JP4842245B2 - トリプレクサ回路 - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）帯、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）帯、ＷｉＭＡＸ（Worldwide lnteroperability for Microwave Access）帯、いわゆる次世代ＰＨＳ（Persona1 Handyphone System）帯のようなマルチバンドのシステムに対応した携帯型の無線通信装置等に用いられるトリプレクサ回路に関する。より詳しくは、アンテナから入力される高周波信号を複数の周波数帯の信号に分離する際に、それぞれの周波数帯で良好な通過・減衰特性を低コストで実現する小型のトリプレクサ回路に関する。

近年、携帯型の無線通信装置は、小型化及びマルチメディア化が進んでいる。そのため、無線通信装置の高周波（ＲＦ）フロントエンド部は、マルチバンドに対応したアンテナから複数の周波数帯の信号を分離できるようになっている。
アンテナから複数の周波数帯に信号を分離させる回路として、トリプレクサ回路が用いられる。トリプレクサ回路は、ＨＰＦ（高域通過フィルタ），ＬＰＦ（低域通過フィルタ）、及び、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）を組み合わせることで、入力された信号を３つの異なる周波数帯の信号に分離して出力するものである。

従来のこの種のトリプレクサ回路の例を説明する。
図１２（ａ）に示すトリプレクサ回路は、信号入力端INから入力された信号を、それぞれＨＰＦ及びＬＰＦを通過させることで、各フィルタから異なる２つの周波数帯の信号を出力させる。出力される各信号のうち、ＨＰＦ通過後の信号は、更にＬＰＦ又はＢＰＦ、及び、ＨＰＦ又はＢＰＦを通過して更に２つの信号に分離し、分離された信号が、信号出力端OUT-1，OUT-2から出力される。ＬＰＦを通過した信号は、信号出力端OUT-3からそのまま出力される。この構成のトリプレクサ回路の例として、特許文献１に開示されたものが挙げられる。
しかし、トリプレクサ回路をこのように構成すると、使用周波数帯の信号がフィルタを２回通過することになるために挿入損失が大きく、また、分離する周波数よりも多くのフィルタを必要とするため、部品点数が多くなるという課題が残る。

図１２（ｂ）に示すトリプレクサ回路は、分離用に、特定条件でインピーダンス調整したＬＰＦ、ＢＰＦ及びＨＰＦを用いている。信号入力端INから入力された信号は、これらのフィルタによって３つの信号に直接分離され、各フィルタに対応する信号出力端OUT-1，OUT-2，OUT-3から出力される。この構成のトリプレクサ回路の例として、特許文献２及び特許文献３に開示されたものがある。
しかし、このようなトリプレクサ回路は、各フィルタ間で共振回路を形成するという特定の条件でフィルタを構成することになるため、いずれかのフィルタのパラメータを調整すると他のフィルタにその影響が必ず及ぶ。つまり、一方を調整すれば他方のパラメータも変わる「入れ子」状態となるため、個々のフィルタの特性インピーダンス調整が非常に困難な作業となる。

図１２（ｃ）に示すトリプレクサ回路は、３つのフィルタの入力インピーダンスは固定のままで、インピーダンス調整（位相調整）のために、信号入力端INと３つのフィルタ入力間に、４つの移相線路を付加し、信号入力端INから入力された信号を各フィルタに分岐入力させる際に、通過周波数帯域の周波数を伝送させる移相線路については、それ以外の周波数帯域で無限大のインピーダンスを呈するようにしたものである。各フィルタを通過した信号は、信号出力端OUT-1，OUT-2，OUT-3から出力される。この構成のトリプレクサ回路の例として、特許文献４に開示されたものがある。

