、共用電極７と入出力電極９ａとを導通する伝送線路１１を形成して、一体型のマルチプレクサを構成する。
【００５６】
このような構成とすることにより、第３のフィルタ５０２を内導体形成孔を用いた共振器からなる誘電体フィルタで形成しても、容易にマルチプレクサを構成することができる。
【００５７】
次に、第６の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図９を参照して説明する。
図９の（ａ）はマルチプレクサの外観斜視図であり、（ｂ）は内導体形成孔の一方の開口面（開放面）を示す正面図である。
図９において、６０１は第１・第２・第３のフィルタからなるマルチプレクサ、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内面に内導体および内導体非形成部を設けた内導体形成孔、５は外導体、６ａ，６ｂ，６ｃは、それぞれが入力電極または出力電極となる入出力電極、７は共用電極、８は励振孔である内導体非形成部を持たない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、１２は内部電極である。
【００５８】
誘電体ブロック１の内部には、内面に内導体を備えた内導体形成孔２ａ〜２ｆをステップ構造に形成しており、内導体形成孔２ａ〜２ｃと内導体形成孔２ｆは誘電体ブロック１の下面から上面への方向である高さ方向にかけて二段に形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆの一方の開口面（図における左手前面）付近には、それぞれ内導体非形成部を設けて、この開口面を開放面とし、これに対向する面（図における右奥面）を短絡面とし、誘電体ブロック１の外面には、略全面に外導体５を形成して、それぞれ共振器を構成している。
【００５９】
また、外導体５から離間して、実装面となる下面から開放面にかけて、それぞれが入力電極または出力電極となる入出力電極６ａ，６ｂ，６ｃを形成している。また、内導体形成孔２ｃ，２ｄ，および２ｆとの間に、実装面となる下面から開放面にかけて、共用電極７を形成している。これらの入出力電極６ａ〜６ｃと共用電極７とは、誘電体ブロック１内部に内導体形成孔２ａ〜２ｆに平行に形成された複数の励振孔８にそれぞれ導通している。
【００６０】
ここで、内導体形成孔２ｆおよび入出力電極６ｃに導通する励振孔８と、内導体形成孔２ａ〜２ｃおよび入出力電極６ａに導通する励振孔８との間には、内部電極１２を開放面から短絡面にかけて形成している。これにより、内導体形成孔２ａ〜２ｃよりなる誘電体フィルタと、内導体形成孔２ｆからなる誘電体フィルタとを電気磁気的に分離している。
【００６１】
このようにして、内導体形成孔２ａ〜２ｃ、入出力電極６ａ、および共用電極７を備える第１のフィルタと、内導体形成孔２ｄ，２ｅ、入出力電極６ｂ、および共用電極７を備える第２のフィルタと、内導体形成孔２ｆ、入出力電極６ｃ、および共用電極７を備える第３のフィルタとから、一体型のマルチプレクサを構成する。
【００６２】
次に、第７の実施形態に係るマルチプレクサの構成について、図１０を参照して説明する。
図１０はマルチプレクサの外観斜視図である。
図１０において、７０１は第１のフィルタである誘電体フィルタ、７０２は第２のフィルタである誘電体フィルタ、７０３は第３のフィルタ、１ａ，１ｂは誘電体ブロック、２ａ〜２ｃは内導体形成孔、３ａ〜３ｃは内導体、４ａ〜４ｃは内導体非形成部、５は外導体、６ａは誘電体フィルタ７０１の入出力電極、６ｂは誘電体フィルタ７０２の入出力電極、８は励振孔である内導体非形成部を持たない内導体形成孔（以下、単に「励振孔」という。）、９ａ，９ｂは第３のフィルタ７０３の入出力電極、１３は励振孔８に導通する接続電極である。
【００６３】
誘電体ブロック１ａの内部に、内面に内導体３ａ〜３ｃを備えたステップ構造の内導体形成孔２ａ〜２ｃを形成しており、内導体形成孔２ａ〜２ｃの一方の開口面（図における左手前面）付近には、それぞれ内導体非形成部４ａ〜４ｃを設けて、この開口面を開放面とし、これに対向する面（図における左手前面）を短絡面とし、誘電体ブロック１ａの外面に、略全面に外導体５を形成している。これにより、それぞれ共振器を構成している。また、内面に内導体を設けたストレート構造の励振孔８を、内導体形成孔２ａ〜２ｃに配列して設けている。
【００６４】
