JP7405159B2 - マルチプレクサ - Google Patents

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Description

本発明は、一般にマルチプレクサに関し、より詳細には、送信フィルタと受信フィルタとを備えるマルチプレクサに関する。
従来、複数のバンドの送信フィルタ及び受信フィルタを備えるマルチプレクサが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたマルチプレクサは、周波数帯域の異なる複数のフィルタ(第1送信フィルタ、第1受信フィルタ、第2送信フィルタ及び第2受信フィルタ)を備えている。第1送信フィルタ、第1受信フィルタ、第2送信フィルタ及び第2受信フィルタは、アンテナに接続される共通端子に接続されている。第1送信フィルタは、例えば、LTE(Long Term Evolution)規格のBand3の送信帯域(1710MHz-1785MHz)を通過帯域とする送信フィルタである。第1受信フィルタは、例えば、Band3の受信帯域(1805MHz-1880MHz)を通過帯域とする受信フィルタである。第2送信フィルタは、例えば、Band1の送信帯域(1920MHz-1980MHz)を通過帯域とする送信フィルタである。第2受信フィルタは、例えば、Band1の受信帯域(2110MHz-2170MHz)を通過帯域とする受信フィルタである。第1受信フィルタの通過帯域の中心周波数は、第1送信フィルタの通過帯域の中心周波数と第2送信フィルタの通過帯域の中心周波数との間にある。複数のフィルタの各々は、並列腕共振子と直列腕共振子とを有するラダー型フィルタで構成されている。
国際公開第2018/123545号
特許文献1に記載されたマルチプレクサを備える通信装置は、アップリンクで2つの周波数帯域を同時に用いるキャリアアグリゲーション(2アップリンクキャリアアグリゲーション)に対応可能である。しかしながら、通信装置では、特許文献1に記載されたマルチプレクサを用いて周波数帯域の異なる2つの信号を同時に送信する2アップリンクキャリアアグリゲーションを行うと、IMD(Intermodulation Distortion)が発生して受信フィルタの受信感度が劣化する恐れがあった。
本発明の目的は、IMDの発生を抑制することが可能なマルチプレクサを提供することにある。
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子と、複数のフィルタと、を備える。前記複数のフィルタは、前記共通端子に接続されている。前記複数のフィルタの各々が複数の共振子を有する。前記複数のフィルタは、第1送信フィルタと、第2送信フィルタと、第1受信フィルタと、を含む。前記第1送信フィルタは、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第2送信フィルタは、前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信フィルタは、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にある。前記マルチプレクサでは、前記複数のフィルタの各々において前記複数の共振子のうち特定の共振子の電気等価回路を、等価抵抗と等価インダクタと等価容量との直列回路と、制動容量と、の並列回路で表したときに、前記直列回路に流れる電流を音響パス電流とすると、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1Tx、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2Tx、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1Rx、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2Rxとした場合、前記マルチプレクサは、第1条件又は第2条件を満たす。前記第1条件は、|(2・θ1Tx―θ2Tx)-(2・θ1Rx―θ2Rx)|=180°±90°という条件である。前記第2条件は、|(2・θ2Tx―θ1Tx)-(2・θ2Rx―θ1Rx)|=180°±90°という条件である。前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記特定の共振子は、前記共通端子に最も近い共振子である。前記第1送信フィルタと前記第1受信フィルタとのうち一方の前記特定の共振子が、直列腕共振子であり、残りの前記特定の共振子が、並列腕共振子である。
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子と、複数のフィルタと、を備える。前記複数のフィルタは、前記共通端子に接続されている。前記複数のフィルタの各々が複数の共振子を有する。前記複数のフィルタは、第1送信フィルタと、第2送信フィルタと、第1受信フィルタと、を含む。前記第1送信フィルタは、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第2送信フィルタは、前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信フィルタは、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にある。前記マルチプレクサでは、前記複数のフィルタの各々において前記複数の共振子のうち特定の共振子の電気等価回路を、等価抵抗と等価インダクタと等価容量との直列回路と、制動容量と、の並列回路で表したときに、前記直列回路に流れる電流を音響パス電流とすると、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1 Tx 、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2 Tx 、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1 Rx 、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2 Rx とした場合、前記マルチプレクサは、第1条件又は第2条件を満たす。前記第1条件は、|(2・θ1 Tx ―θ2 Tx )-(2・θ1 Rx ―θ2 Rx )|=180°±90°という条件である。前記第2条件は、|(2・θ2 Tx ―θ1 Tx )-(2・θ2 Rx ―θ1 Rx )|=180°±90°という条件である。前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記特定の共振子は、前記共通端子に最も近い共振子である。前記第1送信フィルタ、前記第2送信フィルタ及び前記第1受信フィルタの各々は、ラダー型フィルタであり、前記複数の共振子として複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを含む。前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方と、前記第1受信フィルタとについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の直列腕共振子のうち1つの直列腕共振子である。前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスよりも大きい、又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の面積が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の面積よりも大きい、又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数よりも多い、又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティとは異なる、又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さよりも小さい、又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が多結晶金属電極であり、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が金属のエピタキシャル層電極である、又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極における前記1以上の材料の含有率よりも高い。
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子と、複数のフィルタと、を備える。前記複数のフィルタは、前記共通端子に接続されている。前記複数のフィルタの各々が複数の共振子を有する。前記複数のフィルタは、第1送信フィルタと、第2送信フィルタと、第1受信フィルタと、を含む。前記第1送信フィルタは、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第2送信フィルタは、前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信フィルタは、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にある。前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記共通端子に最も近い共振子を特定の共振子とする。前記第1送信フィルタ、前記第2送信フィルタ及び前記第1受信フィルタの各々は、ラダー型フィルタであり、前記複数の共振子として複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを含む。前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方と、前記第1受信フィルタとについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の直列腕共振子のうち1つの直列腕共振子である。前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスよりも大きい。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の面積が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の面積よりも大きい。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数よりも多い。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティとは異なる。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さよりも小さい。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が多結晶金属電極であり、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が金属のエピタキシャル層電極である。あるいは、前記マルチプレクサでは、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極における前記1以上の材料の含有率よりも高い。
本発明の上記各態様に係るマルチプレクサは、IMDの発生を抑制することが可能となる。
図1は、実施形態1に係るマルチプレクサの回路図である。 図2は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの回路図である。 図3は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの回路図である。 図4Aは、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子の平面図である。図4Bは、図4AのA-A線断面図である。 図5は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子の等価回路図である。 図6は、同上のマルチプレクサの等価回路図である。 図7は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子のインピーダンス-周波数特性図である。 図8は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子の電流-周波数特性図である。 図9は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子の位相-周波数特性図である。 図10は、同上のマルチプレクサにおけるフィルタの共振子の電圧-周波数特性図である。 図11Aは、同上のマルチプレクサにおける第1送信フィルタの3次非線形歪(Third order Intermodulation Distortion:IMD3)のレベル-周波数特性図である。図11Bは、同上のマルチプレクサにおける第2送信フィルタのIMD3のレベル-周波数特性図である。図11Cは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタのIMD3のレベル-周波数特性図である。図11Dは、同上のマルチプレクサにおける第2受信フィルタのIMD3のレベル-周波数特性図である。 図12は、同上のマルチプレクサにおける複数のフィルタの特定の共振子のIMD3の説明図である。 図13Aは、同上のマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の平面図である。図13Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の平面図である。 図14Aは、実施形態1の変形例1に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の平面図である。図14Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の平面図である。 図15Aは、実施形態1の変形例2に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの回路図である。図15Bは、同上の第1送信フィルタにおける特定の共振子の平面図である。 図16Aは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの回路図である。図16Bは、同上の第1受信フィルタにおける特定の共振子の平面図である。 図17Aは、実施形態1の変形例3に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の平面図である。図17Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の平面図である。 図18Aは、実施形態2に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の断面図である。図18Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の断面図である。 図19Aは、実施形態3に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の断面図である。図19Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の形成方法の説明図である。図19Cは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の断面図である。 図20Aは、実施形態4に係るマルチプレクサにおける第1送信フィルタの特定の共振子の断面図である。図20Bは、同上のマルチプレクサにおける第1受信フィルタの特定の共振子の断面図である。 図21は、実施形態5に係るマルチプレクサの回路図である。
