JP7068902B2 - マルチプレクサ - Google Patents

Description

本発明は、マルチプレクサに関し、例えば複数の基板にそれぞれ設けられたフィルタを有するマルチプレクサに関する。

フィルタが形成された２つの基板をフィルタが形成された面が空隙を挟み対向するように搭載することが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１には、平面視において２つのフィルタが重なるように設けること、および平面視において２つのフィルタを重ならないように設けることが記載されている。

特開２００７－６７６１７号公報

２つのフィルタを重なるように設けると、フィルタ間が干渉し、アイソレーション特性が劣化する。２つのフィルタを重ならないように設けると、小型化が難しくなる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、アイソレーション特性を向上させかつ小型化を可能とすることを目的とする。

本発明は、第１面を有する第１基板と、前記第１面と空隙を挟み対向する第２面を有する第２基板と、前記第１面に設けられ、共通端子から第１端子に至る第１直列経路に直列に接続された１または複数の第１直列共振器と、一端が前記第１直列経路に接続し他端がグランドに接続された１または複数の第１並列経路に直列に接続された１または複数の第１並列共振器とを含む第１フィルタと、前記第２面に設けられ、前記共通端子から第２端子に至る第２直列経路に直列に接続された１または複数の第２直列共振器と、一端が前記第２直列経路に接続し他端がグランドに接続された複数の第２並列経路に直列に接続された複数の第２並列共振器とを含み、前記複数の第２並列共振器のうち前記第２端子に電気的に最も近い第２並列共振器と、前記１または複数の第２直列共振器のうち前記第２端子に電気的に最も近い第２直列共振器と、は、前記第１直列経路と平面視において重ならず、前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１並列経路のうち前記第１直列経路と前記１または複数の第１並列共振器との間の１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる第２フィルタと、を備え、前記１または複数の第１直列共振器、前記１または複数の第１並列共振器、前記１または複数の第２直列共振器および前記複数の第２並列共振器は、弾性波共振器であるマルチプレクサである。

上記構成において、前記複数の第２並列共振器にのうち少なくとも１つの第２並列共振器の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１並列共振器の少なくとも一部と平面視において重なる構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１直列共振器の少なくとも一部と平面視において重なる構成とすることができる。

上記構成において、前記第２直列経路のうち前記共通端子と実質的に同電位の範囲を除く範囲は、前記第１直列経路のうち前記共通端子と実質的に同電位の範囲を除く範囲と平面視において重ならない構成とすることができる。

上記構成において、前記少なくとも１つの第２並列経路は、前記複数の第２並列経路のうち前記共通端子に電気的に最も近い第２並列経路を含む構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の第２並列経路のうち一部の第２並列経路は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、平面視において重ならない構成とすることができる。

上記構成において、前記少なくとも１つの第２並列経路内の第２並列共振器とグランド端子との間のインダクタンスは、前記一部の第２並列経路内の第２並列共振器とグランド端子との間のインダクタンスより小さい構成とすることができる。

上記構成において、前記１または複数の第１並列共振器のうち前記第１端子に電気的に最も近い第１並列共振器と、前記１または複数の第１直列共振器のうち前記第１端子に電気的に最も近い第１直列共振器と、は、前記第２直列経路と平面視において重ならず、前記１または複数の第１並列経路のうち少なくとも１つの第１並列経路の少なくとも一部は、前記複数の第２並列経路のうち前記第２直列経路と前記複数の第２並列共振器との間の複数の第２経路と、前記複数の第２並列共振器と、前記第２直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる構成とすることができる。

上記構成において、前記１または複数の第１直列共振器は、第１方向に配列された複数の第１直列共振器であり、前記１または複数の第２直列共振器は、前記複数の第１直列共振器に対し前記第１方向に交差する第２方向に設けられ、前記第１方向に配列された複数の第２直列共振器であり、前記１または複数の第１並列共振器と前記複数の第２並列共振器とは、平面視において、前記複数の第１直列共振器と前記複数の第２直列共振器との間に設けられ、前記少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、の少なくとも一部と平面視において重なる構成とすることができる。

上記構成において、前記少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、の少なくとも一部と平面視において重なり、前記少なくとも１つの第２並列経路より前記共通端子に電気的に近い第２並列経路の少なくとも１つは、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重ならない構成とすることができる。

本発明によれば、アイソレーション特性を向上させかつ小型化を可能とすることができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、マルチプレクサの回路図および断面図である。 図２（ａ）は、弾性波共振器１２の平面図であり、図２（ｂ）は、弾性波共振器２２の断面図である。 図３（ａ）は、シミュレーションＳＨ－Ｌにおける回路図、図３（ｂ）は、周波数に対するＳ２１を示す図である。 図４（ａ）は、シミュレーションＰＨ－Ｌにおける回路図、図４（ｂ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。 図５（ａ）は、シミュレーションＰＧ－Ｌにおける回路図、図５（ｂ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。 図６（ａ）および図６（ｂ）は、シミュレーション１の結果を示す図である。 図７（ａ）は、シミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌにおける回路図、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。 図８（ａ）および図８（ｂ）は、シミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌの結果を示す図である。 図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ直列共振器および並列共振器が弾性表面波共振器の場合の平面図である。 図１０（ａ）は、直列共振器が圧電薄膜共振器の場合の平面図、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、並列共振器が圧電薄膜共振器の場合の平面図である。 図１１は、実験に用いた測定系を示す断面図である。 図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧの平面図である。 図１３（ａ）から図１３（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨの平面図である。 図１５（ａ）から図１５（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図１６（ａ）は、サンプルＳ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨａの平面図、図１６（ｂ）は、サンプルＳ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨｂの平面図である。 図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、サンプルＳ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨｂにおける周波数に対するＳ４３を示す図、図１７（ｃ）は、Ｓ－ＬＨ、Ｓ－ＬＨａ、Ｓ－ＬＨｂ、Ｐ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨｂにおける周波数に対するＳ４３を示す図である。 図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐの平面図である。 図１９（ａ）から図１９（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図２０（ａ）は、サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｐａの平面図、図２０（ｂ）は、サンプルＬＨ－ＳｂおよびＬＨ－Ｐｂの平面図である。 図２１（ａ）および図２１（ｂ）は、サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｐａにおける周波数に対するＳ２１を示す図、図２１（ｃ）は、サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－Ｓａ、ＬＨ－Ｓｂ、ＬＨ－Ｐ、ＬＨ－ＰａおよびＬＨ－Ｐｂにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図２２（ａ）および図２２（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨおよびＳ－ＬＧの平面図である。 図２３（ａ）から図２３（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨおよびＳ－ＬＧにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＳおよびＬＧ－Ｓの平面図である。 図２５（ａ）から図２５（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＳおよびＬＧ－Ｓにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図２６（ａ）から図２６（ｃ）は、それぞれサンプルＳ－Ｓ、Ｐ－ＳおよびＳ－Ｐの平面図である。 図２７（ａ）から図２７（ｃ）は、サンプルＳ－Ｓ、Ｐ－ＳおよびＳ－Ｐにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図２８（ａ）および図２８（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＳおよびＰ－Ｐの平面図である。 図２９（ａ）から図２９（ｃ）は、サンプルＳ－ＳおよびＰ－Ｐにおける周波数に対するＳ４３を示す図である。 図３０（ａ）から図３０（ｃ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨおよびＰ＋Ｌ－ＬＨの平面図である。 図３１（ａ）から図３１（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨおよびＰ＋Ｌ－ＬＨにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図３２（ａ）から図３２（ｃ）は、それぞれサンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－ＰおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌの平面図である。 図３３（ａ）から図３３（ｃ）は、サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－ＰおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。 図３４は、サンプルＡおよびサンプルＢに係るマルチプレクサの回路図である。 図３５は、サンプルＡにおける基板１０の上面を示す平面図である。 図３６は、サンプルＡにおける基板２０の下面を上から透視した平面図である。 図３７は、サンプルＡにおける受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である。 図３８は、サンプルＢにおける基板２０の下面を上から透視した平面図である。 図３９は、サンプルＢにおける受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である。 図４０（ａ）および図４０（ｂ）は、サンプルＡおよびＢのアイソレーション特性を示す図である。 図４１は、サンプルＣおよびサンプルＤに係るマルチプレクサの回路図である。 図４２は、サンプルＣにおける受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である 図４３は、サンプルＤにおける受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である。 図４４（ａ）および図４４（ｂ）は、サンプルＣおよびＤのアイソレーション特性を示す図である。 図４５は、実施例１の変形例１における基板１０の上面を示す平面図である。 図４６は、実施例１の変形例１における基板２０の下面を上から透視した平面図である。 図４７は、実施例１の変形例１における受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である。 図４８は、実施例１の変形例２における基板１０の上面を示す平面図である。 図４９は、実施例１の変形例２における基板２０の下面を上から透視した平面図である。 図５０は、実施例１の変形例２における受信フィルタを基板１０の上面に重ねた平面図である。 図５１は、実施例１の変形例３に係るマルチプレクサの回路図である。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、マルチプレクサの回路図および断面図である。図１（ａ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ５０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ５２が接続されている。送信フィルタ５０の通過帯域と受信フィルタ５２の通過帯域とは重なっていない。送信フィルタ５０は、送信端子Ｔｘに入力した高周波信号のうち送信帯域の信号を共通端子Ａｎｔに出力し、他の周波数帯域の信号を抑圧する。受信フィルタ５２は、共通端子Ａｎｔに入力した高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Ｒｘに出力し、他の周波数の信号を抑圧する。

送信フィルタ５０はラダー型フィルタであり、直列共振器Ｓ１１からＳ１４および並列共振器Ｐ１１からＰ１３を有している。直列共振器Ｓ１１からＳ１４は共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１１からＰ１３は共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に並列に接続されている。すなわち、直列共振器Ｓ１１からＳ１４は、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間の直列経路５１に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１１からＰ１３は、一端が直列経路５１に接続され他端がグランドに接続された並列経路５５に直列に接続されている。

受信フィルタ５２はラダー型フィルタであり、直列共振器Ｓ２１からＳ２４および並列共振器Ｐ２１からＰ２３を有している。直列共振器Ｓ２１からＳ２４は共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に直列に接続されている。並列共振器Ｐ２１からＰ２３は共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に並列に接続されている。すなわち、直列共振器Ｓ２１からＳ２４は、共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間の直列経路５３に直列に接続されている。並列共振器Ｐ２１からＰ２３は、一端が直列経路５３に接続され他端がグランドに接続された並列経路５６に直列に接続されている。