また、外導体５から離間して、実装面、励振孔８の短絡面、および内導体形成孔２ａ〜２ｃと励振孔８との励振孔８側の配列端となる側面にかけて接続電極１３を形成している。この接続電極１３は励振孔８の短絡面側の開口部に導通している。また、この接続電極１３に対し、誘電体ブロック１ａの中心対称の位置付近に、内導体形成孔２ｃからなる共振器に結合する、実装面である下面から配列端となるもう一方の側面にかけて入出力電極６ａを形成している。このような構造で、誘電体フィルタ７０１を構成する。
【００６５】
一方、誘電体フィルタ７０２は、誘電体フィルタ７０１の短絡面を対称面とした鏡像の関係にあり、内導体形成孔、貫通孔、接続電極、共用電極、および入出力電極の構造は、誘電体フィルタ７０１と略同じである。但し、誘電体フィルタ７０１と誘電体フィルタ７０２とのそれぞれの通過帯域は、異なるように、内導体形成孔の形状等は設計されている。
【００６６】
これらの誘電体フィルタ７０１，７０２は互いに短絡面同士を接合しており、接続電極１３同士が導通している。このようにして、二つの入出力電極と、二つの接続電極１３からなる電極とを備える誘電体デュプレクサを構成している。
【００６７】
この誘電体フィルタ７０２の内導体形成孔と励振孔の配列端となる面に第３のフィルタ７０３を接合し、入出力電極９ａを共用電極７に導通させる。これにより、マルチプレクサを構成する。
【００６８】
なお、前述の各実施形態に示した誘電体デュプレクサおよび誘電体フィルタは、共振器の開放端を内導体形成孔の内部に内導体非形成部を設けることにより構成されている。しかし、内導体形成孔の一方の開口端を有する面に外導体を形成せずに、内導体形成孔の開口端に結合用電極を設けて開放面とし、共振器の開放端とする構造としてもよい。また、内導体形成孔の一方の開口端を有する面に外導体を形成せずに、内導体形成孔の開口端間で共振器間を結合する構造としてもよい。
【００６９】
また、内導体形成孔はステップ構造に限らず、開放面に結合用電極を設ける構造であればストレート孔であってもよい。
【００７０】
次に、第８の実施形態に係る通信装置の構成について、図１２を参照して説明する。
図１２は通信装置のブロック図である。
図１２において、ＡＮＴは送受信アンテナ、ＭＰＸはマルチプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰＦｂ，ＢＰＦｃはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭＰｂ，ＡＭＰｃ，ＡＭＰｄはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂ，ＭＩＸｃ，ＭＩＸｄはそれぞれミキサ、ＯＳＣ１，ＯＳＣ２は発振器、ＤＩＶは分周器（シンセサイザー）、ＰＬＬは位相同期回路、ＳＷはスイッチ回路である。
ＭＩＸａはＤＩＶから出力される周波数信号をＩＦ信号で変調し、ＢＰＦａは送信周波数帯域（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡでは１．９５ＧＨｚ帯域）のみを通過させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＭＰＸ（ＴＸ端子）を介しＡＮＴより送信する。ＡＭＰｂはＭＰＸ（ＲＸ端子）から出力される信号を増幅し、ＢＰＦｂはＡＭＰｂから出力される信号のうち受信周波数帯域（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡでは２．１４ＧＨｚ帯域）のみを通過させる。ＭＩＸｂは、ＢＰＦｃより出力される周波数信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号ＩＦを出力する。この回路を用いることにより、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡの通信回路を構成する。
【００７１】
一方、ＭＩＸｃは、ＩＦ信号を、ＰＬＬにより同期がとられ、ＯＳＣ２から出力される同期周波数信号によりミキシングする。この信号は、ＡＭＰｃにより電力増幅されて、ＳＷを介し、ＭＰＸ（ＢＴ端子）に伝送される。ＭＰＸでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信帯域である２．４ＧＨｚ帯域の信号のみを通過し、ＡＮＴより外部に送信する。ＡＭＰｄは、ＭＰＸ（ＢＴ端子）から出力される信号を増幅し、ＭＩＸｄへ伝送する。ＭＩＸｄは、受信信号を、ＰＬＬにより同期され、ＯＳＣ２から出力される同期周波数信号によりミキシングし、ＩＦ信号を出力する。この回路を用いることにより、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信回路を構成する。 このようにして、Ｗ−ＣＤＭＡ等の通信回路とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信回路とを共に備える通信装置を構成することができる。
