JP7028342B2 - マルチプレクサ - Google Patents

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Description

本発明は、マルチプレクサに関する。
近年、弾性波フィルタを用いたマルチプレクサが広く用いられている。弾性波フィルタでは、弾性波フィルタ自身が有する非線形性により、相互変調歪(IMD:Intermodulation Distortion)が生じやすい。
非線形デバイスである弾性波フィルタに、2つ以上の異なる周波数の信号が入力された場合、IMDにより、周波数の和もしくは差の組み合わせによる周波数に合成された信号が生じる。合成信号の周波数が、別フィルタの使用周波数帯内の周波数であった場合、妨害波となる。
このIMDの影響で、フィルタの受信感度が劣化するという問題がある。特に、CA(Carrier Aggregation)を背景に、同時送信するBand数が増加するにつれて影響が大きくなるため、対策が求められる。
例えば、特許文献1では、ラダー型フィルタで構成されている送信フィルタの、任意の(実施例ではアンテナ端の直列腕)共振子を分割することにより面積を大きくし、単位面積あたりの消費電力を低くすることで、IMDの発生を抑制している。
特開2007-074698号公報
しかし、マルチプレクサの場合、IMDの影響が最も大きいANT端側の共振子を分割して面積を大きくしようとすると、共通接続相手側フィルタとの関係で、次のような制約がある。すなわち、共振子の面積とインピーダンス(容量)は比例するため、インピーダンスも変わってしまう。ANT端側のインピーダンスの変化は、共通接続相手側フィルタの特性に影響を及ぼす。そのため、特許文献1が意図するようにANT端側共振子の面積を大きくすることができず、十分なIMD抑制効果を得られない場合がある。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、複数の弾性波フィルタを有するマルチプレクサにおいて、最適設計でのインピーダンスを変えることなく、IMD発生の効果的な抑制を図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、共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、を備え、前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第2フィルタの通過帯域に含まれ、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さい。
また、本発明の他の態様に係るマルチプレクサは、共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、前記共通端子と第3端子とを結ぶ第3経路上に配置された第3フィルタと、を備え、前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第3フィルタの通過帯域に含まれ、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さい。
このような構成によれば、第1フィルタおよび第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタを構成する共振子のうち、共通端子に最も近い共振子、つまり、信号の電力が最も集中しやすいためにIMDが最も発生しやすい共振子の比誘電率が、他の共振子の比誘電率より小さく構成される。これにより、最適設計での容量を得るために当該共振子が圧電基板に占める面積が大きくなって単位面積あたりの消費電力が減るので、当該共振子で発生するIMDは低減される。信号の電力が最も集中しやすい共振子の比誘電率を小さくするので、共振子が大型化するデメリットに対してIMDを低減する効果を最大化できる。
図1は、基本的なマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図である。 図2は、マルチプレクサを構成するフィルタの通過帯域の一例を示す図である。 図3Aは、基本的なフィルタの構成の一例を示す回路図である。 図3Bは、基本的なフィルタの構成の他の一例を示す回路図である。 図4は、基本的な弾性表面波共振子の構造の一例を示す模式図である。 図5Aは、マルチプレクサにおいて発生するIMDの一例を示す模式図である。 図5Bは、マルチプレクサにおいて発生するIMDの他の一例を示す模式図である。 図6は、実施の形態1に係るフィルタの構成の一例を示す回路図である。 図7は、実施例および比較例に係るフィルタを用いたマルチプレクサにおいて発生するIMDの強度の計算例を示すグラフである。 図8は、実施の形態1に係る弾性表面波共振子の構造の一例を示す模式図である。 図9は、実施例および比較例に係る弾性表面波共振子におけるIMDの強度の測定例を示すグラフである。 図10Aは、実施の形態1に係るフィルタに用いられる弾性表面波共振子の構造の一例を示す模式図である。 図10Bは、実施の形態1に係るフィルタに用いられる弾性表面波共振子の構造の他の一例を示す模式図である。 図10Cは、実施の形態1に係るフィルタに用いられる弾性表面波共振子の構造のさらに他の一例を示す模式図である。 図10Dは、実施の形態1に係るフィルタに用いられるバルク弾性波共振子の構造の一例を示す模式図である。 図11は、実施の形態2に係るマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図である。 図12は、実施の形態2に係るフィルタの通過帯域の一例を示す図である。 図13は、実施の形態2に係るマルチプレクサにおいて発生するIMDの一例を示す模式図である。
以下、本発明の実施の形態について、実施の形態およ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、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。
(実施の形態1)
実施の形態1に係るマルチプレクサについて、クアッドプレクサの例を挙げて説明する。
図1は、実施の形態に適用される基本的なクアッドプレクサの機能的な構成の一例を示すブロック図である。なお、図1には、クアッドプレクサ1の共通端子Port1に接続されるアンテナ素子2も図示されている。
クアッドプレクサ1は、一例として、LTE(登録商標)(Long Term Evolution)に対応し、3GPP(登録商標)(Third Generation Partnership Project)にて規定された後述するBandの高周波信号を通過させる。
