JP6930463B2 - マルチプレクサ、および、通信装置 - Google Patents

マルチプレクサ、および、通信装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6930463B2
JP6930463B2 JP2018042108A JP2018042108A JP6930463B2 JP 6930463 B2 JP6930463 B2 JP 6930463B2 JP 2018042108 A JP2018042108 A JP 2018042108A JP 2018042108 A JP2018042108 A JP 2018042108A JP 6930463 B2 JP6930463 B2 JP 6930463B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
band
multiplexer
signal path
inductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018042108A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019161309A (ja
Inventor
駿 原田
駿 原田
幸哉 山口
幸哉 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2018042108A priority Critical patent/JP6930463B2/ja
Priority to US16/274,276 priority patent/US10715097B2/en
Priority to CN201910167058.8A priority patent/CN110247669B/zh
Publication of JP2019161309A publication Critical patent/JP2019161309A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6930463B2 publication Critical patent/JP6930463B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H7/461Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source particularly adapted for use in common antenna systems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0538Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0542Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H7/466Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source particularly adapted as input circuit for receivers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0538Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0566Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72Networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/50Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375Passband transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Description

本発明は、複数のフィルタを備えるマルチプレクサ、および、通信装置に関する。
近年、携帯電話端末等の通信装置について、1つの端末で複数の周波数帯域および複数の無線方式、いわゆるマルチバンド化およびマルチモード化に対応するため、高周波信号を周波数帯域ごとに分離(分波)するマルチプレクサが広く用いられている。この種のマルチプレクサとして、特許文献1には、複数のフィルタを備えるマルチプレクサが開示されている。このマルチプレクサでは、各フィルタから引き出された配線が、共通接続点にて結線され、アンテナ側の共通端子に接続されている。
国際公開第2011/077773号
マルチプレクサでは、マルチプレクサの特性の劣化を抑制するために、共通接続点から各フィルタまでの信号経路が短くなるように構成される。
また、マルチプレクサには、各フィルタの通過帯域における挿入損失が大きくなること抑制するために、共通接続点から見た各フィルタについて、自帯域におけるインピーダンスの整合をとりつつ、相手帯域におけるインピーダンスを大きくすることが要求される。このような要求にこたえるために、例えば、共通接続点と複数のフィルタのうちの所定のフィルタとの間に、位相調整素子であるインダクタを直列に配置する構成が考えられる。
しかし、共通接続点と上記所定のフィルタとの間にインダクタを配置すると、共通接続点から上記所定のフィルタまでの信号経路を短くすることができず、マルチプレクサの特性が劣化するという問題がある。
そこで、本発明は、位相調整素子であるインダクタを備えるマルチプレクサについて特性の劣化を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、第1信号経路上に配置された第1フィルタと、前記第1信号経路と異なる第2信号経路上に配置され、前記第1フィルタと通過帯域が異なる第2フィルタと、前記第1信号経路および前記第2信号経路が互いに接続された接続点である共通接続点と、前記第1信号経路および前記第2信号経路のそれぞれと異なる第3信号経路上に配置された第3フィルタと、を備えるマルチプレクサであって、前記第1信号経路のうちの前記共通接続点と前記第1フィルタとを繋ぐ経路上に直列配置されたインダクタをさらに備え、前記第1信号経路上において、前記共通接続点と前記インダクタとを繋ぐ距離は、前記インダクタと前記第1フィルタとを繋ぐ距離よりも短く、前記第3信号経路は、前記共通接続点に接続され、前記第3フィルタは、前記第1フィルタよりも通過帯域が高く、前記第1フィルタ、前記第2フィルタおよび前記第3フィルタのそれぞれは、受信フィルタであり、前記第1フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand3であり、前記第2フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand1であり、前記第3フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand40である。
このように、第1信号経路において、共通接続点とインダクタとを繋ぐ距離を、インダクタと第1フィルタとを繋ぐ距離よりも短くすることで、第1フィルタにおいて相手帯域となる第2フィルタの通過帯域の減衰量を大きくすることができる。これにより、第2フィルタの通過帯域の挿入損失が大きくなることを抑制でき、マルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。また、第1フィルタにおいて相手帯域となる第3フィルタの通過帯域の減衰量を大きくすることができるので、第3フィルタの通過帯域の挿入損失が大きくなることを抑制でき、マルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。また、Band3、Band1およびBand40を有するマルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
また、前記第1信号経路上において、前記共通接続点と前記インダクタとは第1配線によって接続され、前記インダクタと前記第1フィルタとは第2配線によって接続され、前記第1配線の長さは、前記第2配線の長さよりも短くてもよい。
