JP7298543B2 - Filters and multiplexers - Google Patents
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Description
本発明はフィルタおよびマルチプレクサに関する。 The present invention relates to filters and multiplexers.
従来、圧電基板上に設けられ、第1並列腕共振子と第2並列腕共振子とを含むラダー型フィルタと縦結合共振子型フィルタとが直列接続された帯域通過型フィルタが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, there has been known a band-pass filter in which a ladder-type filter including a first parallel-arm resonator and a second parallel-arm resonator and a longitudinally-coupled resonator-type filter are connected in series on a piezoelectric substrate. (For example, Patent Document 1).
特許文献1のフィルタは、第1並列腕共振子に接続された第1グランド端子と第2並列腕共振子に接続された第2グランド端子と縦結合共振子型フィルタに接続された第3グランド端子を有している。 The filter of Patent Document 1 has a first ground terminal connected to the first parallel arm resonator, a second ground terminal connected to the second parallel arm resonator, and a third ground connected to the longitudinally coupled resonator type filter. have terminals.
第1グランド端子と第2グランド端子とは圧電基板上において互いに接続されておらず、第2グランド端子と第3グランド端子とは圧電基板上において互いに接続されている。言い換えれば、圧電基板上において、第1グランド端子と第2グランド端子とは独立し、第2グランド端子と第3グランド端子とは共通化されている。 The first ground terminal and the second ground terminal are not connected to each other on the piezoelectric substrate, and the second ground terminal and the third ground terminal are connected to each other on the piezoelectric substrate. In other words, on the piezoelectric substrate, the first ground terminal and the second ground terminal are independent, and the second ground terminal and the third ground terminal are shared.
特許文献1のフィルタによれば、第1グランド端子と第2グランド端子とを独立させたことで、寄生インダクタンスの影響が低減されるので、通過帯域の低域端における減衰特性を急峻にできる。また、第2グランド端子と第3グランド端子とを共通化したことで、縦結合共振子型フィルタのグランド電位が安定化するので、通過帯域外の減衰量(例えば、他のフィルタとともにマルチプレクサを構成する場合のアイソレーション)を大きくできる。 According to the filter of Patent Document 1, the influence of parasitic inductance is reduced by making the first ground terminal and the second ground terminal independent, so that the attenuation characteristic at the low end of the passband can be sharpened. In addition, by sharing the second ground terminal and the third ground terminal, the ground potential of the longitudinally coupled resonator type filter is stabilized. isolation) can be increased.
しかしながら、従来のフィルタでは通過帯域外の減衰量が十分でない場合がある。 However, conventional filters may not provide sufficient attenuation outside the passband.
そこで、本発明は、ラダー型フィルタと縦結合共振子型フィルタとが直列接続された帯域通過型フィルタであって、通過帯域外の減衰量に優れたフィルタを提供する。 Accordingly, the present invention provides a band-pass filter in which a ladder-type filter and a longitudinally-coupled resonator-type filter are connected in series, and which is excellent in attenuation outside the passband.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフィルタは、第1並列腕共振子および第2並列腕共振子を含むラダー型フィルタと、前記ラダー型フィルタの前記第2並列腕共振子が接続されたノードに接続された縦結合共振子型フィルタと、前記第1並列腕共振子に接続された第1グランド端子と、前記第1グランド端子と独立して設けられ、前記第2並列腕共振子に接続された第2グランド端子および前記縦結合共振子型フィルタに接続された第3グランド端子と、前記第2並列腕共振子と前記第2グランド端子とを結ぶ第1信号経路上の第1ノードと前記縦結合共振子型フィルタと第3グランド端子とを結ぶ第2信号経路上の第2ノードとに接続された第3信号経路と、前記第1信号経路上の前記第1ノードと前記第2グランド端子との間に接続された第1インダクタ、あるいは前記第2信号経路上の前記第2ノードと前記第3グランド端子との間に接続された第2インダクタのうち少なくとも一方のインダクタと、を備え、前記一方のインダクタは、蛇行部を有する配線で構成される。 To achieve the above object, a filter according to an aspect of the present invention includes a ladder-type filter including a first parallel-arm resonator and a second parallel-arm resonator, and the second parallel-arm resonator of the ladder- type filter. a longitudinally coupled resonator-type filter connected to a node connected to a first parallel arm resonator; a first ground terminal connected to the first parallel arm resonator; on a first signal path connecting a second ground terminal connected to an arm resonator, a third ground terminal connected to the longitudinally coupled resonator type filter, the second parallel arm resonator and the second ground terminal; a third signal path connected to a first node of and a second node on a second signal path connecting the longitudinally coupled resonator filter and a third ground terminal; and the first signal path on the first signal path. At least one of a first inductor connected between a node and the second ground terminal or a second inductor connected between the second node and the third ground terminal on the second signal path and an inductor , wherein the one inductor is composed of wiring having a meandering portion .
