JP7491087B2 - フィルタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルタ装置に関する。
携帯情報端末等の通信装置のバンドパスフィルタに、弾性表面波素子を用いたフィルタが用いられる。１つのアンテナで複数の周波数帯に対応するために、複数のデュプレクサを組み合わせたマルチプレクサが用いられる。マルチプレクサは、例えば複数のバンドパスフィルタで構成される（特許文献１）。
国際公開第２０１８／００３２９７号
弾性表面波素子を用いたバンドパスフィルタは、所望の通過帯域を実現するために、複数の弾性表面波共振子（以下、ＳＡＷ共振子という。）を接続することにより構成される。リーキー波またはＳＨ波を主要波として利用するＳＡＷ共振子において、主要波による基本共振周波数よりも低い周波数でレイリー波等の不要波による共振が発生する場合がある。不要波による共振によって、バンドパスフィルタの阻止域の通過特性にリップルが発生する。このリップルは、バンドパスフィルタの阻止域における減衰特性に悪影響を与える場合がある。
また、通過帯域の異なる複数のバンドパスフィルタを１つの共通端子に接続した場合に、１つのバンドパスフィルタで発生した不要波に起因するリップルが現れる周波数が、他のバンドパスフィルタの通過帯域に含まれる場合、他のバンドパスフィルタの通過帯域の通過特性に悪影響を与える場合がある。
本発明の目的は、不要波に起因して発生するリップルを低減させることが可能なフィルタ装置を提供することである。
本発明の一観点によると、
共通端子、第１個別端子、及び第２個別端子と、
前記共通端子と前記第１個別端子との間に接続された第１フィルタと、
前記共通端子と前記第２個別端子との間に接続され、前記第１フィルタの通過帯域より低い周波数域に通過帯域を持つ第２フィルタと
を備えており、
前記第１フィルタは複数の弾性表面波共振子を含み、前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、前記複数の分割共振子の各々はＩＤＴを備えており、前記複数の分割共振子は、ＩＤＴのピッチが相互に異なる少なくとも２つの分割共振子を含み、
前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置が提供される。
本発明の他の観点によると、
複数の弾性表面波共振子を有する弾性表面波フィルタであって、
前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、
前記複数の分割共振子は、相互にＩＤＴのピッチが異なっており、
前記複数の分割共振子のＩＤＴのピッチの平均値をＰａと表記し、前記複数の分割共振
子のＩＤＴのピッチの最大値及び最小値を、それぞれＰｍａｘ及びＰｍｉｎと表記した時、（Ｐｍａｘ－Ｐｍｉｎ）／Ｐａが０．７％以下であり、
前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置が提供される。
本発明のさらに他の観点によると、
圧電材料からなる基板と、
前記基板に設けられ、相互に接続された複数の弾性表面波共振子と
を有し、
前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、
前記複数の分割共振子は、相互にＩＤＴのピッチが異なっており、
前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置が提供される。
弾性表面波共振子を、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成することにより、その弾性表面波共振子で発生する不要波に起因するリップルを低減させることができる。
図１は、第１実施例によるフィルタ装置の等価回路図である。 図２は、比較例によるフィルタ装置の等価回路図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ第１実施例によるフィルタ装置（図１）、及び比較例によるフィルタ装置（図２）の通過特性を示す模式的なグラフである。 図４Ａ及び図４Ｂは、相互に並列に接続された２つの分割共振子（図１）のＩＤＴの構成例を示す概略平面図である。 図５は、第２実施例によるフィルタ装置の等価回路図である。 図６は、第２実施例によるフィルタ装置に含まれるＳＡＷ共振子、縦結合型ＳＡＷフィルタ、配線、端子等の平面視における配置を示す図である。 