JP6905721B2 - フィルタデバイス、フィルタモジュールおよび通信装置 - Google Patents

Description

本開示は、電気信号をフィルタリングする機能を有するフィルタデバイス、フィルタモジュールおよび通信装置に関する。

互いに通過帯域が異なり、いずれも共通端子に接続されている複数のフィルタを有しているフィルタデバイスが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１では、アンテナ端子に接続された受信フィルタおよび送信フィルタを有するデュプレクサにおいて、送信フィルタ（または受信フィルタ）のアンテナ端子側に整合回路が接続されている。この整合回路は、アンテナ端子と送信フィルタとの間に直列に配置されたキャパシタと、一端が送信フィルタとキャパシタとの間に接続されるとともに他端が接地されたインダクタとを含んでいる。

特開平０４−１６０１４号公報

インピーダンスの調整を好適に行うことが可能なフィルタデバイス、フィルタモジュールおよび通信装置が提供されることが望まれる。

本開示の一態様に係るフィルタデバイスは、共通端子と、前記共通端子に接続され、前記共通端子から見て互いに分岐しており、通過帯域が互いに異なる３以上のフィルタと、前記３以上のフィルタのうちの第１フィルタと、前記共通端子から見て当該第１フィルタが前記３以上のフィルタのうちの他のフィルタから分岐して単独になる分岐点との間に接続されている整合回路と、を有しており、前記第１フィルタの通過帯域は、前記３以上のフィルタの通過帯域のうちの最も周波数が低い通過帯域および最も周波数が高い通過帯域の間に位置し、前記整合回路は、前記分岐点と前記第１フィルタとの間に位置しているキャパシタと、前記キャパシタと前記第１フィルタとの間の位置と、前記基準電位部との間に位置しているインダクタと、を有している。

一例において、前記３以上のフィルタそれぞれは、圧電基板と、当該圧電基板上に位置する励振電極とを有している弾性波フィルタを含んでいる。

一例において、前記３以上のフィルタの少なくともいずれか１つは、多重モード型弾性波共振子を含んでいる。

一例において、前記３以上のフィルタは、前記圧電基板を共有しているとともに、それぞれの前記励振電極を有している。

一例において、前記弾性波フィルタは、弾性表面波フィルタであり、前記キャパシタは、チップコンデンサを含んでいる。

一例において、前記キャパシタは、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を前記圧電基板上に有している。

一例において、前記励振電極は、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を含み、弾性波共振子を構成しており、前記キャパシタの前記１対の櫛歯電極は弾性波共振子を構成しており、前記キャパシタの前記１対の櫛歯電極における前記電極指のピッチは、前記励振電極の前記１対の櫛歯電極における前記電極指のピッチよりも小さい。

一例において、前記３以上のフィルタそれぞれにおいて、前記励振電極は、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を含み、弾性波共振子を構成しており、前記３以上のフィルタにおいて、最も周波数が高い通過帯域を有するフィルタの前記１対の櫛歯電極は、最も周波数が低い通過帯域を有するフィルタの前記１対の櫛歯電極よりも薄い。

本開示の一態様に係るフィルタモジュールは、上記のフィルタデバイスと、前記フィルタデバイスの出力側に入力端子が接続されている１以上の増幅器と、前記１以上の増幅器の出力端子に接続されている、前記３以上のフィルタの通過帯域を通過帯域としている３以上の後段フィルタと、を有している。

一例において、前記複数の後段フィルタは、圧電基板と、当該圧電基板上に位置する励振電極とを有している弾性波フィルタを含んでいる。

本開示の一態様に係る通信装置は、上記のフィルタデバイスと、前記フィルタデバイスの前記共通端子およびその反対側の一方に接続されたアンテナと、前記フィルタデバイスの前記共通端子およびその反対側の他方に接続されたＲＦ−ＩＣと、を有している。

上記の構成によれば、インピーダンスの調整を好適に行うことが可能である。

実施形態に係る通信装置の構成を示す模式図である。 図１の通信装置の前段フィルタデバイスの要部構成を示す模式図である。 図２の前段フィルタデバイスの共振子の要部構成を示す模式的な平面図である。 図２の前段フィルタデバイスの一部を示す断面図である。 図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれ図２の前段フィルタデバイスの整合回路に含まれるキャパシタの例を示す模式図である。 図２の前段フィルタデバイスの通過帯域およびインピーダンスを示す図である。 図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）および図７（ｄ）は、図２の前段フィルタデバイスの通過特性の一例を示す図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）および図８（ｄ）は、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）および図７（ｄ）の一部を拡大して示す図である。 図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）および図９（ｄ）は、図２の前段フィルタデバイスのインピーダンスの値を反射係数平面において示すスミスチャートである。 図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）は、各前段フィルタの通過特性を他の前段フィルタによる損失とともに示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）の一部を拡大して示す図である。 図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）および図１２（ｄ）は、各前段フィルタの通過帯域における複数の前段フィルタのインピーダンスの値を示すスミスチャートである。 フィルタの他の例を示す模式図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、「第１前段フィルタ１９Ａ」および「第２前段フィルタ１９Ｂ」のように、同一、類似または対応する構成について、異なる大文字のアルファベットを付すことがある。また、この場合において、単に「前段フィルタ１９」のように、大文字のアルファベットを省略して両者を区別しないことがある。

（通信装置の全体構成）
図１は、実施形態に係る通信装置１の要部構成を示す模式図である。

通信装置１は、例えば、電波を受信して所定の処理を実行する装置として構成されている。通信装置１は、例えば、電波の受信側から順に、アンテナ３、フィルタモジュール５、ＲＦ−ＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）７およびＢＢ−ＩＣ（BaseBand Integrated Circuit）９が接続されて構成されている。

アンテナ３は、受信した無線信号（電波）を電気信号に変換する。フィルタモジュール５は、アンテナ３からの電気信号を増幅するとともに、当該電気信号から所定の通過帯域（後述するように複数の通過帯域）の電気信号を取り出して出力する。ＲＦ−ＩＣ７は、例えば、フィルタモジュール５からの電気信号に対して、復調、周波数の引き下げ、及びデジタル化を行う。ＢＢ−ＩＣ９は、例えば、ＲＦ−ＩＣ７からの信号に対して種々の処理を行う。

通信装置１は、種々の用途に用いられてよく、その用途に応じて、搬送周波数（フィルタモジュール５の通過帯域の周波数）、ベースバンドの周波数およびＢＢ−ＩＣ９の処理内容等が決定されてよい。例えば、通信装置１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に用いられるものである。フィルタモジュール５の通過帯域は、例えば、ＧＮＳＳの規格に従って設定されてよく、一例として、１０００ＭＨｚ以上３０００ＭＨｚ以下である。

（フィルタモジュールの構成）
フィルタモジュール５は、例えば、アンテナ３側から順に、前段増幅器１１、前段フィルタデバイス１３、後段増幅器１５および後段フィルタデバイス１７を有している。

前段増幅器１１は、入力端子１１ａおよび出力端子１１ｂを有しており、入力端子１１ａに入力された電気信号を増幅して出力端子１１ｂから出力する。入力端子１１ａは、アンテナ３に接続されている。前段増幅器１１は、例えば、いわゆる低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）によって構成されてよい。ＬＮＡのＮＦ（Noise Figure）は、例えば、０．５ｄＢ以上１ｄＢ以下である。

なお、前段増幅器１１の構成は、種々の公知の構成と同様とされてよい。特に図示しないが、前段増幅器１１は、例えば、電源端子、入力信号の基準電位端子、出力信号の基準電位端子、制御用（例えば前段増幅器１１のＯＮ・ＯＦＦ用）端子を有している。入力端子１１ａは、図示の例では１つだが、２つであってもよい。このように増幅器の構成が公知の構成とされてよいことは、後段増幅器１５についても同様である。