しかし、特許文献４に開示されているトリプレクサ回路では、信号入力端INからみたインピーダンスを無限大にするので、フィルタもインピーダンス調整のための要素の一つとなり、フィルタ依存性が高くなる。そのため、各フィルタは、単体で周波数の設定を行うことはできない。また、移相線路がすべて同じ特性インピーダンス（５０Ω）なので、インピーダンス調整は、移相線路長のみで行うことになる。そうすると、使用周波数帯が２ＧＨｚ以上となると、波長が短すぎて調整が物理的に困難となる。また、複数の使用周波数帯域が非常に近接している場合には、通過周波数帯域でのインピーダンスが近づいてくるため、移相線路の線路長調整だけでは、周波数帯域の分離も非常に困難となる。
特許文献４の図２（特性図）を参照しても、６００ＭＨｚ以上の間隔がないと、通過周波数帯域の分離はできないことがわかる。そのため、特許文献４に開示されたトリプレクサ回路は、例えば、２Ｇ−ＷｉＭＡＸ帯（２．３〜２．７ＧＨｚ），３Ｇ−ＷｉＭＡＸ帯（３．３〜３．９ＧＨｚ），５Ｇ−ＷｉＭＡＸ帯（５．１５〜５．９ＧＨｚ）のような、互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が６００ＭＨｚ以上のシステムの使用に、その用途が限定される。

また、現在、従来のトリプレクサ回路は、セルラー帯（８２４〜８９４ＭＨｚ），ＧＰＳ帯（１５７４．４２〜１５７６．４２ＭＨｚ）、ＰＣＳ帯（１８５０〜１９９０ＭＨｚ）において、互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が２７０ＭＨｚと非常に近接した周波数帯のシステムでも使用されてはいるが、使用周波数帯は、２ＧＨｚ帯未満に限られていた。

特開２００６−１０８８２４号公報 特開２００５−１２３９１０号公報 特開２００６−３３３２５８号公報 特開２００７−２６６８９７号公報

上述したように、従来のトリプレクサ回路は、信号がフィルタを２回通過することによる損失の問題、フィルタの入力インピーダンスの調整が困難であるという問題、さらに、使用周波数帯が近接している場合の分離が困難という問題があった。
そのため、近年需要の高い複数のシステムへの対応、例えば２．４Ｇ無線ＬＡＮ帯（２４００〜２５００ＭＨｚ）、ＵＷＢ・ローバンド帯（３１００〜４９００ＭＨｚ）、及び、５Ｇ無線ＬＡＮ帯（５１５０〜５７２５ＭＨｚ）のように、２ＧＨｚ以上の使用周波数帯（通過させる周波数帯）で、且つ、２５０ＭＨｚしか離れていない非常に近接した周波数の信号を簡易に分離することができなかった。

このような問題は、急峻な通過・減衰特性が得られるＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタや水晶フィルタ等を用いることで解決できる可能性がある。しかし、このような優れた特性を有するフィルタは非常に高価であり、量産型の無線通信装置用のトリプレクサ回路として用いるには限界があった。

本発明はこのような問題を解決するもので、２ＧＨｚ以上の使用周波数帯で、非常に近接した周波数の複数の信号を、十分に急峻な通過・減衰特性を有しながら良好且つ低コストで分離できるトリプレクサ回路を提供することを主たる課題とする。