図１（ｂ）に示すように、基板１０上に基板２０が搭載されている。基板１０は支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとを有する。支持基板１０ａは例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、水晶基板またはシリコン基板である。圧電基板１０ｂは、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。圧電基板１０ｂは支持基板１０ａの上面に接合されている。圧電基板１０ｂと支持基板１０ａの接合面は平面であり平坦である。基板１０は圧電基板であり支持基板に接合されていなくてもよい。

基板１０の上面に弾性波共振器１２および配線１４が設けられている。基板１０の下面に端子１８が設けられている。端子１８は、弾性波共振器１２および２２を外部と接続するためのフットパッドである。基板１０を貫通するようにビア配線１６が設けられている。ビア配線１６は、配線１４と端子１８とを電気的に接続する。配線１４、ビア配線１６および端子１８は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。端子１８は、共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子を含む。

基板２０の下面に弾性波共振器２２および配線２４が設けられている。基板２０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である。配線２４は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。基板１０の配線１４と基板２０の配線２４はバンプ２６を介し接合されている。基板１０の上面と基板２０の下面とは空隙２８を介し対向する。

基板１０の上面の周縁に環状電極３２が設けられている。基板１０上に基板２０を囲むように封止部３０が設けられている。封止部３０は環状電極３２に接合されている。封止部３０は、例えば半田等の金属または樹脂等の絶縁体である。基板２０および封止部３０の上面にリッド３４が設けられている。リッド３４は、例えばコバール等の金属板または絶縁体板である。封止部３０およびリッド３４を覆うように保護膜３６が設けられている。保護膜３６は例えばニッケル等の金属膜または絶縁膜である。

図２（ａ）は、弾性波共振器１２の平面図であり、図２（ｂ）は、弾性波共振器２２の断面図である。図２（ａ）に示すように、弾性波共振器１２は弾性表面波共振器である。圧電基板である基板１０にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４２と反射器４１が形成されている。ＩＤＴ４２は、互いに対向する１対の櫛型電極４２ｄを有する。櫛型電極４２ｄは、複数の電極指４２ａと複数の電極指４２ａを接続するバスバー４２ｃとを有する。反射器４１は、ＩＤＴ４２の両側に設けられている。ＩＤＴ４２が基板１０に弾性表面波を励振する。ＩＤＴ４２および反射器４１は例えばアルミニウム膜または銅膜により形成される。基板１０上にＩＤＴ４２および反射器４１を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。

図２（ｂ）に示すように、弾性波共振器２２は圧電薄膜共振器である。基板２０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４５および上部電極４７が設けられている。下部電極４５と基板２０との間に空隙４９が形成されている。下部電極４５と基板２０との間に空隙４９の代わりに弾性波を反射する音響反射膜を設けてもよい。圧電膜４６の少なくとも一部を挟み下部電極４５と上部電極４７とが対向する領域が共振領域４８である。共振領域４８内の下部電極４５および上部電極４７は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極４５および上部電極４７は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。

弾性波共振器１２および２２は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波の励振を阻害しないように、弾性波共振器１２および２２は空隙２８に覆われている。

送信フィルタ５０は基板１０の上面に設けられている。直列共振器Ｓ１１からＳ１４および並列共振器Ｐ１１からＰ１３は弾性波共振器１２である。受信フィルタ５２は基板２０の下面に設けられている。直列共振器Ｓ２１からＳ２４および並列共振器Ｐ２１からＰ２３は弾性波共振器２２である。送信フィルタ５０のうち一部と、受信フィルタ５２のうち一部とが平面視において重なっている。例えば送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ１３と送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ２２が重なっている。これにより、直列共振器Ｓ１３とＳ２２との間に寄生キャパシタンスＣ０が形成される。

送信端子Ｔｘから入力した受信帯域の信号は送信フィルタ５０により抑圧される。送信フィルタ５０と受信フィルタ５２とが重なっていると、送信フィルタ５０から空隙２８（すなわち寄生キャパシタンスＣ０）を介し受信フィルタ５２に信号が漏れる。これにより、図１（ａ）の矢印５８のように、送信端子Ｔｘから受信端子Ｒｘに受信帯域の信号が漏れる。よって、アイソレーション特性が劣化する。送信フィルタ５０と受信フィルタ５２とを平面視において重ならないように設けることにより、アイソレーション特性を改善できる。しかしながら、マルチプレクサが大型化してしまう。送信フィルタ５０と受信フィルタ５２とを平面視において重なるように設けることにより、小型化できる。しかしながらアイソレーション特性が劣化してしまう。そこで、送信フィルタ５０の一部と受信フィルタ５２の一部が平面視において重なるようにする。これにより、アイソレーション特性を抑制しかつ小型化が可能となる。

［シミュレーション１］
送信フィルタ５０の一部と受信フィルタ５２の一部が平面視において重なった場合を想定しアイソレーションのシミュレーションを行った。以下では、高周波信号が伝送される線路および共振器をホットという。例えば、直列共振器を含む直列経路５１および５３はホットである。

［シミュレーションＳＨ－Ｌ］
図３（ａ）は、シミュレーションＳＨ－Ｌにおける回路図、図３（ｂ）は、周波数に対するＳ２１を示す図である。図３（ａ）に示すように、ポート１（Ｐｏｒｔ１）とポート３（Ｐｏｒｔ３）との間の線路Ｌ１に直列共振器Ｓ１が設けられている。直列共振器Ｓ１の共振周波数および反共振周波数をそれぞれ２．６５ＧＨｚおよび２．７５８ＧＨｚとした。ポート２（Ｐｏｒｔ２）とポート４（Ｐｏｒｔ４）との間は線路Ｌ２により接続されている。線路Ｌ１とＬ２との間にキャパシタＣ１が接続されている。

線路Ｌ１は、図１（ａ）の送信フィルタ５０の直列経路５１の配線１４に相当する。線路Ｌ２は、図１（ａ）の受信フィルタ５２の直列経路５３の配線２４に相当する。直列共振器Ｓ１は、送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ１１からＳ１４に相当する。

シミュレーションＳＨ－Ｌでは、送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ１と受信フィルタ５２の直列経路５３の配線１４とが平面視において重なっている場合を想定し、キャパシタＣ１が設けられている。キャパシタＣ１のキャパシタンスＣ１を０．０５ｐＦ、０．１０ｐＦおよび０．１５ｐＦとした。これらは、平面視において重なる面積をそれぞれ１００００μｍ^２、２００００μｍ^２および３００００μｍ^２と想定している。

図３（ｂ）におけるＳ２１は、ポート１からポート２への高周波信号の漏れを示している。Ｓ２１の絶対値が大きいとアイソレーションが高く、Ｓ２１の絶対値が小さいとアイソレーションが低い。図３（ｂ）のように、キャパシタンスＣ１が大きくなるとアイソレーションが劣化する。２．５ＧＨｚから３．０ＧＨｚの減衰極は直列共振器Ｓ１の反共振周波数に起因するものであり、アイソレーションの観点からは重要ではない。

［シミュレーションＰＨ－Ｌ］
図４（ａ）は、シミュレーションＰＨ－Ｌにおける回路図、図４（ｂ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。図４（ａ）に示すように、並列共振器Ｐ１は一端がポート１とポート３との間の線路Ｌ１に接続され、他端はグランドに接続されている。並列共振器Ｐ１の共振周波数および反共振周波数をそれぞれ２．６５３ＧＨｚおよび２．７５８ＧＨｚとした。線路Ｌ２と並列共振器Ｐ１の線路Ｌ１側のノードとの間にキャパシタＣ１が接続されている。

シミュレーションＰＨ－Ｌでは、送信フィルタ５０の並列経路５５のうち並列共振器Ｐ１の直列経路５１側の電極と受信フィルタ５２の直列経路５３の配線２４とが平面視において重なっている場合を想定し、キャパシタＣ１が設けられている。キャパシタＣ１のキャパシタンスＣ１はシミュレーションＳＨ－Ｌと同じである。

図４（ｂ）におけるＳ３１は、ポート１からポート３の通過特性に相当する。Ｓ３１の２．６ＧＨ付近の減衰は、並列共振器Ｐ１の共振周波数に対応する。図４（ｂ）に示すように、キャパシタンスＣ１が大きくなるとアイソレーションが劣化する。

［シミュレーションＰＧ－Ｌ］
図５（ａ）は、シミュレーションＰＧ－Ｌにおける回路図、図５（ｂ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。図５（ａ）に示すように、並列共振器Ｐ１は一端がポート１とポート３との間の線路Ｌ１に接続され、他端はグランドに接続されている。並列共振器Ｐ１の共振周波数および反共振周波数はシミュレーションＰＨ－Ｌと同じである。線路Ｌ２と並列共振器Ｐ１のグランド側のノードとの間にキャパシタＣ１が接続されている。

シミュレーションＰＧ－Ｌでは、送信フィルタ５０の並列共振器Ｐ１のグランド側の電極と受信フィルタ５２の直列経路５３の配線２４とが平面視において重なっている場合を想定し、キャパシタＣ１が設けられている。キャパシタＣ１のキャパシタンスＣ１はシミュレーションＳＨ－Ｌと同じである。

図５（ｂ）に示すように、キャパシタンスＣ１が大きくなるとアイソレーションが劣化する。

［シミュレーション１のまとめ］
図６（ａ）および図６（ｂ）は、シミュレーション１の結果を示す図である。図６（ａ）および図６（ｂ）では、シミュレーションＳＨ－Ｌ、ＰＨ－ＬおよびＰＧ－Ｌにおいて、周波数が１ＧＨｚにおけるアイソレーションＳ２１、２．５ＧＨｚから２．８ＧＨｚにおけるＳ２１の最悪値、４ＧＨｚにおけるＳ２１を示している。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、１ＧＨｚ、２．５－２．８ＧＨｚのＭａｘおよび４ＧＨｚともに、ＳＨ－ＬとＰＨ－Ｌは同程度であり、ＰＧ－ＬはＳＨ－ＬおよびＰＨ－Ｌに比べアイソレーションが向上する。