前段フィルタデバイス１３は、前段増幅器１１の出力端子１１ｂに接続された複数（図示の例では４つ）の第１前段フィルタ１９Ａ〜第４前段フィルタ１９Ｄを有している。各前段フィルタ１９は、入力された電気信号から所定の周波数帯（通過帯域）の信号を取り出して出力する。複数の前段フィルタ１９の通過帯域は互いに異なっている。

後段増幅器１５は、入力端子１５ａおよび出力端子１５ｂを有しており、入力端子１５ａに入力された電気信号を増幅して出力端子１５ｂから出力する。後段増幅器１５は、例えば、前段増幅器１１と同様に、ＬＮＡによって構成されている。なお、前段増幅器１１および後段増幅器１５は、互いに同一の構成（同一の製品）であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。

後段増幅器１５の入力端子１５ａは、第１前段フィルタ１９Ａ〜第４前段フィルタ１９Ｄの出力端子２５（図２参照）に接続されている。従って、複数の前段フィルタ１９それぞれの通過帯域の電気信号は、１つに纏められて後段増幅器１５に入力される。なお、図２では、出力端子２５は、複数の前段フィルタ１９のそれぞれに設けられているが、複数の前段フィルタ１９に共通して１つの出力端子２５が設けられていてもよい。

後段フィルタデバイス１７は、後段増幅器１５の出力端子１５ｂに接続された複数（図示の例では４つ）の第１後段フィルタ２１Ａ〜第４後段フィルタ２１Ｄを有している。各後段フィルタ２１は、入力された電気信号から所定の周波数帯（通過帯域）の信号を取り出して出力する。複数の後段フィルタ２１の通過帯域は互いに異なっている。

複数の後段フィルタ２１の数は、例えば、複数の前段フィルタ１９の数と同一である。また、各後段フィルタ２１の通過帯域は、符号に同一の大文字のアルファベットを付した前段フィルタ１９の通過帯域と同一である。すなわち、第１後段フィルタ２１Ａの通過帯域は、第１前段フィルタ１９Ａの通過帯域と同一である。第２後段フィルタ２１Ｂの通過帯域は、第２前段フィルタ１９Ｂの通過帯域と同一である。第３後段フィルタ２１Ｃの通過帯域は、第３前段フィルタ１９Ｃの通過帯域と同一である。第４後段フィルタ２１Ｄの通過帯域は、第４前段フィルタ１９Ｄの通過帯域と同一である。互いに同一の通過帯域の前段フィルタ１９と後段フィルタ２１とは、互いに同一の構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。

なお、通過帯域が同一といっても、互いに対応する前段フィルタ１９と後段フィルタ２１とで通過特性が厳密に一致していなくてもよいことはもちろんである。両者の通過帯域が同一か否かは、仕様書、両者の通過特性、フィルタモジュール５が適用される技術分野において要求されるフィルタリングの精度、および／または当該技術分野における技術常識等を考慮して適宜に判断されてよい。

複数の後段フィルタ２１は、それぞれ後段増幅器１５の出力端子１５ｂに接続されている。従って、複数の前段フィルタ１９それぞれの通過帯域の電気信号は、後段増幅器１５によって共に増幅された後、再度、複数の後段フィルタ２１によって、これらの通過帯域の信号に分けられる。

複数の後段フィルタ２１は、例えば、出力側が互いに接続されている。従って、複数の後段フィルタ２１によってフィルタリングされた複数の通過帯域の電気信号は、１つに纏められてＲＦ−ＩＣ７に入力される。

以上のように、フィルタモジュール５全体は、入力された電気信号から複数の通過帯域の信号を抽出し、これを纏めて出力する。この際、電気信号の増幅も行われる。また、信号の増幅および抽出は、フィルタモジュール５内において２段階で行われる。なお、前段フィルタデバイス１３は、デマルチプレクサとして捉えられてよく、後段フィルタデバイス１７またはフィルタモジュール５（前段フィルタデバイス１３および後段フィルタデバイス１７の組み合わせ）はマルチプレクサと捉えられてよい。

ＲＦ−ＩＣ７および／またはＢＢ−ＩＣ９は、不図示のデマルチプレクサを含んでおり、入力された電気信号を複数の前段フィルタ１９（後段フィルタ２１）の通過帯域（ＢＢ−ＩＣ９の場合は対応する通過帯域等）の信号に分波する。そして、ＢＢ−ＩＣ９は、分波された信号を選択的に利用する処理、および／または分波された信号を併用する処理を実行する。

（フィルタデバイスの構成）
図２は、前段フィルタデバイス１３の要部構成を示す模式図である。

前段フィルタデバイス１３は、既述の複数の前段フィルタ１９と、複数の前段フィルタ１９がそれぞれ接続されている共通端子２３と、複数の前段フィルタ１９毎に設けられた出力端子２５とを有している。

複数の前段フィルタ１９は、共通端子２３から見て互いに分岐している。具体的には、例えば、共通端子２３と複数の前段フィルタ１９とは配線２４によって接続されており、配線２４は、共通端子２３から複数の前段フィルタ１９へ延びる過程で分岐している。配線２４のうち、分岐して前段フィルタ１９の１つのみに対応する部分を分岐配線２４ａ〜２４ｄというものとする。図示の例では、配線２４は、分岐点２４ｗで二つに分岐し、さらにその分岐した２本の配線それぞれは、分岐点２４ｖまたは２４ｘで分岐配線２４ａ〜２４ｄに分岐している。

なお、図示の例とは異なり、例えば、１つの分岐点において、１本の配線から４本の分岐配線２４ａ〜２４ｄに分岐してもよいし、複数の分岐配線２４ａ〜２４ｄがそれぞれ共通端子２３に直接に接続されていてもよい（共通端子２３が分岐点であってもよい。）。

また、前段フィルタデバイス１３は、例えば、複数の前段フィルタ１９に共通の共通整合回路５１と、複数の前段フィルタ１９のうち一部又は全部（図示の例では一部（１９Ｂ及び１９Ｃ））に対して個別に設けられた個別整合回路５３Ｂおよび５３Ｃとを有している。さらに、前段フィルタデバイス１３は、前段フィルタ１９、共通整合回路５１および個別整合回路５３に基準電位を付与することに利用される基準電位部５５を有している。基準電位部５５は、例えば、特に図示しないが、外部（例えば前段フィルタデバイス１３が実装される回路基板）から基準電位が付与される端子および当該端子に接続される配線を含んで構成されている。

（フィルタの構成例）
各前段フィルタ１９は、例えば、いわゆるラダー型共振子フィルタによって構成されている。ラダー型共振子フィルタは、共通端子２３と出力端子２５との間に直列に接続された複数（１つでも可）の直列共振子２７Ｓと、その直列のライン（直列腕）と基準電位部５５とを接続する複数（１つでも可）の並列共振子２７Ｐ（並列腕）とを有している（以下、単に共振子２７といい、両者を区別しないことがある。）。

複数の直列共振子２７Ｓは、基本的に、共振周波数が互いに同等とされるとともに、反共振周波数が互いに同等とされている。複数の並列共振子２７Ｐは、基本的に、共振周波数が互いに同等とされるとともに、反共振周波数が互いに同等とされている。また、直列共振子２７Ｓの共振周波数と並列共振子２７Ｐの反共振周波数とは概ね同等とされている。これにより、並列共振子２７Ｐの共振周波数から直列共振子２７Ｓの反共振周波数までの周波数範囲よりも若干狭い範囲を通過帯域とするフィルタが構成される。

なお、直列共振子２７Ｓの数および並列共振子２７Ｐの数は、前段フィルタ１９毎に適宜に設定されてよい。また、最も共通端子２３側または最も出力端子２５側の共振子２７が、直列共振子２７Ｓおよび並列共振子２７Ｐのいずれであるかも、前段フィルタ１９毎に適宜に設定されてよい。