(実施形態1)
以下、実施形態1に係るマルチプレクサ1について、図1~13Bを参照して説明する。
(1.1)マルチプレクサの基本構成
実施形態1に係るマルチプレクサ1は、例えば、キャリアアグリゲーション対応の携帯電話(例えば、スマートフォン)、ウェアラブル端末(例えば、スマートウォッチ)等に用いられる。
マルチプレクサ1は、共通端子2と、複数のフィルタ3と、を備える。また、マルチプレクサ1は、複数のフィルタ3に一対一に対応する複数の移相回路8を更に備える。
複数のフィルタ3は、第1送信フィルタ31と、第2送信フィルタ33と、第1受信フィルタ32と、を含む。また、複数のフィルタ3は、第2受信フィルタ34を更に含む。
複数のフィルタ3は、共通端子2に接続されている。共通端子2は、アンテナ9に接続される。複数のフィルタ3は、複数の移相回路8のうち一対一に対応する移相回路8を介して共通端子2に接続されている。複数の移相回路8は、第1移相回路81と、第2移相回路82と、第3移相回路83と、第4移相回路84と、を含む。第1移相回路81は、共通端子2と第1送信フィルタ31との間に接続されている。第2移相回路82は、共通端子2と第1受信フィルタ32との間に接続されている。第3移相回路83は、共通端子2と第2送信フィルタ33との間に接続されている。第4移相回路84は、共通端子2と第2受信フィルタ34との間に接続されている。複数のフィルタ3の各々は、複数の共振子4を有する。
第1送信フィルタ31は、入力端子311と、出力端子312と、を有する。第1送信フィルタ31では、出力端子312が共通端子2に接続される。第2送信フィルタ33は、入力端子331と、出力端子332と、を有する。第2送信フィルタ33では、出力端子332が共通端子2に接続される。第1受信フィルタ32は、入力端子321と、出力端子322と、を有する。第1受信フィルタ32では、入力端子321が共通端子2に接続される。第2受信フィルタ34は、入力端子341と、出力端子342と、を有する。第2受信フィルタ34では、入力端子341が共通端子2に接続される。
第1送信フィルタ31は、第1送信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタである。第2送信フィルタ33は、第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタである。第1受信フィルタ32は、第1受信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタである。第2受信フィルタ34は、第2受信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタである。第1受信帯域の中心周波数は、第1送信帯域の中心周波数と第2送信帯域の中心周波数との間にある。第1送信帯域は、例えば、3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)規格のBand1のアップリンク周波数帯域(1920MHz-1980MHz)である。第2送信帯域は、例えば、3GPP LTE規格のBand3のアップリンク周波数帯域(1710MHz-1785MHz)である。第1受信帯域は、例えば、3GPP LTE規格のBand3のダウンリンク周波数帯域(1805MHz-1880MHz)である。第2受信帯域は、例えば、3GPP LTE規格のBand1のダウンリンク周波数帯域(2110MHz-2170MHz)である。第1受信帯域の中心周波数は、第1送信帯域の中心周波数と第2送信帯域の中心周波数との間にある。なお、第1送信フィルタ31は、第1送信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタであるが、これに限らず、第1送信帯域を含む通過帯域を有するバンドパスフィルタであればよい。また、第2送信フィルタ33は、第2送信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタであるが、これに限らず、第2送信帯域を含む通過帯域を有するバンドパスフィルタであればよい。また、第1受信フィルタ32は、第1受信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタであるが、これに限らず、第1受信帯域を含む通過帯域を有するバンドパスフィルタであればよい。また、第2受信フィルタ34は、第2受信帯域を通過帯域として有するバンドパスフィルタであるが、これに限らず、第2受信帯域を含む通過帯域を有するバンドパスフィルタであればよい。
複数のフィルタ3の通過帯域は、互いに重ならない。したがって、第1送信フィルタ31の通過帯域は、第2送信フィルタ33、第1受信フィルタ32及び第2受信フィルタ34それぞれの通過帯域とは重ならない。また、第2送信フィルタ33の通過帯域は、第1送信フィルタ31、第1受信フィルタ32及び第2受信フィルタ34それぞれの通過帯域とは重ならない。また、第1受信フィルタ32の通過帯域は、第1送信フィルタ31、第2送信フィルタ33及び第2受信フィルタ34それぞれの通過帯域とは重ならない。また、第2受信フィルタ34の通過帯域は、第1送信フィルタ31、第2送信フィルタ33及び第1受信フィルタ32それぞれの通過帯域とは重ならない。
マルチプレクサ1は、例えば、第1送信フィルタ31の入力端子311に入力された第1送信フィルタ31の通過帯域の送信信号と、第2送信フィルタ33の入力端子331に入力された第2送信フィルタ33の通過帯域の送信信号と、を共通端子2から同時に送信可能である。すなわち、マルチプレクサ1は、2アップリンクキャリアアグリゲーションに対応可能である。
第1送信フィルタ31は、例えば、ラダー型フィルタであり、複数(例えば、8つ)の共振子4として複数(例えば、4つ)の直列腕共振子S11~S14と複数(例えば、4つ)の並列腕共振子P11~P14とを含む。
複数の直列腕共振子S11~S14は、入力端子311と出力端子312との間の経路310(以下、直列腕経路310ともいう)上に設けられている。複数の直列腕共振子S11~S14は、直列腕経路310上において、直列に接続されている。第1送信フィルタ31では、入力端子311側から、直列腕共振子S11、直列腕共振子S12、直列腕共振子S13及び直列腕共振子S14の順に、複数の直列腕共振子S11~S14が並んでいる。
並列腕共振子P11は、直列腕経路310上のノードN11とグランド(グランド端子)との間に設けられている。ノードN11は、直列腕経路310上において、直列腕共振子S11と直列腕共振子S12との間に位置する。並列腕共振子P12は、直列腕経路310上のノードN12とグランドとの間に設けられている。ノードN12は、直列腕経路310上において、直列腕共振子S12と直列腕共振子S13との間に位置する。並列腕共振子P13は、直列腕経路310上のノードN13とグランドとの間に設けられている。ノードN13は、直列腕経路310上において、直列腕共振子S13と直列腕共振子S14との間に位置する。並列腕共振子P14は、直列腕経路310上のノードN14とグランドとの間に設けられている。ノードN14は、直列腕経路310上において、直列腕共振子S14と出力端子312との間に位置する。要するに、第1送信フィルタ31では、出力端子312側において2つの並列腕共振子P14,P13と1つの直列腕共振子S14とでπ型フィルタが構成されている。したがって、マルチプレクサ1では、共通端子2と第1送信フィルタ31の並列腕共振子P14との間には、共振子4が接続されていない。
第2送信フィルタ33は、例えば、ラダー型フィルタであり、複数(例えば、8つ)の共振子4として複数(例えば、4つ)の直列腕共振子S31~S34と複数(例えば、4つ)の並列腕共振子P31~P34とを含む。
複数の直列腕共振子S31~S34は、入力端子331と出力端子332との間の経路330(以下、直列腕経路330ともいう)上に設けられている。複数の直列腕共振子S31~S34は、直列腕経路330上において、直列に接続されている。第2送信フィルタ33では、入力端子331側から、直列腕共振子S31、直列腕共振子S32、直列腕共振子S33及び直列腕共振子S34の順に、複数の直列腕共振子S31~S34が並んでいる。
並列腕共振子P31は、直列腕経路330上のノードN31とグランド(グランド端子)との間に設けられている。ノードN31は、直列腕経路330上において、入力端子331と直列腕共振子S31との間に位置する。並列腕共振子P32は、直列腕経路330上のノードN32とグランドとの間に設けられている。ノードN32は、直列腕経路330上において、直列腕共振子S31と直列腕共振子S32との間に位置する。並列腕共振子P33は、直列腕経路330上のノードN33とグランドとの間に設けられている。ノードN33は、直列腕経路330上において、直列腕共振子S32と直列腕共振子S33との間に位置する。並列腕共振子P34は、直列腕経路330上のノードN34とグランドとの間に設けられている。ノードN34は、直列腕経路330上において、直列腕共振子S33と直列腕共振子S34との間に位置する。要するに、第2送信フィルタ33では、出力端子332側において2つの直列腕共振子S34、S33と1つの並列腕共振子P34とでT型フィルタが構成されている。
第1受信フィルタ32は、例えば、ラダー型フィルタであり、複数(例えば、8つ)の共振子4として複数(例えば、4つ)の直列腕共振子S41~S44と複数(例えば、4つ)の並列腕共振子P41~P44とを含む。
複数の直列腕共振子S41~S44は、入力端子321と出力端子322との間の経路320(以下、直列腕経路320ともいう)上に設けられている。複数の直列腕共振子S41~S44は、直列腕経路320上において、直列に接続されている。第1受信フィルタ32では、出力端子322側から、直列腕共振子S41、直列腕共振子S42、直列腕共振子S43及び直列腕共振子S44の順に、複数の直列腕共振子S41~S44が並んでいる。
並列腕共振子P41は、直列腕経路320上のノードN41とグランド(グランド端子)との間に設けられている。ノードN41は、直列腕経路320上において、出力端子322と直列腕共振子S41との間に位置する。並列腕共振子P42は、直列腕経路320上のノードN42とグランドとの間に設けられている。ノードN42は、直列腕経路320上において、直列腕共振子S41と直列腕共振子S42との間に位置する。並列腕共振子P43は、直列腕経路320上のノードN43とグランドとの間に設けられている。ノードN43は、直列腕経路320上において、直列腕共振子S42と直列腕共振子S43との間に位置する。並列腕共振子P44は、直列腕経路320上のノードN44とグランドとの間に設けられている。ノードN44は、直列腕経路320上において、直列腕共振子S43と直列腕共振子S44との間に位置する。要するに、第1受信フィルタ32では、入力端子321側において2つの直列腕共振子S44、S43と1つの並列腕共振子P44とでT型フィルタが構成されている。
第2受信フィルタ34は、例えば、ラダー型フィルタであり、複数(例えば、8つ)の共振子4として複数(例えば、4つ)の直列腕共振子S21~S24と複数(例えば、4つ)の並列腕共振子P21~P24とを含む。
複数の直列腕共振子S21~S24は、入力端子341と出力端子342との間の経路340(以下、直列腕経路340ともいう)上に設けられている。複数の直列腕共振子S21~S24は、直列腕経路340上において、直列に接続されている。第2受信フィルタ34では、出力端子342側から、直列腕共振子S21、直列腕共振子S22、直列腕共振子S23及び直列腕共振子S24の順に、複数の直列腕共振子S21~S24が並んでいる。
並列腕共振子P21は、直列腕経路340上のノードN21とグランド(グランド端子)との間に設けられている。ノードN21は、直列腕経路340上において、出力端子342と直列腕共振子S21との間に位置する。並列腕共振子P22は、直列腕経路340上のノードN22とグランドとの間に設けられている。ノードN22は、直列腕経路340上において、直列腕共振子S21と直列腕共振子S22との間に位置する。並列腕共振子P23は、直列腕経路340上のノードN23とグランドとの間に設けられている。ノードN23は、直列腕経路340上において、直列腕共振子S22と直列腕共振子S23との間に位置する。並列腕共振子P24は、直列腕経路340上のノードN24とグランドとの間に設けられている。ノードN24は、直列腕経路340上において、直列腕共振子S23と直列腕共振子S24との間に位置する。要するに、第2受信フィルタ34では、入力端子341側において2つの直列腕共振子S24、S23と1つの並列腕共振子P24とでT型フィルタが構成されている。
複数のフィルタ3の各々において、複数の共振子4のうち共通端子2に最も近い1つの共振子4を特定の共振子4Aとして規定する。フィルタ3が図2に示すように共通端子2側にπ型フィルタが構成されているラダー型フィルタの場合、特定の共振子4Aは、共通端子2に最も近い並列腕共振子とする。また、フィルタ3が図3に示すように共通端子2側にT型フィルタが構成されているラダー型フィルタの場合、特定の共振子4Aは、共通端子2に最も近い直列腕共振子とする。
(1.2)フィルタの構造
複数のフィルタ3の各々は、例えば、弾性波フィルタであり、複数の共振子4の各々が弾性波共振子により構成されている。弾性波フィルタは、例えば、弾性表面波を利用するSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタである。この場合、複数の共振子4の各々は、SAW共振子である。
以下、フィルタ3の構造の一例について、図4A及び4Bに基づいて説明する。
フィルタ3は、圧電性基板40と、圧電性基板40上に設けられた複数のIDT(Interdigital Transducer)電極50と、を備える。なお、図4A及び4Bでは、複数のIDT電極50のうち1つのIDT電極50のみを図示してある。複数のIDT電極50は、複数の共振子4に一対一に対応する。複数のIDT電極50の各々は、複数の共振子4のうち対応する共振子4の構成要素である。フィルタ3は、例えば、1チップの弾性波フィルタであり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々が弾性波共振子により構成されている。
圧電性基板40は、例えば、圧電基板である。圧電基板の材料は、例えば、リチウムタンタレート(LiTaO)である。圧電基板は、例えば、Γ°YカットX伝搬LiTaO圧電単結晶から形成されている。Γ°YカットX伝搬LiTaO圧電単結晶は、LiTaO圧電単結晶の3つの結晶軸をX軸、Y軸、Z軸とした場合に、X軸を中心軸としてY軸からZ軸方向にΓ°回転した軸を法線とする面で切断したLiTaO単結晶であって、X軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶である。圧電基板のカット角は、カット角をΓ[°]、圧電基板のオイラー角を(φ,θ,ψ)をすると、θ=Γ+90°である。ただし、Γと、Γ±180×nは同義である。ここにおいて、nは、自然数である。圧電基板は、Γ°YカットX伝搬LiTaO圧電単結晶に限定されず、例えば、Γ°YカットX伝搬LiTaO圧電セラミックスであってもよい。