以上のように、ホットな線路Ｌ２（受信フィルタ５２の直列経路５３）を共振器に重ねる場合、並列共振器Ｐ１に重なる場合、並列共振器Ｐ１のグランド側の電極に重ねることにより、アイソレーションＳ２１が向上する。－４０ｄＢ程度のアイソレーションＳ２１を確保しようとすると、線路Ｌ２を並列共振器Ｐ１のグランド側の電極に重ねることが好ましいことがわかる。

［シミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌ］
シミュレーションＰＧ－Ｌにおいて、並列経路５５のうちグランドと並列共振器Ｐ１との間にインダクタが接続されている場合についてシミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌを行った。

図７（ａ）は、シミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌにおける回路図、図７（ｂ）および図７（ｃ）は、周波数に対するＳ２１およびＳ３１を示す図である。図７（ａ）に示すように、並列共振器Ｐ１のグランド側のノードとグランドとの間にインダクタンスＬ３のインダクタＬ３が接続されている。インダクタンスＬ３を０．２ｎＨ、０．７ｎＨおよび１．２ｎＨとした。キャパシタンスＣ１を０．０５ｐＦとした。その他のシミュレーションはＰＧ－Ｌと同じである。

図７（ｂ）は狭域におけるＳ２１およびＳ３１を示し、図７（ｃ）は広域におけるＳ２１およびＳ３１を示している。図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、インダクタンスＬ３が大きくなると、減衰極が低周波側に変化する。これは、インダクタＬ３により、並列共振器Ｐ１とインダクタＬ３とから形成される共振回路の共振周波数が変化したためである。インダクタンスＬ３が大きくなるとアイソレーションＳ２１が劣化する。

図８（ａ）および図８（ｂ）は、シミュレーションＰＧ＋Ｌ－Ｌの結果を示す図である。図８（ａ）および図８（ｂ）では、インダクタンスＬ３が０．２ｎＨ、０．７ｎＨおよび１．２ｎＨにおいて、周波数が１ＧＨｚ、２．５ＧＨｚから２．８ＧＨｚにおけるＳ２１の最悪値、および４ＧＨｚにおけるアイソレーションＳ２１を示している。－４０ｄＢ程度のアイソレーションＳ２１を確保しようとすると、インダクタンスＬ３は０．２ｎＨ以下が好ましい。このように、線路Ｌ２を並列共振器Ｐ１のグランド側の電極に重ねたときに、グランドと並列共振器Ｐ１との間のインダクタンスは小さいことが好ましいことがわかる。

［弾性表面波共振器の説明］
図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ直列共振器および並列共振器が弾性表面波共振器の場合の平面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、櫛型電極４２ｄはダミー電極４２ｂを備えている。一方の櫛型電極４２ｄの電極指４２ａと他方の櫛型電極４２ｄのダミー電極４２ｂとは、電極指４２ａの延伸方向において対向している。一対の櫛型電極４２ｄはそれぞれ配線４３ａおよび４３ｂに電気的に接続されている。その他の弾性波共振器１２の構造は図２（ａ）と同じであり説明を省略する。

図９（ａ）のように、直列共振器Ｓ１では、配線４３ａおよび４３ｂは信号が伝送されるホットな配線である。配線４３ａ、直列共振器Ｓ１のうちＩＤＴ４２および配線４３ｂは、直列経路５１および５３に対応する。粗いクロスのように、ＩＤＴ４２には信号が伝送される。よって、直列共振器Ｓ１においてはホットな線路Ｌ２がＩＤＴ４２と重なるとアイソレーションが劣化しやすくなる。

図９（ｂ）に示すように、並列共振器Ｐ１では、配線４３ａは信号が伝送されるホットな配線である。配線４３ｂはグランドに接続された配線である。配線４３ａ、並列共振器Ｐ１のうちＩＤＴ４２および配線４３ｂは、並列経路５５および５６に対応する。粗いクロスのように、ＩＤＴ４２のうちホットな電極は配線４３ａに接続された櫛型電極４２ｄである。細かいクロスのように、配線４３ｂに接続された櫛型電極４２ｄは、グランドに接続されている。ホットな電極指４２ａとグランドの電極指４２ａがほぼ互い違いに配置される。並列共振器Ｐ１においては、線路Ｌ２がＩＤＴ４２と重なると半分はホットな電極指４２ａに重なり半分がグランドの電極指４２ａに重なることになる。よって、シミュレーションＰＨ－ＬとＰＧ－Ｌとの間となる。このため、ホットな線路Ｌ２等が並列共振器Ｐ１のＩＤＴ４２と重なると、ホットな線路Ｌ２が直列共振器Ｓ１のＩＤＴ４２に重なるよりはアイソレーションは劣化しない。

［圧電薄膜共振器の説明］
図１０（ａ）は、直列共振器が圧電薄膜共振器の場合の平面図、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は、並列共振器が圧電薄膜共振器の場合の平面図である。図１０（ａ）から図１０（ｃ）に示すように、配線４３ａは上部電極４７により形成され、配線４３ｂは下部電極４５により形成されている。配線４３ａと４３ｂとの間に共振領域４８が設けられている。その他の弾性波共振器２２の構造は図２（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ａ）の粗いクロスのように、共振領域４８には信号が伝送される。配線４３ａ、直列共振器Ｓ１の共振領域４８および配線４３ｂは、直列経路５１および５３に対応する。直列共振器Ｓ１においてはホットな線路Ｌ２が共振領域４８と重なるとアイソレーションが劣化しやすくなる。

図１０（ｂ）の並列共振器Ｐ１では、配線４３ａは信号が伝送されるホットな配線である。配線４３ｂはグランドに接続された配線である。このため、共振領域４８の上部電極４７はホットであり、下部電極４５はグランドに接続される。配線４３ａ、並列共振器Ｐ１の共振領域４８および配線４３ｂは、並列経路５５および５６に対応する。

図１０（ｃ）の並列共振器Ｐ１では、配線４３ｂは信号が伝送されるホットな配線である。配線４３ａはグランドに接続された配線である。このため、共振領域４８の下部電極４５はホットであり、上部電極４７はグランドに接続される。配線４３ａ、並列共振器Ｐ１の共振領域４８および配線４３ｂは、並列経路５５および５６に対応する。

並列共振器Ｐ１においては、線路Ｌ２が共振領域４８と重なるとホットな電極とグランドの電極の両方に重なることになる。よって、シミュレーションＰＨ－ＬとＰＧ－Ｌとの間となる。このため、ホットな線路Ｌ２等が並列共振器Ｐ１の共振領域４８と重なると、ホットな線路Ｌ２が直列共振器Ｓ１の共振領域４８に重なるよりはアイソレーションは劣化しない。

［実験］
上記シミュレーションの結果を実験で確認した。図１１は、実験に用いた測定系を示す断面図である。図１１に示すように、冶具７０上に図１と同様のサンプル３５を搭載した。冶具７０には、治具台７２上に冶具基板７４が設けられ、冶具基板７４上に配線７６が設けられている。配線７６に端子１８が電気的に接触する。配線７６はコネクタ７８に接続されている。

作製したサンプルは以下である。
圧電基板１０ｂ：厚さが２０μｍの４２°回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板
支持基板１０ａ：厚さが８３μｍのサファイア基板
弾性波共振器１２：弾性表面波共振器
配線１４：主に膜厚が１μｍの金層
基板２０：厚さが１５０μｍのシリコン基板
弾性波共振器２２：圧電薄膜共振器
上部電極４７を用いた配線２４：主に膜厚が０．６μｍの金層
下部電極４５を用いた配線２４：膜厚が７０ｎｍのクロム膜および膜厚が２１５ｎｍのルテニウム膜
空隙２８：高さが約１０μｍ

実験は４つのポートをコネクタ７８に接続し、各ポート間のＳパラメータをネットワークアナライザで測定した。ポートをグランドとする場合、ＡＤＳ（Advanced Design System）を用い理想的なグランドが対象のポートに付与されるようにした。

［サンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨ、ＬＨ－ＬＧの測定］
図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧの平面図である。図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示すように、平面視において、線路Ｌ１とＬ２を交差させた。線路Ｌ１は基板１０の上面に設けられた配線１４であり、幅は４０μｍである。線路Ｌ１の両端はポート１およびポート３に接続されている。線路Ｌ２は基板２０の下面に設けられた配線２４であり、幅は２０μｍである。線路Ｌ２の両端はポート２およびポート４に接続されている。

図１２（ａ）のように、サンプルＬＨ－ＬＨでは、線路Ｌ１およびＬ２ともにホットな線路である。図１２（ｂ）に示すように、サンプルＬＧ－ＬＨでは、ポート３をグランドに接続した。よって、線路Ｌ１はグランド線路である。図１２（ｃ）のように、サンプルＬＨ－ＬＧでは、ポート４をグランドに接続した。よって、線路Ｌ２はグランド線路である。グランドに接続された配線をクロスで示している。以下のサンプルでも同様である。

サンプルＬＨ－ＬＨは、直列経路５１の配線１４と直列経路５３の配線２４の重なりに対応する。サンプルＬＧ－ＬＨは、並列経路５５のうち並列共振器とグランドとの間の配線１４と、直列経路５３の配線２４と、の重なりに対応する。サンプルＬＨ－ＬＧは直列経路５１の配線１４と、並列経路５６のうち並列共振器とグランドとの間の配線２４と、の重なりに対応する。

図１３（ａ）から図１３（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図１３（ａ）は広域におけるアイソレーション特性を示し、図１３（ｂ）は狭域におけるアイソレーション特性を示す。図１３（ｃ）は、周波数が１ＧＨｚのＳ２１、周波数が１．６ＧＨから２．１ＧＨｚのＳ２１の最悪値および周波数が４ＧＨｚのＳ２１を示す。以下のサンプルでも同様である。

図１３（ａ）から図１３（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＬＨ－ＬＨに比べ、サンプルＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧのアイソレーション特性が改善している。

このように、配線１４と２４とを平面視において重ねる場合には、直列経路５１および５３の配線同士を重ねるより、直列経路５１および５３の配線と、並列経路５５および５６のうち並列共振器Ｐ１とグランドとの間の配線と、を重ねる方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＳ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨの測定］
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨの平面図である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、線路Ｌ１内に弾性波共振器１２が設けられている。弾性波共振器１２は弾性表面波共振器であり基板１０の上面に設けられている。弾性波共振器１２の一端はポート１に接続され、他端はポート３に接続されている。弾性波共振器１２のＩＤＴ４２および４１の中心に重なるようにホットな線路Ｌ２が設けられている。弾性波共振器１２は、開口長が３０λである。なお、λは弾性波の波長であり一対の櫛型電極４２ｄのうち一方の櫛型電極４２ｄの電極指４２ａのピッチに相当する。電極指４２ａの対数は２００対である。共振周波数および反共振周波数は、それぞれ１７６８ＭＨｚおよび１８０４ＭＨｚである。その他の構成はサンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧと同じであり説明を省略する。