特に図示しないが、後段フィルタ２１それぞれは、例えば、図２に示す前段フィルタ１９と同様に、ラダー型共振子フィルタによって構成されてよい。また、複数の後段フィルタ２１は、例えば、複数の前段フィルタ１９と同様に、入力側および出力側が纏められて、入力側または出力側から見たときに互いに分岐している。

（整合回路の構成例）
共通整合回路５１は、例えば、配線２４と基準電位部５５とを接続するインダクタ５７によって構成されている。インダクタ５７の配線２４に対する接続位置は、共通端子２３から分岐点２４ｗ（別の観点では全ての前段フィルタ１９の入力側）までの間（共通端子２３および分岐点２４ｗを含む）である。インダクタ５７のインダクタンスは適宜に設定されてよい。

個別整合回路５３Ｂは、第２前段フィルタ１９Ｂを他の前段フィルタ１９から単独で分岐させる分岐点２４ｖと、第２前段フィルタ１９Ｂとの間に接続されている。個別整合回路５３Ｂは、例えば、分岐点２４ｖと第２前段フィルタ１９Ｂとの間に位置しているキャパシタ５９と、キャパシタ５９と第２前段フィルタ１９Ｂとの間の位置と、基準電位部５５との間に位置しているインダクタ６１とを有している。キャパシタ５９は、換言すれば、第２前段フィルタ１９Ｂの入力側に直列に接続されている。

同様に、個別整合回路５３Ｃは、第３前段フィルタ１９Ｃを他の前段フィルタ１９から単独で分岐させる分岐点２４ｘと、第３前段フィルタ１９Ｃとの間に接続されており、キャパシタ５９およびインダクタ６１を有している。個別整合回路５３Ｃのキャパシタ５９およびインダクタ６１の、分岐点２４ｘおよび第３前段フィルタ１９Ｃに対する接続関係は、個別整合回路５３Ｂのキャパシタ５９およびインダクタ６１の、分岐点２４ｖおよび第２前段フィルタ１９Ｂに対する接続関係と同様である。

（共振子の構成）
図３は、共振子２７の要部構成を示す模式的な平面図である。

なお、共振子２７は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいが、以下では、便宜的に、Ｄ１軸、Ｄ２軸およびＤ３軸からなる直交座標系を定義するとともに、Ｄ３軸の正側を上方として、上面、下面等の用語を用いることがある。また、平面視という場合、特に断りがない限りは、Ｄ３軸方向に見ることをいう。なお、Ｄ１軸は、後述する圧電基板の上面に沿って伝搬するＳＡＷの伝搬方向に平行になるように定義され、Ｄ２軸は、圧電基板の上面に平行かつＤ１軸に直交するように定義され、Ｄ３軸は、圧電基板の上面に直交するように定義されている。

共振子２７は、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用するＳＡＷ共振子によって構成されている。より具体的には、共振子２７は、例えば、いわゆる１ポートＳＡＷ共振子によって構成されており、紙面両側に図示された２つの配線２９（共振子２７の位置によっては配線２９は図２の配線２４によって構成される。）の一方から電気信号が入力されると所定の周波数において共振を生じ、その共振を生じた信号を２つの配線２９の他方へ出力する。

共振子２７は、例えば、圧電基板３１と、圧電基板３１の上面に設けられたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極３３と、ＩＤＴ電極３３の両側に位置する１対の反射器３５とを含んでいる。

圧電基板３１は、例えば、圧電性を有する単結晶によって構成されている。単結晶は、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）または水晶（ＳｉＯ_２）からなる。圧電基板３１のカット角、平面形状および各種寸法は適宜に設定されてよい。圧電基板３１の下面には、温度変化による共振子２７の特性変化を補償するための基板が貼り合わされていてもよい。

ＩＤＴ電極３３および反射器３５は、圧電基板３１上に設けられた層状導体によって構成されている。ＩＤＴ電極３３および反射器３５は、例えば、互いに同一の材料および厚さで構成されている。これらを構成する層状導体は、例えば、Ａｌ等の金属である。層状導体は、複数の金属層から構成されていてもよい。層状導体の厚さは、共振子２７に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。一例として、層状導体の厚さは５０ｎｍ〜６００ｎｍである。

ＩＤＴ電極３３は、１対の櫛歯電極３７を含んでいる。なお、視認性を良くするために、一方の櫛歯電極３７にはハッチングを付している。各櫛歯電極３７は、バスバー３９と、バスバー３９から互いに並列に延びる複数の電極指４１と、複数の電極指４１間においてバスバー３９から突出するダミー電極４３とを含んでいる。１対の櫛歯電極３７は、複数の電極指４１が互いに噛み合うように（交差するように）配置されている。

各電極指４１は、例えば、一定の幅でＳＡＷの伝搬方向に直交する方向（Ｄ２軸方向）に直線状に延びている。一方の櫛歯電極３７の複数の電極指４１と他方の櫛歯電極３７の複数の電極指４１とは、ＳＡＷの伝搬方向において、基本的には交互に配置されている。複数の電極指４１のピッチｐ（例えば互いに隣り合う２本の電極指４１の中心間距離）は、ＩＤＴ電極３３内において基本的に一定である。

なお、電極指４１の本数、長さおよび幅等は、共振子２７に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。なお、図３は模式図であることから、電極指４１の本数は少なく示されている。ＩＤＴ電極３３は、いわゆるアポダイズが施されてもよいし、ダミー電極４３を有さないものであってもよいし、ＩＤＴ電極３３の一部に狭ピッチ部または広ピッチ部を有するものであってもよい。

反射器３５は、例えば、ＳＡＷの伝搬方向に直交する方向に並列に延びる複数のストリップ電極（符号省略）を有する格子状に形成されている。そのピッチは、ＩＤＴ電極３３の電極指４１のピッチと同等である。反射器３５とＩＤＴ電極３３との間隔は、例えば、電極指４１のピッチと同等である。各反射器３５は、例えば、電気的に浮遊状態とされてもよいし、基準電位が付与されてもよい。

なお、特に図示しないが、圧電基板３１の上面は、ＩＤＴ電極３３および反射器３５の上から、ＳｉＯ_２またはＳｉ_３Ｎ_４等からなる保護膜によって覆われていてもよい。保護膜は、単にＩＤＴ電極３３等の腐食を抑制するためのものであってもよいし、温度補償に寄与するものであってもよい。また、保護膜が設けられる場合等において、ＩＤＴ電極３３および反射器３５の上面または下面には、ＳＡＷの反射係数を向上させるために、絶縁体または金属からなる付加膜が設けられてもよい。

ＩＤＴ電極３３によって圧電基板３１の上面に電圧が印加されることによって圧電基板３１の上面をＤ１軸方向に伝搬するＳＡＷが励振され、ピッチｐを半波長とするＳＡＷの定在波が立つ。この定在波により生じた信号は、ＩＤＴ電極３３によって取り出される。このようにして、共振子２７における共振が利用される。共振子２７の共振周波数は、定在波（ピッチｐを半波長とするＳＡＷ）の周波数と概ね同等となる。反共振周波数は、共振周波数と容量比とによって決定され、容量比は、主として圧電基板３１によって規定され、電極指４１の本数、交差幅または膜厚等によって調整される。

（圧電基板の共用）
図２に戻る。この図では、ＩＤＴ電極３３および当該ＩＤＴ電極３３を挟む１対の反射器３５の全体が長方形によって示されている。また、圧電基板３１も模式的に示されている。

各前段フィルタ１９において、複数の共振子２７は、例えば、共通の圧電基板３１に設けられている。また、複数の前段フィルタ１９は、例えば、共通の圧電基板３１に設けられている。すなわち、複数の前段フィルタ１９は、圧電基板３１を共用しつつ、それぞれのＩＤＴ電極３３を有している。共通端子２３および出力端子２５は、例えば、圧電基板３１上に設けられている。