また、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、一端同士が互いに接続された第1フィルタと第2フィルタとを備え、前記第1フィルタは上記のフィルタであり、前記第1フィルタの通過帯域の中心周波数は、前記第2フィルタの通過帯域の中心周波数より高い。 Further, a multiplexer according to an aspect of the present invention includes a first filter and a second filter whose ends are connected to each other, the first filter being the filter described above, and the center of the passband of the first filter The frequency is higher than the center frequency of the passband of said second filter.
上記のフィルタによれば、第1グランド端子が第2グランド端子および第3グランド端子から独立して設けられるので、従来のフィルタと同様、通過帯域の低域端における減衰特性を急峻にできる。 According to the above filter, since the first ground terminal is provided independently of the second ground terminal and the third ground terminal, it is possible to sharpen the attenuation characteristic at the low end of the passband as in the conventional filter.
また、第2並列腕共振子と縦結合共振子型フィルタとが、グランド側において、インダクタを介して互いに接続される。ここで、インダクタは、第1ノードと第2ノードとを結ぶ信号経路が有するインダクタンス成分の等価的な表現であり、実質的に無視できる程度に小さくてもよい。 Also, the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator filter are connected to each other via an inductor on the ground side. Here, the inductor is an equivalent representation of the inductance component of the signal path connecting the first node and the second node, and may be so small that it can be substantially ignored.
これにより、第2並列腕共振子と縦結合共振子型フィルタとを合わせた合成容量と第2インダクタとによる直列共振が生じる。当該直列共振で発生する減衰極は、第2インダクタを設けない場合と比べて、低周波側にシフトする。その結果、通過帯域外の低周波側にある目的の周波数帯域における減衰が効果的に改善される。 As a result, series resonance is generated by the combined capacitance of the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator filter and the second inductor. The attenuation pole generated by the series resonance shifts to the low frequency side compared to the case where the second inductor is not provided. As a result, the attenuation in the target frequency band on the low frequency side outside the passband is effectively improved.
第2並列腕共振子と縦結合共振子型フィルタとに共通して第2インダクタを接続するので、第2並列腕共振子および縦結合共振子型フィルタに個別のインダクタを接続する場合と比べて、装置の小型化が可能になる。 Since the second inductor is commonly connected to the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator-type filter, compared to the case where individual inductors are connected to the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator-type filter, , the miniaturization of the device becomes possible.
また、第2インダクタを第1ノードと第2グランド端子との間に接続するので、第2インダクタを第2ノードと第3グランド端子との間に接続する場合と比べて、縦結合共振子型フィルタのグランド電位が不安定になりにくい。その結果、目的の周波数帯域における減衰が安定的に改善される。 Further, since the second inductor is connected between the first node and the second ground terminal, compared to the case where the second inductor is connected between the second node and the third ground terminal, the longitudinally coupled resonator type The ground potential of the filter is less likely to become unstable. As a result, the attenuation in the target frequency band is stably improved.
上記のフィルタによれば、通過帯域の低域端における急峻な減衰特性とともに、通過帯域外の低周波側にある目的の周波数帯域における減衰が改善される。そのため、上記のフィルタと、通過帯域の中心周波数がより低い他のフィルタと、を組み合わせてマルチプレクサを構成することで、帯域間のアイソレーションに優れたマルチプレクサが得られる。 According to the filter described above, the attenuation in the target frequency band on the low-frequency side outside the passband is improved, along with the sharp attenuation characteristic at the low-frequency end of the passband. Therefore, by configuring a multiplexer by combining the above filter with another filter having a lower passband center frequency, a multiplexer with excellent isolation between bands can be obtained.
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。なお、以下の実施の形態において、「接続される」とは、配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含まれる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail using embodiment and drawing. It should be noted that the embodiments described below are all comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. In the following embodiments, "connected" includes not only direct connection via wiring conductors, but also electrical connection via other circuit elements.
実施の形態に係るマルチプレクサについて、送信フィルタと受信フィルタとを備えるデュプレクサの例を挙げて説明する。 A multiplexer according to an embodiment will be described with an example of a duplexer including a transmission filter and a reception filter.