圧電性基板40は、互いに対向する第1主面41及び第2主面42を有する。第1主面41と第2主面42とは、圧電性基板40の厚さ方向において対向している。圧電性基板40の厚さ方向からの平面視で、圧電性基板40は長方形状であるが、これに限らず、例えば正方形状であってもよい。
圧電基板の材料は、リチウムタンタレート(LiTaO)に限定されず、例えば、リチウムニオベイト(LiNbO)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)、又はチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)であってもよい。なお、圧電基板の単結晶材料、カット角については、例えば、フィルタの要求仕様(通過特性、減衰特性、温度特性及び帯域幅等のフィルタ特性)等に応じて、適宜、決定すればよい。
IDT電極50は、圧電性基板40上に設けられている。より詳細には、IDT電極50は、圧電性基板40の第1主面41上に設けられている。
IDT電極50は、第1バスバー51と、第2バスバー52と、複数の第1電極指53と、複数の第2電極指54と、を有する。第2バスバー52は、第1バスバー51に対向している。
複数の第1電極指53は、第1バスバー51に接続され第2バスバー52側に延びている。複数の第1電極指53は、第1バスバー51と一体に形成されており、第2バスバー52とは離れている。圧電性基板40の厚さ方向からの平面視で、複数の第1電極指53と第2バスバー52との間には、ギャップがある。例えば、複数の第1電極指53の長さは、互いに同じである。また、複数の第1電極指53の幅は、互いに同じである。
複数の第2電極指54は、第2バスバー52に接続され第1バスバー51側に延びている。複数の第2電極指54は、第2バスバー52と一体に形成されており、第1バスバー51とは離れている。圧電性基板40の厚さ方向からの平面視で、複数の第2電極指54と第1バスバー51との間には、ギャップがある。例えば、複数の第2電極指54の長さは、互いに同じである。また、複数の第2電極指54のは、互いに同じである。図4Aの例では、複数の第2電極指54の長さは、複数の第1電極指53の長さと同じである。また、図4Aの例では、複数の第2電極指54の幅は、複数の第1電極指53の幅と同じである。
IDT電極50の第1バスバー51及び第2バスバー52は、圧電性基板40の厚さ方向に沿った第1方向D1に直交する第2方向D2を長手方向とする長尺状である。言い換えれば、IDT電極50の第1バスバー51及び第2バスバー52は、弾性波伝搬方向である第2方向D2を長手方向とする長尺状である。IDT電極50では、第1バスバー51と第2バスバー52とは、第1方向D1と第2方向D2との両方に直交する第3方向D3において対向し合っている。
IDT電極50では、複数の第1電極指53及び複数の第2電極指54が、第2方向D2において互いに離隔して並んでいる。ここにおいて、複数の第1電極指53及び複数の第2電極指54は、第2方向D2において、1本ずつ交互に互いに離隔して並んでいるが、これに限定されない。隣り合う第1電極指53と第2電極指54とは離れている。複数の第1電極指53と複数の第2電極指54とを含む一群の電極指は、複数の第1電極指53と複数の第2電極指54とが、第2方向D2において、離隔して並んでいる構成であればよく、複数の第1電極指53と複数の第2電極指54とが交互に互いに離隔して並んでいない構成であってもよい。例えば、第1電極指53と第2電極指54とが1本ずつ離隔して並んでいる領域と、第1電極指53又は第2電極指54が第2方向D2において2つ並んでいる領域と、とが混在してもよい。第1バスバー51は、複数の第1電極指53を同じ電位(等電位)にするための導体部である。第2バスバー52は、複数の第2電極指54を同じ電位(等電位)にするための導体部である。
IDT電極50は、複数の第1電極指53と複数の第2電極指54とで規定される交差領域55を有している。交差領域55は、複数の第1電極指53の先端の包絡線と複数の第2電極指54の先端の包絡線との間の領域である。IDT電極50は、交差領域55において、弾性波を励振する。
IDT電極50の電極指ピッチP1は、例えば、複数の第1電極指53のうち隣り合う2つの第1電極指53の中心線間の距離、又は、複数の第2電極指54のうち隣り合う2つの第2電極指54の中心線間の距離で定義される。隣り合う2つの第2電極指54の中心線間の距離は、隣り合う2つの第1電極指53の中心線間の距離と同じである。また、図4Aに示すように、第2方向D2における第1電極指53の幅をW1と、第2方向D2において隣り合う第1電極指53と第2電極指54との間の間隔をG1とすると、IDT電極50のデューティは、W1/(W1+G1)で定義される。また、IDT電極50の厚さH1は、例えば、複数の第1電極指53及び複数の第2電極指54の厚さで定義される。
IDT電極50では、第1電極指53と第2電極指54との対数は、一例として100対である。つまり、IDT電極50は、一例として、100本の第1電極指53と、100本の第2電極指54と、を有している。なお、図4A及び4Bでは、図面を見やすくするために第1電極指53及び第2電極指54の各々の数を少なくしてある。
IDT電極50は、正規型のIDT電極であるが、これに限らず、例えば、アポダイズ重み付けが施されているIDT電極であってもよいし、傾斜IDT電極であってもよい。アポダイズ重み付けが施されているIDT電極では、弾性波の伝搬方向の一端部から中央に近づくにつれて交差幅が大きくなり、弾性波の伝搬方向の中央から他端部に近づくにつれて交差幅が小さくなる。
フィルタ3は、複数の配線部7を有する。複数の配線部7は、IDT電極50の第1バスバー51に接続された第1配線部71と、IDT電極50の第2バスバー52に接続された第2配線部72と、を含む。
第1配線部71は、第1バスバー51から複数の第1電極指53側とは反対側へ延びている。第2配線部72は、第2バスバー52から複数の第2電極指54側とは反対側へ延びている。
(1.3)特定の共振子の電気等価回路
複数のフィルタ3の各々において複数の共振子4のうち特定の共振子4Aの電気等価回路は、図5及び6に示すように、等価抵抗Rと等価インダクタLと等価容量Cとの直列回路と、制動容量C0と、の並列回路で表すことができる。図5は、特定の共振子4Aに対応するmBVDモデルの電気等価回路図である。図5では、特定の共振子4Aの電気等価回路の両端間に交流電源を接続したときに交流電源から特定の共振子4Aに入力される電流をIwと定義し、等価抵抗Rと等価インダクタLと等価容量Cとの直列回路に流れる電流をIacと定義し、制動容量C0に流れる電流をIeと定義してある。以下では、等価抵抗Rと等価インダクタLと等価容量Cとの直列回路を音響パス43と称し、音響パス43に流れる電流Iacを音響パス電流とも称する。また、制動容量C0を含み音響パス43に並列接続された経路を電気パス44と称し、電気パス44に流れる電流Ieを電気パス電流とも称する。特定の共振子4Aは、音響パス43と、電気パス44と、を含む。音響パス43と電気パス44とは並列接続されている。
弾性波共振子の弾性定数の非線形性によって発生する歪は、弾性波共振子の単位面積当たりの励振の大きさに対して比例関係を有することが知られている。共振子4Aの単位面積当たりの励振の大きさは音響パス43の単位面積当たりの電流の大きさに対して相関関係を有する。そのため、共振子4Aの弾性定数の非線形性によって発生する歪は、音響パス43の単位面積当たりの電流の大きさに対して比例関係を有する。音響パス43の単位面積は制動容量C0のキャパシタンスに比例する。したがって、音響パス電流Iacの電流値を制動容量C0のキャパシタンスで除算して得られる値を電流密度Jacと定義すると、電流密度Jacの比較により、共振子4Aの弾性定数の非線形性によって発生する非線形歪を比較することができる。電流密度Jacが小さいほど、共振子4Aの弾性定数の非線形性によって発生する歪が小さくなる。音響パス電流Iacの電流値の単位をmAとし、制動容量C0のキャパシタンスの単位をpFとすると、電流密度Jacの単位は、mA/pFである。
図7は、図5の共振子4Aに関するインピーダンス-周波数特性を示す図である。図7では、横軸が周波数であり、縦軸がインピーダンスである。共振子4AのインピーダンスZwは、共振周波数frにおいて極小値となり、反共振周波数faにおいて極大値となる。周波数が反共振周波数faより高くなると、共振子4AのインピーダンスZwは、スミスチャート上を時計回りに移動し、容量性のインピーダンスとなる。図7では、共振子4AのインピーダンスZwの周波数特性を実線で示し、電気パス44のインピーダンスZeの周波数特性を一点鎖線で示し、音響パス43のインピーダンスZacの周波数特性を破線で示してある。
図7に示されるように、共振周波数frにおいて共振子4AのインピーダンスZw及び音響パス43のインピーダンスZacがほとんど0となる。共振周波数frは、音響パス43に含まれる等価インダクタLのインダクタンスをLとし、等価容量CのキャパシタンスをCとすると、以下の式(1)のように表される。
Figure 0007405159000001
図7に示されるように反共振周波数faにおいて、共振子4AのインピーダンスZwは極大値となる。共振周波数frよりも高い反共振周波数faにおいては、インピーダンスZacは誘導性となる。そのため、反共振周波数faにおいては、音響パス43は1つの誘導性素子とみなすことができ、共振子4Aを誘導性素子と制動容量C0とのLC並列共振回路とみなすことができる。ここで、誘導性素子のインダクタンスをLacとし、電気パス44の制動容量C0のキャパシタンスをC0eとすると、反共振周波数faは、以下の式(2)のように表される。
Figure 0007405159000002
図8は、共振子4Aに関する電流-周波数特性を示す図である。図8では、横軸が周波数であり、縦軸が電流である。図8では、共振子4Aを通過する電流Iwの周波数特性を実線で示し、電気パス44を流れる電流Ieの周波数特性を一点鎖線で示し、音響パス43を流れる電流Iacの周波数特性を破線で示してある。
図8に示されるように、共振周波数frにおいては、電気パス44には電流Ieがほとんど流れない。共振周波数frにおいて音響パス43に流れる電流Iacは、共振子4Aを通過する電流Iwとほぼ同じである。
図8に示されるように、反共振周波数faにおいて共振子4Aを通過する電流Iwは極小となる。また、反共振周波数faにおいて電気パス44に流れる電流Ieと音響パス43に流れる電流Iacとはほぼ同じ大きさとなる。これは、共振子4Aの内部において、音響パス43と電気パス44とを含む閉回路において電流が循環しているためである。この場合、電気パス44の電流Ieと音響パス43の電流Iacとは逆位相の関係にある。反共振周波数faにおいては、共振子4Aを通過する電流Iwはほとんどないが、共振子4Aの内部においては比較的大きな電流が流れる。
図9は、図5の共振子4Aの位相-周波数特性を示す図である。図9では、横軸が周波数であり、縦軸が位相である。図9では、共振子4Aを通過する電流Iwの位相θwを実線で示し、電気パス44に流れる電流Ieの位相θeを一点鎖線で示し、音響パス43を流れる電流Iacの位相θacを破線で示してある。
図9から分るように、反共振周波数faにおいて音響パス43に流れる電流Iacの位相は、電気パス44に流れる電流Ieの位相が反転された位相である。反共振周波数faにおいて音響パス43に流れる電流Iacの電流値をIacfaとし、反共振周波数faにおいて電気パス44に流れる電流Ieの電流値をIefaとし、反共振周波数faにおける共振子4AのQ値をQaとし、反共振周波数faにおいて共振子4Aを通過する電流Iwの電流値を基準電流値Iwfaとし、虚数単位をjとすると、Iacfa、Iefaは、それぞれ以下の式(3)、式(4)のように表される。
Figure 0007405159000003
Figure 0007405159000004
反共振周波数faにおいて音響パス43に流れる電流Iacの電流値Iacfaは、基準電流値IwfaのQa倍となる。そのため、共振子4Aの弾性定数の非線形性によって発生する非線形歪を低減するには、基準電流値Iwfaを小さくすることが必要である。
また、図10は、図5の共振子4Aの電圧-周波数特性を示す図である。図10では、横軸が周波数であり、縦軸が電圧である。図10では、共振子4Aの電圧Vwの周波数特性を実線で示してある。電気パス44の電圧及び音響パス43の電圧は、共振子4Aの電圧と同じである。
共振子4Aでは、制動容量C0のキャパシタンスが大きいほど、共振子4AのインピーダンスZwが小さい。また、共振子4Aでは、制動容量C0のキャパシタンスが大きいほど、音響パス43を流れる電流Iacは大きい。また、共振子4Aでは、制動容量C0のキャパシタンスが大きいほど、音響パス43を流れる電流Iacの電流密度は小さい。
共振子4Aの等価電気回路において音響パス43に流れる電流Iac及び制動容量C0のキャパシタンスは、例えば、以下の方法で確認することができる。
ADS(Advanced Design System)等の回路シミュレータで共振子4Aを図5に示した等価回路モデル(mBVDモデル)に置き換え、実測のインピーダンスの波形及びフィルタ特性に対して、等価回路モデルで特性フィッティングを行う。特性フィッティングにより、等価インダクタL、等価容量C、等価抵抗R及び制動容量C0それぞれの回路定数が決定される。これにより、制動容量C0のキャパシタンスが決定される。特性フィッティングの後、共振子4Aの音響パス43に流れる電流を回路シミュレータの電流計で計算することにより、音響パス電流Iacの電流値を確認することができる。音響パス電流Iacの電流値を制動容量C0のキャパシタンスで除算することによって、音響パス電流Iacの電流密度Jacを導くことができる。
制動容量C0のキャパシタンスは、以下の方法でも確認できる。
複数の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスを相対比較する場合は、共振子4Aの第1バスバー51及び第2バスバー52それぞれにプローブを当てて、又は、共振子4Aの第1バスバー51に接続されている第1配線部71及び第2バスバー52に接続されている第2配線部72それぞれにプローブを当てて、共振子4Aのインピーダンスを測定し、共振周波数fr~反共振周波数fa付近から離れた周波数領域の周波数特性を比較することにより、制動容量C0のキャパシタンスの大きさを比較することができる。また、共振子4Aに直流電圧を印加することで、共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスを求めることも可能である。
(1.4)マルチプレクサの3次のIMD(IMD3)
マルチプレクサ1では、共通端子2に近い共振子4ほど、弾性定数の非線形性によって発生する歪が大きい傾向がある。
マルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31と第2送信フィルタ33とを利用した2アップリンクキャリアアグリゲーションを行うとIMDが発生する。第1送信フィルタ31の通過帯域に含まれる周波数をf1とし、第2送信フィルタ33の通過帯域に含まれる周波数をf2とすると、f3=2×f1-f2となるIMD3は第1送信帯域及び第2送信帯域の近傍に発生するため、第1受信フィルタ32の通過帯域と第1送信フィルタ31の通過帯域及び第2送信フィルタ33の通過帯域とが比較的近い場合、IMD3が問題となることが多い。第1送信フィルタ31の通過帯域が1920MHz-1980MHzであり、第2送信フィルタ33の通過帯域が1710MHz-1785MHzである場合、IMD3が発生する周波数帯域は、2130MHz-2175MHzである。
マルチプレクサ1において、各共振子4AのIMD3のレベル及び位相は、電流密度と制動容量C0のキャパシタンスとを用いて、以下の式(5)及び式(6)で表すことができる。
Figure 0007405159000005
Figure 0007405159000006
式(5)において、JB1TXは、Band1の送信帯域における音響パス電流密度(複素数)を表しており、|JB1TX|は、Band1の送信帯域における音響パス電流の大きさを表している。また、JB3TXは、Band3の送信帯域における音響パス電流密度(複素数)を表しており、|JB3TX|は、Band3の送信帯域における音響パス電流の大きさを表している。また、C0TXは、制動容量C0のキャパシタンスを表している。IMD3のレベルの単位は、A/pFである。式(6)において、θB1TXは、Band1の送信帯域における音響パス電流の位相を表している。また、θB3TXは、Band3の送信帯域における音響パス電流の位相を表している。
図11Aは、Band1の送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタ31の特定の共振子4A(並列腕共振子P14)において第2受信フィルタ34の受信帯域で発生するIMD3のレベルの周波数特性を示す。図11Bは、Band3の送信帯域を含む通過帯域を有する第2送信フィルタ33において特定の共振子4A(直列腕共振子S34)において第2受信フィルタ34の受信帯域で発生するIMD3のレベルの周波数特性を示す。図11Cは、Band3の受信帯域を含む通過帯域を有する第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)において第2受信フィルタ34の受信帯域で発生するIMD3のレベルの周波数特性を示す。図11Dは、Band1の受信帯域を含む通過帯域を有する第2受信フィルタ34の特定の共振子4A(直列腕共振子S24)において第2受信フィルタ34の受信帯域で発生するIMD3のレベルの周波数特性を示す。図11A~11Dは、マルチプレクサ1に対してBand1の送信帯域に+26dBmの電力を入力し、共通端子2からBand3の送信帯域内の信号を+10dBmの電力で入力した場合に、Band1の受信帯域(2110MHz-2170MHz)に発生するIMDを評価した結果である。マルチプレクサ1では、各フィルタ3の通過帯域が近接しているため、強電力の入力時には、第1送信フィルタ31及び第2送信フィルタ33だけでなく、第1受信フィルタ32の特定の共振子4AもIMDの発生源となり得る。この場合、Band1の送信帯域に対応する第1送信フィルタ31の特定の共振子4Aである並列腕共振子P14とBand3の受信帯域に対応する第1受信フィルタ32の特定の共振子4Aである直列腕共振子S44は、共振周波数及び反共振周波数それぞれが近い。このため、発生するIMD3のレベルの傾向が似ている。図11A~11Dから分るように、Band1の送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタ31及びBand3の受信帯域を含む通過帯域を有する第1受信フィルタ32では、周波数が高くなるにつれてIMD3のレベルが小さくなる傾向にあり、互いの傾向が似ている。Band3の送信帯域を含む通過帯域を有する第2送信フィルタ33及びBand1の受信帯域を含む通過帯域を有する第2受信フィルタ34では、周波数が高くなるにつれてIMD3のレベルが大きくなる傾向にあり、Band1の送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタ31とは傾向が異なる。また、図11A~11Dから、第1送信フィルタ31のIMD3のレベル(図11AのB1Tx参照)及び第1受信フィルタ32のIMD3のレベル(図11CのB3Rx参照)が、他のフィルタ3のIMD3のレベル、つまり、第2送信フィルタ33のIMD3のレベル(図11BのB3Tx)及び第2受信フィルタ34のIMD3のレベル(図11DのB1Rx参照)よりも大きいことが分かる。
マルチプレクサ1に関して、I1TX1、I2TX1、C0TX1、I1TX2、I2TX2、C0TX2、I1RX1、I2RX1、C0RX1、I1RX2、I2RX2、及びC0RX2を以下のように定義する。
I1TX1は、第1送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流の密度である。I2TX1は、第2送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流の密度である。C0TX1は、第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスである。I1TX2は、第1送信帯域内の周波数における第2送信フィルタ33の共通端子2側の音響パス電流の密度である。I2TX2は、第2送信帯域内の周波数における第2送信フィルタ33の共通端子2側の音響パス電流の密度である。C0TX2は、第2送信フィルタ33における特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスである。I1RX1は、第1送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32の共通端子2側の音響パス電流の密度である。I2RX1は、第2送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32の共通端子2側の音響パス電流の密度である。C0RX1は、第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスである。I1RX2は、第1送信帯域内の周波数における第2受信フィルタ34の共通端子2側の音響パス電流の密度である。I2RX2は、第2送信帯域内の周波数における第2受信フィルタ34の共通端子2側の音響パス電流の密度である。C0RX2は、第2受信フィルタ34における特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスである。
マルチプレクサ1では、上述のように、第1送信フィルタ31のIMD3のレベル及び第1受信フィルタ32のIMD3のレベルが、他のフィルタ3のIMD3のレベル、つまり、第2送信フィルタ33のIMD3のレベル及び第2受信フィルタ34のIMD3のレベルよりも大きい。このため、マルチプレクサ1は、第3条件、第4条件、第5条件及び第6条件を満たす。
第3条件は、
(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
という条件である。
第4条件は、
(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
という条件である。
第5条件は、
(I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
という条件である。
第6条件は、
(I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
という条件である。
フィルタ3のIMD3は、共通端子2に最も近い共振子4が支配的な要因となることが多い。実施形態1に係るマルチプレクサ1の場合、第1送信フィルタ31の特定の共振子4AのIMD3のレベル及び第1受信フィルタ32の特定の共振子4AのIMD3のレベルが、他のフィルタ3(第2送信フィルタ33及び第2受信フィルタ34)の特定の共振子4AのIMD3のレベルよりも大きい。このため、実施形態1に係るマルチプレクサ1の場合、第1送信フィルタ31の特定の共振子4AのIMD3及び第1受信フィルタ32の特定の共振子4AのIMD3が、支配的な要因となっていることが多い。したがって、第1送信フィルタ31の特定の共振子4Aと第1受信フィルタ32の特定の共振子4Aとで、IMD3の位相が180°±90°(±90°は、-90°から+90°を示す。したがって、IMD3の位相が90°以上270°以下の値)となっていれば、マルチプレクサ1全体としてのIMD3を改善することができる。IMD3レベルが略同じであれば、マルチプレクサ1全体としてのIMD3を更に改善できる。
マルチプレクサ1では、IMDの2つの発生源からのIMDの発生レベルが同程度で位相がほぼ逆(180°ずれる)となっていれば、IMD同士がキャンセルされほとんど見えなくなる。第1送信フィルタ31の特定の共振子4A(並列腕共振子P14)のIMD3のレベルと第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIMD3のレベルとは上述のように傾向が似ているため、IMD3のレベルを調整し、位相をほぼ逆にすることができればIMD3を低減できる。実施形態1に係るマルチプレクサ1では、例えば、第1送信フィルタ31の特定の共振子4Aと第1受信フィルタ32の特定の共振子4Aとで制動容量C0のキャパシタンスを変えることによって、IMD3のレベルを変えている。制動容量C0のキャパシタンスを大きくすれば、IMD3のレベルは小さくなり、制動容量C0のキャパシタンスを小さくすれば、IMD3のレベルは大きくなる。IMD3のレベルに関しては、第1送信フィルタ31と第1受信フィルタ32とで互いの特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスが同じであるとすると、第1送信フィルタ31と第1受信フィルタ32とのうち大きな電力が入力される第1送信フィルタ31の特定の共振子4Aのほうが、第1受信フィルタ32の特定の共振子4Aよりも大きくなる。したがって、例えば、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスよりも、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスを小さくすることによって、第1送信フィルタ31の特定の共振子4Aと第1受信フィルタ32の特定の共振子4AとでIMD3のレベルを揃える(IMD3のレベルの差を小さくする)ことができる。各フィルタ3の特定の共振子4Aの制動容量C0のキャパシタンスの一例を表1に示す。
Figure 0007405159000007
表1において、B3Txは第2送信フィルタ33を示し、B3Rxは第1受信フィルタ32を示し、B1Txは第1送信フィルタ31を示し、B1Rxは第2受信フィルタ34を示す。また、表1においてS34は、直列腕共振子S34を示し、S44は、直列腕共振子S44を示し、P14は、並列腕共振子P14を示し、S24は、直列腕共振子S24を示している。また、表1において、面積は、第1電極指53と第2電極指54との交差幅(第3方向D3における交差領域55の幅W55)と、第1電極指53と第2電極指54との対数と、の積を示している。つまり、表1の面積の大小関係は、交差領域55の面積の大小関係と同じである。
表1から、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスが3.946pFであるのに対し、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスが1.946pFとなっていることが分かる。
図12は、マルチプレクサ1に関し、IMD3の発生する周波数における各フィルタ3の特定の共振子4AのIMD3の大きさと位相とをベクトル表示した図である。図12において横軸は、複素数で表されるIMD3の実数部を示し、縦軸はIMD3の虚数部を示す。また、図12において、B1Txは、第1送信フィルタ31のIMD3のベクトルを示し、B3Txは、第2送信フィルタ33のIMD3のベクトルを示し、B3Rxは、第1受信フィルタ32のIMD3のベクトルを示し、B1Rxは、第2受信フィルタ34のIMD3のベクトルを示す。図12から、第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)と第1送信フィルタ31の特定の共振子4A(並列腕共振子P14)とで、IMD3の位相がほぼ逆となり、大きさもほぼ同じであることが分かる。これにより、マルチプレクサ1では、複数のフィルタ3のうちIMD3のレベルの大きな2つのフィルタ3のIMD3がキャンセルされ、トータルのIMD3のレベルが小さくなる。
IMDの位相は、複数のフィルタ3に一対一に対応し複数のフィルタ3と共通端子2との間に接続する複数の移相回路8により調整することができる。各フィルタ3の特定の共振子4Aで発生したIMD3は移相回路8を通って、IMD3が発生する周波数帯を通過帯域に含む第2受信フィルタ34に到達するので、各フィルタ3と共通端子2との間に移相回路8を設けることによって、IMD3の位相を変えることができる。移相回路8は、インダクタ又はキャパシタ、又は、インダクタとキャパシタとを組み合わせた回路、又は、配線(伝送線路)であってもよい。各移相回路8は、対応するフィルタ3から共通端子2までにIMD3の位相を調整する為に設けられているが、必ずしも設けられている必要はない。ただし、マルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31と共通端子2との間の第1移相回路81は設けられているほうが好ましい。第1送信フィルタ31は、複数のフィルタ3のうち最も強い電力が入力されるフィルタ3であり、かつ、IMD3への影響も大きいことから、位相調整によるIMD3の調整もし易い為である。
(1.5)特定の共振子の構造
実施形態1に係るマルチプレクサ1では、上述のように、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスよりも、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスが小さい。
図13Aは、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の平面図であり、図13Bは、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の平面図である。第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(図13B)では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(図13A)と比べて第1電極指53と第2電極指54との交差幅が小さく、交差領域55の面積が小さい。これにより、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスよりも、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスを小さくしやすくなる。
(2)まとめ