図1に示されるように、クアッドプレクサ1は、共通端子Port1と、4つの個別端子Port11、Port12、Port21およびPort22と、4つのフィルタ11、12、21および22と、を有する。
共通端子Port1は、4つのフィルタ11、12、21および22に共通に設けられ、クアッドプレクサ1の内部でこれらフィルタ11、12、21および22に接続されている。また、共通端子Port1は、クアッドプレクサ1の外部でアンテナ素子2に接続される。つまり、共通端子Port1は、クアッドプレクサ1のアンテナ端子でもある。
個別端子Port11、Port12、Port21およびPort22は、フィルタ11、12、21および22にそれぞれ対応して設けられ、クアッドプレクサ1の内部で対応するフィルタに接続されている。また、個別端子Port11、Port12、Port21およびPort22は、クアッドプレクサ1の外部で、増幅回路等(図示せず)を介してRF信号処理回路(RFIC:Radio Frequency Integrated Circuit、図示せず)に接続される。
フィルタ11は、共通端子Port1と個別端子Port11とを結ぶ経路上に配置され、Band3における下り周波数帯を通過帯域とする受信フィルタである。
フィルタ12は、共通端子Port1と個別端子Port12とを結ぶ経路上に配置され、Band3における上り周波数帯を通過帯域とする送信フィルタである。
フィルタ21は、共通端子Port1と個別端子Port21とを結ぶ経路上に配置され、Band1における下り周波数帯を通過帯域とする受信フィルタである。
フィルタ22は、共通端子Port1と個別端子Port22とを結ぶ経路上に配置され、Band1における上り周波数帯を通過帯域とする送信フィルタである。
ここで、個別端子Port22は第1端子の一例であり、フィルタ22は、共通端子Port1と第1端子としての個別端子Port22とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタの一例である。
また、個別端子Port12は第2端子の一例であり、フィルタ12は、共通端子Port1と第2端子としての個別端子Port12とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタの一例である。
また、個別端子Port21は第3端子の一例であり、フィルタ21は、共通端子Port1と第3端子としての個別端子Port21とを結ぶ第3経路上に配置された第3フィルタの一例である。
フィルタ11とフィルタ12とは、Band3の送信信号と受信信号とを分波および合波するデュプレクサ10を構成する。フィルタ21とフィルタ22とは、Band1の送信信号と受信信号とを分波および合波するデュプレクサ20を構成する。
このように、クアッドプレクサ1は、Band3用のデュプレクサ10の共通端子とBand1用のデュプレクサ20の共通端子とを、ノードNにおいて互いに接続し、さらに共通端子Port1に接続して構成されている。
なお、クアッドプレクサ1において、各フィルタ11、12、21および22とノードNとを結ぶ経路上あるいはノードNと共通端子Port1とを結ぶ経路上などに、インピーダンス整合用のインダクタ等のインピーダンス素子が接続されていてもかまわない。
ここで、クアッドプレクサ1の通過帯域であるBand1およびBand3に割り当てられた周波数帯域の具体的な範囲について説明する。なお、以下では、周波数帯域の範囲について、A以上B以下を示す数値範囲をA~Bのように簡略化して記載する。
図2は、Band1およびBand3に割り当てられた周波数帯域を説明する図である。なお、以降、各Bandの下り周波数帯域(受信帯域)および上り周波数帯域(送信帯域)を、例えばBand1の受信帯域については「Band1Rx」のように、バンド名とその末尾に付加された受信帯域または送信帯域を示す文字RxまたはTxとを組み合わせた符号で参照する場合がある。
図2に示されるように、Band1は、送信帯域Band1Txに1920~1980MHzが割り当てられ、受信帯域Band1Rxに2110~2170MHzが割り当てられている。Band3は、送信帯域Band3Txに1710~1785MHzが割り当てられ、受信帯域Band3Rxに1805~1880MHzが割り当てられている。したがって、フィルタ11、12、21および22のフィルタ特性としては、図2の実線で示すような、対応するBandの送信帯域または受信帯域を通過させ、他の帯域を減衰させるような特性が求められる。
次に、各フィルタ11、12、21および22の基本的な構成について説明する。以下では、Band1Txを通過帯域とするフィルタ22(第1フィルタ)を例に挙げて説明する。以下で説明するフィルタの構成は、フィルタ11、12および21に適用されてもよい。
図3Aは、フィルタ22の基本的な構成の一例を示す回路図である。図3Aに示されるように、フィルタ22は、直列共振子111~114と並列共振子121~124とを備える。直列共振子111~114および並列共振子121~124の各々は、例えば、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)共振子である。
直列共振子111~114は、共通端子Port1と個別端子Port22とを結ぶ経路(直列腕)上に、共通端子Port1側からこの順に互いに直列に接続されている。また、並列共振子121~124は、直列共振子111~114の各接続点と、基準端子(グランド)とを結ぶ経路(並列腕)上に互いに並列に接続されている。これにより、フィルタ22は、4段のラダー構造を有するバンドパスフィルタを構成している。
なお、フィルタ22の直列共振子および並列共振子の数は4個ずつには限定されず、直列共振子が1個以上かつ並列共振子が1個以上あればよい。つまり、フィルタ22は、1段以上のラダー構造を有するフィルタであればよい。
また、並列共振子121~124は、図示していないインダクタを介して基準端子(グランド端子)に接続されていてもよい。また、直列腕上または並列腕上もしくはその両方に、インダクタおよびキャパシタ等のインピーダンス素子が挿入または接続されていてもよい。
また、ラダー型のフィルタ構造を構成する直列共振子111~114のうち、共通端子Port1に最も近い直列共振子111の共通端子Port1側のノードに並列共振子が接続されていてもよい。また、個別端子Port22に最も近い直列共振子114の個別端子Port22側のノードに接続された並列共振子124は省略されていてもよい。
また、フィルタ22は、図3Aに示されるラダー型のフィルタには限られず、例えば、縦結合型のフィルタであってもよい。