このように、第1信号経路上において、共通接続点とインダクタとを接続する第1配線を、インダクタと第1フィルタとを接続する第2配線よりも短くすることで、第1配線によって発生する浮遊容量を小さくすることができる。これにより、第1フィルタにおいて相手帯域となる第2フィルタの通過帯域の減衰量を大きくすることができるので、第2フィルタの通過帯域の挿入損失が大きくなることを抑制でき、マルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
また、前記インダクタは、コイル状導体を有していてもよい。
これによれば、コイル状導体を有するインダクタは、他のインダクタに比べ、大きなインダクタンス値を有する。よって、インダクタによる位相調整範囲を大きく確保することができるため、位相調整を狙い通りに行うことができる。
また、前記第1信号経路上において前記共通接続点と前記第1フィルタとを繋ぐ距離は、前記第2信号経路上において前記共通接続点と前記第2フィルタとを繋ぐ距離よりも長くてもよい。
これによれば、第1信号経路の距離が長くなるような設計上の制約がある場合であっても、第1信号経路において、共通接続点とインダクタとを繋ぐ距離を、インダクタと第1フィルタとを繋ぐ距離よりも短くすることで、マルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
また、前記第1フィルタは、前記第2フィルタよりも通過帯域が低くてもよい。
これによれば、第1フィルタよりも高い通過帯域を有する第2フィルタの通過帯域において、例えば、共通接続点とインダクタとの間の経路にて発生する浮遊容量を起因とする高次モードスプリアスの発生を抑制することができ、挿入損失が大きくなることを抑制できる。
また、マルチプレクサは、スイッチ共通端子および複数の選択端子を有するスイッチと、前記複数の選択端子のうちの第1選択端子に接続され、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタと通過帯域が異なる第4フィルタと、をさらに備え、前記共通接続点は、前記複数の選択端子のうちの前記第1選択端子と異なる第2選択端子に接続されていてもよい。
これによれば、第1フィルタにおいて相手帯域となる第4フィルタの通過帯域の減衰量を大きくすることができるので、第4フィルタの通過帯域の挿入損失が大きくなることを抑制でき、マルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
また、前記スイッチは、前記スイッチ共通端子と前記第1選択端子との接続、および、前記スイッチ共通端子と前記第2選択端子との接続を同時に行う1以上のスイッチ素子を有していてもよい。
これによれば、マルチプレクサを用いて、複数の通過帯域の信号を同時に無線通信することができる。
また、前記第4フィルタの通過帯域は、3GPPにおけるBand7であってもよい。
これによれば、Band7を有するマルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
本実施の形態に係る通信装置は、上記マルチプレクサと、信号処理回路とを備える。
これにより、特性劣化が抑制されたマルチプレクサを有することにより、通信品質が向上された通信装置を提供できる。
本発明によれば、位相調整素子であるインダクタを備えるマルチプレクサの特性の劣化を抑制することができる。
実施の形態1に係るマルチプレクサが備える第1フィルタ、第2フィルタ、第3フィルタ、共通接続点およびインダクタを示す回路構成図である。 実施の形態1に係るマルチプレクサを基板に垂直な方向から見た場合の平面図である。 実施の形態1に係るマルチプレクサを構成するインダクタおよび配線の一部を基板に垂直な方向から見た場合の平面図である。 実施の形態1において、共通接続点から第1フィルタ単体を見た場合の、Band1におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。 実施の形態1において、共通接続点から第1フィルタ単体を見た場合の、Band40におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。 実施の形態1に係るマルチプレクサの共通端子と第2端子との間の、Band1における通過特性を示す図である。 実施の形態1に係るマルチプレクサの共通端子と第3端子との間の、Band40における通過特性を示す図である。 実施の形態1のマルチプレクサの共通端子と第1端子との間の、Band3における通過特性を示す図である。 実施の形態1における共通接続点および第1フィルタ間の回路構成を等価回路として示す図である。 図6に示す等価回路について、視点i1、i2、i3、i4のそれぞれの位置から第1フィルタを見た場合のインピーダンスを模式的に示すスミスチャートである。 実施の形態1の変形例1に係るマルチプレクサを示す平面図である。 実施の形態1の変形例1のインダクタおよび配線の一部を示す平面図である。 実施の形態1の変形例2に係るマルチプレクサを示す平面図である。 実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサを示す平面図である。 実施の形態1の変形例4に係るマルチプレクサを示す平面図である。 実施の形態2に係るマルチプレクサを示す回路構成図である。 実施の形態2に係るマルチプレクサを基板に垂直な方向から見た場合の平面図である。 実施の形態3に係るマルチプレクサ、および、このマルチプレクサが備える第4フィルタを示す回路構成図である。 実施の形態3において、共通接続点から第1フィルタ単体を見た場合の、Band7におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。 実施の形態3のマルチプレクサの共通端子と第4端子との間の、Band7における通過特性を示す図である。 実施の形態4に係る通信装置の回路構成図である。
以下、本発明の実施の形態について、実施例及び図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ、または大きさの比は、必ずしも厳密ではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。
(実施の形態1)
[1−1.マルチプレクサの構成]
まず、実施の形態1に係るマルチプレクサ1の回路構成について説明する。
マルチプレクサ1は、通過帯域が互いに異なる複数のフィルタを備えている。本実施の形態では、3GPP(Third Generation Partnership Project)におけるBand1(受信帯域:2110MHz以上2170MHz以下)、Band3(受信帯域:1805MHz以上1880MHz以下)、および、Band40(受信帯域:2300MHz以上2400MHz以下)に適用されるマルチプレクサについて例示する。
図1は、実施の形態1に係るマルチプレクサ1を示す回路構成図である。
マルチプレクサ1は、外部に接続される端子として、共通端子pc、第1端子p1、第2端子p2および第3端子p3を備えている。共通端子pcには、アンテナ素子2が接続される。第1端子p1、第2端子p2および第3端子p3のそれぞれは、マルチプレクサ1の外部において、増幅回路等(図示せず)を介してRF信号処理回路(RFIC:Radio Frequency Identification Circuit、図示せず)に接続される。
図1に示すように、マルチプレクサ1は、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、インダクタL1と、共通接続点ncとを備えている。
第1フィルタ11は、共通端子pcと第1端子p1とを結ぶ経路のうちの第1信号経路r1上に配置されている。第1フィルタ11は、例えば、Band3における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。第1フィルタ11は、共通端子pcから入力された受信波を入力し、当該受信波をBand3の通過帯域でフィルタリングして第1端子p1へ出力する。
第2フィルタ12は、共通端子pcと第2端子p2とを結ぶ経路のうちの第2信号経路r2上に配置されている。第2フィルタ12は、例えば、Band1における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。第2フィルタ12は、共通端子pcから入力された受信波を入力し、当該受信波をBand1の通過帯域でフィルタリングして第2端子p2へ出力する。
