JP3791416B2 - アンテナ共用器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信機器に用いられるアンテナ共用器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアンテナ共用器においては、そのパッケージ内部で、送信用弾性表面波フィルタと、受信用弾性表面波フィルタとが、位相回路を介して接続されている。
【０００３】
この位相回路は、受信用弾性表面波フィルタの送信帯域の位相を回転させる機能を有し、またこの受信用弾性表面波フィルタの送信帯域の中心周波数での、反射係数の大きさを０．８以上でかつ反射係数をその位相角が略０°になるような機能を有し、特性インピーダンスは略５０Ωである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
弾性表面波フィルタの通過帯域内でのインピーダンスは、一般的に５０Ωより低く、かつ容量性である。したがって、上記の構成においては、送信帯域と受信帯域ともに５０Ω整合を取るのが困難で、通過帯域内での挿入損失及び電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ、以下ＶＳＷＲと称す）が大きくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信帯域と受信帯域のアンテナ端でのインピーダンス整合が最適化された、通過帯域での挿入損失及びＶＳＷＲ特性に優れたアンテナ共用器を提供することを目的とする。
【０００６】
従来の課題に鑑みて、本発明のアンテナ共用器は、一端側をアンテナ端子に接続し他端側を送信端子に接続した送信用ＳＡＷフィルタと、一端側を前記アンテナ端子に位相器を介して接続し他端側を受信端子に接続した受信用ＳＡＷフィルタとを備え、前記送信用ＳＡＷフィルタと前記受信用ＳＡＷフィルタとは、それぞれ周波数の異なる通過帯域を有し、互いに他方の通過帯域を減衰させ、前記位相器は、前記受信用ＳＡＷフィルタの送信帯域の位相を回転させるとともに、その特性インピーダンスが５０Ωよりも低い構成としたものである。
【０００７】
上記構成により、本発明のアンテナ共用器は、その通過帯域内での挿入損失及びＶＳＷＲ特性の優れたものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のアンテナ共用器の斜視図である。
【０００９】
このアンテナ共用器においては、圧電性基板上に、櫛形電極等によって形成された送信用ＳＡＷフィルタ１１及び受信用ＳＡＷフィルタ１２と、位相基板１３とが形成されている。これらは、パッケージ１４内に収納されている。パッケージ１４の外周部には、アンテナ端子１５、送信端子１６、受信端子１７、接地端子１９ａ〜１９ｅが、パッケージ１４の内部には接続パット１８ａ〜１８ｃが配置されている。接続パット１８ａはアンテナ端子１５に、接続パット１８ｂは送信端子１６に、接続パット１８ｃは受信端子１７にそれぞれ接続されている。
【００１０】
また、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、および位相基板１３はそれぞれ二個ずつの接続端子を有する。送信用ＳＡＷフィルタ１１の一方の端子と接続パット１８ｂがボンディングワイヤ２０ａで、他方の端子と接続パット１８ａがボンディングワイヤ２０ｂで接続されている。
【００１１】
また同様に、受信用ＳＡＷフィルタ１２の一方の端子と接続パット１８ｃがボンディングワイヤ２０ｅで、他方の端子と位相基板１３の一方の端子とがボンディングワイヤ２０ｄで、位相基板１３の他方の端子と接続パット１８ａがボンディングワイヤ２０ｃでそれぞれ接続されている。
【００１２】
図２はアンテナ共用器の回路であり、図１に示したものと同一構成要素には同じ符号を付す。
【００１３】
位相基板１３は、少なくとも受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の位相を回転させる機能を有する。その特性インピーダンスは５０Ωよりも低く、４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）である。
【００１４】
図３と図４に示すように、位相基板１３の特性インピーダンスを５０Ωよりも小さくする程、アンテナ共用器の受信特性の挿入損失及びＶＳＷＲが小さくなることがわかる。しかしながら、その特性インピーダンスが、低くなりすぎると、アンテナ共用器の送信特性の挿入損失及びＶＳＷＲが悪化する。従って、位相基板１３の特性インピーダンスは、４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）とすることが望ましい。
【００１５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のアンテナ共用器は見かけ上の構成は、実施の形態１のアンテナ共用器と同じであり図１と図２を用いて説明する。実施の形態２のアンテナ共用器の特徴について、実施の形態１と異なる点について記す。
【００１６】
送信用ＳＡＷフィルタ１１は、ラダー型フィルタで構成され、並列腕ＳＡＷ（弾性表面波）共振器の反共振周波数よりも、直列腕ＳＡＷ共振器の共振周波数を高くしている。
【００１７】
位相基板１３は、送信帯域での、受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の位相を回転させる機能を有し、この送信帯域の中心周波数での、受信用ＳＡＷフィルタ１２の反射係数の大きさが０．８以上かつ反射係数の位相角が０〜４５°となるような、位相角と特性インピーダンスを有する。