本発明のトリプレクサ回路は、信号入力端と、この信号入力端に入力された高周波信号を３経路に分配させる信号分配手段と、それぞれ前記信号分配手段で分配された経路の高周波信号のうち設定された周波数帯の信号を通過させる３個のフィルタとを備えている。前記３個のフィルタは、それぞれ単体で前記周波数帯の設定が可能なフィルタであり、例えば通過させる周波数帯が２ＧＨｚ以上で、且つ、互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が６００ＭＨｚ未満に設定される。
前記信号分配手段は、前記３個のフィルタの各々の入力端から他のフィルタの入力端をみた入力インピーダンスを、通過させる信号以外の周波数帯で開放状態とする、それぞれ個別の特性インピーダンスを持つ複数の伝送線路を含む。
このように構成されるトリプレクサ回路は、複数の伝送線路により、信号入力端からではなく、フィルタの各々の入力端から他のフィルタをみた入力インピーダンスを、通過させる信号以外の周波数帯で開放状態とするため、各伝送線路のインピーダンスの決定に際して、他のフィルタとの依存性がない、つまり、個々のフィルタの回路構成等に拘束されない信号分配部を実現することができる。しかも、各伝送線路は、それぞれ個別の特性インピーダンスを持つので、すべて同じ特性インピーダンスの伝送線路の移相調整量だけでインピーダンスを無限大にする従来技術（特に特許文献４の技術）に比べて、分離できる周波数帯域の間隔を著しく狭くすることもできる。さらに、各フィルタが、他のフィルタの影響を受けることなく、単体で通過周波数を設定（調整）することができるため、近接する通過周波数帯域の高周波信号を分離する際のフィルタ間の相互干渉を低減させることがきわめて容易となる。

前記３個のフィルタは、第１周波数帯の信号を通過させるコムライン型の第１フィルタと、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯の信号を通過させ且つ前記第１周波数帯及び前記第２周波数帯よりも高い第３周波数帯の通過を阻止するインターデジタル型の第２フィルタと、前記第３周波数帯の信号を通過させるコムライン型の第３フィルタで構成する。これにより、良好な通過・減衰特性を簡易に実現することができる。
前記フィルタをＬＴＣＣ基板に形成された分布定数型フィルタとすることもでき、この場合は、量産化が容易となり、低コスト化を促進することができる。

前記信号分配手段は、例えば、その一端が前記第１フィルタの入力側に接続される第１伝送線路、その一端が前記第２フィルタの入力側に接続される第２伝送線路、その一端が前記第３フィルタの入力側に接続される第３伝送線路、並びに、その一端が前記信号入力端及び前記第３伝送線路の他端に接続され、その他端が前記第１伝送線路の他端及び前記第２伝送線路の他端に接続される第４伝送線路を有するＹ分岐回路を有し、（１）前記第１ないし第４伝送線路は、それぞれの選択通過帯域に対する特性インピーダンスが、Ｚ１＞Ｚ２＞Ｚ３＞Ｚ４の関係を満たし（但し、Ｚ１ は第１伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ２は第２伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ３は第３伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ４は第４伝送線路の特性インピーダンス）、且つ、（２）前記第１ないし第３フィルタの入力側からみた特性インピーダンスが、阻止帯域に対して開放となる、それぞれ異なる位相差をもつように構成する。
この２つの条件（上記の（１）及び（２））を満たすことの相乗効果によって、相互干渉の抑制効果がより完全となり、分離された各周波数帯において良好な通過・減衰特性を簡易に実現することができる。

本発明の実施の一態様では、前記第１フィルタと前記第３フィルタから出力される高周波信号を合成する合成回路を有し、この合成回路から出力される合成信号を、それぞれ前記第１フィルタから出力される高周波信号及び前記第３フィルタから出力される高周波信号に代えて、回路出力信号の一つとすることができる。これにより、各フィルタを通過した信号を出力するための信号出力端の数を少なくすることができる。

本発明によれば、例えば２ＧＨｚ帯以上の周波数帯で、且つ、６００ＭＨｚ未満の非常に近接した異なる周波数帯でも、コストを上げることなく、急峻な通過・減衰特性で信号を分離することができるという特有の効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態例を説明する。
図１は、本発明を３信号出力タイプのトリプレクサ回路に適用した場合の実施形態例を示した図である。この本実施形態のトリプレクサ回路は、図示しないアンテナ部からの高周波信号が入力される信号入力端Ｓi1と、この信号入力端Ｓi1に入力された高周波信号を、周波数の低い順から第１周波数帯、第２周波数帯、第３周波数帯に３分配する信号分配部１０と、３分配された高周波信号を通過させる３つのフィルタ、例えば分布定数型の第１フィルタ２０、第２フィルタ３０、及び、第３フィルタ４０と、各フィルタ２０，３０，４０からの出力信号に対応して設けられた３つの信号出力端So1，Ｓo2，Ｓo3とを備えている。各フィルタ２０，３０，４０は、単体で通過周波数帯を設定して動作させることができるもので、入力インピーダンスは５０Ωである。
［フィルタの構成例］