第3フィルタ13は、共通端子pcと第3端子p3とを結ぶ経路のうちの第3信号経路r3上に配置されている。第3フィルタ13は、例えば、Band40における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。第3フィルタ13は、共通端子pcから入力された受信波を入力し、当該受信波をBand40の通過帯域でフィルタリングして第3端子p3へ出力する。
第1フィルタ11の通過帯域は、第2フィルタ12の通過帯域よりも低い。また、第1フィルタ11の通過帯域は、第3フィルタ13の通過帯域よりも低い。本実施の形態では、第1フィルタ11は、共通接続点ncにて接続されている複数のフィルタのうち、最も通過帯域が低いフィルタである。
第1信号経路r1、第2信号経路r2および第3信号経路r3のそれぞれは、各フィルタ11、12、13から見て共通端子pc側に位置する共通接続点ncにて、互いに接続されている。共通接続点ncは、共通接続点ncと共通端子pcとの間に位置する共通信号経路rcを介して、共通端子pcに接続されている。言い換えると、共通接続点ncは、共通端子pcから引き出された共通信号経路rcが、第1信号経路r1、第2信号経路r2および第3信号経路r3のそれぞれに分岐する分岐点でもある。
インダクタL1は、第1信号経路r1のうち、共通接続点ncと第1フィルタ11とを繋ぐ経路上に直列配置されている。すなわち、インダクタL1は、共通接続点ncおよび第1フィルタ11に直列に接続されている。具体的には図1に示すように、インダクタL1の一端は、第1配線raを介して共通接続点ncに接続され、インダクタL1の他端は、第2配線rbを介して第1フィルタ11に接続されている。第1配線raの長さは、第2配線rbの長さよりも短くなるように設計されている。これについては、後で詳しく説明する。
このインダクタL1は、位相調整素子であり、共通接続点ncから第1フィルタ11を見た場合の、自帯域(第1フィルタ11の通過帯域)におけるインピーダンスの整合をとり、かつ、自帯域と異なる相手帯域(第2フィルタ12または第3フィルタ13の通過帯域)におけるインピーダンスを大きくするために設けられている。
なお、上記実施の形態では、3つのフィルタを有するマルチプレクサ1を例に挙げて説明したが、共通接続点ncに接続されるフィルタの数は3つに限られない。例えば、共通接続点ncに接続されるフィルタの数は、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
次に、マルチプレクサ1の配線構造について説明する。
図2は、マルチプレクサ1を基板30に垂直な方向から見た場合の平面図である。図3は、マルチプレクサ1を構成するインダクタL1および配線の一部を基板30に垂直な方向から見た場合の平面図である。なお、図2では、マルチプレクサ1を構成するフィルタおよびインダクタと異なる他の電気素子も実装されている。
図2に示すように、マルチプレクサ1は、基板30と、基板30の一方主面側(図2における紙面の表側)に実装された第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13およびインダクタL1とを備える。基板30の一方主面には、共通接続点ncが形成されている。
基板30は、例えば、複数のセラミック基材層が積層された積層基板である。基板30の一方主面には、第1信号経路r1、第2信号経路r2および第3信号経路r3を形成するための複数の配線、および、複数のランド電極が設けられている。基板30は、樹脂材料を含むプリント回路基板であってもよい。
第1フィルタ11、第2フィルタ12および第3フィルタ13のそれぞれは、弾性表面波フィルタなどの弾性波素子によって構成されている。第1フィルタ11、第2フィルタ12および第3フィルタ13のそれぞれは。例えば、直方体状のチップ部品であり、はんだなどの接合部材を用いて基板30上のランド電極に接続されている。
インダクタL1は、例えば、コイル状導体を有する積層チップインダクタである。インダクタL1は、はんだなどの接合部材を用いて基板30上のランド電極に接続されている。コイル状導体を有するインダクタL1は、他のインダクタに比べ、大きなインダクタンス値を有するので、インダクタL1による位相調整範囲を大きく確保することができる。インダクタL1は、巻線インダクタであってもよいし、基板30内に形成されたインダクタであってもよい。
共通接続点ncは、第1信号経路r1、第2信号経路r2および第3信号経路r3が交わっている領域に位置する。共通接続点ncは、基板30内部に設けられた共通信号経路rcによって、基板30の他方主面側に設けられた共通端子pcに接続されている。共通信号経路rcは、例えばビア導体によって形成されている。なお、基板30の他方主面側には、共通端子pcとアンテナ素子2とを繋ぐ配線が設けられている。
第1信号経路r1上において共通接続点ncと第1フィルタ11とを繋ぐ距離は、第2信号経路r2上において共通接続点ncと第2フィルタ12とを繋ぐ距離、あるいは、第3信号経路r3上において共通接続点ncと第3フィルタ13とを繋ぐ距離よりも長くなっている。
また、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離は、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短くなっている。具体的には、図3に示すように、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とは第1配線raによって接続され、インダクタL1と第1フィルタ11とは第2配線rbによって接続され、第1配線raは、第2配線rbよりも長さが短くなるように形成されている。
第1配線raは、共通接続点ncと、インダクタL1が接続される一方のランド電極e1とを繋ぐ配線であり、第2配線rbは、インダクタL1が接続される他方のランド電極e2と、第1フィルタ11が接続されるランド電極e3とを繋ぐ配線である。例えば、第1配線raの長さは、0.5mmであり、第2配線rbの長さは、1.5mmである。また、第1配線raの長さは、第2配線rbの長さの1/3以下である。なお、第1配線ra、第2配線rbの幅および厚みは同じ寸法であり、材質は同じ金属材料である。
このように、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raの長さを、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbよりも短くすることで、第1配線raによって発生する浮遊容量を小さくすることができる。これにより、マルチプレクサ1の特性の劣化を抑制することができる。
また、第1配線raを第2配線rbよりも短くすることで、例えば、第1配線raにて発生する浮遊容量などを起因とする高次モードスプリアスの発生を抑制することができる。これにより、第1フィルタ11よりも高い通過帯域を有する相手帯域(例えばBand1またはBand40)において、挿入損失が大きくなることを抑制できる。
[1−2.効果等]
ここで、実施の形態1の効果を説明するため、図4A〜図5Cを参照しながら、実施の形態1および比較例のマルチプレクサを例に挙げて説明する。以下の例では、実施の形態1として第1配線raの長さを0.5mm、第2配線rbの長さを1.5mmとした場合(ra<rb)、および、比較例として第1配線raの長さを1.5mm、第2配線rbの長さを0.5mmとした場合(ra>rb)について示す。なお、図4A〜図5Cにおける「ra=」、「rb=」は配線の長さを示している。インダクタL1のインダクタンス値は、1.5nHとした。
また、以下において説明する「共通接続点ncから第1フィルタ11単体を見た場合」とは、共通接続点ncから第2フィルタ12および第3フィルタ13を切り離して、第1フィルタ11を見た場合を意味する。
図4Aは、共通接続点ncから第1フィルタ11単体を見た場合の、Band1におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。図4Aに示すように、Band1における実施の形態1のインピーダンス(実線)は、比較例のインピーダンス(破線)よりもオープン寄りに位置している。そのため、実施の形態1の第1フィルタ11では、比較例に比べて、相手帯域であるBand1における減衰量を大きくすることができる。