【００１８】
具体的には、位相基板１３の位相角を９０±１０°、特性インピーダンスを５０Ωより低い４２±８Ω（但し５０Ωを除く）とした。
【００１９】
以上の構成によると、実施の形態１と同様に図３と図４に示すように、位相基板１３の特性インピーダンスを５０Ωよりも小さくする程、受信用ＳＡＷフィルタ１２の中心周波数付近での、アンテナ共用器の挿入損失及びＶＳＷＲが小さくなる。
【００２０】
しかしながら、特性インピーダンスが低くなりすぎると、アンテナ共用器の送信特性における挿入損失及びＶＳＷＲが悪化する。
【００２１】
従って、位相基板１３の特性インピーダンスは４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）が望ましい。位相角が８０〜１００°の位相基板１３を用いることにより、受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の中心周波数での反射係数の大きさが０．８以上かつ位相角を０〜４５°にすることができる。
【００２２】
その結果、図５と図６に示すように、アンテナ共用器の送信特性において、その挿入損失及びＶＳＷＲをともに小さくすることができる。
【００２３】
以上のようにして、アンテナ共用器の受信特性、送信特性において、それぞれの挿入損失及びＶＳＷＲを小さくすることができる。
【００２４】
なお、上記各実施の形態においては、一つのパッケージ１４内に、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、位相基板１３を収納した場合について説明した。
【００２５】
また、位相回路を内蔵したパッケージを用いる場合には、位相基板１３を用いる必要がなく小型化が図れる。
【００２６】
また、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、位相基板１３が、一つのパッケージに収納されていなくてもよい。
【００２７】
さらに位相基板１３の代わりに、ディスクリート部品で位相器を構成してもよい。その場合には、図７に示すような構成を用いればよい。
【００２８】
図７では、位相器の入力端子３０と出力端子３１間の直列腕に、インダクタンス素子３２と結合容量３３とが並列に接続されている。さらに、入力端子３０と、素子３２と容量３３からなる並列回路との間、及びその並列回路と出力端子３１との間に、一端を接地したキャパシタンス素子３４、３５が接続されている。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アンテナ共用器の、送信用ＳＡＷフィルタと受信用ＳＡＷフィルタの、それぞれ通過帯域において、それぞれの中心周波数とその近傍周波数での挿入損失とＶＳＷＲを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態でのアンテナ共用器の斜視図
【図２】 本発明の実施の形態でのアンテナ共用器の回路を示す図
【図３】 本発明の実施の形態での、受信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板のインピーダンスとアンテナ共用器の挿入損失との関係を示す図
【図４】 本発明の実施の形態での、受信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板のインピーダンスとアンテナ共用器のＶＳＷＲとの関係を示す図
【図５】 本発明の実施の形態での、送信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板の位相角とアンテナ共用器の挿入損失との関係を示す図
【図６】 本発明の実施の形態での、送信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板の位相角とアンテナ共用器のＶＳＷＲとの関係を示す図
【図７】 本発明の他の実施の形態における位相器の回路を示す図
【符号の説明】
１１ 送信用弾性表面波フィルタ
１２ 受信用弾性表面波フィルタ
１３ 位相基板
１４ パッケージ
１５ アンテナ端子
１６ 送信端子
１７ 受信端子
１８ａ 接続パット
１８ｂ 接続パット
１８ｃ 接続パット
１９ａ 接地端子
１９ｂ 接地端子
１９ｃ 接地端子
１９ｄ 接地端子
１９ｅ 接地端子
２０ａ ボンディングワイヤ
２０ｂ ボンディングワイヤ
２０ｃ ボンディングワイヤ
２０ｄ ボンディングワイヤ
２０ｅ ボンディングワイヤ
３０ 入力端子
３１ 出力端子
３２ インダクタンス素子
３３ 結合容量
３４ キャパシタンス素子
３５ キャパシタンス素子
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信機器に用いられるアンテナ共用器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアンテナ共用器においては、そのパッケージ内部で、送信用弾性表面波フィルタと、受信用弾性表面波フィルタとが、位相回路を介して接続されている。
【０００３】
この位相回路は、受信用弾性表面波フィルタの送信帯域の位相を回転させる機能を有し、またこの受信用弾性表面波フィルタの送信帯域の中心周波数での、反射係数の大きさを０．８以上でかつ反射係数をその位相角が略０°になるような機能を有し、特性インピーダンスは略５０Ωである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