図1は、実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成の一例を示す回路図である。図1に示されるように、マルチプレクサ1は、端子Ant、Tx、Rx、受信フィルタ10および送信フィルタ20を備える。端子Antは、アンテナ素子30に接続される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example configuration of a multiplexer 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, multiplexer 1 comprises terminals Ant, Tx, Rx, receive
受信フィルタ10は、所定の受信周波数帯域を通過帯域とするフィルタ回路であり、端子Antと端子Rxとに接続される。受信フィルタ10の一端および他端はそれぞれ端子AntおよびRxに直接接続されてもよく、図示しない他の回路素子を介して接続されてもよい。
The
受信フィルタ10において、直列腕共振子13および14ならびに並列腕共振子15および16によりラダー型の共振子フィルタが構成される。また、互いに並列に接続された共振子群17および18により縦結合共振子型フィルタが構成される。共振子群17および18の各々は、弾性波の伝搬方向に並置された5つのIDT電極を有する。ラダー型の共振子フィルタと縦結合共振子型フィルタとは直列接続される。
In receive
並列腕共振子15の一端はグランドB1に接続される。並列腕共振子16とグランドB2とを結ぶ信号経路R1上のノードN1と共振子群17および18とグランドB3とを結ぶ信号経路R2上のノードN2とは、信号経路R3によって接続される。
One end of the
信号経路R1上のノードN1とグランドB2との間にインダクタL1が配置され、信号経路R2上のノードN2とグランドB3との間にインダクタL2が配置される。共振子群17および18に含まれるすべてのIDT電極のグランド側の端は、インダクタL2を介して、グランドB3に接続される。グランドB1、B2およびB3は、外部接続用の端子であり、寄生インダクタンスを有する。
An inductor L1 is arranged between the node N1 on the signal path R1 and the ground B2, and an inductor L2 is arranged between the node N2 on the signal path R2 and the ground B3. The ground-side ends of all IDT electrodes included in
インダクタL1およびL2は、対応する配線が有する等価的なインダクタンス成分であってもよく、ディスクリート部品によるインダクタンス成分であってもよい。インダクタL1のインダクタンスは、インダクタL2のインダクタンスより大きい。インダクタL2のインダクタンスは、実質的に無視できる程度に小さくてもよい。なお、他の配線にもインダクタンス成分は存在するが、本発明の要部ではないため図示を省略する。 Inductors L1 and L2 may be equivalent inductance components of corresponding wirings, or may be inductance components of discrete components. The inductance of inductor L1 is greater than the inductance of inductor L2. The inductance of inductor L2 may be so small as to be substantially negligible. Although other wirings also have inductance components, they are not shown in the figure because they are not essential parts of the present invention.
送信フィルタ20は、直列腕共振子21、22、23、24および25ならびに並列腕共振子26、27、28および29からなるラダー型の共振子フィルタである。並列腕共振子26のグランド側の端はグランドB4に接続され、並列腕共振子27、28および29のグランド側の端はグランドB5に接続される。グランドB4およびB5は、外部接続用の端子であり、寄生インダクタンス成分を有する。
The
次に、IDT電極の基本的な構造について説明する。 Next, the basic structure of the IDT electrode will be described.