図１４（ａ）のように、サンプルＳ－ＬＨでは、線路Ｌ１はホットであり、弾性波共振器１２は直列共振器Ｓ１に対応する。図１４（ｂ）のように、サンプルＰ－ＬＨではポート３はグランドＧＮＤに接続されており、弾性波共振器１２は並列共振器Ｐ１に対応する。

サンプルＳ－ＬＨは、送信フィルタ５０の直列共振器と直列経路５３との重なりに対応する。サンプルＰ－ＬＨは、送信フィルタ５０の並列共振器と直列経路５３の配線２４との重なりに対応する。

図１５（ａ）から図１５（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図１５（ａ）から図１５（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＳ－ＬＨに比べ、サンプルＰ－ＬＨのアイソレーション特性が改善している。Ｐ－ＬＨの１８００ＭＨｚ付近の異常な振る舞いは弾性波共振器１２の共振周波数および反共振周波数の影響である。このため、図１５（ｃ）の１．６－２．１ＧＨｚの最悪値はＳ－ＬＨとＰ－ＬＨで変わらない。しかし、実際のマルチプレクサでは、共振周波数および反共振周波数はフィルタの通過帯域付近に位置する。アイソレーションを向上させたい帯域は、通過帯域の外側の帯域である。よって、１８００ＭＨｚ付近の異常な振る舞いの領域の外側のアイソレーションを向上させることが求められる。Ｐ－ＬＨはＳ－ＬＨに比べほとんどの周波数帯域でアイソレーションが改善できる。

このように、直列経路５３の配線２４は、直列共振器と重ねるより、並列共振器と重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＳ－ＬＨａ、Ｐ－ＬＨａ、Ｓ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨａの測定］
図１６（ａ）は、サンプルＳ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨａの平面図、図１６（ｂ）は、サンプルＳ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨｂの平面図である。図１６（ａ）に示すように、サンプルＳ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨａでは、線路Ｌ２は弾性波共振器１２の端に重なっている。図１６（ｂ）に示すように、サンプルＳ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨｂでは、線路Ｌ２は線路Ｌ１のうちホットな配線に重なっている。サンプルＰ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨｂでは、ポート１をグランドに接続する。その他の構成はサンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨと同じであり説明を省略する。

サンプルＳ－ＬＨａは、送信フィルタ５０の直列共振器と直列経路５３の配線２４との重なりに対応する。サンプルＳ－ＬＨｂは、送信フィルタ５０の直列共振器の近傍の配線１４と直列経路５３の配線２４との重なりに対応する。サンプルＰ－ＬＨａは、送信フィルタ５０の並列共振器と直列経路５３の配線２４との重なりに対応する。サンプルＰ－ＬＨｂは、並列経路５５のうち直列経路５１と並列共振器との間の配線１４と、直列経路５３の配線２４と、の重なりに対応する。

図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、サンプルＳ－ＬＨｂおよびＰ－ＬＨｂにおける周波数に対するＳ４３を示す図、図１７（ｃ）は、Ｓ－ＬＨ、Ｓ－ＬＨａ、Ｓ－ＬＨｂ、Ｐ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨｂにおける周波数に対するＳ４３を示す図である。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、６ＧＨｚ以下の帯域において、サンプルＳ－ＬＨｂに比べサンプルＰ－ＬＨｂでは、アイソレーションＳ４３が改善している。図１７（ｃ）に示すように、Ｓ－ＬＨａおよびＳ－ＬＨｂのアイソレーションＳ４３はＳ－ＬＨと同程度で悪い。Ｐ－ＬＨａおよびＰ－ＬＨｂでは、Ｐ－ＬＨと同程度またはそれ以上にアイソレーションＳ４３が改善する。

このように、直列経路５３は、直列共振器または直列経路５１と重ねるより、並列共振器または並列経路５５と重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－Ｐの測定］
図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐの平面図である。図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、線路Ｌ２内に弾性波共振器２２が設けられている。弾性波共振器２２は圧電薄膜共振器であり基板２０の下面に設けられている。弾性波共振器２２の一端はポート２に接続され、他端はポート４に接続されている。弾性波共振器２２の共振領域４８の中心に重なるようにホットな線路Ｌ１が設けられている。弾性波共振器２２における共振領域４８の面積は１６９０３．８μｍ^２である。共振周波数および反共振周波数は、それぞれ１８６２ＭＨｚおよび１９０７ＭＨｚである。線路Ｌ２のうち共振領域４８付近の下部電極４５の幅Ｗ４５および上部電極４７の幅Ｗ４７は３６μｍである。その他の構成はサンプルＬＨ－ＬＨ、ＬＧ－ＬＨおよびＬＨ－ＬＧと同じであり説明を省略する。

図１８（ａ）のように、サンプルＬＨ－Ｓでは、線路Ｌ２はホットであり、弾性波共振器２２は直列共振器Ｓ１に対応する。図１８（ｂ）のように、サンプルＬＨ－Ｐではポート４はグランドＧＮＤに接続されており、弾性波共振器２２は並列共振器Ｐ１に対応する。弾性波共振器２２の上部電極４７がグランドに接続される。

サンプルＬＨ－Ｓは、直列経路５１と受信フィルタ５２の直列共振器との重なりに対応する。サンプルＬＨ－Ｐは、直列経路５１と受信フィルタ５２の並列共振器との重なりに対応する。

図１９（ａ）から図１９（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図１９（ａ）から図１９（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下の特に２ＧＨｚ以上において、サンプルＬＨ－Ｓに比べ、サンプルＬＨ－Ｐのアイソレーション特性が改善している。

このように、直列経路５１の配線１４は、直列共振器と重ねるより、並列共振器と重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＬＨ－Ｓａ、ＬＨ－Ｐａ、ＬＨ－ＳｂおよびＬＨ－Ｐｂの測定］
図２０（ａ）は、サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｐａの平面図、図２０（ｂ）は、サンプルＬＨ－ＳｂおよびＬＨ－Ｐｂの平面図である。図２０（ａ）に示すように、サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｐａでは、線路Ｌ２は共振領域４８よりポート４側の上部電極４７に重なっている。図２０（ｂ）に示すように、サンプルＬＨ－ＳｂおよびＬＨ－Ｐｂでは、線路Ｌ２は共振領域４８よりポート２側の下部電極４５に重なっている。サンプルＬＨ－ＰａおよびＬＨ－Ｐｂでは、ポート４をグランドに接続する。その他の構成はサンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐと同じであり説明を省略する。

サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｓｂは、直列経路５１の配線１４と、受信フィルタ５２の直列共振器の近傍の配線２４と、の重なりに対応する。サンプルＬＨ－Ｐａは、直列経路５１の配線１４と、並列経路５６のうち並列共振器とグランドとの間の配線２４と、の重なりに対応する。サンプルＬＨ－Ｐｂは、直列経路５１の配線１４と、並列経路５６のうち直列経路５３と並列共振器との間の配線２４と、の重なりに対応する。

図２１（ａ）および図２１（ｂ）は、サンプルＬＨ－ＳａおよびＬＨ－Ｐａにおける周波数に対するＳ２１を示す図、図２１（ｃ）は、サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－Ｓａ、ＬＨ－Ｓｂ、ＬＨ－Ｐ、ＬＨ－ＰａおよびＬＨ－Ｐｂにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すように、６ＧＨｚ以下の帯域において、サンプルＬＨ－Ｓａに比べサンプルＬＨ－Ｐａでは、アイソレーションが改善している。図２１（ｃ）に示すように、ＬＨ－ＳａおよびＬＨ－ＳｂのアイソレーションＳ２１はＬＨ－Ｓと同程度で悪い。ＬＨ－ＰａおよびＬＨ－Ｐｂでは、ＬＨ－Ｐと同程度またはそれ以上にアイソレーションＳ２１が改善する。ＬＨ－ＰａはＬＨ－Ｐよりアイソレーション特性が改善している。

このように、直列経路５１の配線１４は、直列共振器を含む直列経路５３に重ねるより、並列共振器を含む並列経路５６に重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＳ－ＬＨ、Ｓ－ＬＧの測定］
図２２（ａ）および図２２（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨおよびＳ－ＬＧの平面図である。図２２（ａ）に示すように、サンプルＳ－ＬＨは、図１４（ａ）と同じであり説明を省略する。図２２（ｂ）に示すように、サンプルＳ－ＬＧでは、ポート４をグランドに接続する。これにより、線路Ｌ２はグランド線路となる。その他の構成はサンプルＳ－ＬＨと同じであり説明を省略する。

サンプルＳ－ＬＧは、送信フィルタ５０の直列共振器と、並列経路５６のうち並列共振器とグランドとの間の配線２４と、の重なりに対応する。

図２３（ａ）から図２３（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨおよびＳ－ＬＧにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図２３（ａ）から図２３（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＳ－ＬＨに比べ、サンプルＳ－ＬＧのアイソレーション特性が改善している。

このように、送信フィルタ５０の直列共振器には、直列経路５３の配線２４より並列経路５６の配線２４を重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＧ－Ｓの測定］
図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、それぞれサンプルＬＨ－ＳおよびＬＧ－Ｓの平面図である。図２４（ａ）に示すように、サンプルＬＨ－Ｓは、図１８（ａ）と同じであり説明を省略する。図２４（ｂ）に示すように、サンプルＬＧ－Ｓでは、ポート３をグランドに接続する。これにより、線路Ｌ１はグランド線路となる。その他の構成はサンプルＬＨ－Ｓと同じであり説明を省略する。

サンプルＬＧ－Ｓは、並列経路５５のうち並列共振器とグランドとの間の配線１４と、受信フィルタ５２の直列共振器と、の重なりに対応する。

図２５（ａ）から図２５（ｃ）は、サンプルＬＨ－ＳおよびＬＧ－Ｓにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図２５（ａ）から図２５（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＬＨ－Ｓに比べ、サンプルＬＧ－Ｓのアイソレーション特性が改善している。