弾性表面波フィルタの通過帯域内でのインピーダンスは、一般的に５０Ωより低く、かつ容量性である。したがって、上記の構成においては、送信帯域と受信帯域ともに５０Ω整合を取るのが困難で、通過帯域内での挿入損失及び電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ、以下ＶＳＷＲと称す）が大きくなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信帯域と受信帯域のアンテナ端でのインピーダンス整合が最適化された、通過帯域での挿入損失及びＶＳＷＲ特性に優れたアンテナ共用器を提供することを目的とする。
【０００６】
従来の課題に鑑みて、本発明のアンテナ共用器は、一端側をアンテナ端子に接続し他端側を送信端子に接続した送信用ＳＡＷフィルタと、一端側を前記アンテナ端子に位相器を介して接続し他端側を受信端子に接続した受信用ＳＡＷフィルタとを備え、前記送信用ＳＡＷフィルタと前記受信用ＳＡＷフィルタとは、それぞれ周波数の異なる通過帯域を有し、互いに他方の通過帯域を減衰させ、前記位相器は、前記受信用ＳＡＷフィルタの送信帯域の位相を回転させるとともに、その特性インピーダンスが５０Ωよりも低い構成としたものである。
【０００７】
上記構成により、本発明のアンテナ共用器は、その通過帯域内での挿入損失及びＶＳＷＲ特性の優れたものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のアンテナ共用器の斜視図である。
【０００９】
このアンテナ共用器においては、圧電性基板上に、櫛形電極等によって形成された送信用ＳＡＷフィルタ１１及び受信用ＳＡＷフィルタ１２と、位相基板１３とが形成されている。これらは、パッケージ１４内に収納されている。パッケージ１４の外周部には、アンテナ端子１５、送信端子１６、受信端子１７、接地端子１９ａ〜１９ｅが、パッケージ１４の内部には接続パット１８ａ〜１８ｃが配置されている。接続パット１８ａはアンテナ端子１５に、接続パット１８ｂは送信端子１６に、接続パット１８ｃは受信端子１７にそれぞれ接続されている。
【００１０】
また、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、および位相基板１３はそれぞれ二個ずつの接続端子を有する。送信用ＳＡＷフィルタ１１の一方の端子と接続パット１８ｂがボンディングワイヤ２０ａで、他方の端子と接続パット１８ａがボンディングワイヤ２０ｂで接続されている。
【００１１】
また同様に、受信用ＳＡＷフィルタ１２の一方の端子と接続パット１８ｃがボンディングワイヤ２０ｅで、他方の端子と位相基板１３の一方の端子とがボンディングワイヤ２０ｄで、位相基板１３の他方の端子と接続パット１８ａがボンディングワイヤ２０ｃでそれぞれ接続されている。
【００１２】
図２はアンテナ共用器の回路であり、図１に示したものと同一構成要素には同じ符号を付す。
【００１３】
位相基板１３は、少なくとも受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の位相を回転させる機能を有する。その特性インピーダンスは５０Ωよりも低く、４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）である。
【００１４】
図３と図４に示すように、位相基板１３の特性インピーダンスを５０Ωよりも小さくする程、アンテナ共用器の受信特性の挿入損失及びＶＳＷＲが小さくなることがわかる。しかしながら、その特性インピーダンスが、低くなりすぎると、アンテナ共用器の送信特性の挿入損失及びＶＳＷＲが悪化する。従って、位相基板１３の特性インピーダンスは、４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）とすることが望ましい。
【００１５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のアンテナ共用器は見かけ上の構成は、実施の形態１のアンテナ共用器と同じであり図１と図２を用いて説明する。実施の形態２のアンテナ共用器の特徴について、実施の形態１と異なる点について記す。
【００１６】
送信用ＳＡＷフィルタ１１は、ラダー型フィルタで構成され、並列腕ＳＡＷ（弾性表面波）共振器の反共振周波数よりも、直列腕ＳＡＷ共振器の共振周波数を高くしている。
【００１７】
位相基板１３は、送信帯域での、受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の位相を回転させる機能を有し、この送信帯域の中心周波数での、受信用ＳＡＷフィルタ１２の反射係数の大きさが０．８以上かつ反射係数の位相角が０〜４５°となるような、位相角と特性インピーダンスを有する。
【００１８】
具体的には、位相基板１３の位相角を９０±１０°、特性インピーダンスを５０Ωより低い４２±８Ω（但し５０Ωを除く）とした。
【００１９】
以上の構成によると、実施の形態１と同様に図３と図４に示すように、位相基板１３の特性インピーダンスを５０Ωよりも小さくする程、受信用ＳＡＷフィルタ１２の中心周波数付近での、アンテナ共用器の挿入損失及びＶＳＷＲが小さくなる。
【００２０】
しかしながら、特性インピーダンスが低くなりすぎると、アンテナ共用器の送信特性における挿入損失及びＶＳＷＲが悪化する。
【００２１】
従って、位相基板１３の特性インピーダンスは４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）が望ましい。位相角が８０〜１００°の位相基板１３を用いることにより、受信用ＳＡＷフィルタ１２の送信帯域の中心周波数での反射係数の大きさが０．８以上かつ位相角を０〜４５°にすることができる。
【００２２】
その結果、図５と図６に示すように、アンテナ共用器の送信特性において、その挿入損失及びＶＳＷＲをともに小さくすることができる。