第１フィルタ２０は、中心周波数Ｆｏが約２４５０ＭＨｚで、誘導リアクタンスＸ１と容量リアクタンスＸ２の直列共振回路を２つ有する２共振素子コムライン型のフィルタであり、入力端２０１に入力された第１周波数帯の信号を出力端２０２から出力させる。
第２フィルタ３０は、中心周波数Ｆｏが約３９５０ＭＨｚの７共振素子インターデジタル型のフィルタであり、入力端３０１に入力された高周波信号のうち、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯の信号を出力端３０２から出力させ、且つ、第１周波数帯及び第２周波数帯よりも高い第３周波数帯の信号の通過を阻止する。
第３フィルタ４０は、中心周波数Ｆｏが約６０００ＭＨｚの上記直列共振回路を３つ有する３共振素子コムライン型のフィルタであり、入力端４０１に入力された第３周波数帯の信号を出力端４０２から出力させる。
本例では、第１周波数帯は２．４［ＧＨｚ］無線ＬＡＮ帯（２４００〜２５００ＭＨｚ）、第２周波数帯はＵＷＢ・ローバンド帯（３１００〜４９００ＭＨｚ）、第３周波数帯は５［ＧＨｚ］無線ＬＡＮ帯（５１５０〜５７２５ＭＨｚ）とする。

第１、第３フィルタをコムライン型とするのは、コムライン型フィルタは、一般に共振素子の相互結合を利用した減衰極の特性により通過帯域外の低域又は高域の任意の帯域で急峻な減衰特性が得られることによる。
また、第２フィルタをインターデジタル型とするのは、インターデジタル型のフィルタは、低域、高域同時に通過帯域外で急峻な減衰特性が得られることによる。

そのため、第１フィルタ２０を第２フィルタ３０及び第３フィルタ４０の通過帯域に対応した高域で急峻な減衰特性が得られるように、また、第３フィルタ４０を第１フィルタ２０及び第２フィルタ３０の通過帯域に対応した低域で急峻な減衰特性が得られるように、それぞれ減衰極を形成することにより、第１フィルタ２０では第２、第３周波数帯に、第２フィルタ３０では第１、第３周波数帯に、第３フィルタ４０では第１、第２周波数帯に対して、それぞれ急峻な通過・減衰特性を得ることができ、低コストでありながら、ＳＡＷフィルタの出力特性に匹敵するような急峻な通過・減衰特性を得ることができる。

［信号分配部の構成例］
信号分配部１０は、特定の伝送路設定条件で各々の入力インピーダンス及び位相を調整できる複数の伝送線路により構成される。
具体的には、第１フィルタ２０の入力端２０１に接続される特性インピーダンスＺ１の第１伝送線路（ＴＬ１）１０１と、第２フィルタ３０の入力端３０１に接続される特性インピーダンスＺ２の第２伝送線路（ＴＬ２）１０２と、信号入力端Ｓi1と第３フィルタ４０の入力端４０１に接続される特性インピーダンスＺ３の第３伝送線路（ＴＬ３）１０３とを有し、さらに、特性インピーダンスＺ４の第４伝送線路（ＴＬ４）１０４を含んで信号分配部１０を構成する。第４伝送線路（ＴＬ４）１０４は、その入力側の一端が、第３伝送線路（ＴＬ３）１０３と信号入力端Ｓi1との接続点Ｊ２に接続され、その他端は、第１伝送線路（ＴＬ１）１０１と第２伝送線路（ＴＬ２）１０２の接続点Ｊ１とに接続される。各伝送線路１０１〜１０４は、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレナー線路等で形成することができる。