このように、受信フィルタ５２の直列共振器には、直列経路５１の配線１４より並列経路５５配線１４を重ねた方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＳ－Ｓ、Ｐ－Ｓ、Ｓ－Ｐの測定］
図２６（ａ）から図２６（ｃ）は、それぞれサンプルＳ－Ｓ、Ｐ－ＳおよびＳ－Ｐの平面図である。図２６（ａ）から図２６（ｃ）に示すように、基板１０の上面に形成された弾性表面波共振器である弾性波共振器１２と、基板２０の下面に形成された圧電薄膜共振器である弾性波共振器２２とが重なっている。弾性波共振器１２の中心と弾性波共振器２２の中心はほぼ一致している。弾性波共振器１２の構造はサンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨと同じであり、弾性波共振器２２の構造はサンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐと同じである。

図２６（ａ）のように、サンプルＳ－Ｓでは、線路Ｌ１およびＬ２はホットであり、弾性波共振器１２および２２はいずれも直列共振器に対応する。図２６（ｂ）のように、サンプルＰ－Ｓでは、ポート３がグランドに接続されており、弾性波共振器１２は並列共振器に対応し弾性波共振器２２は直列共振器に対応する。図２６（ｃ）のように、サンプルＳ－Ｐでは、ポート４がグランドに接続されており、弾性波共振器１２は直列共振器に対応し弾性波共振器２２は並列共振器に対応する。その他の構成は、Ｓ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨ、ＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐと同じであり説明を省略する。

サンプルＳ－Ｓは、送信フィルタ５０の直列共振器と受信フィルタ５２の直列共振器との重なりに対応する。サンプルＰ－Ｓは、送信フィルタ５０の並列共振器と受信フィルタ５２の直列共振器との重なりに対応する。サンプルＳ－Ｐは、送信フィルタ５０の直列共振器と受信フィルタ５２の並列共振器との重なりに対応する。

図２７（ａ）から図２７（ｃ）は、サンプルＳ－Ｓ、Ｐ－ＳおよびＳ－Ｐにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。図２７（ａ）から図２７（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＳ－Ｓに比べ、サンプルＰ－ＳおよびＳ－Ｐはアイソレーション特性が改善している。

このように、送信フィルタ５０の直列共振器と受信フィルタ５２の直列共振器とを重ねるより、送信フィルタ５０の並列共振器と受信フィルタ５２の直列共振器とを重ねる、または送信フィルタ５０の直列共振器と受信フィルタ５２の並列共振器とを重ねる方がアイソレーション特性が改善する。

［サンプルＳ－Ｓ、Ｐ－Ｐの測定］
図２８（ａ）および図２８（ｂ）は、それぞれサンプルＳ－ＳおよびＰ－Ｐの平面図である。図２８（ａ）に示すように、サンプルＳ－Ｓは、図２６（ａ）と同じであり説明を省略する。図２８（ｂ）に示すように、サンプルＰ－Ｐでは、ポート１およびポート２がグランドに接続されており、弾性波共振器１２および２２はいずれも並列共振器に対応する。その他の構成は、Ｓ－Ｓと同じであり説明を省略する。

サンプルＰ－Ｐは、送信フィルタ５０の並列共振器と受信フィルタ５２の並列直列共振器との重なりに対応する。

図２９（ａ）から図２９（ｃ）は、サンプルＳ－ＳおよびＰ－Ｐにおける周波数に対するＳ４３を示す図である。図２９（ａ）から図２９（ｃ）に示すように、６ＧＨｚ以下において、サンプルＳ－Ｓに比べ、サンプルＰ－ＰはアイソレーションＳ４３が改善している。図２７（ａ）から図２７（ｃ）と比べると、サンプルＰ－Ｐは、サンプルＰ－ＳおよびＳ－Ｐよりアイソレーション特性が改善している。

このように、送信フィルタ５０の直列共振器と受信フィルタ５２の直列共振器とを重ねるより、送信フィルタ５０の並列共振器と受信フィルタ５２の並列共振器とを重ねる方がアイソレーション特性が改善する。また、サンプルＰ－ＰとサンプルＳ－Ｐのアイソレーション特性を比べると、直列共振器と並列共振器とを重ねるより、並列共振器と並列共振器とを重ねる方がアイソレーション特性が向上する。

［サンプルＰ＋Ｌ－ＬＨの測定］
図３０（ａ）から図３０（ｃ）は、それぞれサンプルＳ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨおよびＰ＋Ｌ－ＬＨの平面図である。図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すように、サンプルＳ－ＬＨおよびＰ－ＬＨは、図１４（ａ）および図１４（ｂ）と同じであり説明を省略する。図３０（ｃ）に示すように、サンプルＰ＋Ｌ－ＬＨでは、ポート３がインダクタＬ３を介しグランドに接続されている。弾性波共振器１２はインダクタＬ３を介し接地された並列共振器に対応する。その他の構成は、Ｐ－ＬＨと同じであり説明を省略する。

サンプルＰ＋Ｌ－ＬＨは、送信フィルタ５０の並列共振器と直列経路５３の配線２４とが重なり、並列共振器とグランドとの間にインダクタが接続された場合に対応する。

図３１（ａ）から図３１（ｃ）は、サンプルＳ－ＬＨ、Ｐ－ＬＨおよびＰ＋Ｌ－ＬＨにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。サンプルＰ+Ｌ－ＬＨのインダクタＬ３のインダクタンスＬ３を０．２ｎＨ、０．７ｎＨおよび１．２ｎＨとした。図３１（ａ）から図３１（ｃ）に示すように、弾性波共振器１２の反共振周波数より高い周波数では、サンプルＳ－ＬＨに比べＰ－ＬＨではアイソレーション特性が改善する。サンプルＰ＋Ｌ－ＬＨでは、インダクタンスＬ３が大きくなるとアイソレーションが劣化する。弾性波共振器１２の共振周波数より低い周波数では、サンプルＳ－ＬＨに比べサンプルＰ－ＬＨおよびサンプルＰ＋Ｌ－ＬＨではアイソレーション特性が改善している。サンプルＰ－ＬＨおよびサンプルＰ＋Ｌ－ＬＨ内でのアイソレーションの優劣は、インダクタＬ３に起因した減衰極が影響するため明確でない。

このように、直列経路５３と重なる送信フィルタ５０の並列共振器とグランドとの間に大きなインダクタンスが接続されると、アイソレーション特性は劣化する。

［サンプルＬＨ－Ｐ＋Ｌの測定］
図３２（ａ）から図３２（ｃ）は、それぞれサンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－ＰおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌの平面図である。図３２（ａ）および図３２（ｂ）に示すように、サンプルＬＨ－ＳおよびＬＨ－Ｐは、図１８（ａ）および図１８（ｂ）と同じであり説明を省略する。図３２（ｃ）に示すように、サンプルＬＨ－Ｐ＋Ｌでは、ポート４がインダクタＬ３を介しグランドに接続されている。弾性波共振器２２はインダクタＬ３を介し接地された並列共振器に対応する。その他の構成は、ＬＨ－Ｐと同じであり説明を省略する。

サンプルＬＨ－Ｐ＋Ｌは、直列経路５１の配線１４と受信フィルタ５２の並列共振器とが重なり、並列共振器とグランドとの間にインダクタが接続された場合に対応する。

図３３（ａ）から図３３（ｃ）は、サンプルＬＨ－Ｓ、ＬＨ－ＰおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌにおける周波数に対するＳ２１を示す図である。サンプルＬＨ－Ｐ+ＬのインダクタＬ３のインダクタンスＬ３を０．２ｎＨ、０．７ｎＨおよび１．２ｎＨとした。図３３（ａ）から図３３（ｃ）に示すように、サンプルＬＨ－Ｓに比べ、サンプルＬＨ－ＰおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌでは、アイソレーション特性が改善している。しかし、インダクタンスＬ３が１．２ｎＨのサンプルＬＨ－Ｐ＋Ｌでは約４ＧＨｚ以上においてＬＨ－Ｓよりアイソレーション特性が悪くなる。インダクタンスＬ３が０．７ｎＨのサンプルＬＨ－Ｐ＋Ｌでは約５．４ＧＨｚ以上においてＬＨ－Ｓよりアイソレーション特性が悪くなる。このように、インダクタンスＬ３が大きくなるとアイソレーション特性が劣化する。

このように、直列経路５１と重なる受信フィルタ５２の並列共振器とグランドとの間に大きなインダクタンスが接続されると、アイソレーション特性は劣化する。

［実験のまとめ］
以上の実験をまとめると、送信フィルタ５０の並列経路５５を受信フィルタ５２の直列経路５３および並列経路５６（ただし並列共振器とグランドとの間を除く）と重ねると、送信フィルタ５０の直列経路５１を受信フィルタ５２の直列経路５３および並列経路５６（ただし並列共振器とグランドとの間を除く）と重ねるより、アイソレーション特性が向上する。また、受信フィルタ５２の並列経路５６を送信フィルタ５０の直列経路５１および並列経路５５（ただし並列共振器とグランドとの間を除く）と重ねると、受信フィルタ５２の直列経路５３を送信フィルタ５０の直列経路５１および並列経路５５（ただし並列共振器とグランドとの間を除く）と重ねるより、アイソレーション特性が向上する。

よって、送信フィルタ５０の並列経路５５を受信フィルタ５２の直列経路５３および並列経路５６と重ねるとアイソレーション特性の劣化が少なくかつ小型化が可能となる。同様に、受信フィルタ５２の並列経路５６を送信フィルタ５０の直列経路５１および並列経路５５と重ねるとアイソレーション特性の劣化が少なくかつ小型化が可能となる。

直列経路５３および並列経路５６と重ねた並列経路５５における並列共振器とグランドとの間のインダクタンスは小さい方がよい。同様に、直列経路５１および並列経路５５と重ねた並列経路５６における並列共振器とグランドとの間のインダクタンスは小さい方がよい。

以上のシミュレーションおよび実験の結果に基づいた実施例について説明する。サンプルＡからＤのマルチプレクサを作製した。作製条件は、上記実験と同じである。なお、各共振器の共振周波数および反共振周波数はマルチプレクサとして機能するように調整した。サンプルＡ、ＣおよびＤは実施例１に対応し、サンプルＢは比較例１に対応する。