図3Bは、フィルタ22の基本的な構成の他の一例として、縦結合型のフィルタの例を示す回路図である。図3Bに示されるように、フィルタ22は、直列共振子111と縦結合型共振子131とを備えてもよい。直列共振子111と縦結合型共振子131とは、共通端子Port1と個別端子Port22とを結ぶ信号経路上に、共通端子Port1に近い側からこの順に配置されている。また、フィルタ22は、並列共振子と縦結合型共振子とを備える構成であってもよい。
次に、フィルタ22を構成する共振子に用いられる弾性表面波共振子の基本的な構造について説明する。
図4は、弾性表面波共振子の基本的な構造の一例を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。図4の(b)は図4の(a)に示した一点鎖線における断面に対応する。図4に示される共振子30の構造は、例えば、フィルタ22を構成する直列共振子111~114、並列共振子121~124、縦結合型共振子131、およびフィルタ11、12、21を構成する共振子のいずれの共振子にも適用される。なお、図4の例示は、弾性表面波共振子の基本的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。
共振子30は、圧電体層39上にIDT電極33を形成し、保護層34で被覆して構成されている。一例として、圧電体層39は、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムなどを含有する圧電材料で構成され、IDT電極33は、銅、アルミニウムなどの金属またはこれらの合金で構成されてもよい。保護層34は、二酸化ケイ素などを主成分とする保護材料で構成されてもよい。圧電体層39は、シリコン基板などで構成された支持基板上に形成されていてもよく、圧電体層39自体が支持基板であってもよい。
IDT電極33は、互いに対向する1対の櫛歯状電極30a、30bからなる。櫛歯状電極30aは、互いに平行な複数の電極指31aと、複数の電極指31aを接続するバスバー電極32aとで構成される。櫛歯状電極30bは、互いに平行な複数の電極指31bと、複数の電極指31bを接続するバスバー電極32bとで構成される。電極指31a、31bは、X軸方向と直交する方向に沿って形成されている。IDT電極33にて励振される弾性波は、圧電体層39をX軸方向に伝搬する。
IDT電極33の形状および大きさを規定するパラメータを電極パラメータと言う。電極パラメータの一例として、電極指31aまたは電極指31bの弾性波の伝搬方向における繰り返し周期である波長λ、弾性波の伝搬方向に見て電極指31a、31bが重複する長さである交差幅L、電極指31a、31bのライン幅W、および隣り合う電極指31a、31b間のスペース幅Sが挙げられる。
電極指31a、31bを合わせた電極指の本数の1/2である対数N、電極指31a、31bを合わせた電極指の繰り返し周期である電極ピッチ(W+S)、電極ピッチに占めるライン幅Wの割合であるデューティーW/(W+S)も、電極パラメータの一例である。
例えば、フィルタ22が有する複数の弾性波共振子のうち、共通端子Port1に最も近い直列共振子111は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、IDT電極と圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有する。また、複数の弾性波共振子のうち少なくとも一つの弾性波共振子は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、IDT電極と圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有し、共通端子Port1に最も近い直列共振子111の有する誘電体膜は、少なくとも一つの弾性波共振子の有する誘電体膜より、膜厚が大きい。
次に、マルチプレクサにおいて発生するIMDについて、図1のクアッドプレクサ1の構成および図2の周波数帯域の例を用いて説明する。
図5Aは、Band1の送信信号B1TxとBand3の送信信号B3Txとを、クアッドプレクサ1を介して1つのアンテナ素子2から同時に送信する場合に、クアッドプレクサ1において発生するIMDの例を示している。
図5Bは、Band1の送信信号とBand3の送信信号とを、それぞれクアッドプレクサ1a、1bを介して2つのアンテナ素子2a、2bから同時に送信する場合に、クアッドプレクサ1a、1bにおいて発生するIMDの例を示している。なお、クアッドプレクサ1a、1bは、いずれもクアッドプレクサ1と同じ構成を有する。
図5Aおよび図5Bのいずれにおいても、実際に送信される程度の強度の送信信号B1Tx、B3Txが、直接またはアンテナ素子2a、2b間の結合を介して、クアッドプレクサ1、1a、1bの回路部分C、Ca、Cb(網掛けで示す)に集中する。そのため、送信信号B1Tx、B3TxのIMDは、回路部分C、Ca、Cbにおいて発生しやすい。
例えば、送信信号B1Txの周波数fB1Txの2倍から送信信号B3Txの周波数fB3Txを減じた周波数2fB1Tx-fB3Txは、Band1の受信信号B1Rxの周波数fB1Rxと重複する。送信信号B1Tx、B3TxからBand1Rxに含まれるIMDが発生すると、発生したIMDによって受信信号B1Rxが妨害され、Band1での受信感度が劣化する。
回路部分C、Ca、CbにおいてIMDを発生させやすい非線形素子は、例えば、フィルタ22を構成する共振子のうち共通端子Port1に最も近い共振子である。図3の例では、フィルタ22を構成する直列共振子111~114および並列共振子121~124のうちで、直列共振子111は、共通端子Port1に直接接続されていることから、共通端子Port1に最も近い共振子である。
共通端子Port1に最も近い共振子は、複数の信号の電力(例えば、送信信号B1Tx、B3Txの電力)が集中しやすい。そのため、当該共振子に非線形の応答が生じるような大きな電力が集中することによって、IMDは発生する。
そこで、実施の形態では、フィルタ22における共通端子Port1に最も近い共振子を、他の共振子と比べて、圧電基板に占める単位面積あたりの消費電力(以下、単に消費電力と言う)が大きくなりにくい構造とする。なお、図3Aでの例示のように、第1経路上で共通端子Port1に最も近く配置されているのが直列共振子である場合、共通端子Port1に最も近い共振子は当該直列共振子であるが、第1経路上で共通端子Port1に最も近く配置されているのがノードである場合、共通端子Port1に最も近い共振子は当該ノードとグランドとを結ぶ経路上に接続された並列共振子と、当該ノードに直接接続された直列共振子の2つである。この場合、当該並列共振子と当該直列共振子の少なくともいずれかに、消費電力が大きくなりにくい構造を適用する。
