JP5751387B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、バランスフィルタを有するフィルタ装置に関し、より詳細には、第１の平衡端子への信号経路と第２の平衡端子への信号経路とを接続している補償回路が設けられているフィルタ装置に関する。

従来、携帯電話機のデュプレクサでは、受信フィルタがバランスフィルタで構成されていることが多い。

下記の特許文献１には、図１９に示すデュプレクサが開示されている。デュプレクサ１００１では、アンテナ端子１００２と送信端子１００３との間に送信フィルタ１００４が接続されている。また、アンテナ端子１００２には、受信フィルタ１００５が接続されている。受信フィルタ１００５は、平衡−不平衡変換機能を有する。すなわち、受信フィルタ１００５の一端がアンテナ端子１００２に接続されている。受信フィルタ１００５は、受信端子としての第１の平衡端子１００６と第２の平衡端子１００７に接続されている。

送信フィルタ１００４は、図示のように、複数の直列腕共振子及び並列腕共振子を有するラダー型回路構成を有する。他方、受信フィルタ１００５は、縦結合共振子型のバランスフィルタで構成されている。

デュプレクサ１００１では、送信端子１００３と、第１，第２の平衡端子１００６，１００７との間に、補償回路１００８が接続されている。補償回路１００８は、コンデンサ１００９，１０１０を有する。コンデンサ１００９及びコンデンサ１０１０は、第１の平衡端子１００６と第２の平衡端子１００７との間において互いに直列に接続されている。また、第１，第２のコンデンサ１００９，１０１０間の接続点が送信端子１００３に接続されている。

特許文献１では、上記補償回路１００８により、送信端子１００３から受信端子としての第１の平衡端子１００６を見たときのアイソレーション及び送信端子１００３から第２の平衡端子１００７を見たときのアイソレーションが改善されるとされている。また２つの経路のアイソレーションをバランで合成した差動アイソレーションも改善されるとされている。

特開２０１１−１６０２０３号公報

特許文献１では差動モードアイソレーションを改善することができると記載されている。しかしながら、特許文献１における差動モードアイソレーションの改善効果は充分でなく、より一層差動モードアイソレーションを改善することが強く求められている。また、特定の帯域において、挿入損失の劣化を抑制しつつ、差動モードアイソレーションを改善することが困難であった。

本発明の目的は、挿入損失の劣化を抑制しつつ、差動モードアイソレーションをより一層効果的に改善し得るフィルタ装置を提供することにある。

本発明に係るフィルタ装置は、シングル端子と、第１，第２の平衡端子とを有する。本発明に係るフィルタ装置は、バランスフィルタと、補償回路とを備える。バランスフィルタは、シングル端子と第１，第２の平衡端子との間に接続されている。補償回路は、シングル端子と第１の平衡端子とを接続している第１の補償回路部及びシングル端子と第２の平衡端子とを接続している第２の補償回路部のうち少なくとも一方を有する。本発明においては、上記補償回路が共振回路を有する。この共振回路は、バランスフィルタの阻止帯域のうち、特定の周波数帯域において該補償回路が接続されていない場合に比べて減衰量を大きくするように構成されている。

本発明に係るフィルタ装置のある特定の局面では、前記特定の周波数帯域の一部において、前記シングル端子から前記第１の平衡端子への第１の信号経路を伝搬する信号と、前記シングル端子から前記第２の平衡端子への第２の信号経路を伝搬する信号との振幅及び位相が同等となるように前記共振回路が構成されている。

本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、前記補償回路が、前記共振回路と、前記共振回路に接続されているリアクタンス回路とを有する。この場合には、第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号の振幅及び位相を容易に略同等とすることができる。上記リアクタンス回路は、静電容量を含んでいてもよく、その場合には、静電容量の大きさや配線の引き回し等により、振幅及び位相を容易にコントロールすることができる。

本発明に係るフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、共振回路がＬＣ共振回路からなる。この場合には、補償回路における振幅特性の周波数特性を容易に調整することができる。

本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記リアクタンス回路が、前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子とを接続している線路において互いに直列に接続された第１，第２の静電容量を有し、前記第１の静電容量と第２の静電容量との間の接続点と、グラウンド電位との間に前記共振回路が接続されている。この場合には、第１，第２の静電容量の値を小さくすることができる。