図4Bは、共通接続点ncから第1フィルタ11単体を見た場合の、Band40におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。図4Bに示すように、Band40における実施の形態1のインピーダンス(実線)は、比較例のインピーダンス(破線)よりもオープン寄りに位置している。そのため、実施の形態1の第1フィルタ11では、比較例に比べて、相手帯域であるBand40における減衰量を大きくすることができる。
図5Aは、マルチプレクサ1の共通端子pcと第2端子p2との間の、Band1における通過特性を示す図である。同図において、Band1における実施の形態1の通過特性(実線)と比較例の通過特性(破線)とを見比べると、実施の形態1のほうが比較例よりも挿入損失が小さくなっている。すなわち、図4Aに示すように、第1フィルタ11において相手帯域であるBand1のインピーダンスをオープンに近づけることができる。よって、図5Aに示すように、実施の形態1のマルチプレクサ1は、第2フィルタ12を通過する高周波信号について、第2フィルタ12の自帯域であるBand1における挿入損失を抑制できる。
図5Bは、マルチプレクサ1の共通端子pcと第3端子p3との間の、Band40における通過特性を示す図である。同図において、Band40における実施の形態1の通過特性(実線)と比較例の通過特性(破線)とを見比べると、実施の形態1のほうが比較例よりも挿入損失が小さくなっている。すなわち、図4Bに示すように、第1フィルタ11において相手帯域であるBand40のインピーダンスをオープンに近づけることができる。よって、図5Bに示すように、実施の形態1のマルチプレクサ1は、第3フィルタ13を通過する高周波信号について、第3フィルタ13の自帯域であるBand40における挿入損失を抑制できる。
図5Cは、マルチプレクサ1の共通端子pcと第1端子p1との間の、Band3における通過特性を示す図である。図5Cに示すように、Band3における実施の形態1の通過特性(実線)と比較例の通過特性(破線)とは、ほぼ同じ曲線となっている。すなわち、実施の形態1のマルチプレクサ1のように、第1フィルタ11について第1配線raの長さを第2配線rbの長さよりも短くしても、第1フィルタ11の自帯域であるBand3において特性の劣化が生じていない。
このように、第1信号経路r1上において、第1配線raの長さを第2配線rbよりも短くすることで、マルチプレクサ1の特性の劣化を抑制することができる。
次に、図6および図7を参照しながら、第1信号経路r1における第1配線raの長さを、第2配線rbの長さよりも短くする理由について説明する。
図6は、実施の形態1における共通接続点ncおよび第1フィルタ11間の回路構成を等価回路として示す図である。図7は、図6に示す等価回路について、視点i1、i2、i3、i4のそれぞれの位置から第1フィルタ11を見た場合のインピーダンスを模式的に示すスミスチャートである。
図6の等価回路では、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raによって浮遊容量C1が発生し、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbによって浮遊容量C2が発生することが示されている。この浮遊容量C1、C2は、配線が長くなるほど大きくなるので、例えば、第1配線raが長いほど浮遊容量C1が大きくなり、第1配線raが短いほど浮遊容量C1は小さくなる。
ここで、共通接続点ncから第1フィルタ11単体を見た場合のインピーダンスについて検討する。図6に示す視点i1は、第1フィルタ11に第1配線raおよび第2配線rbが接続されていない状態、すなわち、浮遊容量C1、C2が無い状態で第1フィルタ11を見た場合を示している。図6に示す視点i2は、第1フィルタ11にさらに第2配線rbが接続され、浮遊容量C2が発生した状態で第1フィルタ11を見た場合を示している。図6に示す視点i3は、第2配線rbにさらにインダクタL1が接続された状態で第1フィルタ11を見た場合を示している。図6に示す視点i4は、インダクタL1にさらに第1配線raが接続され、さらに浮遊容量C1が発生した状態で第1フィルタ11を見た場合を示している。
視点i1における第1フィルタ11のインピーダンスは、例えば、図7に示すインピーダンス曲線のように表される。Band3を通過帯域とする第1フィルタ11の基準インピーダンスは、50Ωに設定されている。その場合、第1フィルタ11の相手帯域(Band1およびBand40)は、例えば、図7の視点i1にて示される領域に位置する。視点i1にて示される領域は、容量性領域(スミスチャート上において容量性リアクタンスを表す領域)内にある。
視点i2における第1フィルタ11のインピーダンスは、浮遊容量C2が付加されるので、等コンダクタンス円に沿って時計回りに移動する。これにより、第1フィルタ11の相手帯域のインピーダンスは、例えば、図7の視点i2にて示される領域に移動するが、スミスチャート上の外側に移動するため、反射係数が大きくなる方向に変化する。すなわち、第2配線rbが長くなることによって大きな浮遊容量C2が付加されたとしても、第1フィルタの相手帯域における反射係数が小さくならないので、相手帯域の挿入損失に与える影響は少ない。
視点i3における第1フィルタ11のインピーダンスは、位相調整用のインダクタL1が接続されるので、容量性領域から誘導性領域(スミスチャート上において誘導性リアクタンスを表す領域)に向かって時計回りに移動する。これにより、第1フィルタ11の相手帯域のインピーダンスは、例えば、図7の視点i3にて示される領域に移動する。この移動によって、第1フィルタ11の位相調整が行われ、マルチプレクサ1のインピーダンスが整合される。
視点i4における第1フィルタ11のインピーダンスは、浮遊容量C1が付加されるので、等コンダクタンス円に沿って時計回りに移動する。これにより、第1フィルタ11の相手帯域のインピーダンスは、例えば、図7の視点i4にて示される領域に移動するが、スミスチャート上の内側に移動するため、反射係数が小さくなる方向に変化する。すなわち、第1配線raが長くなることによって大きな浮遊容量C1が付加されてしまうと、第1フィルタの相手帯域における反射係数が小さくなり、相手帯域の挿入損失が大きくなる。したがって、第1配線raを短くすることで第1配線raによって発生する浮遊容量C1を抑制することが必要となる。
本実施の形態のマルチプレクサ1では、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離が、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短い。すなわち、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raの長さを、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbよりも短くしている。これにより、第1配線raによって発生する浮遊容量を小さくし、マルチプレクサ1の特性の劣化を抑制することができる。
[1−3.変形例1]
図8は、実施の形態1の変形例1に係るマルチプレクサ1Aを示す平面図である。図9は、実施の形態1の変形例1のインダクタL1および配線の一部を示す平面図である。
変形例1のマルチプレクサ1Aでは、第1配線raの長さが実質的に0であり、第1配線raが第2配線rbよりも短くなるように形成されている。すなわち、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離は、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短くなっている。具体的には、図9に示すように、共通接続点ncと同じ位置に設けられたランド電極e1上に、第1フィルタ11の一方の外部端子が接続されている。
実施の形態1の変形例1に係るマルチプレクサ1Aでは、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離が、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短い。これにより、共通接続点ncとインダクタL1との間の経路にて発生する浮遊容量を小さくし、マルチプレクサ1Aの特性の劣化を抑制することができる。