このような複数の伝送線路を有するＹ分岐回路で構成される信号分配部１０は、信号入力端Ｓi1から入力された高周波信号が、接続点Ｊ２で第３伝送線路１０３と第４伝送線路１０４とに分岐される。第３伝送線路１０３に分岐した高周波信号は、第３フィルタ３０の入力端３０１に到達する。第４伝送線路１０４を介した第３周波数帯以外の高周波信号は、接続点Ｊ１で第１伝送線路１０１と第２伝送線路１０２とに分岐される。第１伝送線路１０１に分岐した高周波信号は、第１フィルタ２０の入力端２０１に到達し、他方、第２伝送線路１０２に分岐した高周波信号は、第２フィルタ３０の入力端３０１に到達する。各フィルタ２０，３０，４０を通過する高周波信号の周波数帯については、上述したとおりである。

信号入力端Ｓi1と各フィルタ２０，３０，４０との間に、信号分配部１０を設けたのは、以下の理由による。
従来技術のように各入力端２０１，３０１，４０１と信号入力端Ｓi1とを直接接続すると、それぞれ他のフィルタ間同士で入力インピーダンスの不整合による相互干渉が起こり、良好に信号が分離せず、特性が劣化してしまう。これは、使用周波数帯が近接しているためである。すなわち、分布定数型フィルタの性質上、第１フィルタ２０は、第２、第３周波数帯に対して短絡状態（低インピーダンス）に近くなり、第２フィルタ３０は第１、第３周波数帯に対して短絡状態に近くなり、第３フィルタ４０は第１周波数帯に対して短絡状態に近く、第２周波数帯に対して開放状態（高インピーダンス）に近くなるためである。そこで、本実施形態では、以下の２つの条件を満たす伝送線路を有する信号分配部１０を設けることで、入力インピーダンスの不整合による各フィルタ間同士の相互干渉を低減させたものである。

（１）接続点Ｊ１において、第１伝送線路１０１の特性インピーダンス（Ｚ１）が第２周波数帯に対して大きくなり、第２伝送線路１０２の特性インピーダンス（Ｚ２）が第１周波数帯に対して大きくなるようにし、且つ、接続点Ｊ２において、第３伝送線路１０３の特性インピーダンス（Ｚ３）が第１、第２周波数帯に対して大きくなり、第４伝送線路４０の特性インピーダンス（Ｚ４）が第３周波数帯に対して大きくなるようにすること。すなわち、各伝送線路１０１〜１０４の選択通過帯域における特性インピーダンス条件が、Ｚ１＞Ｚ２＞Ｚ３＞Ｚ４の関係を満たすようにすること。
（２）第１フィルタ２０の入力端２０１から他のフィルタ側を見た入力インピーダンス（ＺＴＬ１）、第２フィルタ３０の入力端３０１から他のフィルタ側を見た入力インピーダンス（ＺＴＬ２）、及び、第３フィルタの入力端４０１から他のフィルタ側を見た入力インピーダンス（ＺＴＬ３）が、それぞれ阻止帯域で開放状態となる（そのような状態になるような、それぞれ異なる位相差を伝送線路間で持つ）こと。

特性インピーダンス条件は、伝送線路幅、ＧＮＤ間隔等を変え、また、入力インピーダンスは線路長を変えることにより、容易に実現することができる。ある実施の態様では、第１伝送線路１０１の線路長を１３．４ｍｍ、特性インピーダンスＺ１を８７．５Ω、第２伝送線路１０２の線路長を１０．９ｍｍ、特性インピーダンスＺ２を６１．０Ω、第３伝送線路１０３の線路長を２．７ｍｍ、特性インピーダンスＺ３を５１．０Ω、第４伝送線路の線路長を８．４ｍｍ、特性インピーダンスＺ４を４７．０Ωにすることにより、上記の条件を充たすことができる。
このように、各伝送線路が、上記（１）の条件を満たす個別の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４を持ち、（２）の条件を満たす位相差を持つことで、非常に近接した周波数の信号でを簡易、且つ、確実に分離することができる。この点が、信号分配の手段として、Ｙ分岐回路の伝送線路を使用した従来技術、特に特許文献４の技術と大きく異なる点である。