本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、前記リアクタンス回路が、前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子とを接続している線路において接続された第３の静電容量を有している。さらに、前記第３の静電容量が接続される前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子との両接続点と、グラウンド電位との間に接続される前記共振回路が、前記第３の静電容量の両接続点の一方に一端が接続される第４の静電容量と、前記第３の静電容量の両接続点の他方に一端が接続される第５の静電容量と、該第４及び第５の静電容量の他端に接続されるインダクタンスとを有している。

本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、フィルタ装置は、前記第１及び第２の補償回路部を有し、前記第１，第２の補償回路部が前記リアクタンス回路及び前記共振回路を有する。

本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記シングル端子が送信端子であり、前記第１，第２の平衡端子が第１，第２の受信端子であり、アンテナ端子と、前記アンテナ端子と前記送信端子との間に接続されている送信フィルタとをさらに備え、前記バランスフィルタが、前記アンテナ端子と前記第１，第２の平衡端子としての第１，第２の受信端子との間に接続されたバランス型受信フィルタであり、それによってデュプレクサが構成されている。従って、送信端子から第１，第２の受信対しへの差動モードアイソレーションを効果的に改善することができる。

本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記共振回路の共振周波数が、前記送信フィルタの通過帯域内に位置している。この場合には、送信帯域におけるコモンモードアイソレーションの劣化を抑制しつつ、差動モードアイソレーションを改善することができる。

本発明に係るフィルタ装置では、補償回路が、バランスフィルタの阻止帯域のうちの特定の周波数帯域において、減衰量を大きくする共振回路を有するため、挿入損失の劣化を抑制しつつ、該特定の周波数帯域における差動モードアイソレーションを効果的に改善することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図２は、第１の実施形態のフィルタ装置における差動モードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す図である。 図３は、第１の実施形態のフィルタ装置におけるコモンモードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置のコモンモードアイソレーション特性を示す図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図５は、第２の実施形態のフィルタ装置における差動モードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す図である。 図６は、第２の実施形態のフィルタ装置におけるコモンモードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置のコモンモードアイソレーション特性を示す図である。 図７は、本発明の第３の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図８は、第３の実施形態のフィルタ装置における差動モードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す図である。 図９は、第３の実施形態のフィルタ装置におけるコモンモードアイソレーション特性及び比較例のフィルタ装置のコモンモードアイソレーション特性を示す図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図１１は、第４の実施形態のフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す図である。 図１２は、第４の実施形態のフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置のコモンモードアイソレーション特性を示す図である。 図１３は、第４の実施形態の変形例に係るフィルタ装置の回路図である。 図１４は、第４の実施形態の変形例に係るフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す図である。 図１５は、第４の実施形態の変形例に係るフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置のコモンモードアイソレーション特性を示す図である。 図１６は、本発明の第５の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図１７は、送信フィルタの一例を示す回路図である。 図１８は、本発明で用いられるバランスフィルタとしての受信フィルタの一例を示す略図的平面図である。 図１９は、従来のデュプレクサの回路図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。

フィルタ装置１は、アンテナ２に接続されるアンテナ端子３を有する。アンテナ端子３と送信端子４との間に送信フィルタ５が接続されている。アンテナ端子３と第１，第２の平衡端子６，７との間にバランスフィルタとしての受信フィルタ８が接続されている。

本実施形態のフィルタ装置１は、携帯電話機のデュプレクサを構成しているものである。特に限定されるわけではないが、送信フィルタ５及び受信フィルタ８は、それぞれ、弾性波フィルタで構成されている。

受信フィルタ８は、上記のように、アンテナ端子３と第１，第２の平衡端子６，７とに接続されている平衡−不平衡変換機能を有する。すなわち、受信フィルタ８は、バランスフィルタである。

本実施形態では、シングル端子としての送信端子４と、第１，第２の平衡端子６，７との間に補償回路９が接続されている。本実施形態では、補償回路９は、第１の補償回路部１１と第２の補償回路部１２とを有する。第１の補償回路部１１は、コンデンサＣｔ１，Ｃｒ１、Ｃａ１及びインダクタンスＬａ１を有する。コンデンサＣｔ１とコンデンサＣｒ１とは送信端子４と第１の平衡端子６との間で互いに直列に接続されている。コンデンサＣｔ１及びコンデンサＣｒ１が、リアクタンス回路を構成している。コンデンサＣｔ１が送信端子４側に、コンデンサＣｒ１が第１の平衡端子６側に配置されている。