図７は、比較例によるフィルタ装置の等価回路図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、実施例によるフィルタ装置（図５）の共通端子から第２個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフであり、図８Ｃ及び図８Ｄは、比較例によるフィルタ装置（図７）の共通端子から第２個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフである。 図９は、実施例（図５）及び比較例（図７）によるフィルタ装置の共通端子から第１個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフである。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施例（図５）及び比較例（図７）によるフィルタ装置の共通端子から第１個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフである。 図１１は、第２実施例によるフィルタ装置（図５）の２つの分割共振子の一方のＩＤＴのピッチを、比較例によるフィルタ装置（図７）のＳＡＷ共振子のＩＤＴのピッチと同一に固定し、他方の分割共振子のＩＤＴのピッチを変化させ、通過特性をシミュレーションによって求めた結果を示すグラフである。 図１２は、第１バンドパスフィルタの通過帯域と第２バンドパスフィルタの通過帯域との周波数軸上の関係を示すグラフである。 図１３Ａは、第１バンドパスフィルタと類似の回路構成を有するラダー型フィルタ装置の回路構成を示す図であり、図１３Ｂは、他の回路構成を有するラダー型フィルタ装置の回路構成を示す図である。 図１４は、第３実施例によるフィルタ装置の等価回路図である。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、第３実施例によるフィルタ装置（図１４）の共通端子から第２個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフであり、図１５Ｃ及び図１５Ｄは、比較例によるフィルタ装置（図７）の共通端子から第２個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフである。 図１６は、第４実施例による通信装置のブロック図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、それぞれ第５実施例及びその変形例によるフィルタ装置の等価回路図である。
［第１実施例］
図１から図４Ｂまでの図面を参照して、第１実施例によるフィルタ装置について説明する。
図１は第１実施例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。第１実施例によるフィルタ装置２０は、複数のＳＡＷ共振子２１を含むラダー型フィルタ装置である。第１端子２５と第２端子２６とを接続する直列腕の複数の分岐点２７から、それぞれ並列腕が分岐している。並列腕の各々は、分岐点とは反対側において接地されている。ラダー型フィルタ装置とは、ラダー型回路の直列素子及び並列素子をそれぞれ共振子としたフィルタ装置を意味する。ラダー型回路は、１つの入力端子、１つの出力端子、及び入出力で共通のグランド電位が与えられるグランド端子を含む。直列素子とは、ラダー型回路の入力端子と出力端子との間に接続された素子を意味し、並列素子とは、直列素子とグランド電位との間に接続された素子を意味する。
直列腕上で隣り合う２つの分岐点２７の間に少なくとも１つのＳＡＷ共振子２１が挿入されており、複数の並列腕にそれぞれ少なくとも１つのＳＡＷ共振子２１が挿入されている。直列腕に挿入されたＳＡＷ共振子を直列腕共振子といい、並列腕に挿入されたＳＡＷ共振子を並列腕共振子という場合がある。第１端子２５からみて１番目の分岐点と２番目の分岐点との間の直列腕共振子であるＳＡＷ共振子２１が、相互に並列に接続された２つの分割共振子２２で構成されている。分割共振子２２は、それぞれ相互に噛み合った一対の櫛形電極からなるインターディジタルトランスデューサー（ＩＤＴ）を含む。２つの分割共振子２２は、ＩＤＴの複数の電極指のピッチ（以下、単にＩＤＴのピッチという。）が相互に異なっている。ＳＡＷ共振子２１の各々は、リーキー波またはＳＨ波を主要波として利用するように設計されている。
ＳＡＷ共振子を広義に解釈すると、分割共振子２２の各々も１つのＳＡＷ共振子ということができるが、本明細書において、１つのＳＡＷ共振子が相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されている場合、複数の並割共振子で構成されるＳＡＷ共振子は、分割共振子の各々をも意味する広義のＳＡＷ共振子とは区別される。ＩＤＴのピッチは、製造プロセスのばらつきにより許容範囲内でばらついている場合がある。この場合は、例えば、ＩＤＴを構成する複数の電極指のうち両端の電極指の中心間距離をＬと表記し、電極指の本数をＮと表記したとき、ＩＤＴのピッチＰをＰ＝Ｌ／（Ｎ－１）と定義する。