また、図3Bでの例示のように、縦結合型のフィルタの場合も、同様に、共通端子Port1に最も近い共振子消費電力が大きくなりにくい構造を適用する。
図6は、実施の形態に係るフィルタの構成の一例を示す回路図である。図6に示されるように、フィルタ22aは、図3のフィルタ22と比べて、直列共振子111aの比誘電率が、直列共振子111の比誘電率より小さく(一例として、10%減)構成されている点で相違する。なお、本明細書において、共振子の比誘電率とは、サイズが同じ共振子について、共振子の容量値に比例するパラメータを言う。
共振子の比誘電率を小さくすると、共振子の容量は減少する。共振子の容量のこのような変動は、例えば、共振子のサイズを大きくすることで相殺できる。そのため、共振子の比誘電率を小さくし、かつ容量の変動を相殺するためにサイズを大きくした共振子は、共振子の圧電基板に占める面積が大きくなって単位面積あたりの消費電力が減るので、当該共振子で発生するIMDは低減される。ここで、共振子のサイズを大きくするとは、一例として、IDT電極の対数Nを増やすこと、およびIDT電極の交差幅Lを増やすことのうち、少なくとも一方を含む。
フィルタ22aの例では、直列共振子111aの比誘電率を、他の共振子の比誘電率より小さく構成する。直列共振子111aによれば、比誘電率がより大きい他の共振子と比べて、最適設計での容量を得るために圧電基板に占める面積が大きくなって単位面積あたりの消費電力が減るので、IMDは低減される。また、共通端子Port1に最も近く、そのため信号の電力が最も集中しやすい直列共振子111aの比誘電率を小さくするので、共振子が大型化するデメリットに対してIMDを低減する効果を最大化できる。
なお、上記では、フィルタ22について、共通端子Port1に最も近い共振子の比誘電率を、他の共振子の比誘電率より小さくする例を挙げて説明したが、この例には限られない。同様の構成を、フィルタ12に適用してもよいしフィルタ22、12の両方に適用してもよい。
次に、クアッドプレクサ1において、フィルタ22に代えてフィルタ22aを用いた場合のIMDの低減効果について、シミュレーションの結果に基づいて説明する。
シミュレーションでは、クアッドプレクサ1a(図5B)、および、クアッドプレクサ1aのフィルタ22(図3)をフィルタ22a(図6)で置き換えたクアッドプレクサ(図示せず)におけるIMDを比較した。以下では、フィルタ22を用いたクアッドプレクサ1aおよび22aを用いたクアッドプレクサを、比較例、実施例としてそれぞれ参照する。
比較例では、フィルタ22を構成するすべての共振子の比誘電率は同一である。実施例では、フィルタ22aを構成する共振子のうち、直列共振子111aの比誘電率が他の共振子の比誘電率より10%小さく、かつ比誘電率の減少による容量の減少を補うためにサイズが増大されている。
比較例および実施例について、個別端子Port21におけるBand1の受信帯域(2110~2170MHz)におけるIMDの強度を計算した。IMDの強度の計算では、図5Bの構成におけるクアッドプレクサ1aへの適用を想定し、フィルタ22およびフィルタ12の出力端におけるBand1およびBand3の送信信号の信号強度をそれぞれ25dBmおよび10dBmとした。
図7は、IMDの強度の計算例を示すグラフである。図7に見られるように、実施例1でのIMDの強度は、比較例のIMDの強度と比べて、Band1の受信帯域のほとんどの部分で低減(改善)している。
この結果から、共通端子に最も近く、信号の電力が集中しやすいためにIMDが発生しやすい共振子の比誘電率を、他の共振子の比誘電率と比べて小さくすることが、IMDの低減に有効であることが確かめられた。
上述のシミュレーションでは、共振子の比誘電率を小さくするための構造を特に限定していないが、弾性表面波共振子の比誘電率は、一例として、IDT電極と基板との間に調整層を設けることで下げることができる。
図8は、実施の形態に係る弾性表面波共振子の構造の一例を示す模式図である。図8に示されるように、共振子40は、図の共振子30と比べて、IDT電極33と圧電体層39との間に調整層41が追加されている点で相違する。調整層41は、例えば、二酸化ケイ素などの誘電体膜で構成される。
共振子30、40の構成に従って、調整層41を有しない弾性表面波共振子(比較例)および調整層41を有する弾性表面波共振子(実施例)を試作し、各々の弾性表面波共振子におけるIMDを測定した。実施例の弾性表面波共振子では、調整層41を厚さ10nmの二酸化ケイ素で構成した。
表1は、測定の条件を示す。表1に示されるように、測定回路は単体の弾性表面波共振子である。比較例および実施例の各々における弾性表面波共振子に周波数f1の信号Tx1および周波数f2の信号Tx2を入力したときに生じる、周波数2f1-f2のIMDの強度を測定した。信号Tx1、Tx2の強度および周波数は、表1に示すとおりである。
Figure 0007028342000001
図9は、比較例および実施例の各々におけるIMDの強度の測定例を示すグラフである。図9では、比較例および実施例の各々について、プロットはIMDの強度の測定値を表し、プロットを通る直線は容量値(共振子のサイズと相関する)に対応するIMDの強度の予測値を表している。例えば、容量が2.0pFの表面弾性波共振子におけるIMDの強度は、予測値で、比較例(調整層なし)では-86dBm、実施例(調整層あり)では-95dBmとなり、比誘電率が低い実施例では、比較例と比べて9dBm良好となる。
したがって、一例として図10Aに示されるように、フィルタ22aを構成する共振子のうち、直列共振子111aを調整層41がある共振子40により構成し、他の共振子を調整層41がない共振子30により構成することにより、IMDの小さいフィルタ22aが得られる。
なお、直列共振子111aの比誘電率を他の共振子の比誘電率より小さくするための構成は、図10Aの例には限られない。
例えば、図10Bに示されるように、直列共振子111aを厚い調整層41aがある共振子40aにより構成し、他の共振子を調整層41aより薄い調整層41bがある共振子40bにより構成してもよい。
また、図10Cに示されるように、直列共振子111aを調整層41がある共振子40により構成し、他の共振子を調整層41と比べて比誘電率の下げ幅が小さい別の材料からなる調整層42がある共振子40cにより構成してもよい。
また、図示はしていないが、直列共振子111aと他の共振子とを、比誘電率が互いに異なる材料で構成された別々の基板上に形成してもよい。