実施形態1に係るマルチプレクサ1は、共通端子2と、複数のフィルタ3と、を備える。複数のフィルタ3は、共通端子2に接続されている。複数のフィルタ3の各々が複数の共振子4を有する。複数のフィルタ3は、第1送信フィルタ31と、第2送信フィルタ33と、第1受信フィルタ32と、を含む。第1送信フィルタ31は、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。第2送信フィルタ33は、第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信フィルタ32は、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信帯域の中心周波数は、第1送信帯域の中心周波数と第2送信帯域の中心周波数との間にある。マルチプレクサ1では、複数のフィルタ3の各々において複数の共振子4のうち特定の共振子4Aの電気等価回路を、等価抵抗Rと等価インダクタLと等価容量Cとの直列回路と、制動容量C0と、の並列回路で表したときに、制動容量C0に流れる電流を音響パス電流Iacとすると、第1送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ1Tx、第2送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ2Tx、第1送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ1Rx、第2送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ2Rxとした場合、マルチプレクサ1は、第1条件又は第2条件を満たす。第1条件は、|(2・θ1Tx―θ2Tx)-(2・θ1Rx―θ2Rx)|=180°±90°という条件である。第2条件は、|(2・θ2Tx―θ1Tx)-(2・θ2Rx―θ1Rx)|=180°±90°という条件である。
実施形態1に係るマルチプレクサ1では、IMDの発生を抑制することが可能となる。これにより、実施形態1に係るマルチプレクサ1では、受信フィルタ(第1受信フィルタ32)の受信感度の低下を抑制することが可能となる。実施形態1に係るマルチプレクサ1では、例えば、第1送信フィルタ31と第1受信フィルタ32とでIMD3のレベルが同じの場合、第1送信フィルタ31のIMD3の位相と第1受信フィルタ32のIMD3の位相との差が180°であれば、第1送信フィルタ31のIMD3と第1受信フィルタ32のIMD3とがキャンセルされる。また、第1送信フィルタ31のIMD3の位相と第1受信フィルタ32のIMD3の位相との差が180°である場合に限らず、90°以上270°の範囲であれば、トータルのIMD3のレベルを小さくすることが可能となる。また、実施形態1に係るマルチプレクサ1は、第2受信フィルタ34を更に備えているが、第2受信フィルタ34の第2受信帯域に発生するIMDを抑制することができるので、第2受信フィルタ34の受信感度の低下を抑制することが可能となる。
(3)変形例
(3.1)変形例1
実施形態1の変形例1に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。以下、変形例1に係るマルチプレクサ1について、図14A及び14Bを参照して説明する。
図14Aは、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の平面図であり、図14Bは、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の平面図である。第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(図14B)では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(図14A)と比べて第1電極指53と第2電極指54との対数が少なく、交差領域55の面積が小さい。これにより、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスよりも、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスを小さくすることができる。
また、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスと、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスと、を同じにしても、並列腕共振子P14の面積を直列腕共振子S44の面積よりも大きくすることにより、並列腕共振子P14の電力密度を小さくでき、IMD3のレベルを小さくすることができる。
(3.2)変形例2
実施形態1の変形例2に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と略同じなので、図示及び説明を省略する。以下、変形例1に係るマルチプレクサ1について、図15A、15B、16A及び16Bを参照して説明する。
図15Aは、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)を3つの分割共振子401により構成した回路図であり、図15Bは、第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aの平面図である。ここにおいて、3つの分割共振子401は、特定の共振子4A(並列腕共振子P14)が分割された共振子であり、互いの間に他の共振子4を介することなく、かつ、他の共振子4を含む経路との接続ノードを介することなく、直列に接続されている。図16Aは、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)を2つの分割共振子401により構成した回路図であり、図16Bは、第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aの平面図である。ここにおいて、2つの分割共振子401は、特定の共振子4A(直列腕共振子S44)が分割された共振子であり、互いの間に他の共振子4を介することなく、かつ、他の共振子4を含む経路との接続ノードを介することなく、直列に接続されている。図15Bの特定の共振子4Aの面積は、3つの交差領域55の面積の合計面積である。図16Bの特定の共振子4Aの面積は、2つの交差領域55の面積の合計面積である。図15B及び図16Bにおいて、各分割共振子401の交差領域55の面積は同じである。
実施形態1の変形例2に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスと、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスと、を同じにしても、並列腕共振子P14の面積を直列腕共振子S44の面積よりも大きくすることにより、並列腕共振子P14の電力密度を小さくでき、IMD3のレベルを小さくすることができる。特定の共振子4における複数の分割共振子401は、互いに交差領域55の面積が同じであるのが好ましいが、これに限らず、交差領域55の面積がほぼ同じであってもよい。
実施形態1の変形例2に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aの分割数が第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aの分割数よりも多ければよく、第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aの分割数及び第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aの分割数は、特に限定されない。
(3.3)変形例3
実施形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。以下、変形例1に係るマルチプレクサ1について、図17A及び17Bを参照して説明する。
図17Aは、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の平面図であり、図17Bは、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の平面図である。第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(図17B)に関し、第2方向D2における第1電極指53の幅をW12と、第2方向D2において隣り合う第1電極指53と第2電極指54との間の間隔をG12としたときのデューティ=W12/(W12+G12)は、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(図17A)に関し、第2方向D2における第1電極指53の幅をW11と、第2方向D2において隣り合う第1電極指53と第2電極指54との間の間隔をG11としたときのデューティ=W11/(W11+G11)よりも小さい。これにより、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスよりも、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスを小さくすることができる。
実施形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1では、第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aのデューティを0.3、第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aのデューティを0.5としてあるが、これらの値は一例であり、これらの値に限定されない。実施形態1の変形例3に係るマルチプレクサ1では、第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aのデューティが第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aのデューティよりも小さいが、これに限らない。第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aのデューティが第1送信フィルタ31における特定の共振子4Aのデューティよりも大きくてもよい。この場合、第1受信フィルタ32における特定の共振子4Aのデューティを大きくすることによって、第1受信フィルタ32のIMD3のレベルを大きくすることができる。これにより、第1受信フィルタ32のIMD3のレベルと第1送信フィルタ31のIMD3のレベルとの差を小さくしやすく、IMD3同士のキャンセル効果を出しやすい。
(実施形態2)
実施形態2に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。以下、実施形態2に係るマルチプレクサ1について、図18A及び18Bを参照して説明する。
実施形態2に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)のIDT電極50の厚さH1(図18A参照)が、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIDT電極50の厚さH2(図18B参照)よりも小さい。これにより、実施形態2に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスと、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスと、を同じにしても、第1送信フィルタ31におけるIMD3のレベルを小さくすることが可能となる。よって、実施形態2に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31におけるIMD3のレベルを第1受信フィルタ32におけるIMD3のレベルに近づけることができるので、IMD3のレベルを小さくすることができる。
(実施形態3)
実施形態3に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。以下、実施形態3に係るマルチプレクサ1について、図19A~19Cを参照して説明する。
実施形態3に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)のIDT電極50(図19A参照)を多結晶金属電極とし、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIDT電極50(図19C参照)を金属のエピタキシャル層としてある。
並列腕共振子P14のIDT電極50は、例えば、図19Aに示すように、圧電性基板40の第1主面41上の第1多結晶層からなる密着層501と、密着層501上の第2多結晶層からなる主電極層502と、を含む。第1多結晶層は、例えば、多結晶Ti層である。第2多結晶層は、例えば、多結晶Al層である。直列腕共振子S44のIDT電極50は、例えば、図19Cに示すように、圧電性基板40の第1主面41上の第1エピタキシャル層からなる密着層511と、密着層511上の第2エピタキシャル層からなる主電極層512と、を含む。第1エピタキシャル層は、例えば、Tiエピタキシャル層である。第2エピタキシャル層は、例えば、Alエピタキシャル層である。圧電性基板40は、Z軸に沿って分極した圧電基板である。Tiエピタキシャル層及びAlエピタキシャル層を成長させる前の圧電性基板40の第1主面41は、図19Bに示すように、Z軸方向に直交するZ面411を含む凹凸構造(階段状構造)を有している。図19Bにおいて圧電性基板40の右側には、X軸、Y軸、及び、Z軸を図示してある。Tiエピタキシャル層からなる密着層511は、例えば、結晶成長面であるTi(001)面が圧電性基板40のZ面411と平行になるように、圧電性基板40のZ面411上にZ軸方向へエピタキシャル成長されたエピタキシャル成長層である。また、Alエピタキシャル層からなる主電極層512は、結晶成長面であるAl(111)面が圧電性基板40のZ面411及びTi(001)面と平行になるように、密着層511の表面上にZ軸方向へエピタキシャル成長されたエピタキシャル成長層である。したがって、直列腕共振子S44のIDT電極50では、結晶方位が圧電性基板40のZ軸方向に配向したAlエピタキシャル層からなる主電極層512が圧電性基板40上に形成されている。したがって、直列腕共振子S44のIDT電極50は、Al(111)面が圧電性基板40の結晶面と平行になるように圧電性基板40上に形成されている電極である。言い換えれば、直列腕共振子S44のIDT電極50では、主電極層512のAl(111)面に直交する〔111〕方向が圧電性基板40のZ軸(c軸)と平行になっている。一方、多結晶Al層からなる主電極層502は、例えば、主電極層512を構成するAlエピタキシャル層の条件を満たさない多結晶Al層である。ここにおいて、多結晶Al層からなる主電極層502は、例えば、c軸又はa軸又はb軸のいずれかがランダム配向となっている。
実施形態3に係るマルチプレクサ1では、並列腕共振子P14のIDT電極50(図19A参照)を多結晶金属電極とし、直列腕共振子S44のIDT電極50(図19C参照)を金属のエピタキシャル層とすることにより、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)の制動容量C0のキャパシタンスと、第1受信フィルタ32における特定の共振子4A(直列腕共振子S44)の制動容量C0のキャパシタンスと、を同じにしても、第1送信フィルタ31におけるIMD3のレベルと第1受信フィルタ32におけるIMD3のレベルとの差を小さくすることが可能となる。よって、実施形態3に係るマルチプレクサ1では、IMD3のレベルを小さくすることができる。