次に、図２に示した比較例と比較しながら、第１実施例の優れた効果について説明する。
図２は比較例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。比較例によるフィルタ装置２０の回路構成は、図１に示した第１実施例によるフィルタ装置２０の回路構成と、以下の相違点を除いて同一である。第１実施例において２つの分割共振子２２で構成されているＳＡＷ共振子２１に対応する比較例のＳＡＷ共振子を２１は、分割共振子に分割されておらず、単一のＳＡＷ共振子で構成されている。その他の複数のＳＡＷ共振子２１については、第１実施例と比較例とで、同一の特性を有する。
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）、及び比較例によるフィルタ装置２０（図２）の通過特性を示す模式的なグラフである。図３Ａ及び図３Ｂでは、特徴的な部分のみを示しており、他の部分については単純化して示している。図３Ａ及び図３Ｂのグラフの横軸は周波数を表し、縦軸は挿入損失を表す。なお、縦軸の下向きに挿入損失が増加する。
第１実施例及び比較例によるフィルタ装置２０は、いずれも低域遮断周波数がｆＬ、高域遮断周波数がｆＨのバンドパスフィルタである。第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）においては、通過帯域よりも低周波側に、２つのリップル８０が現れている。バンドパスフィルタの通過帯域とは、低域遮断周波数と高域遮断周波数との間の周波数帯域を意味し、低域遮断周波数及び高域遮断周波数として、通過電力が、その最大値から３ｄＢダウンとなる周波数（言い換えると、挿入損失が、その最小値から３ｄＢ増加する周波数）を採用する。このリップル８０は、２つの分割共振子２２の各々の不要波、具体的にはレイリー波に起因する。レイリー波に起因して生じるリップルを、レイリーレスポンスという場合がある。２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチが相互に異なっているため、不要波に起因する共振周波数が相互にずれている。このため、２つの分割共振子２２に対応して２つのリップル８０が現れる。
これに対して比較例によるフィルタ装置２０（図２）においては、第１実施例で２つの分割共振子２２で構成されているＳＡＷ共振子２１に対応するＳＡＷ共振子２１が、単一のＳＡＷ共振子で構成されている。このため、図３Ｂに示すように、不要波に起因するリップル８１が１つのみ現れている。このリップル８１が現れている周波数において、他の阻止域と比べて挿入損失が小さくなってしまい、所望のフィルタ特性が得られなくなってしまう。リップル８１に対応する挿入損失の低下量を小さくすることによって、リップル８１が現れている周波数における挿入損失を、他の阻止域の挿入損失に近付けることが好ましい。
第１実施例では、不要波に起因するリップル８０が２つに分離されることにより、その各々に対応する挿入損失の低下量が、比較例で現れている１つのリップル８１に対応する挿入損失の低下量より小さくなる。このため、第１実施例では、比較例と比べて、通過帯域以外の周波数域における阻止性能の低下が抑制されるという優れた効果が得られる。
また、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差が僅かであり、２つの分割共振子２２の合成容量が、比較例のフィルタ装置２０の対応する単体のＳＡＷ共振子２１の容量とほぼ等しい。この場合、比較例（図２）の回路構成でフィルタ設計を行った後、１つのＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２に置き換えても、通過帯域及びその近傍のフィルタ特性はほとんど変化しない。従って、１つのＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２に置き換えた構成で、フィルタ設計をやりなおす必要はない。このため、第１実施例によるフィルタ装置２０の設計の難易度が、比較例によるフィルタ装置２０の難易度と比べて高くなることはない。