[1−4.変形例2、3、4]
図10Aは、実施の形態1の変形例2に係るマルチプレクサ1Bを示す平面図である。図10Bは、実施の形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1Cを示す平面図である。図10Cは、実施の形態1の変形例4に係るマルチプレクサ1Dを示す平面図である。
変形例2、3、4のマルチプレクサ1B、1C、1Dでは、基板30上における第1フィルタ11の位置が異なっている。
また、変形例2、3、4のマルチプレクサ1B、1C、1Dでは、第2フィルタ12が接続されるランド電極と同じ位置に共通接続点ncが設けられている。そのため、第1信号経路r1上において共通接続点ncと第1フィルタ11とを繋ぐ距離は、第3信号経路r3上において共通接続点ncと第3フィルタ13とを繋ぐ距離よりも長くなっているが、第2信号経路上において共通接続点ncと第2フィルタ12とを繋ぐ距離よりも短くなっている。
実施の形態1の変形例2〜4に係るマルチプレクサ1B〜1Dでも、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離が、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短い。すなわち、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raの長さを、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbよりも短くしている。これにより、共通接続点ncとインダクタL1との間の経路にて発生する浮遊容量を小さくし、マルチプレクサ1B〜1Dの特性の劣化を抑制することができる。
なお、実施の形態1および変形例1〜4の第2フィルタ12は、Band1に限られず、3GPPにおけるBand66(受信帯域:2110MHz以上2200MHz以下)であってもよい。
また、実施の形態1および変形例1〜4において、第1フィルタ11がBand4(受信帯域:2110MHz以上2155MHz以下)、第2フィルタ12がBand25(受信帯域:1930MHz以上1955MHz以下)および第3フィルタ13がBand30(受信帯域:2350MHz以上2360MHz以下)であってもよい。この場合、第1フィルタ11をBand66とし、第2フィルタ12をBand2(受信帯域:1930MHz以上1990MHz以下)としてもよい。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係るマルチプレクサ1Eの回路構成について説明する。実施の形態2に係るマルチプレクサ1Eは、実施の形態1のマルチプレクサ1に加え、さらにマルチプレクサ1とは異なる通過帯域を有する複数のフィルタを備えている。
実施の形態2では、3GPPにおけるBand1、Band3、Band40、Band25、Band66、および、Band30に適用されるマルチプレクサ1Eについて例示する。
図11は、実施の形態1に係るマルチプレクサ1Eを示す回路構成図である。
マルチプレクサ1Eは、共通端子pc、第1端子p1、第2端子p2、第3端子p3を備え、さらに、外部に接続される端子として端子p21、p22およびp31を備えている。端子p21、p22、p31のそれぞれは、増幅回路等を介してRF信号処理回路に接続される。
共通端子pcと、第1端子p1、第2端子p2、第3端子p3、端子p21、p22およびp31との間には、スイッチsw1が配置されている。
スイッチsw1は、例えば、SPDT(Single Pole Double Throw)スイッチであり、スイッチ共通端子pccと、第1選択端子pc1および第2選択端子pc2、pc3からなる複数の選択端子とを有している。スイッチsw1は、スイッチ共通端子pccと1つの選択端子(例えば第1選択端子pc1)との接続、および、スイッチ共通端子pccと他の選択端子(例えば第2選択端子pc2)との接続を択一的に行う1以上のスイッチ素子を有している。スイッチ素子は、例えば、電界効果トランジスタである。
スイッチsw1の第1選択端子pc1は、実施の形態1で示した共通端子pcに相当する。第1選択端子pc1は、実施の形態1で示したマルチプレクサ1の共通接続点ncに接続されている。
図11に示すように、マルチプレクサ1Eは、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、インダクタL1と、共通接続点ncとを備え、さらに、フィルタ21、22および31と、インダクタL2と、共通接続点nc2とを備えている。
フィルタ21は、第2選択端子pc2と端子p21とを結ぶ経路のうちの信号経路r21上に配置されている。フィルタ21は、例えば、Band25における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。フィルタ21は、第2選択端子pc2から入力された受信波を入力し、当該受信波をBand25の通過帯域でフィルタリングして端子p21へ出力する。フィルタ21の通過帯域は、後述するフィルタ22の通過帯域よりも低い。
フィルタ22は、第2選択端子pc2と端子p22とを結ぶ経路のうちの信号経路r22上に配置されている。フィルタ22は、例えば、Band66における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。フィルタ22は、第2選択端子pc2から入力された受信波を入力し、当該受信波をBand66の通過帯域でフィルタリングして端子p22へ出力する。
フィルタ31は、第2選択端子pc3と端子p31とを結ぶ信号経路r31上に配置されている。フィルタ31は、例えば、Band30における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。フィルタ31は、第2選択端子pc3から入力された受信波を入力し、当該受信波をBand30の通過帯域でフィルタリングして端子p31へ出力する。
信号経路r21、信号経路r22のそれぞれは、各フィルタ21、22から見て第2選択端子pc2側に位置する共通接続点nc2にて、互いに接続されている。共通接続点nc2は、共通接続点nc2と第2選択端子pc2との間に位置する共通信号経路rc2を介して、第2選択端子pc2に接続されている。
インダクタL2は、信号経路r21のうち、共通接続点nc2とフィルタ21とを繋ぐ経路上に直列配置されている。すなわち、インダクタL2は、共通接続点nc2およびフィルタ21に直列に接続されている。このインダクタL2は、位相調整素子であり、共通接続点nc2からフィルタ21を見た場合の、自帯域(フィルタ21の通過帯域)におけるインピーダンスの整合をとり、かつ、自帯域と異なる相手帯域(フィルタ22)の通過帯域)におけるインピーダンスを大きくするために設けられている。
次に、マルチプレクサ1Eの配線構造について説明する。
図12は、マルチプレクサ1Eを基板30に垂直な方向から見た場合の平面図である。
図12に示すように、マルチプレクサ1Eは、基板30と、基板30の一方主面側(図2における紙面の表側)に実装された第1フィルタ11、第2フィルタ12、第3フィルタ13およびインダクタL1と、フィルタ21、22、31と、インダクタL2とを備える。基板30の一方主面には、共通接続点nc、nc2が形成されている。
基板30の一方主面には、第1信号経路r1、第2信号経路r2、第3信号経路r3および信号経路r21、r22、r31(r31は図示省略)を形成するための複数の配線、および、複数のランド電極が設けられている。
フィルタ21、22、31のそれぞれは、弾性表面波フィルタなどの弾性波素子によって構成されている。第1フィルタ11およびフィルタ21は1つのチップ部品で構成され、第2フィルタ12およびフィルタ21は1つのチップ部品で構成され、第3フィルタ13およびフィルタ31は1つのチップ部品で構成されている。それぞれのチップ部品は、例えば、直方体状であり、はんだなどの接合部材を用いて基板30上のランド電極に接続されている。
インダクタL2は、例えば、コイル状導体を有する積層チップインダクタである。インダクタL2は、はんだなどの接合部材を用いて基板30上のランド電極に接続されている。