(実施形態4)
実施形態4に係るマルチプレクサ1の回路構成は実施形態1に係るマルチプレクサ1(図1及び6参照)の回路構成と同じなので、図示及び説明を省略する。以下、実施形態に係るマルチプレクサ1について、図20A及び20Bを参照して説明する。
実施形態4に係るマルチプレクサ1では、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)のIDT電極50(図20A参照)の材料が、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、第1送信フィルタ31の特定の共振子(並列腕共振子P14)のIDT電極50におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率が、第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIDT電極50における上記1以上の材料の含有率よりも高い。Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wは、Alよりもヤング率の大きな材料であり、実施形態4に係るマルチプレクサ1では、IDT電極50により発生する歪を小さくすることができる。
例えば、第1送信フィルタ31における特定の共振子4A(並列腕共振子P14)のIDT電極50は、例えば、圧電性基板40の第1主面41上のTi層と、Ti層上のAlCu層と、で構成される。また、第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIDT電極50は、圧電性基板40の第1主面41上のTi層と、Ti層上のAl層と、で構成される。なお、第1受信フィルタ32のIDT電極50のAl層の代わりにAlCu層を採用する場合には、第1送信フィルタ31のIDT電極50におけるAlCu層のCuの含有率を、第1受信フィルタ32のIDT電極50におけるAlCu層のCuの含有率よりも高くすればよい。また、各IDT電極50は、Ti層の代わりに、例えば、Cr層を備えていてもよい。
実施形態4に係るマルチプレクサ1では、上述のように、第1送信フィルタ31の特定の共振子(並列腕共振子P14)のIDT電極50におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率が、第1受信フィルタ32の特定の共振子4A(直列腕共振子S44)のIDT電極50における上記1以上の材料の含有率よりも高い。これにより、実施形態4に係るマルチプレクサ1では、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
(実施形態5)
以下、実施形態5に係るマルチプレクサ1aについて、図21を参照して説明する。実施形態5に係るマルチプレクサ1aに関し、実施形態1に係るマルチプレクサ1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態5に係るマルチプレクサ1aは、実施形態1に係るマルチプレクサ1における第1受信フィルタ32及び第2受信フィルタ34の代わりに、第1受信フィルタ32a及び第2受信フィルタ34aを備えている。
第1受信フィルタ32aは、特定の共振子4Aである直列腕共振子S44と、並列腕共振子P41と、の間に、縦結合型共振子402と縦結合型共振子403との並列回路を備えている点で、第1受信フィルタ32と相違する。また、第2受信フィルタ34aは、直列腕共振子S23と、並列腕共振子P21と、の間に、縦結合型共振子404を備えている点で、第2受信フィルタ34と相違する。
実施形態5に係るマルチプレクサ1aは、実施形態1に係るマルチプレクサ1と同様、第1送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ1Tx、第2送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ31の共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ2Tx、第1送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32aの共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ1Rx、第2送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ32aの共通端子2側の音響パス電流Iacの位相をθ2Rxとした場合、第1条件又は第2条件を満たす。第1条件は、|(2・θ1Tx―θ2Tx)-(2・θ1Rx―θ2Rx)|=180°±90°という条件である。第2条件は、|(2・θ2Tx―θ1Tx)-(2・θ2Rx―θ1Rx)|=180°±90°という条件である。
実施形態5に係るマルチプレクサ1aでは、実施形態1に係るマルチプレクサ1と同様、IMDの発生を抑制することが可能となる。
上記の実施形態1及びその変形例1~3、実施形態2~5は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態1~5等は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能であり、適宜組み合わせ可能である。
また、マルチプレクサ1、1aで対応可能な2アップキャリアアグリゲーションの組み合わせは、Band1の送信帯域とBand3の送信帯域との組み合わせに限らず、例えば、Band5とBand7、Band5とBand3、Band4とBand7等の組み合わせにも対応可能である。
例えば、マルチプレクサ1、1aにおいて複数の移相回路8は必須の構成要素ではなく、複数のフィルタ3の少なくとも1つが、移相回路8を介さずに共通端子2に接続されていてもよい。
また、マルチプレクサ1、1aは、複数のフィルタ3を備えているが、少なくとも、第1送信フィルタ31と第1受信フィルタ32と第2送信フィルタ33とを備えていればよい。また、複数のフィルタ3の数は、3つ又は4つに限らず、5つ以上でもよい。
また、マルチプレクサ1、1aでは、複数のフィルタ3の各々は、弾性表面波を利用する弾性波フィルタであるが、これに限らず、例えば、弾性境界波、板波等を利用する弾性波フィルタであってもよい。
弾性波フィルタでは、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子の各々は、SAW共振子に限らず、例えば、BAW(Bulk Acoustic Wave)共振子であってもよい。
(態様)
本明細書には、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、共通端子(2)と、複数のフィルタ(3)と、を備える。複数のフィルタ(3)は、共通端子(2)に接続されている。複数のフィルタ(3)の各々が複数の共振子(4)を有する。複数のフィルタ(3)は、第1送信フィルタ(31)と、第2送信フィルタ(33)と、第1受信フィルタ(32;32a)と、を含む。第1送信フィルタ(31)は、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。第2送信フィルタ(33)は、第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信フィルタ(32;32a)は、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信帯域の中心周波数は、第1送信帯域の中心周波数と第2送信帯域の中心周波数との間にある。マルチプレクサ(1;1a)では、複数のフィルタ(3)の各々において複数の共振子(4)のうち特定の共振子(4A)の電気等価回路を、等価抵抗(R)と等価インダクタ(L)と等価容量(C)との直列回路と、制動容量(C0)と、の並列回路で表したときに、制動容量(C0)に流れる電流を音響パス電流(Iac)とすると、第1送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ(31)の共通端子(2)側の音響パス電流(Iac)の位相をθ1Tx、第2送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ(31)の共通端子(2)側の音響パス電流(Iac)の位相をθ2Tx、第1送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ(32;32a)の共通端子(2)側の音響パス電流(Iac)の位相をθ1Rx、第2送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ(32;32a)の共通端子(2)側の音響パス電流(Iac)の位相をθ2Rxとした場合、マルチプレクサ(1;1a)は、第1条件又は第2条件を満たす。第1条件は、|(2・θ1Tx―θ2Tx)-(2・θ1Rx―θ2Rx)|=180°±90°という条件である。第2条件は、|(2・θ2Tx―θ1Tx)-(2・θ2Rx―θ1Rx)|=180°±90°という条件である。
第1の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生を抑制することが可能となる。
第2の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、第1の態様において、複数のフィルタ(3)は、第2受信フィルタ(34;34a)を更に含む。第2受信フィルタ(34;34a)は、第1受信帯域とは異なる第2受信帯域を含む通過帯域を有する。第2受信帯域は、第1送信帯域内の周波数の2倍の周波数から第2送信帯域内の周波数を減算して求められる周波数、又は、第2送信帯域内の周波数の2倍の周波数から第1送信帯域内の周波数を減算して求められる周波数、を含む。
第2の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、第2受信帯域に発生するIMDを抑制でき、第2受信フィルタ(34;34a)の受信感度の低下を抑制することができる。
第3の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第2の態様において、第1送信フィルタ(31)に関して、第1送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ(31)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI1TX1、第2送信帯域内の周波数における第1送信フィルタ(31)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI2TX1、第1送信フィルタ(31)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスをC0TX1とし、第2送信フィルタ(33)に関して、第1送信帯域内の周波数における第2送信フィルタ(33)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI1TX2、第2送信帯域内の周波数における第2送信フィルタ(33)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI2TX2、第2送信フィルタ(33)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスをC0TX2とし、第1受信フィルタ(32;32a)に関して、第1送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ(32;32a)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI1RX1、第2送信帯域内の周波数における第1受信フィルタ(32;32a)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI2RX1、第1受信フィルタ(32;32a)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスをC0RX1とし、第2受信フィルタ(34;34a)に関して、第1送信帯域内の周波数における第2受信フィルタ(34;34a)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI1RX2、第2送信帯域内の周波数における第2受信フィルタ(34;34a)の共通端子(2)側の音響パス電流の密度をI2RX2、第2受信フィルタ(34;34a)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスをC0RX2とした場合、マルチプレクサ(1;1a)は、第3条件、第4条件、第5条件及び第6条件を満たす。
第3条件は、
(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
という条件である。
第4条件は、
(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
という条件である。
第5条件は、
(I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
という条件である。
第6条件は、
(I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
という条件である。
第3の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、IMDの発生を抑制することが可能となる。
第4の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第3の態様において、複数のフィルタ(3)の各々において、複数の共振子(4)のうち特定の共振子(4A)は、共通端子(2)に最も近い共振子である。I1Tx1は、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)において第1送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度である。I2Tx1は、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)において第2送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度である。I1Rx1は、第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)において第1送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度である。I2Rx1は、第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)において第2送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度である。マルチプレクサ(1;1a)では、(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1は、(I1Rx2・(I2Rx1)・C0Rx1の±75%以内の値である、又は、(I1Rx2・(I2Rx1)・C0Rx1は、(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1の±75%以内の値である。