図2は、IDT電極50の基本的な構造の一例を模式的に表す平面図及び断面図である。図2に示されるIDT電極50の構造は、受信フィルタ10における直列腕共振子13および14、並列腕共振子15および16、ならびに共振子群17および18を構成する各IDT電極に適用される。なお、図2の例は、IDT電極50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、図2の例には限定されない。
2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing an example of the basic structure of the
IDT電極50は、互いに対向する一対の櫛歯状電極50a、50bからなる。櫛歯状電極50aは、互いに平行な複数の電極指51aと、複数の電極指51aを接続するバスバー電極52aとで構成されている。櫛歯状電極50bは、互いに平行な複数の電極指51bと、複数の電極指51bを接続するバスバー電極52bとで構成されている。電極指51aおよび51bは、弾性波の伝搬方向であるX軸方向と直交する方向に延びるように形成されており、互いに間挿し合うように配置されている。
The
IDT電極50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51aまたは電極指51bのX軸方向における繰り返し周期である波長λ、X軸方向に見て電極指51a、51bが重複する長さである交差幅L、電極指51a、51bのライン幅W、および隣り合う電極指51a、51b間のスペース幅Sが挙げられる。
Parameters that define the shape and size of the
電極指51a、51bを合わせた電極指の本数の1/2である対数、電極指51a、51bを合わせた電極指の繰り返し周期であるピッチ(W+S)、ピッチに占めるライン幅の割合であるデューティ比W/(W+S)も、電極パラメータの一例である。
A logarithm that is 1/2 of the total number of electrode fingers of the
電極指51a、51b、およびバスバー電極52a、52bは、圧電基板59上に形成された電極層53で構成されている。
一例として、電極層53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、圧電基板59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体層で構成されてもよい。電極層53は、図示していない密着層を介在して圧電基板59上に形成されてもよい。電極層53は、保護層54で被覆されてもよい。
As an example, the
圧電基板59は、圧電体層一層からなってもよいし、少なくとも一部に圧電性を有する積層型基板であってもよい。少なくとも一部に圧電性を有する積層型基板は、支持基板と、支持基板上に形成されており、圧電薄膜を伝搬する弾性波音速より伝搬するバルク波音速が高速である高音速膜と、高音速膜上に積層されており、圧電薄膜を伝搬する弾性バルク波音速より伝搬するバルク波音速が低速である低音速膜と、低音速膜上に積層された圧電薄膜と、で構成された積層体であってもよい。また、支持基板は、高音速膜と支持基板を兼ねる、シリコン基板などの高音速支持基板であってもよい。
The
次に、圧電基板上に形成されたマルチプレクサ1の電極配置の一例について説明する。 Next, an example of electrode arrangement of the multiplexer 1 formed on the piezoelectric substrate will be described.
図3は、マルチプレクサ1の圧電基板59上での電極配置の一例を模式的に示す平面図である。図3に示されるように、マルチプレクサ1の各共振子は、圧電基板59上の対応する符号を付した領域に形成されたIDT電極で構成される。また、圧電基板59上には、外部接続用の電極構造である端子Ant、Tx、Rx、B1、B2、B3、B4およびB5、ならびに共振子同士を接続する配線および共振子と端子とを接続する配線として機能する電極が形成される。
FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
共振子群17、18を構成するIDT電極のグランド側のバスバー電極とグランド端子B3とは、立体配線19を介して接続される。グランド端子B1はグランド端子B2、B3から独立して設けられている。
The bus bar electrodes on the ground side of the IDT electrodes forming the
インダクタL1およびL2は、対応する配線のインダクタンス成分である。具体的に、インダクタL1は、ノードN1とグランド端子B2とを結ぶ配線のインダクタンス成分である。インダクタL2は、ノードN2とグランド端子B3とを結ぶ配線のインダクタンス成分である。 Inductors L1 and L2 are the inductance components of the corresponding wiring. Specifically, the inductor L1 is an inductance component of the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2. Inductor L2 is an inductance component of wiring connecting node N2 and ground terminal B3.
インダクタL1のインダクタンス成分は、インダクタL2のインダクタンス成分より大きい。具体的に、ノードN1とグランド端子B2とを結ぶ配線は蛇行するように意図的に引き回された配線で構成されるため、インダクタL1のインダクタンス成分は大きい。これに対し、ノードN2とグランド端子B3とを結ぶ配線は蛇行部を有しない平面状のパターンを有する配線で構成されるため、インダクタL2のインダクタンス成分は無視できる程度に小さい。 The inductance component of inductor L1 is greater than the inductance component of inductor L2. Specifically, since the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is intentionally routed in a meandering manner, the inductance component of the inductor L1 is large. On the other hand, since the wiring connecting the node N2 and the ground terminal B3 is composed of wiring having a planar pattern without a meandering portion, the inductance component of the inductor L2 is negligibly small.
並列腕共振子15および16の電極パラメータは、一例として次のように設定される。並列腕共振子15および16の対数は、それぞれ63対、67対であり、交差幅はそれぞれ71μm、91μmである。
The electrode parameters of the
共振子の静電容量は主に対数と交差幅との積に比例する。並列腕共振子15および16の静電容量は、それぞれ2.1pF、2.8pFであり、並列腕共振子16の静電容量は、並列腕共振子15の静電容量より大きい。
The resonator capacitance is primarily proportional to the product of the logarithm and the cross width.
上記のように構成されたマルチプレクサ1によれば、グランド端子B1がグランド端子B2およびB3から独立して設けられるので、従来のフィルタと同様、通過帯域の低域端における減衰特性を急峻にできる。 According to the multiplexer 1 configured as described above, since the ground terminal B1 is provided independently of the ground terminals B2 and B3, the attenuation characteristic at the low-frequency end of the passband can be sharpened as in the conventional filter.