【００７２】
図１２に示したマルチプレクサＭＰＸには、図１、図５〜図１１のいずれかに示した構造の誘電体マルチプレクサを用いることができる。このようにして二種類の異なる周波数帯域からなる伝送信号をそれぞれ選別して送受信することができ、優れた通信特性を有する小型の通信装置を構成することができる。
【００７３】
【発明の効果】
この発明によれば、第１のフィルタと第２のフィルタとから構成された誘電体デュプレクサと、該誘電体デュプレクサとは別に形成された第３のフィルタとを備え、誘電体デュプレクサの共用電極と、第３のフィルタの一方の入出力電極とが導通し、誘電体デュプレクサの実装面と、第３のフィルタの実装面とが同一平面をなし、誘電体デュプレクサを構成する第１・第２のフィルタのうち、一方のフィルタの内導体形成孔の一方の開口面に接合するように、第３のフィルタとを配置させることにより、小型で面実装可能なマルチプレクサを構成することができる。
【００７４】
また、一つのブロック形状に一体化されることにより、不必要な配線を要せず、伝送特性に優れ、高信頼性を有するマルチプレクサを構成することができる。
【００７５】
また、誘電体デュプレクサの短絡面、開放面、および側面に、第３のフィルタを接合することにより構成することもできるため、既存の誘電体フィルタおよび誘電体デュプレクサに新たに設計したフィルタ接合してマルチプレクサを構成することができ、既存設備を用いて容易にマルチプレクサを形成することができる。
【００７６】
また、この発明によれば、誘電体ブロックに、入力電極と共用電極とを備えた第１のフィルタと、出力電極と共用電極とを備えた第２のフィルタとを構成する誘電体デュプレクサと、誘電体デュプレクサとは、別に形成した、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとを備え、誘電体ブロックの外面における内導体形成孔の配列方向の端となる面に、第３のフィルタを、誘電体デュプレクサの実装面と、第３のフィルタの実装面とが同一平面をなすように接合し、共用電極と第３のフィルタの一方の入出力電極とを導通する伝送線路を、前記内導体形成孔の一方の開口面から、第３のフィルタの或一面にかけて設けることにより、内導体形成孔を用いて共振器を構成した構造の誘電体デュプレクサと誘電体フィルタとで、マルチプレクサを構成することができる。
【００７７】
また、この発明によれば、誘電体ブロックに、第１・第２・第３の入出力電極と共用電極とを備え、これら第１・第２・第３の入出力電極をそれぞれ信号の入出力部とする第１・第２・第３のフィルタを構成し、第１の入出力電極、第３の入出力電極、共用電極、第２の入出力電極の順に、誘電体ブロックの外面に配置し、第１のフィルタと第３のフィルタとをそれぞれ構成する複数の内導体形成孔を、誘電体ブロックの垂直な高さ方向に二段に積み重なるように配置し、誘電体ブロック内に、この二段に積み重なったフィルタを構成する内導体形成孔の内導体同士の結合を防止する内部電極を設けることにより、略直方体形状で小型のマルチプレクサを構成することができる。
【００７８】
また、この発明によれば、内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、該内導体形成孔に平行に設けられた、内面に内面電極を形成した励振孔とを、誘電体ブロックの内部に備え、励振孔に導通する接続電極を、励振孔の一方の開口面と実装面と当該二面に垂直な誘電体ブロックの外面とにかけて備え、複数の内導体形成孔のうち、所定の内導体形成孔に形成された内導体に結合する入出力電極と、外導体とを、誘電体ブロックの外面に備えた第１のフィルタと、この第１のフィルタにおける、内導体形成孔および励振孔の一方の開口面であって、接続電極が形成された開口面を対称面として、第１のフィルタと面対称の構成となる第２のフィルタと、第１・第２のフィルタとは別に形成され、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとから構成され、第１のフィルタと第２のフィルタとを、接続電極が重なり合うように、開口面同士を接合して一体化し、第３のフィルタのいずれか一方の入出力電極と、接続電極とを導通させることにより、誘電体デュプレクサを用いることなく、複数の誘電体フィルタを用いて、マルチプレクサを構成することができる。