第4の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
第5の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第4の態様において、第1送信フィルタ(31)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスが第1受信フィルタ(32;32a)における特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスよりも大きい。
第5の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
第6の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第5の態様において、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)の面積が第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)の面積よりも大きい。
第6の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
第7の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、第6の態様において、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)は、直列接続された複数の分割共振子(401)を含む。第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)は、直列接続された複数の分割共振子(401)を含む。第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)に含まれる分割共振子(401)の数が、第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)に含まれる分割共振子(401)の数よりも多い。
第7の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
第8の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第1~4の態様のいずれか一つに基づく。マルチプレクサ(1;1a)では、複数のフィルタ(3)の各々において、複数の共振子(4)のうち特定の共振子(4A)は、共通端子(2)に最も近い共振子(4)である。第1送信フィルタ(31)、第2送信フィルタ(33)及び第1受信フィルタ(32)の各々は、ラダー型フィルタであり、複数の共振子(4)として複数の直列腕共振子(S11~S14、S31~S34及びS41~S44)と複数の並列腕共振子(P11~P14、P31~P34及びP41~P44)とを含む。第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方(第1送信フィルタ31)と、第1受信フィルタ(32)とについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタ(第1送信フィルタ31)において特定の共振子(4A)が複数の並列腕共振子(P11~P14)のうち1つの並列腕共振子(P14)であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタ(第1受信フィルタ32)において特定の共振子(4A)が複数の直列腕共振子(S41~S44)のうち1つの直列腕共振子(S44)である。マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスが、第1受信フィルタ(32;32a)の特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスよりも大きい。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)の面積が、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)の面積よりも大きい。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)に含まれ直列接続されている複数の分割共振子(401)の数が、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)に含まれ直列接続されている複数の分割共振子(401)の数よりも多い。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)のデューティが、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)のデューティとは異なる。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)におけるIDT電極(50)の厚さ(H1)が、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)におけるIDT電極(50)の厚さ(H2)よりも小さい。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)が多結晶金属電極であり、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)が金属のエピタキシャル層電極である。あるいは、マルチプレクサ(1;1a)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)における上記1以上の材料の含有率よりも高い。
第8の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生をより抑制することが可能となる。
第9の態様に係るマルチプレクサ(1)は、共通端子(2)と、複数のフィルタ(3)と、を備える。複数のフィルタ(3)は、共通端子(2)に接続されている。複数のフィルタ(3)の各々が複数の共振子(4)を有する。複数のフィルタ(3)は、第1送信フィルタ(31)と、第2送信フィルタ(33)と、第1受信フィルタ(32)と、を含む。第1送信フィルタ(31)は、第1送信帯域を含む通過帯域を有する。第2送信フィルタ(33)は、第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信フィルタ(32)は、第1受信帯域を含む通過帯域を有する。第1受信帯域の中心周波数は、第1送信帯域の中心周波数と第2送信帯域の中心周波数との間にある。複数のフィルタ(3)の各々において、複数の共振子(4)のうち共通端子(2)に最も近い共振子を特定の共振子(4A)とする。第1送信フィルタ(31)、第2送信フィルタ(33)及び第1受信フィルタ(32)の各々は、ラダー型フィルタであり、複数の共振子(4)として複数の直列腕共振子(S11~S14、S31~S34及びS41~S44)と複数の並列腕共振子(P11~P14、P31~P34及びP41~P44)とを含む。第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方(第1送信フィルタ31)と、第1受信フィルタ(32)とについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタ(第1送信フィルタ31)において特定の共振子(4A)が複数の並列腕共振子(P11~P14)のうち1つの並列腕共振子(P14)であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタ(第1受信フィルタ32)において特定の共振子(4A)が複数の直列腕共振子(S41~S44)のうち1つの直列腕共振子(S44)である。マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスが、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)の制動容量(C0)のキャパシタンスよりも大きい。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)の面積が、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)の面積よりも大きい。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)及び第2送信フィルタ(33)の一方の特定の共振子(4A)に含まれ直列接続されている複数の分割共振子(401)の数が、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)に含まれ直列接続されている複数の分割共振子(401)の数よりも多い。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)のデューティが、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)のデューティとは異なる。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)におけるIDT電極(50)の厚さが、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)におけるIDT電極(50)の厚さよりも小さい。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)が多結晶金属電極であり、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)が金属のエピタキシャル層電極である。あるいは、マルチプレクサ(1)では、第1送信フィルタ(31)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有するとともに第1受信フィルタ(32)の複数の共振子(4)の各々がIDT電極(50)を有し、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、第1送信フィルタ(31)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、第1受信フィルタ(32)の特定の共振子(4A)のIDT電極(50)における1以上の材料の含有率よりも高い。
第9の態様に係るマルチプレクサ(1)では、IMDの発生を抑制することが可能となる。
第10の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)は、第1~9の態様のいずれか一つにおいて、第1移相回路(81)と、第2移相回路(82)と、を更に備える。第1移相回路(81)は、共通端子(2)と第1送信フィルタ(31)との間に接続されている。第2移相回路(82)は、共通端子(2)と第1受信フィルタ(32)との間に接続されている。第1移相回路(81)の移相量の絶対値が、第2移相回路(82)の移相量の絶対値よりも大きい。
第10の態様に係るマルチプレクサ(1;1a)では、IMDの発生をより抑制することが可能となる
1、1a マルチプレクサ
2 共通端子
3 フィルタ
31 第1送信フィルタ
310 経路(直列腕経路)
311 入力端子
312 出力端子
32、32a 第1受信フィルタ
320 経路(直列腕経路)
321 入力端子
322 出力端子
33 第2送信フィルタ
330 経路(直列腕経路)
331 入力端子
332 出力端子
34、34a 第2受信フィルタ
340 経路(直列腕経路)
341 入力端子
342 出力端子
4 共振子
4A 特定の共振子
40 圧電性基板
41 第1主面
42 第2主面
43 音響パス
44 電気パス
401 分割共振子
402 縦結合型共振子
403 縦結合型共振子
404 縦結合型共振子
50 IDT電極
51 第1バスバー
52 第2バスバー
53 第1電極指
54 第2電極指
55 交差領域
501 密着層
502 主電極層
511 密着層
512 主電極層
7 配線部
71 第1配線部
72 第2配線部
8 移相回路
81 第1移相回路
82 第2移相回路
83 第3移相回路
84 第4移相回路
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
等価容量
C0 制動容量
C0TX1 キャパシタンス
C0TX2 キャパシタンス
G1、G11、G12 間隔
H1 厚さ
H2 厚さ
Iac 電流(音響パス電流)
Ie 電流
Iw 電流
等価インダクタ
N11~N14 ノード
N21~N24 ノード
N31~N34 ノード
N41~N44 ノード
P1 電極指ピッチ
P11~P14 並列腕共振子
P21~P24 並列腕共振子
P31~P34 並列腕共振子
P41~P44 並列腕共振子
等価抵抗
S11~S14 直列腕共振子
S21~S24 直列腕共振子
S31~S34 直列腕共振子
S41~S44 直列腕共振子
W1、W11、W12、W55 幅
Zac インピーダンス
Ze インピーダンス
Zw インピーダンス

Claims (10)

  1. 共通端子と、
    前記共通端子に接続されており、各々が複数の共振子を有する複数のフィルタと、を備えるマルチプレクサであって、
    前記複数のフィルタは、
    第1送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタと、
    前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する第2送信フィルタと、
    第1受信帯域を含む通過帯域を有する第1受信フィルタと、を含み、
    前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にあり、
    前記複数のフィルタの各々において前記複数の共振子のうち特定の共振子の電気等価回路を、等価抵抗と等価インダクタと等価容量との直列回路と、制動容量と、の並列回路で表したときに、前記直列回路に流れる電流を音響パス電流とすると、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1Tx、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2Tx、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1Rx、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2Rxとした場合、前記マルチプレクサは、第1条件又は第2条件を満たし、
    前記第1条件は、
    |(2・θ1Tx―θ2Tx)-(2・θ1Rx―θ2Rx)|=180°±90°
    という条件であり、
    前記第2条件は、
    |(2・θ2Tx―θ1Tx)-(2・θ2Rx―θ1Rx)|=180°±90°
    という条件であり、
    前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記特定の共振子は、前記共通端子に最も近い共振子であり、
    前記第1送信フィルタと前記第1受信フィルタとのうち一方の前記特定の共振子が、直列腕共振子であり、残りの前記特定の共振子が、並列腕共振子である、
    マルチプレクサ。