２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差が小さすぎると、不要波に起因するリップル８０の分離が不十分になり、リップル８０に対応する挿入損失の低下量を低減させるという十分な効果が得られない。また、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差が大きすぎると、通過帯域及びその近傍のフィルタ特性が大きく変化してしまう。従って、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差は、リップル８０が明確に２つに分離され、通過帯域及びその近傍のフィルタ特性に与える影響が過大にならないという条件を満たすように設定することが好ましい。一例として、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差及び平均値を、それぞれＰｄ及びＰａと表記すると、Ｐｄ／Ｐａが０．０２％以上０．７％以下にすることが好ましい。この好ましい範囲の下限値及び上限値の根拠については、後に図１１を参照して説明する。
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、２つの分割共振子２２（図１）のＩＤＴの配置について説明する。
図４Ａは、２つの分割共振子２２（図１）のＩＤＴの一構成例を示す概略平面図である。図４Ａにおいて、ＩＤＴの電極指の本数は実際の本数より少なく表示されている。相互に噛み合った一対の櫛形電極２２１によって、ＩＤＴ２２２が構成されている。２つの分割共振子２２のＩＤＴ２２２のピッチを、それぞれＰ１、Ｐ２と表記する。２つの分割共振子２２のＩＤＴ２２２の複数の電極指が、１本の直線に沿って配列している。２つのＩＤＴ２２２のそれぞれの両端に、対応するＩＤＴ２２２の共振波長の弾性表面波を反射する反射器２２３が配置されている。
図４Ｂは、２つの分割共振子２２（図１）のＩＤＴの他の構成例を示す概略平面図である。図４Ｂに示した例では、２つの分割共振子２２のＩＤＴ２２２の複数の電極指の配列方向は相互に平行であり、２つのＩＤＴ２２２は、電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されている。一方のＩＤＴ２２２の一端に配置された反射器２２３は、他方のＩＤＴ２２２の一端に配置された反射器２２３またはＩＤＴ２２２自体と、電極指の配列方向に関して部分的に重なった位置に配置されている。
図４Ａに示した例では、図４Ｂに示した例と比べて、電極指の配列方向と直交する方向に関する２つの分割共振子２２の合計の寸法を小さくすることができる。図４Ｂに示した例では、図４Ａに示した例と比べて、電極指の配列方向と平行な方向に関する２つの分割共振子２２の合計の寸法を小さくすることができる。他のＳＡＷ共振子２１（図１）の配置との関連で、図４Ａ及び図４Ｂの構成のうち好ましい方を採用すればよい。
次に、第１実施例の種々の変形例について説明する。
第１実施例（図１）では、第１端子２５から見て１番目の分岐点２７と２番目の分岐点２７との間の直列腕に挿入されたＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成しているが、その他のＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成してもよい。例えば、第１端子２５から見て２番目の分岐点２７より第２端子２６側の直列腕に挿入されているＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成してもよい。また、並列腕に挿入されているＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成してもよい。
第１実施例（図１）では、１つのＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成しているが、複数のＳＡＷ共振子２１を、それぞれ相互に並列に接続された２つの分割共振子２２で構成してもよい。また、１つまたは複数のＳＡＷ共振子２１を、相互に並列に接続された３個以上の分割共振子２２で構成してもよい。この場合、複数の分割共振子２２のＩＤＴのピッチの最大値をＰｍａｘ、最小値をＰｍｉｎ、平均値をＰａと表記したとき、（Ｐｍａｘ－Ｐｍｉｎ）／Ｐａを０．０２％以上０．７％以下とすることが好ましい。
第１実施例（図１）では、第１端子２５に直列腕共振子と並列腕共振子との両方が接続され、第２端子２６には並列腕共振子が接続されておらず、直列腕共振子のみが接続されている。その他に、第１端子２５と第２端子２６との両方に、直列腕共振子と並列腕共振子との両方を接続した回路構成を採用してもよい。または、第１端子２５と第２端子２６とのいずれにも並列腕共振子を接続しない回路構成を採用してもよい。