共通接続点nc2は、信号経路r21、r22、r31が交わっている領域に位置する。共通接続点nc2は、基板30内部に設けられた共通信号経路rc2によって、基板30の他方主面側に設けられた第2選択端子pc2に接続されている(図示省略)。なお、基板30の他方主面側には、スイッチsw1が設けられている。
第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離は、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短くなっている。具体的には、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とは第1配線raによって接続され、インダクタL1と第1フィルタ11とは第2配線rbによって接続され、第1配線raは、第2配線rbよりも長さが短くなるように形成されている。
このように、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raの長さを、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbよりも短くすることで、第1配線raによって発生する浮遊容量を小さくすることができる。これにより、マルチプレクサ1Eの特性の劣化を抑制することができる。
また、信号経路r21において、共通接続点nc2とインダクタL2とを繋ぐ距離は、インダクタL2とフィルタ21とを繋ぐ距離よりも短くなっている。具体的には、信号経路r21上において、共通接続点nc2とインダクタL2とは第1配線r21aによって接続され、インダクタL2とフィルタ21とは第2配線r21bによって接続され、第1配線r21aは、第2配線r21bよりも長さが短くなるように形成されている。
このように、信号経路r21上において、共通接続点nc2とインダクタL2とを接続する第1配線r21aの長さを、インダクタL2とフィルタ21とを接続する第2配線r21bよりも短くすることで、第1配線r21aによって発生する浮遊容量を小さくすることができる。これにより、マルチプレクサ1Eの特性の劣化を抑制することができる。
なお、マルチプレクサ1Eにおいて、第2フィルタ12は、Band1に限られず、3GPPにおけるBand66であってもよい。また、フィルタ21がBand66、フィルタ22がBand2、および、フィルタ31がBand30であってもよい。
また、マルチプレクサ1Eは、例えば、スイッチ共通端子pccと第1選択端子pc1との接続、および、スイッチ共通端子pccと第2選択端子pc2との接続を同時に行うことで、後述するキャリアアグリゲーションを実行してもよい。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係るマルチプレクサ1Fの回路構成について説明する。実施の形態3に係るマルチプレクサ1Fは、実施の形態1のマルチプレクサ1に加え、さらにマルチプレクサ1とは異なる通過帯域を有するフィルタを備えている。マルチプレクサ1Fは、複数の通過帯域の信号を同時に無線で送受信する場合、すなわちキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)を実行する場合に適用される。
実施の形態3では、3GPPにおけるBand1、Band3、Band40およびBand7(受信帯域:2620MHz以上2690MHz以下)に適用されるマルチプレクサ1Fについて例示する。
図13は、実施の形態3に係るマルチプレクサ1Fを示す回路構成図である。
マルチプレクサ1Fは、共通端子pc、第1端子p1、第2端子p2、第3端子p3を備え、さらに、外部に接続される端子として第4端子p4を備えている。第4端子p4は、増幅回路等を介してRF信号処理回路に接続される。
共通端子pcと、第1端子p1、第2端子p2、第3端子p3および第4端子p4との間には、スイッチsw2が配置されている。
スイッチsw2は、例えば、SPDTスイッチであり、スイッチ共通端子pccと、第1選択端子pc1および第2選択端子pc4からなる複数の選択端子とを有している。スイッチsw2は、スイッチ共通端子pccと第1選択端子pc1との接続、および、スイッチ共通端子pccと第2選択端子pc4との接続を同時に行う1以上のスイッチ素子を有している。スイッチsw2のスイッチ共通端子pccは、互いに接続された2つの端子で構成されていてもよい。
スイッチsw2の第1選択端子pc1は、実施の形態1で示した共通端子pcに相当する。第1選択端子pc1は、実施の形態1で示したマルチプレクサ1の共通接続点ncに接続されている。
マルチプレクサ1Fは、第1フィルタ11と、第2フィルタ12と、第3フィルタ13と、インダクタL1と、共通接続点ncとを備え、さらに、第4フィルタ14を備えている。
第4フィルタ14は、第2選択端子pc4と第4端子p4とを結ぶ第4信号経路r4上に配置されている。第4フィルタ14は、第4信号経路r4を介して第2選択端子pc4に接続されている。第4フィルタ14は、例えば、Band7における下り周波数帯(受信帯域)を通過帯域とする受信フィルタである。第4フィルタ14は、第2選択端子pc4から入力された受信波を入力し、当該受信波をBand7の通過帯域でフィルタリングして第4端子p4へ出力する。第4フィルタ14の通過帯域は、第1フィルタ11の通過帯域よりも高い。
実施の形態3に係るマルチプレクサ1Fでも、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離が、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短い。すなわち、第1信号経路r1上において、共通接続点ncとインダクタL1とを接続する第1配線raの長さを、インダクタL1と第1フィルタ11とを接続する第2配線rbよりも短くしている。これにより、共通接続点ncとインダクタL1との間の経路にて発生する浮遊容量を小さくし、マルチプレクサ1Fの特性の劣化を抑制することができる。
ここで、実施の形態3の効果を説明するため、図14および図15を参照しながら、実施の形態3および比較例のマルチプレクサを例に挙げて説明する。以下の例では、実施の形態3として第1配線raの長さを0.5mm、第2配線rbの長さを1.5mmとした場合(ra<rb)、および、比較例として第1配線raの長さを1.5mm、第2配線rbの長さを0.5mmとした場合(ra>rb)について示す。なお、以下に示す図14および図15は、スイッチ共通端子pccと、第1選択端子pc1および第2選択端子pc4とが同時に接続される状態、すなわちキャリアアグリゲーションが実行される場合を想定している。
図14は、共通接続点ncから第1フィルタ11単体を見た場合の、Band7におけるインピーダンスを示すスミスチャートである。図14に示すように、Band7における実施の形態3のインピーダンス(実線)は、比較例のインピーダンス(破線)よりもオープン寄りに位置している。そのため、実施の形態3の第1フィルタ11では、比較例に比べて、相手帯域であるBand7における減衰量を大きくすることができる。
図15は、マルチプレクサ1Fの第1選択端子pc1と第4端子p4との間の、Band7における通過特性を示す図である。同図において、Band7における実施の形態3の通過特性(実線)と比較例の通過特性(破線)とを見比べると、実施の形態3のほうが比較例よりも挿入損失が小さくなっている。すなわち、図14に示すように、第1フィルタ11において相手帯域であるBand7のインピーダンスをオープンに近づけることができる。よって、図15に示すように、実施の形態3のマルチプレクサ1Fでは、第4フィルタ14を通過する高周波信号について、第4フィルタ14の自帯域であるBand7における挿入損失が大きくなることを抑制できる。
すなわち、マルチプレクサ1Fでは、第1信号経路r1において、共通接続点ncとインダクタL1とを繋ぐ距離が、インダクタL1と第1フィルタ11とを繋ぐ距離よりも短くなっているので、Band3およびBand7を含むキャリアアグリゲーションが実行される場合においても、マルチプレクサ1Fの特性の劣化を抑制することができる。
(実施の形態4)
上記実施の形態およびその変形例に係るマルチプレクサ1〜1Fは、通信装置9に適用することもできる。