直列共振子111aの比誘電率を他の共振子の比誘電率より小さくする構成は、表面弾性波共振子には限られず、バルク弾性波共振子を用いたフィルタに適用することもできる。図10Dに示されるように、共振子50a、50bは、それぞれ圧電体膜53、54が電極51、52によって挟まれたバルク弾性波共振子である。共振子50a、50bは、基板59上に設けられたキャビティ58上に配置される。
共振子50a、50bの比誘電率は、圧電体膜53、54への不純物のドープにより調整される。不純物は、特には限定されないが、一例としてスカンジウムを圧電体膜53、54にドープすることで、共振子50a、50bの比誘電率は上がる。
そこで、圧電体膜54には、不純物(例えばスカンジウム)をドープし、圧電体膜53には不純物をドープしないか、または、圧電体膜54と比べて低い濃度の不純物をドープする。逆に、共振子50a、50bの比誘電率を下げる不純物を用いる場合は、圧電体膜53には、不純物をドープし、圧電体膜54には不純物をドープしないか、または、圧電体膜53と比べて低い濃度の不純物をドープする。
このように構成された共振子50a、50bを用いて、直列共振子111aを共振子50aにより構成し、他の共振子を共振子50bにより構成することにより、IMDの小さいフィルタが得られる。
以上、フィルタにおいて共通端子Port1に最も近い共振子の比誘電率を他の共振子の比誘電率より小さくする効果について、クアッドプレクサでの適用例を挙げて説明したが、この例には限られない。同様の効果は、2つのフィルタで構成されるマルチプレクサである、デュプレクサやダイプレクサにおいても得られる。
例えば、共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、を備えるマルチプレクサにおいて、第1フィルタは、複数の弾性波共振子を有しているとする。このようなマルチプレクサにおいて、第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が第2フィルタの通過帯域に含まれるとき、第1フィルタにおいて、共通端子に最も近い共振子の比誘電率を、他の共振子の比誘電率より小さく構成する。
これにより、クアッドプレクサでの適用例と同様、第1フィルタを構成する共振子のうち、共通端子に最も近い共振子、つまり、信号の電力が最も集中しやすいためにIMDが最も発生しやすい共振子の比誘電率が、他の共振子の比誘電率より小さく構成される。
したがって、最適設計での容量を得るために当該共振子が圧電基板に占める面積が大きくなって単位面積あたりの消費電力が減るので、当該共振子で発生するIMDは低減される。信号の電力が最も集中しやすい共振子の比誘電率を小さくするので、共振子が大型化するデメリットに対してIMDを低減する効果を最大化できる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係るフィルタが適用されるマルチプレクサについて、バンドパスフィルタとノッチフィルタとを備えるマルチプレクサの例を挙げて説明する。
図11は、実施の形態2に係るマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図である。図11に示されるように、マルチプレクサ6は、共通端子Port6と、2つの個別端子Port61、62と、2つのフィルタ61、62と、を有する。
共通端子Port6は、2つのフィルタ61および62に共通に設けられ、マルチプレクサ6の内部でこれらフィルタ61および62に接続されている。また、共通端子Port6は、マルチプレクサ6の外部でアンテナ素子2に接続される。つまり、共通端子Port6は、マルチプレクサ6のアンテナ端子でもある。
フィルタ61は、共通端子Port6と個別端子Port61とを結ぶ経路上に配置され、WiFi(登録商標)で用いられる周波数帯を通過帯域とするバンドパスフィルタである。
フィルタ62は、共通端子Port6と個別端子Port62とを結ぶ経路上に配置され、WiFiで用いられる周波数帯を阻止帯域とするノッチフィルタである。フィルタ62は、阻止帯域の低域側にBand3からBand40に対応する通過帯域を有し、阻止帯域の高域側にBand7/Band41に対応する通過帯域を有している。
ここで、個別端子Port61は第1端子の一例であり、フィルタ61は、共通端子Port6と第1端子としての個別端子Port61とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタの一例である。
また、個別端子Port62は第2端子の一例であり、フィルタ62は、共通端子Port6と第2端子としての個別端子Port62とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタの一例である。
ここで、マルチプレクサ6の通過帯域に割り当てられた周波数帯域の具体的な範囲について説明する。なお、以下では、周波数帯域の範囲について、A以上B以下を示す数値範囲をA~Bのように簡略化して記載する。
図12は、Band3からBand40、WiFi、およびBand7/Band41に割り当てられた周波数帯域を説明する図である。なお、以降、各Bandの下り周波数帯域(受信帯域)および上り周波数帯域(送信帯域)を、例えばBand7の受信帯域については「Band7Rx」のように、バンド名とその末尾に付加された受信帯域または送信帯域を示す文字RxまたはTxとを組み合わせた符号で参照する場合がある。
図12に示されるように、Band3からBand40には、1.7~2.4GHzが割り当てられている。WiFiには、2.4~2.5GHzが割り当てられている。Band7/Band41には、2.5~2.7GHzが割り当てられている。したがって、フィルタ61および62のフィルタ特性としては、図12の実線で示すような、対応するBandの送信帯域または受信帯域を通過させ、他の帯域を減衰させるような特性が求められる。
マルチプレクサ6において発生するIMDについて、図11の構成例および図12の周波数帯域の例に基づいて説明する。
図13の(a)は、Band7の送信帯域B7Txの信号とWiFiの帯域の信号とを、マルチプレクサ6を介してアンテナ素子2から同時に送信する場合に、マルチプレクサ6において、Band7の受信帯域B7RxにIMDが発生する例を示している。
また、図5Bで説明した構成と同様の考え方により、マルチプレクサ6とアンテナ素子2との組を2組用いて、各々の組からBand41の送信帯域B41Txの信号を同時に送信してもよい。その場合、一方のマルチプレクサ6から送信されるBand41の送信帯域B41Txの信号と、他方のマルチプレクサ6からアンテナ素子2間の結合を介して印加される信号とから、一方のマルチプレクサ6においてIMDが発生する。
図13の(b)および(c)は、一方のマルチプレクサにおいて、それぞれWiFiの帯域およびBand30の受信帯域B30RxにIMDが発生する例を示している。