第１実施例（図１）では、直列腕共振子及び並列腕共振子のいずれも複数個配置しているが、直列腕共振子及び並列腕共振子の少なくとも一方を１個のみ配置したラダー型フィルタにおいて、少なくとも１つのＳＡＷ共振子を、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成してもよい。例えば、Ｔ型フィルタ、π型フィルタ、Ｌ型フィルタも、ラダー型フィルタに含まれる。また、第１実施例（図１）によるフィルタ装置２０はラダー型フィルタであるが、複数のＳＡＷ共振子を含むその他の回路構成のフィルタの少なくとも１つのＳＡＷ共振子を、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成してもよい。
第１実施例（図１）では、リーキー波またはＳＨ波を主要波として利用し、不要波であるレイリー波に起因して通過特性の阻止域に現れるリップル８０に対応する挿入損失の低下量を低減させている。その他に、他の弾性波を主要波として利用してもよい。この場合に第１実施例の構成を適用することにより、主要波による共振周波数よりも低周波側に現れる不要波に起因するリップル８０に対応する挿入損失の低下量を低減させることができる。
第１実施例では、２つの分割共振子２２の各々のＩＤＴのピッチを一定にしているが、１つの分割共振子内でＩＤＴのピッチをステップ状に変化させてもよいし、連続的に変化させてＩＤＴのピッチにグラデーションを設けてもよい。なお、分割共振子２２以外の他のＳＡＷ共振子２１において、ＩＤＴのピッチを変化させる構成を採用してもよい。１つのＳＡＷ共振子２１内でＩＤＴのピッチを変化させることにより、帯域内のリップルを低減させることができる。
２つの分割共振子２２の各々においてＩＤＴのピッチを変化させる場合、一方の分割共振子２２のＩＤＴのピッチの平均値と、他方の分割共振子２２のＩＤＴのピッチの平均値とが、相互に異なるようにするとよい。一例として、一方の分割共振子２２のＩＤＴの平均ピッチをＰａ１と表記し、他方の分割共振子２２のＩＤＴの平均ピッチをＰａ２と表記したとき、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの差Ｐｄとして、平均ピッチＰａ１と平均ピッチＰａ２との差を採用すればよい。２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチの平均値Ｐａとして、平均ピッチＰａ１と平均ピッチＰａ２との平均値を採用すればよい。第１実施例の場合と同様に、Ｐｄ／Ｐａが０．０２％以上０．７％以下にすることが好ましい。
［第２実施例］
次に、図５から図１３Ｂまでの図面を参照して、第２実施例によるフィルタ装置について説明する。以下、第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）と共通の構成については説明を省略する。
図５は、第２実施例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。第２実施例によるフィルタ装置２０は、第１バンドパスフィルタ３０、第２バンドパスフィルタ４０、第３バンドパスフィルタ５０、共通端子６０、第１個別端子３１、第２個別端子４１、及び第３個別端子５１を備えている。第１バンドパスフィルタ３０は、共通端子６０と第１個別端子３１との間に接続され、第２バンドパスフィルタ４０は、共通端子６０と第２個別端子４１との間に接続され、第３バンドパスフィルタ５０は、共通端子６０と第３個別端子５１との間に接続されている。
共通端子６０は、アンテナ６８に接続される。共通端子６０とグランドとの間に、インピーダンス整合用のインダクタ６１が接続される。第１個別端子３１、第２個別端子４１、及び第３個別端子５１が、それぞれスイッチ６２を介してローノイズアンプ６３に接続される。第１個別端子３１、第２個別端子４１、及び第３個別端子５１と、グランドとの間に、それぞれインピーダンス整合用のインダクタ６５、６６、６７が接続される。
第２実施例によるフィルタ装置２０は、アンテナ６８で受信された高周波信号を、３つの周波数バンドの高周波信号に分波する受信側トリプレクサである。例えば、第１バンドパスフィルタ３０、第２バンドパスフィルタ４０、及び第３バンドパスフィルタ５０の通過帯域は、それぞれ３ＧＰＰで標準化されたバンド４１のダウンリンクの周波数帯域（２４９６ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下）、バンド６６のダウンリンクの周波数帯域（２１１０ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下）、及びバンド３のダウンリンクの周波数帯域（１８０５ＭＨｚ以上１８８０ＭＨｚ以下）にほぼ等しい。すなわち、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域は、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域より低く、第３バンドパスフィルタ５０の通過帯域は、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域より低い。