【００７９】
また、前記マルチプレクサを備えることにより、通信特性に優れた通信装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図およびブロック図
【図２】第１の実施形態に係るマルチプレクサの三面図
【図３】第１の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構造を示す図
【図４】第１の実施形態に係るフィルタの三面図
【図５】第２の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図６】第３の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図７】第４の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図８】第５の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図９】第６の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図および正面図
【図１０】第７の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図１１】第１の実施形態に係るマルチプレクサの外観斜視図
【図１２】第８の実施形態に係る通信装置のブロック図
【図１３】従来のマルチプレクサの外観斜視図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ−誘電体ブロック
２ａ〜２ｆ−内導体形成孔
３ａ〜３ｆ−内導体
４ａ〜４ｆ−内導体非形成部
５−外導体
６ａ，６ｂ，６ｃ−第１・第２の誘電体フィルタを備える誘電体デュプレクサの入出力電極
７−共用電極
８−励振孔
９ａ，９ｂ−第３のフィルタの入出力電極
１０−カバー
１１−伝送線路
１２−内部電極
１３−接続電極
２１−ベース基板
２２ａ，２２ｂ，２３，２４ａ，２４ｂ−誘電体デュプレクサ８０１、フィルタ８０２の実装用ランド
２５ａ〜２５ｃ−ベース基板２１に設けられた入出力端子
２６−ベース基板２１に設けられた共用端子
２７−実装用ランド２４ａ，２３および共用電極２６を導通する伝送線路
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，８０１−誘電体デュプレクサ
１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，７０３，８０２−フィルタ
６０１−マルチプレクサ
７０１，７０２−誘電体フィルタ

Claims (10)

1. 内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔を、外面が互いに直交する３つの面のそれぞれに略平行な面で構成される誘電体ブロックに備え、前記複数の内導体のうち所定の内導体にそれぞれ結合する、入力電極と、出力電極と、共用電極とを、外導体と共に、前記外面に備えることにより、前記入力電極を信号の入力部、前記共用電極を信号の出力部とする第１のフィルタと、前記出力電極を信号の出力部、前記共用電極を信号の入力部とする第２のフィルタとを構成した誘電体デュプレクサと、
   該誘電体デュプレクサとは別に形成された、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとを備え、
   前記共用電極と前記第３のフィルタの一方の前記入出力電極とが導通し、前記誘電体デュプレクサの実装面と、前記第３のフィルタの実装面とが同一平面をなし、前記第１・第２のフィルタのうち、一方のフィルタの前記内導体形成孔の一方の開口面に接合するように、前記第３のフィルタとを配置してなるマルチプレクサ。
2. 前記開口面が前記内導体形成孔の構成する共振器の短絡面である請求項１に記載のマルチプレクサ。
3. 前記開口面が前記内導体形成孔の構成する共振器の開放面である請求項１に記載のマルチプレクサ。