また、並列腕共振子16と共振子群17、18とが、グランド側において、信号経路R3を介して互いに接続される。
Also, the
これにより、並列腕共振子16と共振子群17、18とを合わせた合成容量とインダクタL1とによる直列共振が生じる。直列共振で発生する減衰極は、インダクタL1を設けない場合と比べて、低周波側にシフトする。その結果、通過帯域外の低周波側にある送信周波数帯域における減衰が効果的に改善される。
As a result, series resonance occurs due to the combined capacitance of the
並列腕共振子16と共振子群17、18とに共通してインダクタL1を接続するので、並列腕共振子16と共振子群17、18とに個別のインダクタを接続する場合と比べて、装置の小型化が可能になる。
Since the inductor L1 is commonly connected to the
また、ノードN1とグランド端子B2との間に接続されたインダクタL1を用いて減衰極をシフトさせるので、ノードN2とグランド端子B3との間に接続されたインダクタL2のインダクタンスを大きくする必要がない。インダクタL2のインダクタンスを大きくしないので、共振子群17、18のグランド電位が不安定になりにくい。その結果、送信周波数帯域における減衰が安定的に改善される。
Further, since the attenuation pole is shifted using the inductor L1 connected between the node N1 and the ground terminal B2, there is no need to increase the inductance of the inductor L2 connected between the node N2 and the ground terminal B3. . Since the inductance of inductor L2 is not increased, the ground potential of
また、共振子群17、18のすべてのIDT電極のグランド側の端が共通化されているので、共振子群17、18のグランド電位がより安定化され、寄生インダクタンス成分が減ることにより、送信周波数帯域における減衰の改善効果が高まる。
In addition, since the ground-side ends of all the IDT electrodes of the
また、並列腕共振子16の静電容量は、並列腕共振子15、16の静電容量のうちで最も大きい。これにより並列腕共振子16と共振子群17、18とを合わせた合成容量が大きくなり、減衰極を低周波側にシフトさせるための必要なインダクタンス成分を小さくできる。その結果、チップの小型化に寄与できる。
Moreover, the capacitance of the
受信フィルタ10によれば、通過帯域の低域端における急峻な減衰特性とともに、送信周波数帯域における減衰が改善される。そのため、受信フィルタ10と送信フィルタ20とを組み合わせてマルチプレクサ1を構成することで、送受間のアイソレーションに優れたマルチプレクサ1が得られる。
According to the
上記したマルチプレクサ1および変形例の効果を、比較例と対比して説明する。 Effects of the multiplexer 1 and the modified example described above will be described in comparison with a comparative example.
図4は、比較例1に係るマルチプレクサ2の圧電基板59上での電極配置の一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
マルチプレクサ2は、マルチプレクサ1と比べて、回路構成において同一であり、インダクタL1のインダクタンス成分がより小さい点で異なる。 Multiplexer 2 has the same circuit configuration as multiplexer 1, but differs in that the inductance component of inductor L1 is smaller.
図4に示されるように、マルチプレクサ2では、ノードN1とグランド端子B2とを結ぶ配線が平面状のパターンを有する電極で構成されるため、インダクタL1のインダクタンス成分は、インダクタL2のインダクタンス成分とはほぼ同じであり、無視できる程度に小さい。 As shown in FIG. 4, in the multiplexer 2, the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is composed of electrodes having a planar pattern. Almost the same and small enough to be ignored.
図5は、比較例2に係るマルチプレクサ3の構成の一例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
図6は、マルチプレクサ3の圧電基板59上での電極配置の一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
マルチプレクサ3は、マルチプレクサ1と比べて、並列腕共振子16とノードN1との間にインダクタL3を有する点で異なる。
図5および図6に示されるように、マルチプレクサ3では、受信フィルタ11において、並列腕共振子16とノードN1との間に蛇行するように意図的に引き回された配線によるインダクタL3が設けられる。インダクタL1に対応する配線の長さは実質的に0であり、インダクタL2に対応する配線は平面状のパターンを有する電極で構成されるため、インダクタL1およびL2のインダクタンス成分は、いずれも無視できる程度に小さい。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
図7は、比較例3に係るマルチプレクサ4の構成の一例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
図8は、マルチプレクサ4の圧電基板59上での電極配置の一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
マルチプレクサ4は、マルチプレクサ1と比べて、ノードN1とノードN2とを接続する信号経路を有しない点で異なる。
図7および図8に示されるように、マルチプレクサ4では、受信フィルタ12において、グランド端子B1、B2およびB3がすべて独立して設けられる。また、並列腕共振子16とグランド端子B2との間に蛇行するように意図的に引き回された配線によるインダクタL4が設けられる。
As shown in FIGS. 7 and 8, in
図9は、変形例に係るマルチプレクサ5の圧電基板59上での電極配置の一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
マルチプレクサ5は、図1のマルチプレクサ1と比べて、回路構成において同一であり、インダクタL1のインダクタンス成分がより小さく、かつインダクタL2のインダクタンス成分がより大きく構成される点で異なる。 Multiplexer 5 has the same circuit configuration as multiplexer 1 in FIG. 1, but differs in that inductor L1 has a smaller inductance component and inductor L2 has a larger inductance component.