第１バンドパスフィルタ３０、第２バンドパスフィルタ４０、及び第３バンドパスフィルタ５０の各々は、ラダー型ＳＡＷフィルタである。
第１バンドパスフィルタ３０は、ＳＡＷ共振子３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、及び１個の縦結合型ＳＡＷフィルタ３３を含む。共通端子６０から見て１番目の分岐点と２番目の分岐点との間の直列腕に、ＳＡＷ共振子３２Ｂが挿入されている。ＳＡＷ共振子３２Ｂは、第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）の第１端子２５から見て１番目の分岐点２７と２番目の分岐点２７との間の直列腕に挿入されたＳＡＷ共振子２１と同様に、相互に並列に接続された２つの分割共振子３４で構成されている。ＳＡＷ共振子３２Ｂと２番目の分岐点との間に、縦結合型ＳＡＷフィルタ３３が挿入されている。
共通端子６０から見て１番目の分岐点と共通端子６０との間には、ＳＡＷ共振子が挿入されていない。２番目の分岐点と第１個別端子３１との間にＳＡＷ共振子３２Ｄが接続されている。共通端子６０から見て１番目及び２番目の分岐点から分岐している並列腕に、それぞれＳＡＷ共振子３２Ａ、３２Ｃが挿入されている。ＳＡＷ共振子３２Ａ、３２Ｃ、３２Ｄの各々を、相互に直列に接続された複数の直列分割共振子で構成してもよい。
第２バンドパスフィルタ４０は、５個のＳＡＷ共振子４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ、及び１個の縦結合型ＳＡＷフィルタ４３を含む。共通端子６０から見て１番目の分岐点と共通端子６０との間にＳＡＷ共振子４２Ａが接続されている。１番目の分岐点と２番目の分岐点との間に、ＳＡＷ共振子４２Ｃと縦結合型ＳＡＷフィルタ４３とが直列に接続されている。２番目の分岐点と第２個別端子４１との間に、ＳＡＷ共振子４２Ｅが接続されている。１番目及び２番目の分岐点から分岐する並列腕に、それぞれＳＡＷ共振子４２Ｂ、４２Ｄが挿入されている。ＳＡＷ共振子４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅの各々を、複数の直列分割共振子で構成してもよい。
第３バンドパスフィルタ５０は、４個のＳＡＷ共振子５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、及び１個の縦結合型ＳＡＷフィルタ５３を含む。共通端子６０から見て１番目の分岐点と共通端子６０との間にＳＡＷ共振子５２Ａが接続されている。１番目の分岐点と２番目の分岐点との間に、ＳＡＷ共振子５２Ｃと縦結合型ＳＡＷフィルタ５３とが直列に接続されている。１番目及び２番目の分岐点から分岐する並列腕に、それぞれＳＡＷ共振子５２Ｂ、５２Ｄが挿入されている。ＳＡＷ共振子５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄの各々を、複数の直列分割共振子で構成してもよい。
図６は、第２実施例によるフィルタ装置２０に含まれるＳＡＷ共振子、縦結合型ＳＡＷフィルタ、配線、端子等の平面視における配置を示す図である。圧電材料からなる基板２８の表面に、共通端子６０、第１個別端子３１、第２個別端子４１、第３個別端子５１、複数のグランド端子、複数のＳＡＷ共振子、複数の縦結合型ＳＡＷフィルタ、配線等が配置されている。基板２８として、例えばＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３等の圧電材料からなる単結晶基板が用いられる。
図６において、グランド配線に相対的に淡いハッチングを付し、直列腕の配線に相対的に濃いハッチングを付している。２本の配線が交差する箇所においては、両者の間に絶縁膜が配置されて両者の電気的絶縁が確保されている。また、ＳＡＷ共振子、縦結合型ＳＡＷフィルタ、及び端子に、図５の等価回路の対応するＳＡＷ共振子、縦結合型ＳＡＷフィルタ、及び端子に付された参照符号と同一の参照符号を付している。２つの分割共振子３４で構成されたＳＡＷ共振子３２ＢのＩＤＴの配置として、第１実施例の図４Ｂに示した配置が採用されている。