図16は、実施の形態4に係る通信装置9の回路構成図である。なお、同図には、通信装置9と接続されるアンテナ素子2も合わせて図示されている。
通信装置9は、実施の形態1に係るマルチプレクサ1と、複数の増幅回路5と、RF信号処理回路(RFIC)6と、ベースバンド信号処理回路(BBIC)7とを備えている。
各増幅回路5は、アンテナ素子2、マルチプレクサ1を経由した高周波信号(ここでは高周波受信信号)を増幅し、RF信号処理回路6へ出力するローノイズアンプである。
RF信号処理回路6は、アンテナ素子2から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路7へ出力する。ベースバンド信号処理回路7で処理された信号は、例えば、画像信号として画像表示のために、または、音声信号として通話のために使用される。
以上のように構成された通信装置9によれば、上記実施の形態1に係るマルチプレクサ1を備えることで、マルチプレクサ1の特性の劣化を抑制することができ、通信装置9における通信性能が低下することを抑制することができる。
なお、通信装置9は、マルチプレクサ1の代わりに、マルチプレクサ1A〜1Fを備えていてもよい。
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態に係るマルチプレクサおよび通信装置について、実施の形態およびその変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係るマルチプレクサまたは通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記実施の形態1では、第2フィルタ12をBnad1、第3フィルタ13をBnad40としたが、逆にして、第2フィルタ12をBnad40、第3フィルタ13をBnad1としてもよい。
また、上記実施の形態1では、3つのフィルタのうち通過帯域が最も低いBand3のフィルタに、位相調整用のインダクタL1を接続する例を示したが、インダクタL1を接続するフィルタは、それに限られない。
例えば、インダクタL1を接続するフィルタは、通過帯域が2番目に低いBand1のフィルタであってもよい。その場合、Band1の通過帯域を有するフィルタを第1フィルタと呼び、Band40の通過帯域を有するフィルタを第2フィルタと呼んでもよい。すなわち、共通接続点ncに接続されている複数のフィルタのうち、インダクタL1を接続するフィルタよりも通過帯域の高いフィルタが少なくとも1つ存在していればよい。
さらに、インダクタL1を接続するフィルタは、例えば、第2フィルタ12または第3フィルタ13であってもよい。すなわち、インダクタL1を接続するフィルタは、共通接続点ncに接続されている複数のフィルタのうち、通過帯域が最も高いフィルタであってもよいし、通過帯域が最も高いフィルタおよび最も低いフィルタの両方を除く他のフィルタであってもよい。
例えば、上記実施の形態1では、3つのフィルタを有するマルチプレクサを例に説明したが、本発明は、例えば、4つのフィルタを有するクワッドプレクサや、6つのフィルタを有するヘキサプレクサについても適用することができる。つまり、マルチプレクサは、2以上のフィルタを備えていればよい。
また、上記実施の形態では、3つのフィルタの全てが受信フィルタである例を示したが、マルチプレクサ1を構成するフィルタは、受信フィルタに限られない。例えば、マルチプレクサ1のうちの一部が送信フィルタであってもよいし、全てが送信フィルタであってもよい。
本発明は、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサおよび通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F マルチプレクサ
2 アンテナ素子
5 増幅回路
6 RF信号処理回路(RFIC)
7 ベースバンド信号処理回路(BBIC)
9 通信装置
11 第1フィルタ
12 第2フィルタ
13 第3フィルタ
14 第4フィルタ
21、22、31 フィルタ
30 基板
C1、C2 浮遊容量
e1、e2、e3 ランド電極
L1、L2 インダクタ
nc、nc2 共通接続点
pc 共通端子
pcc スイッチ共通端子
pc1 第1選択端子
pc2、pc3、pc4 第2選択端子
p1 第1端子
p2 第2端子
p3 第3端子
p4 第4端子
p21、p22、p31 端子
r1 第1信号経路
r2 第2信号経路
r3 第3信号経路
r4 第4信号経路
r21、r22 信号経路
ra、r21a 第1配線
rb、r21b 第2配線
rc、rc2 共通信号経路
sw1、sw2 スイッチ

Claims (9)

  1. 第1信号経路上に配置された第1フィルタと、
    前記第1信号経路と異なる第2信号経路上に配置され、前記第1フィルタと通過帯域が異なる第2フィルタと、
    前記第1信号経路および前記第2信号経路が互いに接続された接続点である共通接続点と、
    前記第1信号経路および前記第2信号経路のそれぞれと異なる第3信号経路上に配置された第3フィルタと、
    を備えるマルチプレクサであって、
    前記第1信号経路のうちの前記共通接続点と前記第1フィルタとを繋ぐ経路上に直列配置されたインダクタをさらに備え、
    前記第1信号経路上において、前記共通接続点と前記インダクタとを繋ぐ距離は、前記インダクタと前記第1フィルタとを繋ぐ距離よりも短く、
    前記第3信号経路は、前記共通接続点に接続され、
    前記第3フィルタは、前記第1フィルタよりも通過帯域が高く、
    前記第1フィルタ、前記第2フィルタおよび前記第3フィルタのそれぞれは、受信フィルタであり、
    前記第1フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand3であり、前記第2フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand1であり、前記第3フィルタの通過帯域は3GPPにおけるBand40である
    マルチプレクサ。
  2. 前記第1信号経路上において、前記共通接続点と前記インダクタとは第1配線によって接続され、前記インダクタと前記第1フィルタとは第2配線によって接続され、
    前記第1配線の長さは、前記第2配線の長さよりも短い
    請求項1に記載のマルチプレクサ。
  3. 前記インダクタは、コイル状導体を有する
    請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  4. 前記第1信号経路上において前記共通接続点と前記第1フィルタとを繋ぐ距離は、前記第2信号経路上において前記共通接続点と前記第2フィルタとを繋ぐ距離よりも長い
    請求項1〜3のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  5. 前記第1フィルタは、前記第2フィルタよりも通過帯域が低い
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  6. スイッチ共通端子および複数の選択端子を有するスイッチと、
    前記複数の選択端子のうちの第1選択端子に接続され、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタと通過帯域が異なる第4フィルタと、
    をさらに備え、
    前記共通接続点は、前記複数の選択端子のうちの前記第1選択端子と異なる第2選択端子に接続されている
    請求項1〜のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  7. 前記スイッチは、前記スイッチ共通端子と前記第1選択端子との接続、および、前記スイッチ共通端子と前記第2選択端子との接続を同時に行う1以上のスイッチ素子を有する
    請求項に記載のマルチプレクサ。
  8. 前記第4フィルタの通過帯域は、3GPPにおけるBand7である
    請求項6または7に記載のマルチプレクサ。
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載のマルチプレクサと、
    信号処理回路と
    を備える通信装置。