コンデンサＣｔ１とコンデンサＣｒ１との間の接続点１０とグラウンド電位との間にコンデンサＣａ１及びインダクタンスＬａ１が互いに直列に接続されている。それによって、接続点１０とグラウンド電位との間にＬＣ共振回路が構成されている。

同様に、第２の補償回路部１２もまた、送信端子４と第２の平衡端子７との間において互いに直列に接続されているコンデンサＣｔ２及びＣｒ２を有する。コンデンサＣｔ２及びコンデンサＣｒ２がリアクタンス回路を構成している。コンデンサＣｔ２とＣｒ２との間の接続点１３とグラウンド電位との間に、ＬＣ共振回路が構成されている。すなわち、コンデンサＣａ２及びインダクタンスＬａ２からなるＬＣ共振回路が構成されている。

本実施形態のフィルタ装置１の特徴は、上記補償回路９が送信端子４と第１，第２の平衡端子６，７との間に接続されていることにあり、それによって、受信帯域における差動モードアイソレーションが挿入損失を悪化させることなく大幅に改善することができる。これを、図２及び図３を参照して説明する。

送信フィルタ５の通過帯域すなわち送信帯域を、１９２０〜１９８０ＭＨｚとする。また、受信フィルタ８の受信帯域すなわち通過帯域を２１１０〜２１７０ＭＨｚとする。

コンデンサＣｔ１、Ｃｒ１、Ｃａ１及びインダクタンスＬａ１の値を以下のように設定した。

Ｃｔ１＝０．２５ｐＦ、Ｃｒ１＝０．２８５ｐＦ、Ｃａ１＝６ｐＦ及びＬａ１＝１．１１ｎＨ。

同様に、コンデンサＣｔ２、Ｃｒ２、Ｃａ２及びインダクタンスＬａ２の値を以下のように設定した。

Ｃｔ２＝０．２５ｐＦ、Ｃｒ２＝０．２５ｐＦ、Ｃａ２＝８．３３ｐＦ及びＬａ２＝０．８ｎＨ。

上記補償回路９を接続していないことを除いては、上記第１の実施形態と同様にして構成されたフィルタ装置を比較例として用意した。

図２の実線は上記第１の実施形態の差動モードアイソレーション（ＤＭＩ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｍｏｄｅ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）特性を示し、破線は上記比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション特性を示す。また、図３の実線は、上記第１の実施形態におけるコモンモードアイソレーション（ＣＭＩ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｍｏｄｅ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）特性を示し、破線は比較例のフィルタ装置におけるコモンモードアイソレーション特性を示す。

なお、差動モードアイソレーションとは、以下の特性である。すなわち、送信端子４から第１の平衡端子６に信号が伝搬する経路を第１の信号経路、送信端子４から第２の平衡端子７に信号が伝搬する経路を第２の信号経路をとしたとき、送信端子４から見た第１の平衡端子６へのアイソレーションと、送信端子４から見た第２の平衡端子７へのアイソレーションとの差分を差動モードアイソレーションとする。言い換えれば、差動モードアイソレーションとは、第１の平衡端子６と第２の平衡端子７とをバランス変換し１つの仮想端子とした場合に、送信端子から見た受信端子側への信号のアイソレーション特性である。

図２及び図３から明らかなように、比較例に比べ、本実施形態によれば、受信帯域における差動モードアイソレーションを効果的に抑制し得ることがわかる。受信帯域における差動モードアイソレーション値であるＲｘ帯ＤＭＩ、送信帯域における差動モードアイソレーション値であるＴｘ帯ＤＭＩ及び送信帯域におけるコモンモードアイソレーション値すなわちＴｘ帯ＣＭＩを下記の表１に示す。なお、例えばＲｘ帯ＤＭＩの値とは、Ｒｘ帯における差動モードアイソレーションの最も悪い値を意味する。ここで、ＤＭＩおよびＣＭＩの数値が０に近ければ特性が悪いことを意味し、よりマイナスであれば特性が良いことを意味する。