このように、2つのフィルタで構成されるマルチプレクサ6においても、IMDによる特性の劣化は起こり得る。そこで、フィルタ61、62の少なくとも一方または両方において、共通端子Port1に最も近い共振子の比誘電率を、他の共振子の比誘電率より小さく構成する。これにより、フィルタ61、62の少なくとも一方または両方において発生するIMDを低減し、特性に優れたマルチプレクサ6を得ることができる。
(まとめ)
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、を備え、前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第2フィルタの通過帯域に含まれ、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さい。
また、本発明の他の態様に係るマルチプレクサは、共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、前記共通端子と第3端子とを結ぶ第3経路上に配置された第3フィルタと、を備え、前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第3フィルタの通過帯域に含まれ、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さい。
このような構成によれば、第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタを構成する共振子のうち、共通端子に最も近い共振子、つまり、信号の電力が最も集中しやすいためにIMDが最も発生しやすい共振子の比誘電率が、他の共振子の比誘電率より小さく構成される。これにより、最適設計での容量を得るために当該共振子が圧電基板に占める面積が大きくなって単位面積あたりの消費電力が減るので、当該共振子で発生するIMDは低減される。信号の電力が最も集中しやすい共振子の比誘電率を小さくするので、共振子が大型化するデメリットに対してIMDを低減する効果を最大化できる。
また、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの他方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、前記他方のフィルタにおいて、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さくてもよい。
このような構成によれば、第1フィルタおよび第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタについて説明したIMDの低減効果と同様の効果を、他方のフィルタにおいても得ることができる。
また、前記共通端子に最も近い共振子は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、前記IDT電極と前記圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有してもよい。さらに、前記複数の弾性波共振子のうち少なくとも一つの弾性波共振子は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、前記IDT電極と前記圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有し、前記共通端子に最も近い共振子の有する前記誘電体膜は、前記少なくとも一つの弾性波共振子の有する前記誘電体膜より、膜厚が大きくてもよい。
また、前記第1フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、前記第1フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第1経路上に配置された1以上の直列共振子、および前記第1経路上の1以上のノードとグランドとを結ぶ1以上の経路上にそれぞれ配置された1以上の並列共振子であってもよい。
また、前記第1フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、前記第1フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第1経路上に、前記共通端子に近い側からこの順に配置された直列共振子および縦結合型共振子であってもよい。
また、前記第2フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、前記第2フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第2経路上に配置された1以上の直列共振子、および前記第2経路上の1以上のノードとグランドとを結ぶ1以上の経路上にそれぞれ配置された1以上の並列共振子であってもよい。
また、前記第2フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、前記第2フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第2経路上に、前記共通端子に近い側からこの順に配置された直列共振子および縦結合型共振子であってもよい。
これらの構成によれば、第1フィルタまたは第1フィルタおよび第2フィルタの両方を、ラダー型のフィルタ回路または縦結合型共振子を用いたフィルタ回路として構成した上で、IMDの優れた低減効果が得られる。
また、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち、一方のフィルタの通過帯域は1920MHz以上1980MHz以下であり、他方のフィルタの通過帯域は1710MHz以上1785MHz以下であり、前記第3フィルタの通過帯域は、2110MHz以上2200MHz以下であってもよい。
このような構成によれば、第1フィルタの通過帯域および第2フィルタの通過帯域は、Band1の送信帯域Band1TxおよびBand3の送信帯域Band3Txの一方および他方である。また、第3フィルタの通過帯域は、Band1の受信帯域Band1Rxである。つまり、第1フィルタおよび第2フィルタはBand1の送信フィルタおよびBand3の送信フィルタの一方および他方として用いられ、第3フィルタはBand1の受信フィルタとして用いられる。