［通過・減衰特性例］
図２は、この実施形態のトリプレクサ回路において、第１フィルタ２０から出力される信号（２．４Ｇ無線ＬＡＮ帯）Ｐ１１の通過・減衰特性の実測図であり、 図３は第２フィルタ３０から出力される信号（ＵＷＢ・ローバンド帯）Ｐ１２の通過・減衰特性の実測図であり、図４は第１フィルタ２０から出力される信号（５Ｇ無線ＬＡＮ帯）Ｐ１３の通過・減衰特性の実測図である。結局、このトリプレクサ回路全体の通過・減衰特性は、図５に示すものとなる。図５から、本実施形態のトリプレクサ回路では、２ＧＨｚ帯で、且つ互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が２５０ＭＨｚ程度という非常に近接した周波数帯でも急峻な通過・減衰特性を有しながら、３つの異なる周波数帯の信号を確実に分離できていることがわかる。

［実装例]
本実施形態のトリプレクサ回路は、様々な形態で実装することができる。
図６は積層基板上に一体形成したトリプレクサ回路の構造例を示す。図６（ａ）は上面図、（ｂ）は外観斜視図である。

このトリプレクサ回路は、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）製の積層基板上に、上述した第１〜第３フィルタ２０，３０，４０に対応する３つのフィルタＦ１１，Ｆ１２，Ｆ１３、上述した信号分配部１０に対応する伝送線路Ｌ１１、複数の接地端子Ｇ、信号入力端Ｓi1に対応する信号入力端ＩＮ１１、及び、信号出力端Ｓo1〜Ｓo3に１対１に対応する信号出力端Ｏ11〜Ｏ13等の部品を実装し、各部品を図示しない線路で接続することにより製造することができる。なお、部品間の接続は、積層基板内に内装した線路であっても良く、静電結合により行っても良い。このような構造のトリプレクサ回路は、薄型且つ低い製造コストで実現することができる利点がある。

本実施形態のトリプレクサ回路は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics；低温同時焼成セラミックス）による基板に形成することも可能である。
ＬＴＣＣ基板は、誘電体セラミックスにガラスなどを添加することにより、融点の低い導体と共に比較的低い温度で同時焼成できるもので、信号入力端、信号出力端、フィルタの入力端及び出力端等の導体の設置や分布定数回路のパターン形成が容易になる利点がある。ＬＴＣＣ基板にトリプレクサ回路を形成するときは、まず、誘電体セラミックスとガラスなどの焼結助剤より成る原料粉末、有機バインダ、可塑剤と溶剤を混合して液状の混合物を作り、柔軟性のある所定厚みのシートを作る。このシートを扱い易い大きさに打ち抜き、必要に応じて各シートに貫通孔を開けたり、いずれかのシート上に伝送線路やフィルタのパターンを形成する。これらのシートを正確に積み重ね、加熱加圧により積層して一体化した後、焼成する。このようにして、その内部に、上述した信号入力部１０及び第１〜第３フィルタ２０，３０，４０に対応する部品が３次元に形成されることになる。

なお、ＬＴＣＣ基板への形成は、信号入力部１０と第１〜第３フィルタ２０，３０，４０の一方のみとしても良い。

図７は、上記の手順でＬＴＣＣ基板に形成されたトリプレクサ回路の構造説明図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は外観斜視図である。
上述した第１〜第３フィルタ２０，３０，４０に対応する３つのフィルタ、上述した信号分配部１０に対応する伝送線路は、すべてＬＴＣＣ基板内にＦＬ２０として組み込まれている。ＬＴＣＣ基板の表面には、複数の接地端子Ｇ、信号入力端Ｓi1に対応する信号入力端ＩＮ２１、及び、信号出力端Ｓo1〜Ｓo3に１対１に対応する信号出力端Ｏ21〜Ｏ23のみとなる。このような構造のトリプレクサ回路は、信号伝送部（伝送線路）やフィルタを含めて小型一体形成が容易であり、同じ特性での量産が可能なので、低コスト化を図ることができる利点がある。
［発明の他の実施の形態］