例えば、第２実施例によるフィルタ装置２０の長辺、短辺、及び高さは、それぞれ１．８ｍｍ、１．４ｍｍ、０．６ｍｍである。このフィルタ装置２０が、フェイスダウンでパッケージ基板に実装される。
次に、図７に示した比較例によるフィルタ装置２０と比較しながら、図８Ａから図１０Ｂまでの図面を参照して第２実施例の優れた効果について説明する。
図７は、比較例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。比較例においては、第２実施例によるフィルタ装置２０のＳＡＷ共振子３２Ｂが単一のＳＡＷ共振子に置き換えられている。その他の構成は、第２実施例によるフィルタ装置２０の構成と同一である。実施例によるフィルタ装置２０（図５）及び比較例によるフィルタ装置２０（図７）を実際に作製し、通過特性を実測した。
まず、比較例によるフィルタ装置２０の第１バンドパスフィルタ３０、第２バンドパスフィルタ４０、及び第３バンドパスフィルタ５０の通過帯域が、それぞれバンド４１、バンド６６、及びバンド３のダウンリンクの周波数帯域とほぼ一致するように、各ＳＡＷ共振子及び縦結合型ＳＡＷフィルタの特性を決定した。比較例によるＳＡＷ共振子３２Ｂ（図７）のＩＤＴのピッチを決定した後、決定されたピッチに基づいて、実施例によるフィルタ装置２０のＳＡＷ共振子３２Ｂを構成する２つの分割共振子３４のＩＤＴのピッチを決定した。具体的には、実施例によるフィルタ装置２０の一方の分割共振子３４のＩＤＴのピッチを、比較例によるフィルタ装置２０のＳＡＷ共振子３２ＢのＩＤＴのピッチと同一にした。他方の分割共振子３４のＩＤＴのピッチを、比較例によるフィルタ装置２０のＳＡＷ共振子３２ＢのＩＤＴのピッチよりやや狭くし、２つの分割共振子３４のＩＤＴのピッチの差を、２つの分割共振子３４のＩＤＴのピッチの平均値の０．０６％にした。
図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施例によるフィルタ装置２０（図５）の共通端子６０から第２個別端子４１までの通過特性の実測結果を示すグラフである。図８Ｃ及び図８Ｄは、比較例によるフィルタ装置２０（図７）の共通端子６０から第２個別端子４１までの通過特性の実測結果を示すグラフである。これらのグラフの横軸は周波数を単位「ＭＨｚ」で表し、縦軸は挿入損失を単位「ｄＢ」で表す。図８Ａ及び図８Ｃの右縦軸は、左縦軸のスケールを１０倍に拡大したものである。縦軸の下向きに、挿入損失が大きくなっている。通過特性の測定には、一般的にネットワークアナライザが用いられる。
図８Ｂ及び図８Ｄは、それぞれ図８Ａ及び図８Ｃの一部の周波数域を拡大したものである。グラフ中のマーカＭ１、Ｍ２が、それぞれ周波数２１１０ＭＨｚ、２２００ＭＨｚに対応する。マーカＭ１とＭ２との間の周波数帯域が、第２バンドパスフィルタ４０が対象とするバンド６６のダウンリンクの周波数帯域に等しい。
比較例によるフィルタ装置２０（図７）においては、図８Ｃ及び図８Ｄに示すように、周波数約２１４５ＭＨｚの位置に１つの大きなリップル８３が現れている。これに対して第２実施例によるフィルタ装置２０（図５）においては、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、周波数約２１４５ＭＨｚ及び２１４６．２ＭＨｚの位置に、それぞれリップル８２が現れている。２つのリップル８２の各々に対応する挿入損失の増加量は、比較例によるフィルタ装置２０の通過特性（図８Ｃ、図８Ｄ）に現れているリップル８３に対応する挿入損失の増加量より小さい。
図９、図１０Ａ、図１０Ｂは、第２実施例（図５）及び比較例（図７）によるフィルタ装置２０の共通端子から第１個別端子までの通過特性の実測結果を示すグラフである。横軸は周波数を単位「ＭＨｚ」で表し、縦軸は挿入損失を単位「ｄＢ」で表す。縦軸の下向きに、挿入損失が大きくなっている。グラフ中の実線及び破線が、それぞれ第２実施例（図５）及び比較例（図７）によるフィルタ装置２０の通過特性を示す。
図１０Ａは、図９の横軸の周波数範囲の一部分を拡大したものである。図１０Ａの右縦軸は左縦軸のスケールを１０倍に拡大したものである。図１０Ｂは、図１０Ａの横軸の周波数範囲の一部分を拡大したものである。
図９及び図１０Ａに示したように、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域において、第２実施例の場合と比較例の場合とで、挿入損失にほとんど差がない。図１０Ｂに示すように、第２実施例においては、周波数約２１４５ＭＨｚと２１４６．２ＭＨｚの位置にそれぞれリップル８４が現れており、比較例の場合には、周波数約２１４５ＭＨｚの位置に１つの大きなリップル８５が現れている。第２実施例で現れている２つのリップル８４は、２つの分割共振子３４（図５）の不要波に起因するものである。比較例で現れている１つの大きなリップル８５は、ＳＡＷ共振子３２Ｂ（図７）の不要波に起因するものである。