【００２３】
以上のようにして、アンテナ共用器の受信特性、送信特性において、それぞれの挿入損失及びＶＳＷＲを小さくすることができる。
【００２４】
なお、上記各実施の形態においては、一つのパッケージ１４内に、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、位相基板１３を収納した場合について説明した。
【００２５】
また、位相回路を内蔵したパッケージを用いる場合には、位相基板１３を用いる必要がなく小型化が図れる。
【００２６】
また、送信用ＳＡＷフィルタ１１、受信用ＳＡＷフィルタ１２、位相基板１３が、一つのパッケージに収納されていなくてもよい。
【００２７】
さらに位相基板１３の代わりに、ディスクリート部品で位相器を構成してもよい。その場合には、図７に示すような構成を用いればよい。
【００２８】
図７では、位相器の入力端子３０と出力端子３１間の直列腕に、インダクタンス素子３２と結合容量３３とが並列に接続されている。さらに、入力端子３０と、素子３２と容量３３からなる並列回路との間、及びその並列回路と出力端子３１との間に、一端を接地したキャパシタンス素子３４、３５が接続されている。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アンテナ共用器の、送信用ＳＡＷフィルタと受信用ＳＡＷフィルタの、それぞれ通過帯域において、それぞれの中心周波数とその近傍周波数での挿入損失とＶＳＷＲを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態でのアンテナ共用器の斜視図
【図２】 本発明の実施の形態でのアンテナ共用器の回路を示す図
【図３】 本発明の実施の形態での、受信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板のインピーダンスとアンテナ共用器の挿入損失との関係を示す図
【図４】 本発明の実施の形態での、受信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板のインピーダンスとアンテナ共用器のＶＳＷＲとの関係を示す図
【図５】 本発明の実施の形態での、送信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板の位相角とアンテナ共用器の挿入損失との関係を示す図
【図６】 本発明の実施の形態での、送信用弾性表面波フィルタの通過帯域の中心周波数近傍での、位相基板の位相角とアンテナ共用器のＶＳＷＲとの関係を示す図
【図７】 本発明の他の実施の形態における位相器の回路を示す図
【符号の説明】
１１ 送信用弾性表面波フィルタ
１２ 受信用弾性表面波フィルタ
１３ 位相基板
１４ パッケージ
１５ アンテナ端子
１６ 送信端子
１７ 受信端子
１８ａ 接続パット
１８ｂ 接続パット
１８ｃ 接続パット
１９ａ 接地端子
１９ｂ 接地端子
１９ｃ 接地端子
１９ｄ 接地端子
１９ｅ 接地端子
２０ａ ボンディングワイヤ
２０ｂ ボンディングワイヤ
２０ｃ ボンディングワイヤ
２０ｄ ボンディングワイヤ
２０ｅ ボンディングワイヤ
３０ 入力端子
３１ 出力端子
３２ インダクタンス素子
３３ 結合容量
３４ キャパシタンス素子
３５ キャパシタンス素子
Claims (2)
- 一端側をアンテナ端子に接続し他端側を送信端子に接続した送信用ＳＡＷフィルタと、一端側を前記アンテナ端子に位相器を介して接続し他端側を受信端子に接続した受信用ＳＡＷフィルタとを備え、前記送信用ＳＡＷフィルタと前記受信用ＳＡＷフィルタとは、それぞれ周波数の異なる通過帯域を有し、互いに他方の通過帯域を減衰させ、前記位相器は、前記受信用ＳＡＷフィルタの送信帯域の位相を回転させるとともに、その特性インピーダンスが５０Ωよりも低いアンテナ共用器。
- 前記位相器の特性インピーダンスは、４２±８Ω（ただし５０Ωを除く）とした請求項１に記載のアンテナ共用器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36717899 | 1999-12-24 | ||
| PCT/JP2000/009075 WO2001048917A1 (fr) | 1999-12-24 | 2000-12-21 | Duplexeur d'antenne |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3791416B2 true JP3791416B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=18488669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001548522A Expired - Lifetime JP3791416B2 (ja) | 1999-12-24 | 2000-12-21 | アンテナ共用器 |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US6714098B2 (ja) |
| EP (1) | EP1154571A4 (ja) |
| JP (1) | JP3791416B2 (ja) |
| KR (1) | KR100700629B1 (ja) |
| CN (1) | CN1197259C (ja) |
| WO (1) | WO2001048917A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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