  2. 前記複数のフィルタは、
    前記第1受信帯域とは異なる第2受信帯域を含む通過帯域を有する第2受信フィルタを更に含み、
    前記第2受信帯域は、
    前記第1送信帯域内の周波数の2倍の周波数から前記第2送信帯域内の周波数を減算して求められる周波数、又は、前記第2送信帯域内の周波数の2倍の周波数から前記第1送信帯域内の周波数を減算して求められる周波数、を含む、
    請求項1に記載のマルチプレクサ。
  3. 前記第1送信フィルタに関して、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI1TX1
    前記第2送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI2TX1
    前記第1送信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスをC0TX1とし、
    前記第2送信フィルタに関して、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第2送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI1TX2
    前記第2送信帯域内の周波数における前記第2送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI2TX2
    前記第2送信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスをC0TX2とし、
    前記第1受信フィルタに関して、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI1RX1
    前記第2送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI2RX1
    前記第1受信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスをC0RX1とし、
    前記第2受信フィルタに関して、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第2受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI1RX2
    前記第2送信帯域内の周波数における前記第2受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の密度をI2RX2
    前記第2受信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスをC0RX2とした場合、
    前記マルチプレクサは、第3条件、第4条件、第5条件及び第6条件を満たし、
    前記第3条件は、
    (I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
    という条件であり、
    前記第4条件は、
    (I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
    という条件であり、
    前記第5条件は、
    (I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Tx2・(I2Tx2)・C0Tx2
    という条件であり、
    前記第6条件は、
    (I1Rx1・(I2Rx1)・C0Rx1>(I1Rx2・(I2Rx2)・C0Rx2
    という条件である、
    請求項2に記載のマルチプレクサ。
  4. 前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記特定の共振子は、前記共通端子に最も近い共振子であり、
    前記I1Tx1は、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子において前記第1送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度であり、
    前記I2Tx1は、前記第1送信フィルタの前記特定の共振子において前記第2送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度であり、
    前記I1Rx1は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子において前記第1送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度であり、
    前記I2Rx1は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子において前記第2送信帯域内の周波数で流れる音響パス電流の密度であり、
    前記マルチプレクサでは、
    (I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1は、(I1Rx2・(I2Rx1)・C0Rx1の±75%以内の値である、
    又は、(I1Rx2・(I2Rx1)・C0Rx1は、(I1Tx1・(I2Tx1)・C0Tx1の±75%以内の値である、
    請求項3に記載のマルチプレクサ。
  5. 前記第1送信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスが前記第1受信フィルタにおける前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスよりも大きい、
    請求項4に記載のマルチプレクサ。
  6. 前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の面積が前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の面積よりも大きい、
    請求項5に記載のマルチプレクサ。
  7. 前記第1送信フィルタの前記特定の共振子は、直列接続された複数の分割共振子を含み、
    前記第1受信フィルタの前記特定の共振子は、直列接続された複数の分割共振子を含み、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子に含まれる分割共振子の数が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子に含まれる分割共振子の数よりも多い、
    請求項6に記載のマルチプレクサ。
  8. 共通端子と、
    前記共通端子に接続されており、各々が複数の共振子を有する複数のフィルタと、を備えるマルチプレクサであって、
    前記複数のフィルタは、
    第1送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタと、
    前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する第2送信フィルタと、
    第1受信帯域を含む通過帯域を有する第1受信フィルタと、を含み、
    前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にあり、
    前記複数のフィルタの各々において前記複数の共振子のうち特定の共振子の電気等価回路を、等価抵抗と等価インダクタと等価容量との直列回路と、制動容量と、の並列回路で表したときに、前記直列回路に流れる電流を音響パス電流とすると、
    前記第1送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1 Tx 、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1送信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2 Tx 、前記第1送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ1 Rx 、前記第2送信帯域内の周波数における前記第1受信フィルタの前記共通端子側の音響パス電流の位相をθ2 Rx とした場合、前記マルチプレクサは、第1条件又は第2条件を満たし、
    前記第1条件は、
    |(2・θ1 Tx ―θ2 Tx )-(2・θ1 Rx ―θ2 Rx )|=180°±90°
    という条件であり、
    前記第2条件は、
    |(2・θ2 Tx ―θ1 Tx )-(2・θ2 Rx ―θ1 Rx )|=180°±90°
    という条件であり、
    前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記特定の共振子は、前記共通端子に最も近い共振子であり、
    前記第1送信フィルタ、前記第2送信フィルタ及び前記第1受信フィルタの各々は、ラダー型フィルタであり、前記複数の共振子として複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを含み、
    前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方と、前記第1受信フィルタとについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の直列腕共振子のうち1つの直列腕共振子であり、
    前記マルチプレクサでは、
    前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスよりも大きい、
    又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の面積が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の面積よりも大きい、
    又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数よりも多い、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティとは異なる、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さよりも小さい、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が多結晶金属電極であり、
    前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が金属のエピタキシャル層電極である、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極における前記1以上の材料の含有率よりも高い、
    ルチプレクサ。
  9. 共通端子と、
    前記共通端子に接続されており、各々が複数の共振子を有する複数のフィルタと、を備えるマルチプレクサであって、
    前記複数のフィルタは、
    第1送信帯域を含む通過帯域を有する第1送信フィルタと、
    前記第1送信帯域とは異なる第2送信帯域を含む通過帯域を有する第2送信フィルタと、
    第1受信帯域を含む通過帯域を有する第1受信フィルタと、を含み、
    前記第1受信帯域の中心周波数は、前記第1送信帯域の中心周波数と前記第2送信帯域の中心周波数との間にあり、
    前記複数のフィルタの各々において、前記複数の共振子のうち前記共通端子に最も近い共振子を特定の共振子とし、
    前記第1送信フィルタ、前記第2送信フィルタ及び前記第1受信フィルタの各々は、ラダー型フィルタであり、前記複数の共振子として複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを含み、
    前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方と、前記第1受信フィルタとについて、相対的に高い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の並列腕共振子のうち1つの並列腕共振子であり、相対的に低い通過帯域の中心周波数を有するフィルタにおいて前記特定の共振子が前記複数の直列腕共振子のうち1つの直列腕共振子であり、
    前記マルチプレクサでは、
    前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の制動容量のキャパシタンスよりも大きい、
    又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子の面積が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の面積よりも大きい、
    又は、前記第1送信フィルタ及び前記第2送信フィルタの一方の前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数が、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子に含まれ直列接続されている複数の分割共振子の数よりも多い、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子のIDT電極のデューティとは異なる、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さが、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子におけるIDT電極の厚さよりも小さい、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が多結晶金属電極であり、
    前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極が金属のエピタキシャル層電極である、
    又は、前記第1送信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有するとともに前記第1受信フィルタの前記複数の共振子の各々がIDT電極を有し、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極の材料は、Pt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料を含み、
    前記第1送信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極におけるPt、Mo、Au、Ag、Cu、Wのうち1以上の材料の含有率は、前記第1受信フィルタの前記特定の共振子の前記IDT電極における前記1以上の材料の含有率よりも高い、
    マルチプレクサ。
  10. 前記共通端子と前記第1送信フィルタとの間に接続された第1移相回路と、前記共通端子と前記第1受信フィルタとの間に接続された第2移相回路と、を更に備え、
    前記第1移相回路の移相量の絶対値が、前記第2移相回路の移相量の絶対値よりも大きい、
    請求項1~9のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。
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