図9に示されるように、マルチプレクサ5では、ノードN2とグランド端子B3との間の配線は蛇行するように意図的に引き回された配線で構成されるため、インダクタL2のインダクタンス成分は大きい。また、ノードN1とグランド端子B2とを結ぶ配線が平面状のパターンを有する電極で構成されるため、インダクタL1のインダクタンス成分は無視できる程度に小さい。これにより、マルチプレクサ5では、インダクタL2のインダクタンス成分が、インダクタL1のインダクタンス成分より大きい。 As shown in FIG. 9, in the multiplexer 5, since the wiring between the node N2 and the ground terminal B3 is intentionally routed in a meandering manner, the inductance component of the inductor L2 is large. Further, since the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is composed of electrodes having a planar pattern, the inductance component of the inductor L1 is negligibly small. Accordingly, in the multiplexer 5, the inductance component of the inductor L2 is larger than the inductance component of the inductor L1.
マルチプレクサ1を実施例とし、実施例、比較例1、2および3、ならびに変形例に係るマルチプレクサ1、2、3、4および5について、端子Tx→Rx間のアイソレーション特性を求めた。LTE(登録商標)(Long Term Evolution)のBand26の上り周波数帯域(814MHz以上849MHz以下)を送信フィルタ20の通過帯域(以下、送信帯域)とし、下り周波数帯域(859MHz以上894MHz以下)を受信フィルタ10、11および12の通過帯域(以下、受信帯域)とした。
Using the multiplexer 1 as an example, the isolation characteristics between the terminals Tx→Rx were obtained for the
図10は、マルチプレクサの端子Tx→Rx間のアイソレーション特性の一例を示すグラフである。 FIG. 10 is a graph showing an example of isolation characteristics between terminals Tx→Rx of the multiplexer.
図10に見られるように、送信帯域内での挿入損失の最小値(アイソレーションの最悪値)は、実施例では60.7dB、変形例では58.6dB、比較例1では57.2dB、比較例2では56.3dB、比較例3では53.8dBである。 As can be seen in FIG. 10, the minimum value of insertion loss (worst value of isolation) in the transmission band is 60.7 dB in the example, 58.6 dB in the modified example, 57.2 dB in the comparative example 1, and 57.2 dB in the comparative example 1. Example 2 is 56.3 dB, and Comparative Example 3 is 53.8 dB.
実施例では、ノードN1とノードN2とを接続することで、並列腕共振子16と共振子群17、18とを合わせた合成容量とインダクタL1とによる直列共振で発生する減衰極を、受信帯域の近傍から低周波側にシフトさせている。合成容量を利用して減衰極を低周波側にシフトさせることで、必要なインダクタンス成分を小さくしつつ、送信帯域の全域で良好なアイソレーションを実現している。
In the embodiment, by connecting the node N1 and the node N2, the attenuation pole generated by the series resonance due to the combined capacitance of the
比較例1では、ノードN1とノードN2とは接続されているが、インダクタL1が平面状のパターンを有する電極で実現され、インダクタンス成分が実質的に無視できる程度に小さいため、減衰極を低周波側に十分にシフトさせることができない。そのため、実施例と比べて、送信帯域の中域から高域(831.5MHz以上849MHz以下)でのアイソレーションが悪化する。 In Comparative Example 1, the node N1 and the node N2 are connected, but the inductor L1 is realized by an electrode having a planar pattern, and the inductance component is so small that it can be practically ignored. Inability to shift sufficiently to the side. Therefore, compared to the embodiment, the isolation in the middle to high frequencies (831.5 MHz or more and 849 MHz or less) of the transmission band is deteriorated.