図３４は、サンプルＡおよびサンプルＢに係るマルチプレクサの回路図である。図３４に示すように、送信フィルタ５０では、共通端子Ａｎｔから送信端子Ｔｘに至る直列経路５１（第２直列経路）に直列に直列共振器Ｓ１１からＳ１９が接続されている。並列共振器Ｐ１１からＰ１８は、一端が直列経路５１に接続し他端がグランドに接続された並列経路５５（第２並列経路）に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１１およびＰ１２は直列分割された共振器であり、並列共振器Ｐ１７およびＰ１８は直列分割された共振器である。受信フィルタ５２では、共通端子Ａｎｔから受信端子Ｒｘに至る直列経路５３（第１直列経路）に直列に直列共振器Ｓ２１からＳ２５が接続されている。並列共振器Ｐ２１からＰ２４は、一端が直列経路５３に接続し他端がグランドに接続された並列経路５６（第１並列経路）に直列に接続されている。

［サンプルＡ］
図３５は、サンプルＡにおける基板１０の上面を示す平面図である。平面に平行な方向をＸ方向およびＹ方向とする。一部の配線１４、ビア配線１６およびバンプ２６の図示を省略している。図３５に示すように、基板１０の上面のうち－Ｘ側の約半分の領域に弾性波共振器１２および配線１４が設けられている。弾性波共振器１２は、弾性表面波共振器である。基板１０の周縁に封止部３０が設けられている。配線１４にビア配線１６およびバンプ２６が接続されている。

パッドＰａ１、Ｐｔ１、Ｐｒ１およびＰｇ１は、それぞれ共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子にビア配線１６を介し接続される。パッドＰａ１は基板１０の＋Ｙ側の周縁部に設けられ、パッドＰｔ１は基板１０の－Ｘ側かつ－Ｙ側の角部に設けられている。パッドＰａ１とＰｔ１との間に直列に直列共振器Ｓ１１からＳ１９、並列に並列共振器Ｐ１１からＰ１８が配線１４を介し接続されている。直列共振器Ｓ１１からＳ１９および並列共振器Ｐ１１からＰ１８は送信フィルタ５０を形成する。直列共振器Ｓ１１からＳ１９およびこれらを接続する配線１４は太点線で示す直列経路５１である。直列経路５１と並列共振器Ｐ１１からＰ１８を介しパッドＰｇ１に至る経路は並列経路５５（図３４参照）である。

図３６は、サンプルＡにおける基板２０の下面を上から透視した平面図である。一部の配線２４の図示を省略している。図３６に示すように、基板２０の下面のうち＋Ｘ側の領域に弾性波共振器２２および配線２４が設けられている。弾性波共振器２２は、圧電薄膜共振器である。配線２４は図３５のバンプ２６が接続されている。

パッドＰａ２、Ｐｒ２およびＰｇ２は、それぞれ共通端子Ａｎｔ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子にバンプ２６、配線１４およびビア配線１６を介し接続される。パッドＰａ２は基板２０の＋Ｙ側の周縁部に設けられ、パッドＰｒ２は基板１０の＋Ｘ側かつ－Ｙ側の角部に設けられている。パッドＰａ２とＰｒ２との間に直列に直列共振器Ｓ２１からＳ２５、並列に並列共振器Ｐ２１からＰ２４が配線２４を介し接続されている。直列共振器Ｓ２１からＳ２５および並列共振器Ｐ２１からＰ２４は受信フィルタ５２を形成する。直列共振器Ｓ２１からＳ２５およびこれらとほぼ同電位の配線１４は太点線で示す直列経路５３である。直列経路５３と並列共振器Ｐ２１からＰ２４を介しパッドＰｇ２に至る経路は並列経路５６（図３４参照）である。

図３７は、サンプルＡにおける受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。基板１０に基板２０の弾性波共振器２２および配線２４を重ねて図示している。弾性波共振器２２および配線２４と重なる弾性波共振器１２および配線１４を破線で示している。図３７に示すように、送信フィルタ５０の並列共振器Ｐ１５からＰ１８と、受信フィルタ５２の直列共振器Ｓ２１およびパッドＰａ２と直列共振器Ｓ２１との間の配線２４ａ（図３６参照）と、が平面視において重なっている。送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ１７からＳ１９と、受信フィルタ５２の直列共振器Ｓ２２およびＳ２３とこれらの間の配線２４ｂ（図３６参照）と、が平面視において重なっている。太点線の範囲６２は、直列経路５１と５３とが重なる範囲のうち共通端子とほぼ同電位の範囲である。

［サンプルＢ］
サンプルＢにおける基板１０の上面を示す平面図はサンプルＡの図３５と同じであり説明を省略する。図３８は、サンプルＢにおける基板２０の下面を上から透視した平面図である。図３６および図３８に示すように、サンプルＢでは、サンプルＡに比べ直列経路５３のうちパッドＰａ２から直列共振器Ｓ２３までの範囲６０が＋Ｘ方向に移動している。その他の構成はサンプルＡの図３６と同じであり説明を省略する。

図３９は、サンプルＢにおける受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。基板１０に基板２０の弾性波共振器２２および配線２４を重ねて図示している。図３９に示すように、送信フィルタ５０の直列共振器Ｓ１８およびＳ１９と、受信フィルタ５２の直列共振器Ｓ２１およびＳ２２並びにこれらの間の配線２４ｃと、が平面視において重なっている。直列経路５１と５３とが重なる範囲のうち共通端子とほぼ同電位の範囲６２は、直列共振器Ｓ２１の一部を含む。

［サンプルＡとＢの比較］
サンプルＡにおいて、並列共振器Ｐ１５からＰ１８と直列経路５３が重なる面積は、範囲６２を除くと１０３０６μｍ^２である。また、直列共振器Ｓ１７からＳ１９と直列経路５３が重なる面積は２１１１５μｍ^２である。これらの合計の面積は３１４２１μｍ^２である。

サンプルＢにおいて、直列共振器Ｓ１７からＳ１９と直列経路５３が重なる面積は、範囲６２を除くと１９８６７μｍ^２である。このように、サンプルＡはサンプルＢに比べ、重なる面積が大きい。なお、重なり面積には、弾性波共振器１２の反射器４１は含めていない。すなわち、弾性波共振器１２のうちＩＤＴ４２と直列経路５３との重なる面積を算出している。

サンプルＡおよびＢのアイソレーションとして、送信端子Ｔｘから受信端子Ｒｘへの高周波信号の漏れを測定した。図４０（ａ）および図４０（ｂ）は、サンプルＡおよびＢのアイソレーション特性を示す図である。図４０（ａ）は広域特性を示し図４０（ｂ）は狭域特性を示す。図４０（ａ）および図４０（ｂ）に示すように、サンプルＡとＢとで、アイソレーション特性はほぼ同じである。

このように、サンプルＡでは、サンプルＢとほぼ同じアイソレーション特性でかつ共振器の重ねる面積を大きくできる。すなわち小型化できる。

［サンプルＣおよびＤ］
図４１は、サンプルＣおよびサンプルＤに係るマルチプレクサの回路図である。図４１に示すように、送信フィルタ５０では、共通端子Ａｎｔから送信端子Ｔｘに至る直列経路５１（第２直列経路）に直列に直列共振器Ｓ１１からＳ１６が接続されている。並列共振器Ｐ１１からＰ１６は、一端が直列経路５１に接続し他端がグランドに接続された並列経路５５（第１並列経路）に直列に接続されている。受信フィルタ５２では、共通端子Ａｎｔから受信端子Ｒｘに至る直列経路５３（第１直列経路）に直列に直列共振器Ｓ２１からＳ２６が接続されている。並列共振器Ｐ２１からＰ２３は一端が直列経路５３に接続し他端がグランドに接続された並列経路５６（第２並列経路）に直列に接続されている。

図４２は、サンプルＣにおける受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。基板１０に基板２０の弾性波共振器２２および配線２４を重ねて図示している。図４２に示すように、送信フィルタ５０では、パッドＰａ１とＰｔ１との間に、直列共振器Ｓ１１からＳ１６が配線１４を介し直列に接続され、並列共振器Ｐ１１からＰ１６が配線１４を介し並列に接続されている。受信フィルタ５２では、パッドＰａ２とＰｒ２との間に、直列共振器Ｓ２１からＳ２６が配線２４を介し直列に接続され、並列共振器Ｐ２１からＰ２３が配線２４を介し並列に接続されている。送信フィルタ５０における並列共振器Ｐ１１からＰ１６および直列経路と受信フィルタ５２における並列共振器Ｐ２１からＰ２３および直列経路が重なる領域６６を太点線で示す。

直列共振器Ｓ２１と並列共振器Ｐ１６とが重なり、直列共振器Ｓ２２と並列共振器Ｐ１５とが重なり、直列共振器Ｓ２３と直列共振器Ｓ１４および並列共振器Ｐ１４とが重なっている。並列共振器Ｐ２１と直列共振器Ｓ１６とが重なり、並列共振器Ｐ２２と直列共振器Ｓ１５およびＳ１４とが重なっている。

図４３は、サンプルＤにおける受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。図４３に示すように、サンプルＣの図４２に比べ、並列共振器Ｐ２２は、弾性波共振器１２と重なっていない。その代わり直列共振器Ｓ２４と直列共振器Ｓ１４および並列共振器Ｐ１３とが重なっている。その他の構成はサンプルＣと同じであり説明を省略する。

図４４（ａ）および図４４（ｂ）は、サンプルＣおよびＤのアイソレーション特性を示す図である。図４４（ａ）は広域特性を示し図４４（ｂ）は狭域特性を示す。図４４（ａ）および図４４（ｂ）に示すように、サンプルＣはサンプルＤに比べアイソレーション特性が改善している。

サンプルＣとＤとでは、弾性波共振器１２および配線１４と弾性波共振器２２と配線２４とが重なる面積はほぼ同じである。サンプルＣではサンプルＤに比べ、並列共振器Ｐ２２を直列経路５１と重ねることで、直列共振器Ｓ２４と直列経路５１との重なりを小さくしている。これにより、サンプルＣはサンプルＤと同じ大きさでアイソレーション特性を改善できる。