図２及び図３から明らかなように、比較例に比べ本実施形態によれば、差動モードアイソレーション及びコモンモードアイソレーションの双方を大幅に改善し得ることがわかる。

表１から明らかなように、送信帯域における挿入損失を悪化させることなく、受信帯域における差動モードアイソレーションを効果的に改善することが可能とされている。

本実施形態において、上記のように、差動モードアイソレーション、特に受信帯域における差動モードアイソレーションが効果的に改善し得るのは、受信帯域において第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号の振幅及び位相が略同等とされていることによる。

本実施形態では、この第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号との振幅及び位相は同等となるように上記補償回路９における共振回路が構成されている。すなわち、コンデンサＣａ１及びインダクタンスＬａ１からなるＬＣ直列共振回路及びコンデンサＣａ２及びインダクタンスＬａ２からなる直列共振回路は、上記振幅及び位相の関係を満たすように構成されている。従って、受信帯域において、補償回路９が接続されていない比較例に比べ、減衰量を大きくすることができ、それによって、差動モードアイソレーションを大幅に改善することが可能とされている。

また、本実施形態では、上記補償回路９は、コンデンサＣｔ１，Ｃｒ１を含むリアクタンス回路、並びにコンデンサＣｔ２及びＣｒ２を含むリアクタンス回路を有している。すなわち、リアクタンス回路が上記共振回路に接続されている。従って、上記リアクタンス回路におけるコンデンサＣｔ１，Ｃｒ１あるいはコンデンサＣｔ２，Ｃｒ２の静電容量を調整することにより、上記受信帯域における振幅を容易に調整することができる。より具体的には、静電容量を付加することにより、あるいは静電容量の値を大きくすることにより、振幅を低めるように容易に調整することができる。それによって、差動モードアイソレーションをより一層効果的に改善することが可能となる。

なお、本実施形態では、上記共振回路はＬＣ直列共振回路により構成されていたが、他の様々な共振回路を用いて第１または第２の補償回路部を構成してもよい。加えて、上記コンデンサを含むリアクタンス回路は必ずしも設けられずともよい。すなわち、第１の補償回路部１１及び第２の補償回路部１２において、それぞれ上記共振回路のみが構成されていてもよい。その場合においても、共振回路が上記のように構成されていることにより、受信帯域におけるアイソレーション特性を効果的に改善することができる。しかも、送信帯域における挿入損失の劣化も生じ難い。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。第２の実施形態のフィルタ装置２１は、補償回路９Ａの構成を除いては、第１の実施形態のフィルタ装置１と同様である。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、第１の実施形態の説明を援用することとする。

補償回路９Ａは、送信端子４と第１，第２の平衡端子６，７との間に接続されている。より具体的には、送信端子４にコンデンサＣｔの一端が接続されている。コンデンサＣｔの他端の接続点２２と第１の平衡端子６との間にコンデンサＣｒ１が接続されている。接続点２２と第２の平衡端子７との間にコンデンサＣｒ２が接続されている。そして、接続点２２とグラウンド電位との間に、コンデンサＣａ及びインダクタンスＬａからなる直列ＬＣ共振回路が構成されている。このＬＣ共振回路は、受信帯域の少なくとも一部において、第１の信号経路を伝搬する信号と、第２の信号経路を伝搬する信号の位相及び振幅が同等となるように構成されている。

補償回路９Ａでは、上記のように、コンデンサＣｔが共通化され、コンデンサＣｔ及びＬＣ共振回路が第１の補償回路部と第２の補償回路部において共通化されている。すなわち、第１の補償回路部は、コンデンサＣｔと、コンデンサＣｒ１と、上記ＬＣ共振回路とを有し、第２の補償回路部はコンデンサＣｔとコンデンサＣｒ２と上記ＬＣ共振回路とを有することとなる。

図５及び図６は、本実施形態及び比較例のフィルタ装置における差動モードアイソレーション及びコモンモードアイソレーション特性を示す各図である。実線が第２の実施形態の結果を示し、破線が比較例の結果を示す。

なお、コンデンサ及びインダクタンスの値は以下の通りとした。

Ｃｔ＝０．５０ｐＦ、Ｃｒ１＝０．５７ｐＦ、Ｃｒ２＝０．５０ｐＦ、Ｌａ＝１．１１ｎＨ、Ｃａ＝６．０ｐＦ。

図５及び図６から明らかなように、本実施形態においても、受信帯域における差動モードアイソレーションを効果的に改善することが可能とされている。下記の表２に、図５及び図６の結果をまとめる。