本発明のトリプレクサ回路は、２信号出力タイプのものとして実施することもできる。
図８は、２信号出力タイプのトリプレクサ回路の構成例を示す図である。基本的な部分は、３信号出力タイプの例を示した図１のトリプレクサ回路と同じであり、第１フィルタ２０の出力端２０２から出力される第１周波数帯の高周波信号と、第３フィルタ４０の出力端４０２から出力される第３周波数帯の高周波信号とを合成回路５０で合成し、この合成出力を信号出力端Ｓo4から出力するようにした点が異なる。

図９は、２信号出力タイプのトリプレクサ回路において、信号出力端Ｓo4から出力される信号（２．４Ｇ無線ＬＡＮ帯及び５Ｇ無線ＬＡＮ帯）Ｐ２１の通過・減衰特性の実測図である。図１０は、このトリプレクサ回路の信号出力端Ｓo2から出力される信号（ＵＷＢ・ローバンド帯）Ｐ２２の通過・減衰特性の実測図である。結局、このトリプレクサ回路全体の通過・減衰特性は、図１１に示すものとなる。図１１を参照すると、２信号出力タイプのトリプレクサ回路でも、３信号出力タイプのトリプレクサ回路同様、２ＧＨｚ帯以上で、且つ互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が２５０ＭＨｚ程度という非常に近接した周波数帯でも急峻な通過・減衰特性を有しながら、３つの異なる周波数帯の信号を確実に分離できていることがわかる。

なお、図６及び図７の実装例は、２信号出力タイプのトリプレクサ回路についても同様に適用できることは、いうまでもない。
また、以上の説明では、信号入力端Ｓi1に入力された高周波信号を３つの経路に分配する場合の例を示したが、各フィルタの各々の入力端から信号分配部１０側をみた入力インピーダンスが、それぞれ通過させる信号以外の周波数帯で開放状態となるという条件であれば、分配経路が２つあるいは４つ以上のマルチプレクサ回路を構成しても構わない。この場合、フィルタの数は分配経路数となる。
また、各フィルタ２０，３０，４０は、使用周波数帯及び通過・減衰特性により、共振素子数、結合電極、入出力電極、ビアホール、結合容量値を任意に設定することができる。

本発明のトリプレクサ回路は、無線ＬＡＮ帯、ＵＷＢ帯，ＷｉＭＡＸ帯、次世代ＰＨＳ帯等のシステムにおいて広く利用することができる。そのため、携帯端末、及び無線通信装置の用途を大幅に拡張することができ、携帯端末及び無線通信装置などの機能の多様化に貢献することができる。

３信号出力タイプのトリプレクサ回路の構成図。 ３信号出力タイプのトリプレクサ回路において、第１フィルタから出力される信号の通過・減衰特性の実測図。 ３信号出力タイプのトリプレクサ回路において、第２フィルタから出力される信号の通過・減衰特性の実測図。 ３信号出力タイプのトリプレクサ回路において、第３フィルタから出力される信号の通過・減衰特性の実測図。 ３信号出力タイプのトリプレクサ回路全体の通過・減衰特性の実測図。 （ａ）はＰＰＥ積層基板へ実装したときの上面図、（ｂ）は外観斜視図。 （ａ）はＬＴＣＣ基板に形成したときの上面図、（ｂ）は外観斜視図。 ２信号出力タイプのトリプレクサ回路の構成図。 ２信号出力タイプのトリプレクサ回路において、合成回路から出力される信号の通過・減衰特性の実測図。 ２信号出力タイプのトリプレクサ回路において、第２フィルタから出力される信号の通過・減衰特性の実測図。 ２信号出力タイプのトリプレクサ回路全体の通過・減衰特性の実測図。 （ａ）〜（ｃ）は従来のトリプレクサ回路の構成例。