［実施例１の変形例１］
図４５は、実施例１の変形例１における基板１０の上面を示す平面図である。図４５に示すように、基板１０の上面に弾性波共振器１２として弾性表面波共振器が設けられている。パッドＰａ１とＰｔ１との間の直列経路５１に直列共振器Ｓ１１からＳ１６が設けられている。直列経路５１とパッドＰｇ１との間に並列共振器Ｐ１１からＰ１３が接続されている。直列共振器Ｓ１１からＳ１６は基板１０の－Ｘ側の領域６４に設けられ、並列共振器Ｐ１１からＰ１３は直列共振器Ｓ１１からＳ１６より＋Ｘ側に設けられている。その他の構成は実施例１のサンプルＡと同じであり説明を省略する。

図４６は、実施例１の変形例１における基板２０の下面を上から透視した平面図である。図４６に示すように、基板２０の下面に弾性波共振器２２として弾性表面波共振器が設けられている。パッドＰａ２とＰｒ２との間の直列経路５３に直列共振器Ｓ２１からＳ２６が設けられている。直列経路５３とパッドＰｇ２との間に並列共振器Ｐ２１からＰ２３が接続されている。直列共振器Ｓ２１からＳ２６は基板１０の＋Ｘ側の領域６４に設けられ、並列共振器Ｐ２１からＰ２３は直列共振器Ｓ２１からＳ２６より－Ｘ側に設けられている。その他の構成は実施例１のサンプルＡと同じであり説明を省略する。

図４７は、実施例１の変形例１における受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。弾性波共振器２２および配線２４と重なる弾性波共振器１２を破線で示している。図４７に示すように、直列共振器Ｓ１１からＳ１６と直列共振器Ｓ２１からＳ２６との間の領域６４に並列共振器Ｐ１１からＰ１３とＰ２１からＰ２３が設けられている。領域６４において、送信フィルタ５０の並列共振器Ｐ１１からＰ１３と、受信フィルタ５２の並列共振器Ｐ２３からＰ２１が平面視において重なっている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例１の変形例１では、並列共振器と並列共振器とは重なっており、直列共振器と直列共振器とは重なっていない。これにより、アイソレーション特性をより改善できる。

［実施例１の変形例２］
図４８は、実施例１の変形例２における基板１０の上面を示す平面図である。図４８に示すように、基板１０の上面に弾性波共振器１２として弾性表面波共振器が設けられている。パッドＰａ１とＰｔ１との間の直列経路５１に直列共振器Ｓ１１からＳ１９が設けられている。直列経路５１とパッドＰｇ１との間に並列共振器Ｐ１１からＰ１８が接続されている。その他の構成は実施例１のサンプルＡと同じであり説明を省略する。

図４９は、実施例１の変形例２における基板２０の下面を上から透視した平面図である。図４９に示すように、基板２０の下面に弾性波共振器２２として弾性表面波共振器が設けられている。パッドＰａ２とＰｒ２との間の直列経路５３に直列共振器Ｓ２１からＳ２９が設けられている。直列経路５３とパッドＰｇ２との間に並列共振器Ｐ２１からＰ２５が接続されている。その他の構成は実施例１のサンプルＡと同じであり説明を省略する。

図５０は、実施例１の変形例２における受信フィルタ５２を基板１０の上面に重ねた平面図である。弾性波共振器２２および配線２４と重なる弾性波共振器１２を破線で示している。図５０に示すように、直列共振器Ｓ１７およびＳ１８と直列共振器Ｓ２２およびＳ２１が重なっている。範囲６５（図４８および図４９参照）において、並列共振器Ｐ１３とＰ２４が重なっている。また、並列共振器Ｐ１４と、並列共振器Ｐ２４とパッドＰｇ２とを接続する配線２４ｄとが重なっている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

送信端子Ｔｘから受信端子Ｒｘへのアイソレーション特性を向上させるためには、送信端子Ｔｘに弾性波共振器１２と受信端子Ｒｘに近い弾性波共振器２２は重ねないことが好ましい。実施例１の変形例２では、受信フィルタ５２の並列共振器および直列経路５３に重なっていない直列共振器Ｓ１４からＳ１６および並列共振器Ｐ１５からＰ１８より送信端子Ｔｘに電気的に近い並列共振器Ｐ１３と、受信フィルタ５２の並列共振器および直列経路５１に重なっていない直列共振器Ｓ２３からＳ２６および並列共振器Ｐ２３より受信端子Ｒｘに電気的に近い並列共振器Ｐ２４と、を平面視において重ねる。このように、送信端子Ｔｘに近い並列共振器Ｐ１３と受信端子Ｒｘに近い並列共振器Ｐ２４を重ねても並列共振器同士の重なりであるためアイソレーションの劣化は小さく、かつ小型化が可能となる。

［実施例１の変形例３］
図５１は、実施例１の変形例３に係るマルチプレクサの回路図である。図５１に示すように、送信フィルタ５０において、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に直列共振器Ｓ１１からＳ１４が直列に接続され、並列共振器Ｐ１１からＰ１３が並列に接続されている。並列共振器Ｐ１１からＰ１３とグランドとの間にそれぞれインダクタＬ１１からＬ１３が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に直列共振器Ｓ２１からＳ２４が直列に接続され、並列共振器Ｐ２１からＰ２３が並列に接続されている。並列共振器Ｐ２１からＰ２３とグランドとの間にそれぞれインダクタＬ２１からＬ２３が接続されている。

破線６７のように、並列共振器Ｐ１３と直列共振器Ｓ２１が平面視において重なり、直列共振器Ｓ１３と並列共振器Ｐ２１とが平面視において重なっている。サンプルＰ＋Ｌ－ＬＥおよびＬＨ－Ｐ＋Ｌの実験より、直列経路または並列共振器と重なる並列共振器とグランドとの間のインダクタンスは小さいことが好ましい。そこで、インダクタＬ１３のインダクタンスをインダクタＬ１２およびＬ１１のインダクタンスより小さくする。インダクタＬ２１のインダクタンスをインダクタＬ２２およびＬ２３のインダクタンスより小さくする。これによりアイソレーション特性を改善できる。

実施例１およびその変形例によれば、受信フィルタ５２（第１フィルタ）は、基板２０（第１基板）の下面（第１面）に設けられ、共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘ（第１端子）との間に接続され、１または複数の直列共振器Ｓ２１からＳ２６（第１直列共振器）および１または複数の並列共振器Ｐ２１からＰ２４（第１並列共振器）を含むラダー型フィルタである。送信フィルタ５０（第２フィルタ)は、基板１０（第２基板）の上面（第１面と空隙を介し対向する第２面）に設けられ、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘ（第２端子）との間に接続され、１または複数の直列共振器Ｓ１１からＳ１９（第２直列共振器）および１または複数の並列共振器Ｐ１１からＰ１８（第２並列共振器）を含むラダー型フィルタである。

このようなマルチプレクサにおいて、複数の並列共振器Ｐ１１からＰ１８のうち送信端子Ｔｘに電気的に最も近い並列共振器（例えば実施例１のサンプルＡ、Ｃ、Ｄ、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ１１およびＰ１２、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ１１）と、複数の直列共振器Ｓ１１からＳ１９のうち送信端子Ｔｘに電気的に最も近い直列共振器（例えば実施例１のサンプルＡ、Ｃ、Ｄおよび実施例１の変形例１、２の直列共振器Ｓ１１）と、は、直列経路５３と平面視において重ならない。これにより、送信端子Ｔｘから入力した高周波信号のうち、送信フィルタ５０の通過帯域外の帯域の信号はこれらの並列共振器（例えばＰ１１およびＰ１２、またはＰ１１）および直列共振器（例えばＳ１１）により抑圧される。よって、アイソレーション特性を向上できる。

さらに、送信フィルタ５０の複数の並列経路５５のうち少なくとも１つの並列経路の少なくとも一部（例えば、実施例１のサンプルＡの並列共振器Ｐ１５からＰ１８を含む並列経路、サンプルＣ、Ｄの並列共振器Ｐ１４からＰ１６を含む並列経路、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ１１からＰ１３を含む並列経路、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ１３を含む並列経路）は、受信フィルタ５２の１または複数の並列経路５６のうち直列経路５３と１または複数の並列共振器Ｐ２１からＰ２５との間の１または複数の第１経路と、１または複数の並列共振器Ｐ２１からＰ２５と、直列経路５３と、の少なくとも一部と平面視において重なる。これにより、上記シミュレーションおよび実験のように、アイソレーション特性を向上できる。また、送信フィルタ５０の一部と受信フィルタ５２の一部を重なるためマルチプレクサを小型化できる。

並列共振器Ｐ１１からＰ１８のうち少なくとも１つの並列共振器（例えば、実施例１のサンプルＡの並列共振器Ｐ１５からＰ１８、サンプルＣ、Ｄの並列共振器Ｐ１４からＰ１６、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ１１からＰ１３、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ１３）は、１または複数の第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２５と、直列経路５３と、の少なくとも一部と平面視において重なる。これにより、アイソレーション特性を向上できる。また、配線１４より面積の大きい並列共振器が受信フィルタ５２の一部と重なるためマルチプレクサをより小型化できる。

少なくとも１つの並列経路５５の少なくとも一部（例えば、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ１１からＰ１３を含む並列経路、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ１３を含む並列経路）は、並列共振器の少なくとも一部（例えば、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ２３からＰ２１、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ２４）と平面視において重なる。これにより、実験のサンプルＰ－Ｐのようにアイソレーション特性を向上できる。また、並列経路５５が配線２４より面積の大きい並列共振器Ｐ２１からＰ２５の一部と重なるためマルチプレクサをより小型化できる。

少なくとも１つの第２並列経路５５の少なくとも一部（例えば、サンプルＡの並列共振器Ｐ１５からＰ１８を含む並列経路、サンプルＣおよびＤの並列共振器Ｐ１４からＰ１６を含む並列経路）は、直列共振器Ｓ２１からＳ２６の少なくとも一部（例えば、サンプルＡの直列共振器Ｓ２１、サンプルＣおよびＤの直列共振器Ｓ２３からＳ２１）と平面視において重なる。これにより、アイソレーション特性を向上できる。また、並列経路５５が配線２４より面積の大きい直列共振器Ｓ２１からＳ２６の一部と重なるためマルチプレクサをより小型化できる。

実施例１の変形例１のように、直列経路５１のうち共通端子と実質的に同電位（すなわちパッドＰａ１と実質的に同電位）の範囲を除く範囲は、直列経路５３のうち共通端子と実質的に同電位（すなわちパッドＰａ２と実質的に同電位）の範囲を除く範囲と平面視において重ならない。これにより、アイソレーション特性をより向上できる。