表２から明らかなように、本実施形態においても、送信帯域における挿入損失をさほど劣化させることなく、受信帯域における差動モードアイソレーションを大幅に改善することが可能とされている。また、送信帯域における差動モードアイソレーションも改善されていることがわかる。

本実施形態のように、第１の補償回路及び第２の補償回路の一部が共通化されていてもよい。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。第３の実施形態のフィルタ装置３１は、補償回路９Ａに代えて、補償回路９Ｂが構成されていることを除いては、第２の実施形態と同様である。補償回路９Ｂは、送信端子４と第１の平衡端子６との間に接続されている。より具体的には、補償回路９Ｂは、コンデンサＣｔ１，Ｃｒ１、Ｃａ１及びインダクタンスＬａ１を有する。コンデンサＣｔ１及びコンデンサＣｒ１は送信端子４と第１の平衡端子６との間において直列に接続されている。コンデンサＣｔ１及びコンデンサＣｒ１はリアクタンス回路を構成している。また、コンデンサＣｔ１とコンデンサＣｒ１との間の接続点３２とグラウンド電位との間に、コンデンサＣａ１及びインダクタンスＬａ１が互いに直列に接続されており、それによってＬＣ共振回路が構成されている。従って、補償回路９Ｂは、第１の実施形態における第１の補償回路部１１と同様に構成されている。他方、本実施形態では送信端子４と第２の平衡端子７との間に補償回路部は接続されていない。

このように、本発明における補償回路は、送信端子４と一方の平衡端子との間に接続されている補償回路部のみを有していてもよい。本実施形態においても、ＬＣ共振回路の共振周波数が送信フィルタの通過帯域内に位置しており、かつ受信帯域内の一部の周波数において第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号の位相及び振幅が同じとなるように構成されている。

図８及び図９は、本実施形態のフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション及びコモンモードアイソレーションを示す。実線が第３の実施形態の結果を、破線が比較例の結果を示す。

なお、上記比較例は、補償回路９Ｂが接続されていないことを除いては、第３の実施形態と同様に構成されている。

図８及び図９から明らかなように、本実施形態においても、受信帯域における差動モードアイソレーションを効果的に改善することができる。下記の表３に、Ｒｘ帯ＤＭＩ、Ｔｘ帯ＤＭＩ及びＴｘ帯ＣＭＩの値を示す。

表３から明らかなように、比較例に比べ実施例によれば、Ｔｘ帯における挿入損失をさほど悪化させることなく、Ｒｘ帯すなわち受信帯域における差動モードアイソレーションを大幅に改善し得ることがわかる。

（第４の実施形態）
図１０は本発明の第４の実施形態に係るフィルタ装置４１の回路図である。

フィルタ装置４１は、補償回路９Ａに代えて、補償回路９Ｃが接続されていることを除いては、第２の実施形態のフィルタ装置１と同様である。補償回路９Ｃは、送信端子４と第１，第２の平衡端子６，７との間に接続されている。より具体的には、送信端子４と第１の平衡端子６との間にコンデンサＣ１が接続されている。コンデンサＣ１と並列にコンデンサＣ２，Ｃ３が接続されている。コンデンサＣ２及びＣ３は互いに直列に接続されている。コンデンサＣ２，Ｃ３間の接続点４２とグラウンド電位との間にインダクタンスＬ１が接続されている。本実施形態では、コンデンサＣ２，Ｃ３及びインダクタンスＬ１によりＬＣ共振回路が構成されており、コンデンサＣ１によりリアクタンス回路が構成されている。このコンデンサＣ１，コンデンサＣ２，Ｃ３及びインダクタンスＬ１により第１の補償回路部１１Ａが構成されている。

同様に、送信端子４と第２の平衡端子７との間に第２の補償回路部１２Ａが構成されている。第２の補償回路部１２Ａは第１の補償回路部１１Ａと同様に構成されている。すなわち、第２の補償回路部１２Ａは、コンデンサＣ５を有するリアクタンス回路を有する。また、コンデンサＣ６，Ｃ７とインダクタンスＬ２を有するＬＣ共振回路を有する。