符号の説明

１０ 信号分配部
１０１〜１０４,Ｌ１１ 伝送線路
２０，３０，４０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３ フィルタ
Ｓi1，ＩＮ，ＩＮ11，ＩＮ21 信号入力端
Ｓo1〜Ｓo4，Ｏ11〜Ｏ13，Ｏ21〜Ｏ23，OUT-1〜OUT-3 信号出力端
Ｇ 接地端子

Claims (6)

1. 信号入力端と、この信号入力端に入力された高周波信号を３経路に分配させるＹ分岐回路で構成される信号分配手段と、
   それぞれ前記信号分配手段で分配された経路の高周波信号のうち設定された周波数帯の信号を通過させる３個のフィルタとを備えており、
   前記３個のフィルタは、それぞれ単体で前記周波数帯の設定が可能なフィルタであり、
   前記信号分配手段は、前記３個のフィルタの各々の入力端から前記信号分配手段をみた各々の入力インピーダンスを、各々の阻止帯域で開放状態とする、それぞれ個別の特性インピーダンスを持つ複数の伝送線路を含む、
   トリプレクサ回路。
2. 前記３個のフィルタは、それぞれ通過させる周波数帯が２［ＧＨｚ］以上で、且つ、互いに隣接する通過周波数帯域間の間隔が６００［ＭＨｚ］未満に設定される、
   請求項１記載のトリプレクサ回路。
3. 前記３個のフィルタは、第１周波数帯の信号を通過させるコムライン型の第１フィルタと、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯の信号を通過させ且つ前記第１周波数帯及び前記第２周波数帯よりも高い第３周波数帯の通過を阻止するインターデジタル型の第２フィルタと、前記第３周波数帯の信号を通過させるコムライン型の第３フィルタである、
   請求項２記載のトリプレクサ回路。
4. 前記フィルタがＬＴＣＣ基板に形成された分布定数型フィルタである、
   請求項３項記載のトリプレクサ回路。
5. 前記信号分配手段は、その一端が前記第１フィルタの入力側に接続される第１伝送線路、その一端が前記第２フィルタの入力側に接続される第２伝送線路、その一端が前記第３フィルタの入力側に接続される第３伝送線路、並びに、その一端が前記信号入力端及び前記第３伝送線路の他端に接続され、その他端が前記第１伝送線路の他端及び前記第２伝送線路の他端に接続される第４伝送線路を有するＹ分岐回路で構成し、
   前記第１伝送線路の他端及び第２伝送線路の他端の接続点において、前記第１伝送線路の特性インピーダンスが前記第２周波数帯に対して大きくなるとともに、前記第２伝送線路の特性インピーダンスが前記第１周波数帯に対して大きくなり、且つ、前記信号入力端及び前記第３伝送線路の他端の接続点において、前記第３伝送線路の特性インピーダンスが前記第１周波数帯及び前記第２周波数帯に対して大きくなるとともに、前記第４伝送線路の特性インピーダンスが前記第３周波数帯に対して大きくなり、前記第１ないし第３フィルタの入力側からみた入力インピーダンスが、それぞれ阻止帯域に対して開放となる、それぞれ異なる位相差をもつ、
   請求項３記載のトリプレクサ回路。
6. 前記第１フィルタと前記第３フィルタから出力される高周波信号を合成する合成回路を有し、この合成回路から出力される合成信号を、それぞれ前記第１フィルタから出力される高周波信号及び前記第３フィルタから出力される高周波信号に代えて、回路出力信号の一つとする、
   請求項３、４又は５記載のトリプレクサ回路。

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