比較例2では、並列腕共振子16とノードN1との間にインダクタL3を設け、並列腕共振子16とインダクタL3との直列共振で発生する減衰極を、受信帯域の近傍から低周波側にシフトさせることで、送信帯域の減衰の改善を図っている。
In Comparative Example 2, an inductor L3 is provided between the
比較例2では、実施例と比べて、減衰極をシフトさせるために、共振子群17、18の容量を使用しない分、必要なインダクタンス成分が大きくなってしまう。そのため、装置の小型化の障害となる。また、受信帯域の低域端において減衰特性の急峻性が悪化するため、送信帯域の高域端付近(849MHz)でのアイソレーションが悪化してしまう。
In Comparative Example 2, in order to shift the attenuation pole, the required inductance component is increased as compared with the Example because the capacitance of the
比較例3では、並列腕共振子16のグランドと共振子群17、18のグランドとを共通化せず、並列腕共振子16とグランド端子B2との間にインダクタL4を設け、並列腕共振子16とインダクタL4との直列共振で発生する減衰極を、受信帯域の近傍から低周波側にシフトさせることで、送信帯域の減衰の改善を図っている。
In Comparative Example 3, the ground of the
比較例3では、共振子群17、18のグランド側の端がグランド端子B2に接続されていないため、共振子群17、18のグランドに発生する寄生インダクタンス成分が大きくなってしまう。通常、共振子群17、18のグランド電位が安定しているほど、送信帯域における減衰は大きくなるところ、比較例3では、寄生インダクタンス成分が大きくなることでグランド電位が安定しにくくなるため、送信帯域の全域でのアイソレーションが悪化する。
In Comparative Example 3, since the ground-side ends of the
変形例では、ノードN1とノードN2とを接続することで、並列腕共振子16と共振子群17、18とを合わせた合成容量とインダクタL2とによる直列共振で発生する減衰極を、受信帯域の近傍から低周波側にシフトさせている。変形例では、実施例と同様、合成容量を利用して減衰極を低周波側にシフトさせることで、必要なインダクタンス成分を小さくしている。
In the modified example, by connecting the node N1 and the node N2, the attenuation pole generated by the series resonance of the combined capacitance of the
変形例では、ノードN2とグランド端子B3との間に接続されたインダクタL2を利用して減衰極を低周波側にシフトさせるので、実施例と比べて、共振子群17、18のグランドに発生する寄生インダクタンス成分が大きくなってしまう。そのため、送信帯域の中域(831.5MHz)付近でのアイソレーションが、実施例と比べて悪化する。 In the modified example, the inductor L2 connected between the node N2 and the ground terminal B3 is used to shift the attenuation pole to the low frequency side. The parasitic inductance component to be applied becomes large. Therefore, the isolation in the vicinity of the middle band (831.5 MHz) of the transmission band deteriorates compared to the embodiment.
なお、実施例、比較例1、2および3、ならびに変形例に係るマルチプレクサ1、2、3、4および5のいずれにおいても、グランド端子B1は、グランド端子B2およびB3から独立している。グランド端子B1をグランド端子B2およびB3と共通化すると、並列腕共振子15によって発生する減衰極も低域側へシフトしてしまい、受信帯域の低域側における減衰特性の急峻性が損なわれる不利が生じ得る。マルチプレクサ1、2、3、4および5によれば、このような不利を回避できる。
It should be noted that the ground terminal B1 is independent of the ground terminals B2 and B3 in all of the
以上、本発明の実施の形態に係るフィルタおよび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。 Although filters and multiplexers according to embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to individual embodiments. As long as it does not depart from the spirit of the present invention, one or more modifications of the present embodiment that can be conceived by a person skilled in the art, or a form constructed by combining the components of different embodiments may be included within the scope of the embodiments.
例えば、実施の形態ではデュプレクサの例を挙げて説明したが、本発明は、デュプレクサには限られず、例えば、単に周波数帯域が異なる複数の信号を分波および合波するダイプレクサ、トリプレクサ、クアッドプレクサなどに適用されてもよい。 For example, in the embodiments, an example of a duplexer has been described, but the present invention is not limited to a duplexer. etc. may be applied.
例えば、実施の形態では、第2並列腕共振子と縦結合共振子型フィルタとが、グランド側においてインダクタを介して互いに接続されており、このインダクタが、第1信号経路R1上のノードN1とグランド端子B2との間にあるインダクタL1である例を示したが、それに限られない。上記インダクタは、信号経路R2上のノードN2とグランド端子B3との間にあるインダクタL2であってもよい。インダクタL2によっても、インダクタL1と同様に、通過帯域外の減衰量を大きくすることができる。 For example, in the embodiment, the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator filter are connected to each other via an inductor on the ground side, and this inductor is connected to the node N1 on the first signal path R1. Although an example of the inductor L1 between the ground terminal B2 has been shown, the present invention is not limited to this. The inductor may be inductor L2 between node N2 on signal path R2 and ground terminal B3. Like inductor L1, inductor L2 can also increase the amount of attenuation outside the passband.