Ｃ１＝０．００１ｐＦ、Ｃ２＝０．２３１ｐＦ、Ｃ３＝０.２３１ｐＦ及びＬ１＝１．１１ｎＨ。

同様に、コンデンサＣ５、Ｃ６、Ｃ７及びインダクタンスＬ２の値を以下のように設定した。

Ｃ５＝０．００１ｐＦ、Ｃ６＝０．２３１ｐＦ、Ｃ７＝０．２３１ｐＦ及びＬ２＝１．１１ｎＨ。

図１１及び図１２は、本実施形態のフィルタ装置及び比較例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション及びコモンモードアイソレーションを示す。実線が第４の実施形態の結果を、破線が比較例の結果を示す。

なお、上記比較例は、補償回路９Ｃが接続されていないことを除いては、第４の実施形態と同様に構成されている。

本実施形態においても、共振回路が、受信帯域の少なくとも一部の周波数において第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号の位相及び振幅が同一となるように構成されている。また、上記共振回路の共振周波数が送信帯域内に位置するように構成されている。図１０に示す第４の実施形態では、補償回路部１１Ａと補償回路部１２Ａとにそれぞれインダクタンスが設けられている。従って、補償回路部１１Ａと補償回路部１２Ａの特性を独立に設計することができる。よって、設計の自由度を高めることができる。

ここで、図１に示すＹ型回路の構成では、静電容量値が０．２５ｐＦである２つの静電容量Ｃｔ１，Ｃｔ２によって、差動モードアイソレーションを改善していた。これに対して、図１０に示す△型回路の構成では静電容量値が０．００１ｐＦ未満である２つの静電容量Ｃ１，Ｃ５によって、第１の実施形態と同様の効果を実現できる。従って、補償回路を容易に小型化できる。

下記の表４に、Ｒｘ帯ＤＭＩ、Ｔｘ帯ＤＭＩ及びＴｘ帯ＣＭＩの値を示す。

表４から明らかなように、比較例に比べ第４の実施形態によれば、Ｔｘ帯における挿入損失をさほど悪化させることなく、Ｒｘ帯すなわち受信帯域における差動モードアイソレーションを大幅に改善し得ることがわかる。

（第４の実施形態の変形例）
図１３に示す回路図は、第４の実施形態の変形例である。第４の実施形態の変形例は、図１０中のインダクタンスＬ１とインダクタンスＬ２とを共通のインダクタンスＬａに置き換えた構成を除き、第４の実施形態と同様である。なお、Ｌａ＝０．５５５ｎＨとした。

本変形例では、補償回路のインダクタンスを共用としたため、インダクタンスの数量を２つから１つに減らすことができる。具体的には、第４の実施形態ではインダクタンス値が１．１１ｎＨである２つのインダクタンスＬ１，Ｌ２を有する補償回路によって差動モードアイソレーションの改善が実現されていた。これに対して、本変形例では０．５５５ｎＨである１つインダクタンスＬａを有する補償回路によって同様の改善を実現できる。

なお、本変形例のフィルタ装置の差動モードアイソレーション及びコモンモードアイソレーションを図１４及び図１５に実線で示す。なお、図１４及び図１５の破線は図１１及び図１２に示した比較例の特性を示す。図１４及び図１５から明らかなように、本変形例の結果は、図１１及び図１２に実線で示した第４の実施形態の結果とほぼ同等であった。

本変形例の補償回路では、第４の実施形態より補償回路に含まれるインダクタンスの数量が小さく、かつインダクタンス値が小さい。従って、小型化がさらに容易である。

下記の表５に、Ｒｘ帯ＤＭＩ、Ｔｘ帯ＤＭＩ及びＴｘ帯ＣＭＩの値を示す。

表５から明らかなように、比較例に比べ本変形例によれば、Ｔｘ帯における挿入損失をさほど悪化させることなく、Ｒｘ帯すなわち受信帯域における差動モードアイソレーションを大幅に改善し得ることがわかる。

従って、変形例においても、第１〜第３の実施形態と同様に、送信帯域における挿入損失をさほど悪化させることなく、受信帯域における差動モードアイソレーションを大幅に改善することが可能となる。上記第１〜第４の実施形態では、送信端子から受信端子側へのアイソレーションを大幅に改善することができる。近年、移動体通信機器では、送信出力の増大に伴って、上記差動モードアイソレーション、特に受信帯域における差動モードアイソレーションの改善が強く求められている。第１〜第４の実施形態によれば、このような要求を容易に満たすことが可能となる。