ここで、Band1の送信信号の周波数の2倍からBand3の送信信号の周波数を減じた周波数は、Band1の受信信号の周波数と重複する。そのため、Band1の送信信号とBand3の送信信号とを同時に送信する場合、Band1の送信信号とBand3の送信信号とが互いに妨害波となって高いレベルのIMDがBand1の受信帯域Band1Rx内に発生する。そこで、第1フィルタまたは第1フィルタおよび第2フィルタの両方にIMDを低減する対策を施したフィルタを用いる。これにより、Band1の受信帯域Band1Rx内に生じるIMDを低減し、例えば、Band1の受信感度の劣化を抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態に係るマルチプレクサについて説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本発明は、マルチプレクサとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
1、1a、1b クアッドプレクサ
2、2a、2b アンテナ素子
6 マルチプレクサ
10、20 デュプレクサ
11、61、62 フィルタ
12 フィルタ(第2フィルタ)
21 フィルタ(第3フィルタ)
22、22a フィルタ(第1フィルタ)
30 共振子(弾性表面波共振子)
30a、30b 櫛歯状電極
31a、31b 電極指
32a、32b バスバー電極
33 IDT電極
34 保護層
38 調整層
39 圧電体層
111、111a、112~114 直列共振子
121、121a、122~124 並列共振子

Claims (10)

  1. 共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、
    前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、を備え、
    前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第2フィルタの通過帯域に含まれ、
    前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、
    前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さ
    前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子のサイズは、他の共振子のサイズより大きい、
    マルチプレクサ。
  2. 共通端子と第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、
    前記共通端子と第2端子とを結ぶ第2経路上に配置された第2フィルタと、
    前記共通端子と第3端子とを結ぶ第3経路上に配置された第3フィルタと、を備え、
    前記第1フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第1信号と前記第2フィルタの通過帯域に含まれる周波数の第2信号とから生じる相互変調歪の周波数が前記第3フィルタの通過帯域に含まれ、
    前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち少なくともいずれか一方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、
    前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さ
    前記複数の弾性波共振子のうち、前記共通端子に最も近い共振子のサイズは、他の共振子のサイズより大きい、
    マルチプレクサ。
  3. 前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの他方のフィルタは、複数の弾性波共振子を有し、
    前記他方のフィルタにおいて、前記共通端子に最も近い共振子の比誘電率は、他の共振子の比誘電率より小さい、
    請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  4. 前記共通端子に最も近い共振子は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、
    前記IDT電極と前記圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有する、
    請求項1~3のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  5. 前記複数の弾性波共振子のうち少なくとも一つの弾性波共振子は、IDT電極と、圧電性基板と、を備え、
    前記IDT電極と前記圧電性基板との間に、さらに誘電体膜を有し、
    前記共通端子に最も近い共振子の有する前記誘電体膜は、前記少なくとも一つの弾性波共振子の有する前記誘電体膜より、膜厚が大きい、
    請求項4に記載のマルチプレクサ。
  6. 前記第1フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、
    前記第1フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第1経路上に配置された1以上の直列共振子、および前記第1経路上の1以上のノードとグランドとを結ぶ1以上の経路上にそれぞれ配置された1以上の並列共振子である、
    請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  7. 前記第1フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、
    前記第1フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第1経路上に、前記共通端子に近い側からこの順に配置された直列共振子および縦結合型共振子である、
    請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  8. 前記第2フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、
    前記第2フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第2経路上に配置された1以上の直列共振子、および前記第2経路上の1以上のノードとグランドとを結ぶ1以上の経路上にそれぞれ配置された1以上の並列共振子である、
    請求項3に記載のマルチプレクサ。
  9. 前記第2フィルタは、前記複数の弾性波共振子を有し、
    前記第2フィルタが有する前記複数の弾性波共振子は、前記第2経路上に、前記共通端子に近い側からこの順に配置された直列共振子および縦結合型共振子である、