なお、圧電基板３１の平面視における、共通端子２３、出力端子２５および複数の共振子２７の配置は、適宜に設定されてよい。図２は、あくまで模式図であり、同図のように複数の前段フィルタ１９が１列に並んでいる必要は無いし、各前段フィルタ１９において、直列共振子２７Ｓが直線状に並んでいる必要も無いし、各前段フィルタ１９において複数の並列共振子２７Ｐが複数の直列共振子２７Ｓに対して同一側（紙面下方側）に位置している必要も無い。

特に図示しないが、後段フィルタデバイス１７も同様である。すなわち、各後段フィルタ２１において、複数の共振子２７は、例えば、共通の圧電基板３１に設けられている。また、複数の後段フィルタ２１は、例えば、共通の圧電基板３１に設けられている。なお、前段フィルタデバイス１３と後段フィルタデバイス１７とは、例えば、別個の圧電基板３１に設けられている。ただし、これらを共通の圧電基板３１に設けることも可能である。

（電極膜厚）
図４は、圧電基板３１の上面の一部を示す断面図である。この図では、第１前段フィルタ１９Ａの一部と、第４前段フィルタ１９Ｄの一部とを示している。

一般には、同一の圧電基板３１上に形成されるＩＤＴ電極３３および反射器３５の膜厚（以下、電極膜厚）は、複数の共振子２７間で同一である。ただし、図示のように、電極膜厚は、複数の前段フィルタ１９間で異なっていてもよい。具体的には、例えば、少なくとも１つの前段フィルタ１９の電極膜厚は、当該前段フィルタ１９よりも通過帯域の周波数が低い（別の観点ではピッチｐが大きい）他の少なくとも１つの前段フィルタ１９の電極膜厚よりも薄くされてよい。

後述するように、本実施形態では、通過帯域が低いものから順に、第１前段フィルタ１９Ａ、第２前段フィルタ１９Ｂ、第３前段フィルタ１９Ｃ、第４前段フィルタ１９Ｄとなっている。従って、例えば、第４前段フィルタ１９Ｄのピッチｐ４は、第１前段フィルタ１９Ａのピッチｐ１よりも小さい。そして、図４では、第４前段フィルタ１９Ｄの電極膜厚ｔ４は、第１前段フィルタ１９Ａの電極膜厚ｔ１よりも薄くされている。

電極膜厚ｔ４と電極膜厚ｔ１の差は、例えば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。別の観点では、厚い電極膜厚ｔ１に対して、電極膜厚ｔ４が１．０５〜１．５０としてもよい。なお、各周波数帯に最適な電極膜厚は圧電基板材料やカット角により異なるが、例えばタンタル酸リチウム（ＬＴ）基板４２°ＹカットＸ伝搬であれば、概ね波長（ピッチの２倍）の６％〜９％で設定される。具体的には、ピッチｐ４は１．２３μｍ〜１．２９μｍであり、電極膜厚ｔ４は２００ｎｍとし、ピッチｐ１は１．５８μｍ〜１．７３μｍであり、電極膜厚ｔ１は２５０ｎｍとする。このように、通過帯域周波数の差によりピッチが異なり、電極膜厚も適切に設定される。ピッチと電極膜厚とを調整して、最適な組み合わせを設定することで、通過帯域が大きく異なり、本来ＬＴ基板のカット角を異ならせて作製するフィルタを同一基板に作製することができる。また、同一カット角の基板に複数のフィルタを作りこんでも、このように、電極膜厚を２０ｎｍ以上異ならせることで、フィルタ特性を良好に保つことができる。例えば、他のバンドの位相特性が悪化する周波数帯から通過帯域の周波数を若干ずらすことで、反射係数を高め、ロスを抑制することができる。

このような電極膜厚の差は、例えば、第１前段フィルタ１９ＡのＩＤＴ電極３３と、第４前段フィルタ１９ＤのＩＤＴ電極３３とを別個のプロセスで形成したり、第１前段フィルタ１９ＡのＩＤＴ電極３３の下部と、第４前段フィルタ１９ＤのＩＤＴ電極３３とを同一のプロセスで形成し、その後に、第１前段フィルタ１９ＡのＩＤＴ電極３３の上部を形成したりすることにより実現されてよい。膜厚が互いに異なるＩＤＴ電極３３は、例えば、膜厚が異なるだけで、互いに同一の材料によって構成されている。

なお、複数の前段フィルタ１９の電極膜厚は、通過帯域の周波数が高いものほど電極膜厚が薄くなるように全ての前段フィルタ１９間で互いに異なっていてもよいし、これらのうち２つまたは３つの前段フィルタ１９の電極膜厚（通過帯域の周波数が近いもの同士）は互いに同一とされていてもよい。また、特に図示しないが、後段フィルタデバイス１７においても、同様に、少なくとも１つの後段フィルタ２１の電極膜厚は、当該後段フィルタ２１よりも通過帯域の周波数が低い後段フィルタ２１の電極膜厚よりも薄くされてよい。もちろん、実施形態とは異なり、全ての前段フィルタ１９の電極膜厚が同一とされても構わない。

（キャパシタの構成例）
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、それぞれ個別整合回路５３のキャパシタ５９の構成例を示す模式図である。

図５（ａ）の例では、キャパシタ５９は、いわゆるチップコンデンサによって構成されている。チップコンデンサは、半田等の接合材６３によって面実装が可能なものであればよく、誘電体の材料および電極の構造等は適宜なものとされてよい。チップコンデンサとして代表的なものとしては、積層型のセラミックコンデンサを挙げることができる。また、チップコンデンサは、例えば、誘電材料の品質係数Ｑ（＝１／tanδ。tanδは誘電正接）が比較的高い、いわゆるＨｉｇｈ−Ｑ型のものであってもよい。

図示の例では、チップコンデンサからなるキャパシタ５９は、概略直方体状とされ、その長手方向両端側の表面に形成された不図示の外部電極を有している。そして、圧電基板３１上に設けられた不図示のパッドに対して実装されている。なお、キャパシタ５９は、圧電基板３１（別の観点では前段フィルタ１９または前段フィルタデバイス１３）が実装される回路基板に実装されてもよい。

図５（ｂ）の例では、キャパシタ５９は、圧電基板３１上に設けられたキャパシタ電極６５を含んでいる。キャパシタ電極６５は、ＩＤＴ電極３３と同様に、互いに噛み合う１対の櫛歯電極６７を有している。１対の櫛歯電極６７は、例えば、ＩＤＴ電極３３の１対の櫛歯電極３７と同様に、複数の電極指４１をそれぞれ有している。静電容量は、主として、互いに隣接する電極指４１同士の互いに対向する長さ（電極指４１の交差幅）、電極指４１の本数、電極膜厚および圧電基板３１の誘電率によって規定される。

ただし、キャパシタ電極６５は、ＩＤＴ電極３３とは異なり、弾性波を利用するように構成される必要はない。従って、複数の電極指４１の配列方向は、弾性波の伝搬方向（Ｄ１軸方向）でなくてよいし、複数の電極指４１のピッチは一定である必要はないし、１対の反射器３５が設けられる必要もない。キャパシタ電極６５における電極指４１のピッチｐ（図３参照）は、例えば、ＩＤＴ電極３３における電極指４１のピッチｐに比較して、大きくてもよいし、同等でもよいし、小さくてもよく、例えば、小さい。キャパシタ電極６５のピッチｐがＩＤＴ電極３３のピッチｐよりも小さい場合、その差は適宜に設定されてよいが、例えば、ＩＤＴ電極３３のピッチｐの１０％以上小さい。