（第５の実施形態）
図１６は、本発明の第５の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。フィルタ装置５１は、バランスフィルタ５２を有する。バランスフィルタ５２は、シングル端子としての入力端子５３と、出力端子としての第１，第２の平衡端子５４，５５とを有する。ここでは、入力端子５３と第１の平衡端子５４との間に第１の補償回路部１１Ｂが接続されている。第１の補償回路部１１Ｂは、互いに直列に接続されたコンデンサＣ１１，Ｃ１２を有する。コンデンサＣ１１が入力端子５３側に接続されている。コンデンサＣ１１とコンデンサＣ１２との最短の接続点５６とグラウンド電位との間にコンデンサＣ１３及びインダクタンスＬ１１が接続されている。コンデンサＣ１３とインダクタンスＬ１１が直列に接続され、ＬＣ共振回路が構成されている。

入力端子５３と第２の平衡端子５５との間にも、第２の補償回路部１２Ｂが接続されている。第２の補償回路部１２Ｂは第１の補償回路部１１Ｂとほぼ同様に構成されている。すなわち、コンデンサＣ１４とコンデンサＣ１５とが互いに直列に接続されており、それによってリアクタンス回路が構成されている。コンデンサＣ１４とコンデンサＣ１５との間の接続点５７とグラウンド電位との間に、コンデンサＣ１６とインダクタンスＬ１２とが接続されている。コンデンサＣ１６及びインダクタンスＬ１２によりＬＣ共振回路が構成されている。

本実施形態においても、ＬＣ共振回路は、第１の信号経路を伝搬する信号と第２の信号経路を伝搬する信号とが、通過帯域外の阻止帯域のうちの特定の周波数帯域において、回路が接続されていない場合に比べて減衰量を大きくするように構成されている。より具体的には、入力端子５３から第１の平衡端子５４に向かう第１の信号経路を伝搬する信号と、入力端子５３からバランスフィルタを通り第２の平衡端子５５に向かう第２の信号経路を伝搬する信号の位相及び振幅が上記特定の周波数帯域内の少なくとも一部の周波数において振幅及び位相が同等となるように構成されている。

従って、第１〜第４の実施形態と同様に、差動モードアイソレーションを大幅に改善することが可能となる。

第５の実施形態から明らかなように、本発明におけるフィルタ装置は、デュプレクサに限らず、バランスフィルタのみを有するものであってもよい。

（送信フィルタ及び受信フィルタの回路例）
第１〜第４の実施形態では、送信フィルタ５及び受信フィルタ８をブロックで示したが、送信フィルタ５及び受信フィルタ８は、弾性波共振子などの共振子を利用した様々な回路により実現することができる。図１７は、このような送信フィルタを構成する回路の一例を示す回路図である。図１７に示す送信フィルタでは、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３、インダクタンスＬ２１〜Ｌ２３を有するラダー型回路が構成されている。このようなラダー型回路を有するフィルタにより送信フィルタを構成することができる。実際には、上記複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３は、一点鎖線で示す圧電基板６１上に電極構造を形成することにより構成することができる。

図１８は、受信フィルタを構成するバランスフィルタの一例を示す模式的平面図である。図１８に示すバランスフィルタ７１では、圧電基板７２上に第１〜第３のＩＤＴ７３〜７５が弾性表面波伝搬方向に沿って配置されている。ＩＤＴ７３〜７５が設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に反射器７６，７７が配置されている。従って、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の平衡−不平衡変換機能を有するバランスフィルタが構成されている。

なお、図１７及び図１８は、上記送信フィルタ５及び受信フィルタ８を構成する弾性波フィルタの一例を示すものにすぎない。すなわち、送信フィルタ５は、様々な他の回路構成の弾性波フィルタ、あるいは弾性波フィルタ以外のフィルタ装置により構成することができる。同様に、受信フィルタ８についても様々な回路構成の弾性波フィルタや弾性波フィルタ以外の様々なバランスフィルタにより構成することができる。