JP2018042108A 2018-03-08 2018-03-08 マルチプレクサ、および、通信装置 Active JP6930463B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018042108A JP6930463B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 マルチプレクサ、および、通信装置
US16/274,276 US10715097B2 (en) 2018-03-08 2019-02-13 Multiplexer and communication apparatus
CN201910167058.8A CN110247669B (zh) 2018-03-08 2019-03-06 复用器以及通信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018042108A JP6930463B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 マルチプレクサ、および、通信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019161309A JP2019161309A (ja) 2019-09-19
JP6930463B2 true JP6930463B2 (ja) 2021-09-01

Family

ID=67842116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018042108A Active JP6930463B2 (ja) 2018-03-08 2018-03-08 マルチプレクサ、および、通信装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10715097B2 (ja)
JP (1) JP6930463B2 (ja)
CN (1) CN110247669B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019188875A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 株式会社村田製作所 高周波モジュール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3291846B2 (ja) * 1992-07-08 2002-06-17 松下電器産業株式会社 アンテナスイッチ共用器
JP3972810B2 (ja) * 2002-12-18 2007-09-05 株式会社村田製作所 分波器、および通信機
JP2007259296A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Toshiba Corp アンテナ共用器および携帯電話
JP2008205893A (ja) 2007-02-21 2008-09-04 Ngk Insulators Ltd デュプレクサ
DE112009004700B4 (de) * 2008-12-10 2017-03-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Hochfrequenzmodul
JP5170262B2 (ja) 2009-12-25 2013-03-27 株式会社村田製作所 分波器
KR101907810B1 (ko) * 2014-10-10 2018-10-12 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 분파 장치
JP6516018B2 (ja) * 2015-10-26 2019-05-22 株式会社村田製作所 スイッチモジュール
JP6658070B2 (ja) * 2016-02-24 2020-03-04 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、送信装置および受信装置
JP6708250B2 (ja) * 2016-03-08 2020-06-10 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN107689778B (zh) * 2016-08-05 2022-03-01 株式会社村田制作所 高频模块以及通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10715097B2 (en) 2020-07-14
JP2019161309A (ja) 2019-09-19
CN110247669A (zh) 2019-09-17
US20190280668A1 (en) 2019-09-12
CN110247669B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11476226B2 (en) Radio-frequency module and communication device
WO2017073509A1 (ja) スイッチモジュール
US9160304B2 (en) Branching filter and communication module component
US9979379B2 (en) Multiplexer, radio frequency front-end circuit, communication device, and multiplexer design method
US10454450B2 (en) High frequency switch module
US20180337706A1 (en) Multiplexer, high-frequency front end circuit, and communication device
US10873309B2 (en) LC filter, radio-frequency front-end circuit, and communication device
US11496169B2 (en) Radio frequency module and communication device
US11558035B2 (en) Multiplexer
US10847306B2 (en) High-frequency module
US11418226B2 (en) Radio frequency module and communication device
CN112311350B (zh) 滤波器装置
JP6930463B2 (ja) マルチプレクサ、および、通信装置
JP6365795B2 (ja) 高周波モジュール
JP6798521B2 (ja) マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
CN111697945A (zh) 多路复用器、高频模块以及通信装置
US10382086B2 (en) High-frequency switch module
WO2018003378A1 (ja) フィルタ装置およびマルチプレクサ
JP6919664B2 (ja) マルチプレクサおよび通信装置
US10985785B2 (en) Duplexer and front-end circuit
WO2021131125A1 (ja) 高周波モジュール及び通信装置
JP2019068397A (ja) 分波器及びフロントエンド回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191023

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210309

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210517

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210517

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210528

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6930463

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150