図５（ｃ）の例では、キャパシタ５９は、図５（ｂ）の例と同様に、１対の櫛歯電極７１を含むキャパシタ電極６９を有している。ただし、図５（ｂ）の例とは異なり、キャパシタ電極６９は、ＩＤＴ電極３３と同様に、共振子７３を構成している。例えば、キャパシタ電極６９において、複数の電極指４１は、ＩＤＴ電極３３の複数の電極指４１と同様に、概ね一定のピッチでＳＡＷの伝搬方向に配列されている。また、キャパシタ電極６９に対して、ＳＡＷの伝搬方向の両側には、１対の反射器３５が配置されている。

ただし、キャパシタ電極６９を含む共振子７３は、共振子２７とは異なり、ラダー型フィルタの直列共振子２７Ｓまたは並列共振子２７Ｐを構成する必要はない。すなわち、共振子７３の周波数（別の観点では電極指４１のピッチｐ）は、適宜に設定されてよい。例えば、共振子７３における電極指４１のピッチｐは、共振子２７における電極指４１のピッチｐに比較して、大きくてもよいし、同等でもよいし、小さくてもよく、例えば、小さい。キャパシタ電極６５のピッチｐがＩＤＴ電極３３のピッチｐよりも小さい場合、その差は適宜に設定されてよいが、例えば、ＩＤＴ電極３３のピッチｐの１０％以上小さい。

なお、キャパシタ電極６９を含む共振子７３は反射器３５を備えていなくてもよい。また、図５（ｂ），図５（ｃ）において、キャパシタ電極６５，６９はその上面に絶縁体が位置してもよい。

上述のようなキャパシタ５９，キャパシタ電極６５，６９は、その後段に位置するフィルタの通過帯域における周波数は通過させるが、直流的には前段と切断されるためインダクタ５８とインダクタ６１とが合成されることがない。このため、個別整合回路が接続されたフィルタ１９Ｂ、１９Ｃのみ個別にアンテナ側のインピーダンスを変化させることができる。

なお、インダクタンスの発現には、チップ素子や、圧電基板を覆った樹脂などの上面に形成した金属配線など、種々の実現手段が利用可能である。

（フィルタデバイスの通過特性）
図６は、前段フィルタデバイス１３の通過帯域およびインピーダンスを示す図である。この図において、横軸ｆは周波数を示しており、縦軸｜Ｚ｜はインピーダンスの絶対値を示している。

この図では、第１前段フィルタ１９Ａの通過帯域Ｂ１、第２前段フィルタ１９Ｂの通過帯域Ｂ２、第３前段フィルタ１９Ｃの通過帯域Ｂ３および第４前段フィルタ１９Ｄの通過帯域Ｂ４が示されている。図示の例では、周波数が低い順から、通過帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４となっている。

また、図示の例では、相対的に、通過帯域Ｂ１〜Ｂ３は互いに近く、通過帯域Ｂ４は通過帯域Ｂ１〜Ｂ３から比較的離れている。一例として、通過帯域Ｂ１〜Ｂ３は、１１００ＭＨｚ以上１３００ＭＨｚ以下の範囲に収まっており、通過帯域Ｂ４は、１５００ＭＨｚ以上１６００ＭＨｚ以下の範囲に収まっている。また、例えば、通過帯域Ｂ１〜Ｂ３が収まっている周波数の幅は、これらのうち最も通過帯域Ｂ４に近いもの（図示の例では通過帯域Ｂ３）と、通過帯域Ｂ４との間の幅（周波数差）以下である。

図７（ａ）〜図７（ｄ）は、共通端子２３から、各前段フィルタ１９に対応する出力端子２５への通過特性の一例を示す図である。また、図８（ａ）〜図８（ｄ）は、図７（ａ）〜図７（ｄ）の一部を拡大して示す図である。

具体的には、図７（ａ）および図８（ａ）は、第１前段フィルタ１９Ａに対応している。図７（ｂ）および図８（ｂ）は、第２前段フィルタ１９Ｂに対応している。図７（ｃ）および図８（ｃ）は、第３前段フィルタ１９Ｃに対応している。図７（ｄ）および図８（ｄ）は、第４前段フィルタ１９Ｄに対応している。

これらの図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸は通過特性（ｄＢ）を示している。これらの図は、シミュレーション計算から得られている。これらの図では、通過帯域Ｂ１〜Ｂ４も矢印で示されている。

これらの図に示されているように、通過特性は、通過帯域において高くなり、通過帯域外において低くなる。その具体的な値は、要求される仕様等に応じて適宜に設定されてよい。

（フィルタデバイスのインピーダンス）
図６に戻り、プロットＰ１〜Ｐ４は、前段フィルタデバイス１３のインピーダンスの絶対値を示している。このインピーダンスは、共通端子２３から複数の前段フィルタ１９側を見たインピーダンスである。別の観点では、図示のインピーダンスは、複数の前段フィルタ１９全体としてのインピーダンスである。

前段フィルタデバイス１３のインピーダンスは、周波数依存性を有している。前段フィルタデバイス１３のインピーダンスは、少なくとも複数の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４における値が互いに概ね同等になるように設定される。図６では、通過帯域Ｂ１〜Ｂ４それぞれの中央の周波数における｜Ｚ｜の値を示すプロットＰ１〜Ｐ４が互いに同一の｜Ｚ｜の値を示しており、これにより、インピーダンスが複数の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４で概ね同等であることが模式的に示されている。実際には、図示の例よりもばらつきが存在してもよい。

図９（ａ）〜図９（ｄ）は、スミスチャートであり、前段フィルタデバイス１３のインピーダンスの値（線Ｌｎ１〜Ｌｎ４）を反射係数平面において示している。図９（ａ）は、通過帯域Ｂ１におけるインピーダンスを示している。図９（ｂ）は、通過帯域Ｂ２におけるインピーダンスを示している。図９（ｃ）は、通過帯域Ｂ３におけるインピーダンスを示している。図９（ｄ）は、通過帯域Ｂ４におけるインピーダンスを示している。インピーダンスは、周波数依存性を有しており、各通過帯域内においても変化することから、これらの図において線により示されている。これらの図は、シミュレーション計算によって得られている。

スミスチャートの中心点において反射係数は０である。その反射係数０の点を中心とする円Ｃ１は、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の値が２となる値を示している。前段フィルタデバイス１３が適用される具体的な技術分野または製品にもよるが、インピーダンスが円Ｃ１の内部に位置すれば、インピーダンス整合に関して要求される仕様は概ね満たされると考えられる。そして、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示されているように、本実施形態の前段フィルタデバイス１３では、インピーダンスは、通過帯域Ｂ１〜Ｂ４のいずれにおいても、上記の円Ｃ１に収まっている。

別の観点では、キャパシタ５９のキャパシタンスおよびインダクタ６１のインダクタンス等は、共通端子２３から前段フィルタデバイス１３側を見たインピーダンスの、通過帯域Ｂ１〜Ｂ４それぞれにおける値が、円Ｃ１内に収まるように設定されている。

以上のとおり、本実施形態では、前段フィルタデバイス１３は、共通端子２３と、３以上の前段フィルタ１９と、個別整合回路５３とを有している。３以上の前段フィルタ１９は、共通端子２３に接続され、共通端子２３から見て互いに分岐しており、通過帯域Ｂ１〜Ｂ４が互いに異なる。個別整合回路５３は、３以上の前段フィルタ１９のうちの第１フィルタ（第２前段フィルタ１９Ｂまたは第３前段フィルタ１９Ｃ。以下、第２前段フィルタ１９Ｂを例に取る。）と、分岐点２４ｖとの間に接続されている。分岐点２４ｖは、共通端子２３から見て第２前段フィルタ１９Ｂが他の前段フィルタ１９から分岐して単独になる分岐点である。第２前段フィルタ１９Ｂの通過帯域Ｂ２は、３以上の前段フィルタ１９の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４のうちの最も周波数が低い通過帯域Ｂ１および最も周波数が高い通過帯域Ｂ４の間に位置する。個別整合回路５３Ｂは、キャパシタ５９とインダクタ６１とを有している。キャパシタ５９は、分岐点２４ｖと第２前段フィルタ１９Ｂとの間に位置している。インダクタ６１は、キャパシタ５９と第２前段フィルタ１９Ｂとの間の位置と、基準電位部５５との間に位置している。