4. 前記第１のフィルタの短絡面と第２のフィルタの開放面とが、前記誘電体ブロックの同一面に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のマルチプレクサ。
5. 内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔を、略直方体形状の誘電体ブロックに備え、前記複数の内導体のうち所定の内導体にそれぞれ結合する、入力電極と、出力電極と、共用電極とを、外導体と共に、前記誘電体ブロックの外面に備えることにより、前記入力電極を信号の入力部、前記共用電極を信号の出力部とする第１のフィルタと、前記出力電極を信号の出力部、前記共用電極を信号の入力部とする第２のフィルタとを構成した誘電体デュプレクサと、
   該誘電体デュプレクサとは、別に形成された、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとを備え、
   前記誘電体ブロックの外面のうち、前記内導体形成孔の配列方向の端となる面に、前記第３のフィルタを、該第３のフィルタの実装面と前記誘電体デュプレクサの実装面とが同一平面をなすように接合し、
   前記共用電極と前記第３のフィルタの一方の入出力電極とを導通させる伝送線路を、前記内導体形成孔の一方の開口面から前記第３のフィルタの或一面にかけて設けてなるマルチプレクサ。
6. 内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔を、略直方体形状の誘電体ブロックに備え、前記複数の内導体のうち所定の内導体にそれぞれ結合する第１・第２・第３の３つの入出力電極と１つの共用電極とを、外導体と共に、前記誘電体ブロックの外面に備えて、前記第１・第２・第３の入出力電極と前記共用電極とをそれぞれ信号の入出力部とする、第１・第２・第３のフィルタを構成したマルチプレクサであって、
   第１の入出力電極、第３の入出力電極、共用電極、第２の入出力電極の順に、これらの電極を前記誘電体ブロックに配置し、
   前記第１のフィルタを構成する前記内導体形成孔と、前記第３のフィルタを構成する前記内導体形成孔とを、前記誘電体ブロックの実装面に垂直な高さ方向に二段に積み重なるように配置するとともに、その二段の積み重なった内導体形成孔の間に、当該二段の積み重なった内導体形成孔の内導体同士の結合を防止する内部電極を設けてなるマルチプレクサ。
7. 内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、該内導体形成孔に平行に設けられた、内面に内面電極を形成した励振孔とを、略直方体形状の誘電体ブロックに備え、
   前記励振孔の内面電極に導通する接続電極を、前記励振孔の一方の開口面と、実装面と、当該２面に垂直な前記誘電体ブロックの外面とにかけて備え、前記複数の内導体形成孔のうち、所定の内導体形成孔に形成された内導体に結合する入出力電極と、外導体とを、前記誘電体ブロックの外面に備えた第１のフィルタと、
   前記第１のフィルタにおける、前記内導体形成孔および励振孔の一方の開口面であって、前記接続電極が形成された開口面を、対称面として、前記第１のフィルタと面対称の関係に構成した第２のフィルタと、
   前記第１・第２のフィルタとは別に形成された、二つの入出力電極を有する第３のフィルタとを備え、
   前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとを、前記接続電極が重なり合うように、前記開口面同士を接合して一体化し、
   前記第３のフィルタのいずれか一方の入出力電極が前記接続電極に導通するように、該第３のフィルタを前記第１または第２のフィルタに接合してなるマルチプレクサ。
8. 前記誘電体ブロックに凹部を形成するとともに、該凹部に前記第３のフィルタを嵌め合わせた状態で、全体が略直方体形状をなすようにした請求項１〜４のいずれかに記載のマルチプレクサ。
9. 前記第１・第２のフィルタを構成する前記複数の共振器の開放端が、前記複数の内導体形成孔の内面における前記開放面付近に内導体非形成部を設けたものである請求項１〜８のいずれかに記載のマルチプレクサ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のマルチプレクサを備えた通信装置。

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