本発明は、フィルタおよびマルチプレクサとして、携帯電話機などの通信機器に広く利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as filters and multiplexers in communication equipment such as mobile phones.
1、2、3、4、5 マルチプレクサ
10、11、12 受信フィルタ
13、14 直列腕共振子
15、16 並列腕共振子
17、18 共振子群
19 立体配線
20 送信フィルタ
21、22、23、24、25 直列腕共振子
26、27、28、29 並列腕共振子
30 アンテナ素子
50 IDT電極
50a、50b 櫛歯状電極
51a、51b 電極指
52a、52b バスバー電極
53 電極層
54 保護層
59 圧電基板
N1、N2 ノード
R1、R2、R3 信号経路
L1、L2、L3、L4 インダクタ
Ant、Tx、Rx、B1、B2、B3、B4、B5 端子
1, 2, 3, 4, 5
Claims (6)
前記ラダー型フィルタの前記第2並列腕共振子が接続されたノードに接続された縦結合共振子型フィルタと、
前記第1並列腕共振子に接続された第1グランド端子と、
前記第1グランド端子と独立して設けられ、前記第2並列腕共振子に接続された第2グランド端子および前記縦結合共振子型フィルタに接続された第3グランド端子と、
前記第2並列腕共振子と前記第2グランド端子とを結ぶ第1信号経路上の第1ノードと前記縦結合共振子型フィルタと第3グランド端子とを結ぶ第2信号経路上の第2ノードとに接続された第3信号経路と、
前記第1信号経路上の前記第1ノードと前記第2グランド端子との間に接続された第1インダクタ、あるいは前記第2信号経路上の前記第2ノードと前記第3グランド端子との間に接続された第2インダクタのうち少なくとも一方のインダクタと、
を備え、
前記一方のインダクタは、蛇行部を有する配線で構成される、
フィルタ。 a ladder filter including a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator;
a longitudinally coupled resonator filter connected to a node to which the second parallel arm resonator of the ladder filter is connected;
a first ground terminal connected to the first parallel arm resonator;
a second ground terminal provided independently of the first ground terminal and connected to the second parallel arm resonator and a third ground terminal connected to the longitudinally coupled resonator type filter;
A first node on a first signal path connecting the second parallel arm resonator and the second ground terminal, and a second node on a second signal path connecting the longitudinally coupled resonator type filter and a third ground terminal. a third signal path connected to
A first inductor connected between the first node on the first signal path and the second ground terminal, or between the second node on the second signal path and the third ground terminal at least one of the connected second inductors;
with
The one inductor is composed of wiring having a meandering portion,
filter.
前記第1インダクタあるいは前記第2インダクタのうちの他方のインダクタは、蛇行部を有しない配線で構成される、
請求項1に記載のフィルタ。 the filter comprises both the first inductor and the second inductor;
The other inductor of the first inductor or the second inductor is composed of wiring that does not have a meandering portion,
A filter according to claim 1 .
前記第1インダクタのインダクタンスは、前記第2インダクタのインダクタンスより大きい、
請求項1または2に記載のフィルタ。 the filter comprises both the first inductor and the second inductor;
the inductance of the first inductor is greater than the inductance of the second inductor;
3. A filter according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載のフィルタ。 The longitudinally coupled resonator-type filter has a plurality of IDT (InterDigital Transducer) electrodes arranged in parallel in a propagation direction of elastic waves, and one end of each of the plurality of IDT electrodes is connected to the third ground terminal. ,
4. A filter according to any one of claims 1-3.
請求項1から4のいずれか1項に記載のフィルタ。 the capacitance of the second parallel arm resonator is the largest among the capacitances of all the parallel arm resonators included in the ladder filter;
5. A filter according to any one of claims 1-4.
前記第1フィルタは請求項1から5のいずれか1項に記載のフィルタであり、
前記第1フィルタの通過帯域の中心周波数は、前記第2フィルタの通過帯域の中心周波数より高い、
マルチプレクサ。 A first filter and a second filter having one ends connected to each other,
The first filter is the filter according to any one of claims 1 to 5,
the center frequency of the passband of the first filter is higher than the center frequency of the passband of the second filter;
multiplexer.
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