従って、例えば、共通端子２３と前段フィルタ１９との間にキャパシタ５９およびインダクタ６１を介在させることになり、各前段フィルタ１９のインピーダンスの、他の前段フィルタ１９の通過帯域における位相回転を調整できる。その結果、インピーダンスを好適に整合させることができる。特に、複数の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４のうち最も周波数が低い通過帯域Ｂ１および最も周波数が高い通過帯域Ｂ４の間の通過帯域Ｂ２および／またはＢ３に対応する前段フィルタ１９（１９Ｂおよび／または１９Ｃ）に個別整合回路５３を接続することから、インピーダンスの容量性および誘導性の少なくとも一部を相殺させることが容易である。具体的には、以下のとおりである。

図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、前段フィルタ１９のインピーダンスの値を示すスミスチャートである。図示のインピーダンスの値は、シミュレーション計算によって得られている。図１２（ａ）は、通過帯域Ｂ１におけるインピーダンスの値を示している。図１２（ｂ）は、通過帯域Ｂ２におけるインピーダンスの値を示している。図１２（ｃ）は、通過帯域Ｂ３におけるインピーダンスの値を示している。図１２（ｄ）は、通過帯域Ｂ４におけるインピーダンスの値を示している。

これらの図において、線Ｌｎ１は、第１前段フィルタ１９Ａのインピーダンスの値を示している。線Ｌｎ２は、第２前段フィルタ１９Ｂのインピーダンスの値を示している。線Ｌｎ３は、第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンスの値を示している。線Ｌｎ４は、第４前段フィルタ１９Ｄのインピーダンスの値を示している。

図１２（ａ）〜図１２（ｄ）において線Ｌｎ１〜Ｌｎ４で示されているインピーダンスの値は、図９（ａ）〜図９（ｄ）とは異なり、複数の前段フィルタ１９が互いに接続されていない状態でのものである。すなわち、複数の前段フィルタ１９は、実施形態とは異なり、共通端子２３に共に接続されておらず、また、個別整合回路５３は設けられていないものと仮定している。

図１２（ａ）に示すように、通過帯域Ｂ１においては、通過帯域Ｂ１に対応する第１前段フィルタ１９Ａのインピーダンスの値は、ＶＳＷＲの値が２である値を示す円Ｃ１内に収まっている。一方、それ以外の前段フィルタ１９のインピーダンスの値は、反射係数が０であるスミスチャートの中心点から離れている。

同様に、通過帯域Ｂ２においては、第２前段フィルタ１９Ｂのインピーダンスの値のみが円Ｃ１内に収まる（図１２（ｂ））。通過帯域Ｂ３においては、第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンスの値のみが円Ｃ１内に収まる（図１２（ｃ））。通過帯域Ｂ４においては、第４前段フィルタ１９Ｄのインピーダンスの値のみが円Ｃ１内に収まる（図１２（ｄ））。

ここで、最も周波数が低い通過帯域Ｂ１において（図１２（ａ））、最も周波数が高い通過帯域Ｂ４を有する第４前段フィルタ１９Ｄのインピーダンスの値（線Ｌｎ４）は、容量性になっている。また、最も周波数が高い通過帯域Ｂ４において（図１２（ｄ））、最も周波数が低い通過帯域Ｂ１を有する第１前段フィルタ１９Ａのインピーダンスの値（線Ｌｎ１）は、容量性になっている。

一方、上記以外の、各通過帯域における、他の通過帯域に対応する前段フィルタ１９のインピーダンスは、誘導性になったり、容量性になったりしている。例えば、通過帯域Ｂ１（図１２（ａ））においては、第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンス（線Ｌｎ３）が誘導性である。通過帯域Ｂ２（図１２（ｂ））においては、第１前段フィルタ１９Ａおよび第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンス（線Ｌｎ１およびＬｎ３）が誘導性である。通過帯域Ｂ３（図１２（ｃ））においては、第２前段フィルタ１９Ｂのインピーダンス（線Ｌｎ２）が誘導性である。通過帯域Ｂ４（図１２（ｄ））においては、第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンス（線Ｌｎ３）が誘導性である。

従って、第１前段フィルタ１９Ａおよび第４前段フィルタ１９Ｄを除く他の前段フィルタ１９（１９Ｂおよび／または１９Ｃ）にインダクタ６１を接続し、第２前段フィルタ１９Ｂおよび／または第３前段フィルタ１９Ｃのインピーダンスを誘導性に調整することによって、複数の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４のいずれにおいても、他の通過帯域に対応する複数の前段フィルタ１９のインピーダンスの容量性と誘導性とが相殺されるようにインピーダンス整合を図ることが容易化される。

各通過帯域において、他の通過帯域に対応する複数の前段フィルタ１９のインピーダンスの容量性と誘導性とが相殺されることによって、例えば、共通端子２３から複数の前段フィルタ１９側を見ると、他の通過帯域の前段フィルタ１９のインピーダンスは、開放端のインピーダンスに近づき、反射係数は１に近づく。その結果、例えば、各通過帯域の前段フィルタ１９のインピーダンスに及ぼす他の通過帯域の前段フィルタ１９の影響が低減される。

より具体的には、最も周波数の高い通過帯域Ｂ４を有するフィルタ１７Ｄは、そのほかのフィルタの通過帯域において全て容量性になっている（図１２（ａ）〜図１２（ｃ））。また、最も周波数の低い通過帯域Ｂ１を有するフィルタ１７Ａは、そのほかのフィルタの通過帯域において誘導性から容量性にふれていき、通過帯域Ｂ４の周波数帯には容量性が大きくなっている（図１２（ｂ）〜図１２（ｄ））。このように、最も周波数の高い通過帯域を備えるフィルタ１７Ｄと、最も周波数の低い通過帯域を備えるフィルタ１７Ａとが共に容量性にふれる傾向を有しているため、それ以外の中間の周波数の通過帯域を備えるフィルタ（１９Ｂ，１９Ｃ）は誘導性にふれるよう、個別整合回路で調整している。
なお、個別整合回路における容量は、圧電基板上のＩＤＴ電極によっても得られ、電極ピッチを通過帯域近傍で共振・反共振が生じないように適宜設定することで容量として利用できる。また、個別整合回路におけるキャパシタにＩＤＴ電極を用いる場合には、ダミー電極，反射器等を省略し小型化することもできるし、ＩＤＴ電極の向きを弾性波の伝搬方向と異なる方向に傾けてもよい。

図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、既に述べたように、複数の前段フィルタ１９が共通端子２３に共に接続されておらず、かつ個別整合回路５３が設けられていない状態を仮定したシミュレーション計算結果である。一方、図９（ａ）〜図９（ｄ）は、複数の前段フィルタ１９が共通端子２３に共に接続されていること、および個別整合回路５３が設けられていることを除いて、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）と同様の条件で行ったシミュレーション計算結果である。そして、個別整合回路５３によって、容量性および誘導性の少なくとも一部を相殺することによって、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）に示されるインピーダンスに対する、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示されるインピーダンスの変化は低減されている。

その結果、例えば、各前段フィルタ１９の自己の通過帯域におけるインピーダンスが円Ｃ１に収まっていれば（図１２（ａ）〜図１２（ｄ））、複数の前段フィルタ１９を共通端子２３に共に接続しても、共通端子２３から前段フィルタデバイス１３側を見た各通過帯域におけるインピーダンスは、円Ｃ１に収まることが期待される。すなわち、設計が容易化される。