１…フィルタ装置
２…アンテナ
３…アンテナ端子
４…送信端子
５…送信フィルタ
６，７…第１，第２の平衡端子
８…受信フィルタ
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ…補償回路
１１，１１Ａ，１１Ｂ…第１の補償回路部
１２，１２Ａ，１２Ｂ…第２の補償回路部
１０，１３…接続点
２１…フィルタ装置
２２…接続点
３１…フィルタ装置
３２…接続点
４１…フィルタ装置
４２…接続点
５１…フィルタ装置
５２…バランスフィルタ
５３…入力端子
５４，５５…第１，第２の平衡端子
５６，５７…接続点
６１…圧電基板
７１…バランスフィルタ
７２…圧電基板
７３〜７５…ＩＤＴ
７６，７７…反射器

Claims (6)

1. シングル端子と、第１，第２の平衡端子とを有するフィルタ装置であって、
   前記シングル端子と前記第１，第２の平衡端子との間に接続されているバランスフィル
   タと、
   前記シングル端子と前記第１の平衡端子とを接続している第１の補償回路部及び前記シ
   ングル端子と前記第２の平衡端子とを接続している第２の補償回路部のうち少なくとも一
   方を有する補償回路とを備え、
   前記補償回路が、前記バランスフィルタの阻止帯域の内の特定の周波数帯域において前
   記補償回路が接続されていない場合に比べて減衰量を大きくする共振回路を有し、
   前記補償回路が、前記共振回路と、前記共振回路に接続されているリアクタンス回路と
   を有し、
   前記リアクタンス回路が、前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子とを接続
   している線路において互いに直列に接続された第１，第２の静電容量を有し、前記第１の
   静電容量と第２の静電容量との間の接続点と、グラウンド電位との間に前記共振回路が接
   続されており、
   前記シングル端子が送信端子であり、前記第１，第２の平衡端子が第１，第２の受信端子であり、
   アンテナ端子と、
   前記アンテナ端子と前記送信端子との間に接続されている送信フィルタとをさらに備え、
   前記バランスフィルタが、前記アンテナ端子と前記第１，第２の平衡端子としての第１，第２の受信端子との間に接続されたバランス型受信フィルタであり、それによってデュプレクサが構成されている、フィルタ装置。
2. シングル端子と、第１，第２の平衡端子とを有するフィルタ装置であって、
   前記シングル端子と前記第１，第２の平衡端子との間に接続されているバランスフィル
   タと、
   前記シングル端子と前記第１の平衡端子とを接続している第１の補償回路部及び前記シ
   ングル端子と前記第２の平衡端子とを接続している第２の補償回路部のうち少なくとも一
   方を有する補償回路とを備え、
   前記補償回路が、前記バランスフィルタの阻止帯域の内の特定の周波数帯域において前
   記補償回路が接続されていない場合に比べて減衰量を大きくする共振回路を有し、
   前記補償回路が、前記共振回路と、前記共振回路に接続されているリアクタンス回路と
   を有し、
   前記リアクタンス回路が、前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子とを接続
   している線路において接続された第３の静電容量を有し、
   前記第３の静電容量が接続される前記シングル端子と前記第１または第２の平衡端子と
   の両接続点と、グラウンド電位との間に接続される前記共振回路が、前記第３の静電容量
   の両接続点の一方に一端が接続される第４の静電容量と、該第３の静電容量の両接続点の
   他方に一端が接続される第５の静電容量と、該第４及び第５の静電容量の他端に接続され
   るインダクタンスとを有しており、
   前記シングル端子が送信端子であり、前記第１，第２の平衡端子が第１，第２の受信端子であり、
   アンテナ端子と、
   前記アンテナ端子と前記送信端子との間に接続されている送信フィルタとをさらに備え、
   前記バランスフィルタが、前記アンテナ端子と前記第１，第２の平衡端子としての第１，第２の受信端子との間に接続されたバランス型受信フィルタであり、それによってデュプレクサが構成されている、フィルタ装置。
3. 前記特定の周波数帯域の一部において、前記シングル端子から前記第１の平衡端子への
   第１の信号経路を伝搬する信号と、前記シングル端子から前記第２の平衡端子への第２の
   信号経路を伝搬する信号との振幅及び位相が同等となるように前記共振回路が構成されて
   いる、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
4. 前記共振回路が、ＬＣ共振回路からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィル
   タ装置。
5. 前記第１及び第２の補償回路部を有し、前記第１，第２の補償回路部が前記リアクタン
   ス回路及び前記共振回路を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
6. 前記共振回路の共振周波数が、前記送信フィルタの通過帯域内に位置している、請求項
   １〜５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。

Images