送信端子Ｔｘから入力した高周波信号のうち通過帯域以外の帯域の信号は、より送信端子Ｔｘ側の並列共振器および直列共振器により抑圧される。よって、共通端子Ａｎｔに最も近い並列経路５５が受信フィルタ５２と重なってもアイソレーションの劣化は小さい。そこで、複数の並列経路５５のうち共通端子に電気的に最も近い並列経路（例えば、実施例１のサンプルＡの並列共振器Ｐ１７およびＰ１８を含む並列経路、サンプルＣ、Ｄの並列共振器Ｐ１６を含む並列経路）は、１または複数の第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２５と、直列経路５３と、の少なくとも一部と平面視において重なる。これにより、アイソレーション特性をより向上できる。

並列経路５５のうち一部の並列経路（例えば、サンプルＡの並列共振器Ｐ１１からＰ１４を含む並列経路、サンプルＣおよびＤの並列共振器Ｐ１１からＰ１３を含む並列経路、実施例１の変形例２のＰ１１、Ｐ１２およびＰ１４からＰ１８を含む並列経路）は、第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２５と、直列経路５３と、平面視において重ならない。これにより、アイソレーション特性をより向上できる。

実施例１の変形例３のように、第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２３と、直列経路５３と、の少なくとも一部と重なる並列共振器Ｐ１３とグランド端子との間のインダクタンスＬ１３は、第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２３と、直列経路５３と、重ならない並列共振器Ｐ１１およびＰ１２とグランド端子との間のインダクタンスＬ１１およびＬ１２より小さい。これにより、実験のサンプルＰ＋Ｌ－ＬＨのように、アイソレーション特性をより向上できる。

並列共振器Ｐ２１からＰ２５のうち受信端子Ｒｘに電気的に最も近い並列共振器（例えば、サンプルＡの並列共振器Ｐ２４、サンプルＣおよびＤの並列共振器Ｐ２３、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ２３、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ２５）と、直列共振器Ｓ２１からＳ２９のうち受信端子Ｒｘに電気的に最も近い直列共振器（例えば、サンプルＡの直列共振器Ｓ２５、サンプルＣおよびＤの直列共振器Ｓ２６、実施例１の変形例１の直列共振器Ｓ２６、実施例１の変形例２の直列共振器Ｓ２９）は、直列経路５１と平面視において重ならない。これにより、受信フィルタ５２の通過帯域外の帯域の高周波信号を抑圧でき、アイソレーション特性をより向上できる。

さらに、並列経路５５の少なくとも一部（例えば、サンプルＣおよびＤの並列共振器Ｐ２１およびＰ２２を含む並列経路、実施例１の変形例１の並列共振器Ｐ２１からＰ２３を含む並列経路、実施例１の変形例２の並列共振器Ｐ２４を含む並列経路）は、送信フィルタ５０の１または複数の並列経路５５のうち直列経路５１と１または複数の並列共振器Ｐ１１からＰ１８との間の１または複数の第２経路と、１または複数の並列共振器Ｐ１１からＰ１８と、直列経路５１と、の少なくとも一部と平面視において重なる。これにより、アイソレーション特性をより向上できる。また、送信フィルタ５０の一部と受信フィルタ５２の一部を重なるためマルチプレクサをより小型化できる。

実施例１の変形例１のように、直列共振器Ｓ２１からＳ２６は、Ｙ方向（第１方向）に配列されている。直列共振器Ｓ１１からＳ１６は、Ｙ方向に配列され、直列共振器Ｓ２１からＳ２６に対し、Ｘ方向（第１方向に交差する第２方向）に設けられている。並列共振器Ｐ１１からＰ１３と並列共振器Ｐ２１からＰ２３は、平面視において、直列共振器Ｓ２１からＳ２６と直列共振器Ｓ１１からＳ１６との間に設けられている。並列共振器Ｐ１１からＰ１３を含む並列経路の少なくとも一部は、並列共振器Ｐ２３からＰ２１を含む並列経路の少なくとも一部と平面視において重なる。これにより、並列経路同士が重なるため、アイソレーション特性をより向上できる。かつ小型化が可能となる。

実施例１の変形例２のように、並列共振器Ｐ１３を含む並列経路の少なくとも一部は、並列共振器Ｐ１４を含む並列経路の少なくとも一部と平面視において重なる。並列共振器Ｐ１３より共通端子に電気的に近い並列経路の少なくとも１つ（並列共振器Ｐ１５からＰ１８を含む並列経路）は、第１経路と、並列共振器Ｐ２１からＰ２５と、直列経路５３と、の少なくとも一部と平面視において重ならない。実験のサンプルＰ－Ｐのように、並列共振器同士は重なってもアイソレーションへの影響は少ない。そこで、送信端子Ｔｘに近い並列共振器Ｐ１３とＰ２４とを重ねることで、アイソレーション特性をより向上できかつより小型化できる。

実施例１およびその変形例において、弾性波共振器１２および／または２２が弾性表面波共振器のとき、直列経路５１および／または５３に直列共振器のＩＤＴ４２を含め反射器４１を含めない。また、並列経路５５および／または５６に並列共振器のＩＤＴ４２を含め反射器４１を含めない。

サンプルＡのように、並列経路５５に複数の並列共振器Ｐ１７およびＰ１８が接続されているとき、直列経路５１と並列共振器との間の経路は、直列経路５１と最もグランドに近い並列共振器Ｐ１７との間の経路とすることができる。

実施例１およびその変形例においては、第１フィルタを受信フィルタ５２および第２フィルタを送信フィルタ５０として説明したが、第１フィルタが送信フィルタ５０であり、第２フィルタが受信フィルタ５２でもよい。ラダー型フィルタを構成する直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定することができる。第１フィルタおよび第２フィルタの弾性波共振器は両方が弾性表面波共振器でもよく、両方が圧電薄膜共振器でもよい。基板２０を囲むように封止部３０が設けられている例を説明したが、封止部３０は設けられていなくてもよい。マルチプレクサとしてデュプレクサの例を説明したが、マルチプレクサは、トリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。第１フィルタおよび第２フィルタはマルチプレクサの少なくとも２つのフィルタであればよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０、２０ 基板
１２、２２ 弾性波共振器
１４、２４ 配線
１６ ビア配線
１８ 端子
２６ バンプ
２８ 空隙
５０ 送信フィルタ
５１、５３ 直列経路
５２ 受信フィルタ
５５、５６ 並列経路

Claims (11)

1. 第１面を有する第１基板と、
   前記第１面と空隙を挟み対向する第２面を有する第２基板と、
   前記第１面に設けられ、共通端子から第１端子に至る第１直列経路に直列に接続された１または複数の第１直列共振器と、一端が前記第１直列経路に接続し他端がグランドに接続された１または複数の第１並列経路に直列に接続された１または複数の第１並列共振器とを含む第１フィルタと、
   前記第２面に設けられ、前記共通端子から第２端子に至る第２直列経路に直列に接続された１または複数の第２直列共振器と、一端が前記第２直列経路に接続し他端がグランドに接続された複数の第２並列経路に直列に接続された複数の第２並列共振器とを含み、
   前記複数の第２並列共振器のうち前記第２端子に電気的に最も近い第２並列共振器と、前記１または複数の第２直列共振器のうち前記第２端子に電気的に最も近い第２直列共振器と、は、前記第１直列経路と平面視において重ならず、
   前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１並列経路のうち前記第１直列経路と前記１または複数の第１並列共振器との間の１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる第２フィルタと、
   を備え、
   前記１または複数の第１直列共振器、前記１または複数の第１並列共振器、前記１または複数の第２直列共振器および前記複数の第２並列共振器は、弾性波共振器であるマルチプレクサ。
2. 前記複数の第２並列共振器のうち少なくとも１つの第２並列共振器の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる請求項１に記載のマルチプレクサ。
3. 前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１並列共振器の少なくとも一部と平面視において重なる請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
4. 前記複数の第２並列経路のうち少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１直列共振器の少なくとも一部と平面視において重なる請求項１から３のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
5. 前記第２直列経路のうち前記共通端子と実質的に同電位の範囲を除く範囲は、前記第１直列経路のうち前記共通端子と実質的に同電位の範囲を除く範囲と平面視において重ならない請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
6. 前記少なくとも１つの第２並列経路は、前記複数の第２並列経路のうち前記共通端子に電気的に最も近い第２並列経路を含む請求項１から５のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
7. 前記複数の第２並列経路のうち一部の第２並列経路は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、平面視において重ならない請求項１から６のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
8. 前記少なくとも１つの第２並列経路内の第２並列共振器とグランド端子との間のインダクタンスは、前記一部の第２並列経路内の第２並列共振器とグランド端子との間のインダクタンスより小さい請求項７に記載のマルチプレクサ。
9. 前記１または複数の第１並列共振器のうち前記第１端子に電気的に最も近い第１並列共振器と、前記１または複数の第１直列共振器のうち前記第１端子に電気的に最も近い第１直列共振器と、は、前記第２直列経路と平面視において重ならず、
   前記１または複数の第１並列経路のうち少なくとも１つの第１並列経路の少なくとも一部は、前記複数の第２並列経路のうち前記第２直列経路と前記複数の第２並列共振器との間の複数の第２経路と、前記複数の第２並列共振器と、前記第２直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重なる請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
10. 前記１または複数の第１直列共振器は、第１方向に配列された複数の第１直列共振器であり、
    前記１または複数の第２直列共振器は、前記複数の第１直列共振器に対し前記第１方向に交差する第２方向に設けられ、前記第１方向に配列された複数の第２直列共振器であり、
    前記１または複数の第１並列共振器と前記複数の第２並列共振器とは、平面視において、前記複数の第１直列共振器と前記複数の第２直列共振器との間に設けられ、
    前記少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、の少なくとも一部と平面視において重なる請求項１から９のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
11. 前記少なくとも１つの第２並列経路の少なくとも一部は、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、の少なくとも一部と平面視において重なり、
    前記少なくとも１つの第２並列経路より前記共通端子に電気的に近い第２並列経路の少なくとも１つは、前記１または複数の第１経路と、前記１または複数の第１並列共振器と、前記第１直列経路と、の少なくとも一部と平面視において重ならない請求項１から１０のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。

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