図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、図７（ａ）〜図７（ｄ）および図８（ａ）〜図８（ｄ）と同様の図であり、共通端子２３から、各前段フィルタ１９に対応する出力端子２５への通過特性の一例を示している。さらに、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）では、他の前段フィルタ１９による損失も示されている。また、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）の一部を拡大して示す図である。

具体的には、図１０（ａ）および図１１（ａ）は、第１前段フィルタ１９Ａの通過特性と、他の前段フィルタ１９による損失を示している。図１０（ｂ）および図１１（ｂ）は、第２前段フィルタ１９Ｂの通過特性と、他の前段フィルタ１９による損失を示している。図１０（ｃ）および図１１（ｃ）は、第３前段フィルタ１９Ｃの通過特性と、他の前段フィルタ１９による損失を示している。図１０（ｄ）および図１１（ｄ）は、第４前段フィルタ１９Ｄの通過特性と、他の前段フィルタ１９による損失を示している。

これらの図において、線Ｌｎ１は、第１前段フィルタ１９Ａに対応し、線Ｌｎ２は、第２前段フィルタ１９Ｂに対応し、線Ｌｎ３は、第３前段フィルタ１９Ｃに対応し、線Ｌｎ４は、第４前段フィルタ１９Ｄに対応している。これらの図において、損失は、通過特性とは逆に、紙面下方（縦軸の下方）ほど値が大きい。これらの図は、シミュレーション計算によって得られている。その条件は、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）と同様である。

各通過帯域において、他の通過帯域の前段フィルタ１９による損失を示す線は、０に近いほどよい。例えば、通過帯域Ｂ１を有する第１前段フィルタ１９Ａの通過特性（線Ｌｎ１）を示す図１１（ａ）において、通過帯域Ｂ２〜Ｂ４に対応する第２前段フィルタ１９Ｂ〜第４前段フィルタ１９Ｄによる損失（線Ｌｎ２〜Ｌｎ４）は、０に近いほどよい。

ここで、例えば、通過帯域Ｂ２を有する第２前段フィルタ１９Ｂの通過特性（線Ｌｎ２）を示す図１１（ｂ）において、通過帯域Ｂ２の高周波側において、通過帯域Ｂ３を有する第３前段フィルタ１９Ｃによる損失（線Ｌｎ３）が相対的に大きくなっている。また、例えば、通過帯域Ｂ３を有する第３前段フィルタ１９Ｃの通過特性（線Ｌｎ３）を示す図１１（ｃ）において、通過帯域Ｂ３の低周波側において、通過帯域Ｂ１を有する第１前段フィルタ１９Ａによる損失（線Ｌｎ１）が相対的に大きくなっている。

このような損失も、例えば、個別整合回路５３によって、各通過帯域において、他の通過帯域に対応する前段フィルタ１９の反射係数を１に近づけることによって、低減することができる。

個別整合回路５３のキャパシタ５９は、例えば、位相回転の調整の他、インダクタ６１のインダクタンスが共通端子２３側のインダクタンスと合成されてしまうおそれを低減することに寄与可能である。この観点からは、キャパシタ５９は、直後の前段フィルタ１９の通過帯域（Ｂ２またはＢ３）の信号の通過特性が高くなるように容量等の特性が設定されてよい。

また、キャパシタ５９は、キャパシタ５９の直後の前段フィルタ１９の通過帯域（Ｂ２またはＢ３）の外側において、その分岐路の反射係数を高くすることに寄与可能である。この観点から、キャパシタ５９の容量等の特性が設定されてもよい。

本実施形態では、複数の前段フィルタ１９それぞれは、圧電基板３１と、圧電基板３１上に位置する励振電極（ＩＤＴ電極３３）とを有している弾性波フィルタを含んでいる。

弾性波フィルタの励振電極は、圧電基板３１に電圧を印加して弾性波を生じさせるように互いに対向する１対の電極（例えば１対の櫛歯電極３７）を含むから、前段フィルタ１９のインピーダンスは、通過帯域から離れると、容量性となりやすい。従って、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）を参照して説明した効果が奏されやすくなる。

本実施形態では、複数の前段フィルタ１９は、圧電基板３１を共有しているとともに、それぞれの励振電極（ＩＤＴ電極３３）を有している。

本実施形態とは異なり、複数の前段フィルタ１９が別個のチップとされている場合（このような態様も本開示に係る技術に含まれる。）、複数のチップが実装される実装基板が前段フィルタデバイス１３のインピーダンスに影響を及ぼすおそれがある。しかし、上記のように圧電基板３１の共用によって１個のチップにすることにより、そのようなおそれが低減される。すなわち、設計したインピーダンスの値を実現することが容易である。

本実施形態では、前段フィルタ１９は、ＳＡＷフィルタである。キャパシタ５９は、チップコンデンサを含んでいてよい。

この場合、例えば、キャパシタ５９の直後の前段フィルタ１９の通過帯域（Ｂ２またはＢ３）の外側において、キャパシタ５９の反射係数を高くすることが容易である。その結果、例えば、キャパシタ５９の直後の前段フィルタ１９以外の前段フィルタ１９の通過帯域における損失を低減することができる。ＳＡＷフィルタからなる前段フィルタ１９に、他の前段フィルタ１９の通過帯域の信号が入力されると、圧電基板３１に付与されたエネルギーがバルク波に変換されてしまい、損失が増加するおそれがある。従って、チップコンデンサからなるキャパシタ５９は、前段フィルタ１９がＳＡＷフィルタである場合に特に有効である。

本実施形態では、キャパシタ５９は、圧電基板３１上に位置しており、複数の電極指４１をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極６７を含んでいてもよい。

この場合、例えば、チップコンデンサによってキャパシタ５９を構成する場合に比較して、前段フィルタデバイス１３の小型化が容易である。また、電極指４１の本数または長さ等を調整することによって容量を微調整できるから、インピーダンス整合の微調整が容易である。

本実施形態では、前段フィルタ１９の励振電極（ＩＤＴ電極３３）は、複数の電極指４１をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極３７を含み、弾性波共振子（ＳＡＷ共振子２７）を構成している。キャパシタ５９の１対の櫛歯電極６７は弾性波共振子（ＳＡＷ共振子７３）を構成していてもよい。また、キャパシタ５９の１対の櫛歯電極６７における電極指４１のピッチは、ＩＤＴ電極３３の１対の櫛歯電極６７における電極指４１のピッチよりも小さくてよい。

この場合も、キャパシタ５９を１対の櫛歯電極６７によって構成するから、例えば、小型化およびインピーダンスの微調整が容易である。図１１（ｄ）に示されているように、通過帯域（Ｂ４）よりも周波数が低い他の通過帯域（Ｂ１〜Ｂ３）を有する前段フィルタ１９は、前記の通過帯域（Ｂ４）において損失を生じにくい。キャパシタ５９が構成する共振子７３についても同様のことがいえる。従って、例えば、キャパシタ５９の電極指ピッチを相対的に小さくすることによって、損失が低減される。

本実施形態では、複数の前段フィルタ１９それぞれにおいて、励振電極（ＩＤＴ電極３３）は、複数の電極指４１をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極３７を含み、弾性波共振子（ＳＡＷ共振子２７）を構成している。複数の前段フィルタ１９において、最も周波数が高い通過帯域Ｂ４を有する第４前段フィルタ１９Ｄの１対の櫛歯電極３７は、最も周波数が低い通過帯域Ｂ１を有する第１前段フィルタ１９Ａの１対の櫛歯電極３７よりも薄い。

ＩＤＴ電極３３では、その膜厚が薄いほど、高い周波数における損失が少なくなる傾向がある。従って、前段フィルタデバイス１３内の複数のＩＤＴ電極３３の膜厚を複数の前段フィルタ１９の通過帯域に応じて異ならせることによって、損失を少なくすることができる。