    請求項3に記載のマルチプレクサ。
  10. 前記第1フィルタおよび前記第2フィルタのうち、一方のフィルタの通過帯域は1920MHz以上1980MHz以下であり、他方のフィルタの通過帯域は1710MHz以上1785MHz以下であり、
    前記第3フィルタの通過帯域は、2110MHz以上2200MHz以下である、
    請求項2に記載のマルチプレクサ。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022085314A1 (ja) * 2020-10-23 2022-04-28 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波モジュールおよび通信装置
CN112332801B (zh) * 2020-10-30 2021-09-21 诺思(天津)微系统有限责任公司 包含掺杂谐振器的滤波器和多工器、通信设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112246A1 (ja) 2003-06-16 2004-12-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性表面波分波器
WO2014133084A1 (ja) 2013-02-27 2014-09-04 京セラ株式会社 弾性波素子、分波器および通信モジュール
WO2015002047A1 (ja) 2013-07-02 2015-01-08 株式会社村田製作所 弾性表面波共振器及び弾性表面波フィルタ装置
WO2015151706A1 (ja) 2014-03-31 2015-10-08 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2018003297A1 (ja) 2016-06-29 2018-01-04 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP2019106622A (ja) 2017-12-12 2019-06-27 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074698A (ja) * 2005-08-08 2007-03-22 Fujitsu Media Device Kk 分波器及びラダー型フィルタ
CN103392213B (zh) * 2011-02-25 2016-07-06 株式会社村田制作所 可变电容元件以及可调谐滤波器
JP2015119449A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ
KR102252830B1 (ko) * 2015-01-13 2021-05-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고 유전율의 고 유전성 공진기를 사용한 유전성 커플링 렌즈
KR101867792B1 (ko) * 2015-06-24 2018-06-15 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 멀티플렉서, 송신 장치, 수신 장치, 고주파 프론트엔드 회로, 통신 장치, 및 멀티플렉서의 임피던스 정합 방법
WO2017159834A1 (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 株式会社村田製作所 高周波フィルタ素子、マルチプレクサ、送信装置および受信装置
WO2018003296A1 (ja) * 2016-06-29 2018-01-04 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
WO2018056224A1 (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社村田製作所 弾性波装置、高周波フロントエンド回路および通信装置
WO2018142812A1 (ja) * 2017-02-06 2018-08-09 株式会社村田製作所 弾性波装置、デュプレクサ及びフィルタ装置
CN111034042B (zh) * 2017-08-28 2023-06-02 株式会社村田制作所 滤波器装置、多工器、高频前端电路以及通信装置
CN111386656B (zh) * 2017-12-04 2023-09-08 株式会社村田制作所 多工器
WO2019111902A1 (ja) * 2017-12-06 2019-06-13 株式会社村田製作所 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
KR102496953B1 (ko) * 2017-12-25 2023-02-07 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 멀티플렉서
WO2019138810A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 株式会社村田製作所 弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP7151668B2 (ja) * 2018-11-08 2022-10-12 株式会社村田製作所 マルチプレクサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112246A1 (ja) 2003-06-16 2004-12-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性表面波分波器
WO2014133084A1 (ja) 2013-02-27 2014-09-04 京セラ株式会社 弾性波素子、分波器および通信モジュール
WO2015002047A1 (ja) 2013-07-02 2015-01-08 株式会社村田製作所 弾性表面波共振器及び弾性表面波フィルタ装置
WO2015151706A1 (ja) 2014-03-31 2015-10-08 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2018003297A1 (ja) 2016-06-29 2018-01-04 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
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