本実施形態では、フィルタモジュール５は、上記のような前段フィルタデバイス１３と、前段フィルタデバイス１３の出力側に入力端子が接続されている１以上の後段増幅器１５と、１以上の後段増幅器１５の出力端子に接続されている複数の後段フィルタ２１と、を有している。複数の後段フィルタ２１は、複数の前段フィルタ１９の複数の通過帯域Ｂ１〜Ｂ４を通過帯域としている。

従って、例えば、２重にフィルタリングがなされることになり、フィルタリングの精度が向上する。また、例えば、共通端子２３から見て、インピーダンスに関して後段増幅器１５以降は実質的に見えなくなる。これにより、例えば、インピーダンス整合に関する設計が容易化される。また、個別整合回路５３が設けられることによって、後段増幅器１５から見ても、前段フィルタデバイス１３のインピーダンスは、適切に整合が図られてることが期待される。

なお、以上の実施形態において、前段フィルタデバイス１３はフィルタデバイスの一例である。複数の前段フィルタ１９は３以上のフィルタの一例であり、第２前段フィルタ１９Ｂまたは第３前段フィルタ１９Ｃは第１フィルタの一例である。個別整合回路５３は整合回路の一例である。ＩＤＴ電極３３は励振電極の一例である。

本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

例えば、フィルタを構成する共振子は、ＩＤＴ電極を励振電極とするものに限定されず、圧電薄膜共振子であってもよい。弾性波は、ＳＡＷに限定されず、例えば、バルク波または弾性境界波（ただしＳＡＷの一種と捉えられてよい。）であってもよい。

フィルタは、ラダー型共振子フィルタに限定されない。例えば、フィルタは、多重モード型弾性波フィルタであってもよい。なお、本開示において、多重モードはダブルモードを含むものとする。

図１３は、共振子型フィルタの一種である多重モード型弾性波フィルタ８１の構成を示す模式的な平面図である。フィルタ８１は、圧電基板３１と、圧電基板３１上に位置している複数のＩＤＴ電極３３および１対の反射器３５とを有している。複数のＩＤＴ電極３３は、弾性波（例えばＳＡＷ）の伝搬方向に配列されている。１対の反射器３５は、ＳＡＷの伝搬方向において複数のＩＤＴ電極３３の両側に位置している。このようなフィルタ８１は、例えば、前段フィルタデバイス１３および／または後段フィルタデバイス１７に含まれるいずれかのフィルタとして用いられてよい。

通信装置は、受信機能に代えて、または加えて、送信機能を有してよい。フィルタモジュールおよびフィルタデバイスについても同様である。フィルタモジュールは、２段のフィルタデバイスを有さず、前段フィルタデバイスのみを有していてもよい。後段増幅器は、複数の前段フィルタの全てに対して個別に設けられていてもよいし、複数の前段フィルタをいくつかのグループに分けたグループ毎に設けられていてもよい。

実施形態では、前段フィルタデバイス１３は、共通端子２３に入力された信号を複数の前段フィルタ１９によってフィルタリングするものであった。ただし、フィルタデバイスは、複数のフィルタによってフィルタリングした信号を共通端子から出力するものであってもよい。この場合であっても、本開示の技術によって、例えば、共通端子から複数のフィルタ側を見たインピーダンスの値を好適に調整することができる。

整合回路（個別整合回路５３）は、最も周波数が高い通過帯域と、最も周波数が低い通過帯域との間の通過帯域のフィルタ（１９Ｂおよび／または１９Ｃ）だけでなく、最も周波数が低い通過帯域のフィルタ（１９Ａ）および／または最も周波数が高い通過帯域のフィルタ（１９Ｄ）について設けられてもよい。また、整合回路（５３）は、全てのフィルタ（１９Ａ〜１９Ｄ）について設けられてもよい。

１…通信装置、５…フィルタモジュール、１３…前段フィルタデバイス（フィルタデバイス）、１９Ｂ…第２前段フィルタ（第１フィルタ）、２３…共通端子、２４ｖ，２４ｘ…分岐点、５３Ｂ…個別整合回路（整合回路）、５９…キャパシタ、６１…インダクタ、Ｂ１〜Ｂ４…通過帯域。

Claims (11)

1. 共通端子と、
   前記共通端子に接続され、前記共通端子から見て互いに分岐しており、通過帯域が互いに異なる３以上のフィルタと、
   前記３以上のフィルタのうちの第１フィルタと、前記共通端子から見て当該第１フィルタが前記３以上のフィルタのうちの他のフィルタから分岐して単独になる分岐点との間に接続されている整合回路と、
   を有しており、
   前記第１フィルタの通過帯域は、前記３以上のフィルタの通過帯域のうちの最も周波数が低い通過帯域および最も周波数が高い通過帯域の間に位置し、
   前記整合回路は、
   前記分岐点と前記第１フィルタとの間に位置しているキャパシタと、
   前記キャパシタと前記第１フィルタとの間の位置と、基準電位部との間に位置しているインダクタと、を有しており、
   前記最も周波数が高い通過帯域において、
   前記３以上のフィルタのうちの前記最も周波数が低い通過帯域を有するフィルタのインピーダンスは容量性であり、かつ
   前記第１フィルタのインピーダンスは誘導性であり、
   前記最も周波数が低い通過帯域において、
   前記３以上のフィルタのうちの前記最も周波数が高い通過帯域を有するフィルタのインピーダンスは容量性であり、かつ
   前記第１フィルタのインピーダンスは誘導性である
   フィルタデバイス。
2. 前記３以上のフィルタそれぞれは、圧電基板と、当該圧電基板上に位置する励振電極とを有している弾性波フィルタを含んでいる
   請求項１に記載のフィルタデバイス。
3. 前記３以上のフィルタの少なくともいずれか１つは、多重モード型弾性波共振子を含んでいる
   請求項２に記載のフィルタデバイス。
4. 前記３以上のフィルタは、前記圧電基板を共有しているとともに、それぞれの前記励振電極を有している
   請求項２または３に記載のフィルタデバイス。
5. 前記弾性波フィルタは、弾性表面波フィルタであり、
   前記キャパシタは、チップコンデンサを含んでいる
   請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィルタデバイス。
6. 前記キャパシタは、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を前記圧電基板上に有している
   請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィルタデバイス。
7. 前記励振電極は、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を含み、弾性波共振子を構成しており、
   前記キャパシタの前記１対の櫛歯電極は弾性波共振子を構成しており、
   前記キャパシタの前記１対の櫛歯電極における前記電極指のピッチは、前記励振電極の前記１対の櫛歯電極における前記電極指のピッチよりも小さい
   請求項６に記載のフィルタデバイス。
8. 前記３以上のフィルタそれぞれにおいて、前記励振電極は、複数の電極指をそれぞれ有して互いに噛み合っている１対の櫛歯電極を含み、弾性波共振子を構成しており、
   前記３以上のフィルタにおいて、前記最も周波数が高い通過帯域を有するフィルタの前記１対の櫛歯電極は、前記最も周波数が低い通過帯域を有するフィルタの前記１対の櫛歯電極よりも薄い
   請求項２〜７のいずれか１項に記載のフィルタデバイス。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルタデバイスと、
   前記フィルタデバイスの出力側に入力端子が接続されている１以上の増幅器と、
   前記１以上の増幅器の出力端子に接続されている、前記３以上のフィルタの通過帯域を通過帯域としている３以上の後段フィルタと、
   を有しているフィルタモジュール。
10. 前記３以上の後段フィルタは、圧電基板と、当該圧電基板上に位置する励振電極とを有している弾性波フィルタを含んでいる
    請求項９に記載のフィルタモジュール。
11. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルタデバイスと、
    前記フィルタデバイスの前記共通端子およびその反対側の一方に接続されたアンテナと、
    前記フィルタデバイスの前記共通端子およびその反対側の他方に接続されたＲＦ−ＩＣと、
    を有している通信装置。

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