第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域内のリップル８２、８３（図８Ａ乃至図８Ｄ）は、それぞれ第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域外に現れているリップル８４、８５（図１０Ａ、図１０Ｂ）に起因して発生している。第１バンドパスフィルタ３０のみに着目すると、比較例において通過帯域外に現れているリップル８５は、第１バンドパスフィルタ３０の通過特性に大きな影響を与えない。ところが、このリップル８５が現れている周波数が、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域内である場合、図８Ｄに示したように第２バンドパスフィルタ４０の通過特性に大きな影響を与えてしまう。
第２実施例においては、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域外に現れているリップル８４（図１０Ｂ）に対応する挿入損失の低下量が低いため、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域内に現れるリップル８２（図８Ｂ）に対応する挿入損失の増加量も小さくなる。これにより、第２バンドパスフィルタ４０の通過特性に与える影響を軽減することができる。
また、図９、図１０Ａに示すように、ＳＡＷ共振子３２Ｂ（図５）を２つの分割共振子３４で構成しても、比較例（図７）のように単体のＳＡＷ共振子で構成した場合と比べて通過特性はほとんど変化しない。このため、比較例によるフィルタ装置２０（図７）のフィルタ設計の結果を、そのまま第２実施例によるフィルタ装置２０（図５）のフィルタ設計に利用することができる。
次に、図１１を参照して、第２実施例によるフィルタ装置２０に用いられている２つの分割共振子３４（図５）のＩＤＴのピッチの差の好ましい範囲について説明する。第２実施例によるフィルタ装置２０の２つの分割共振子３４の一方のＩＤＴのピッチを、比較例によるフィルタ装置２０（図７）のＳＡＷ共振子３２ＢのＩＤＴのピッチと同一に固定し、他方の分割共振子３４のＩＤＴのピッチを変化させ、通過特性をシミュレーションによって求めた。
図１１は、シミュレーション結果を示すグラフである。２つの分割共振子３４のＩＤＴのピッチの固定値をＰｆと表記し、他方の分割共振子３４のＩＤＴのピッチをＰｖと表記する。図１１の横軸は、（Ｐｖ－Ｐｆ）／（（Ｐｖ＋Ｐｆ）／２）を単位「％」で表す。すなわち、横軸は、ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ偏差の割合を表す。ここで、ピッチ偏差はＰｖ＞Ｐｆのとき正、Ｐｖ＜Ｐｆのとき負と定義する。ピッチ偏差の絶対値をピッチ差ということとする。
図１１の左縦軸は、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域に現れるリップル８２（図８Ｂ）に対応する挿入損失の増加量（リップルの大きさという場合がある。）を単位「ｄＢ」で表す。右縦軸は、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域における挿入損失の最大値を単位「ｄＢ」で表す。右縦軸の下向きに、挿入損失が大きくなる。図１１の三角記号が、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域に現れるリップル８２の大きさを示し、丸記号が、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域における挿入損失の最大値を示す。
図１１の横軸の原点は、比較例によるフィルタ装置２０（図７）に相当する。第２バンドパスフィルタ４０の通過特性に現れるリップル８２の大きさは、ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合がゼロのとき最大値を示す。これは、図８Ｄに示したように、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域に１つの大きなリップル８３が現れている状態に相当する。
ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合が０．０２％未満の範囲で大きくなると、リップル８２の大きさが徐々に小さくなる。これは、図８Ｂに示した２つのリップル８２が部分的に重なっている状態に相当する。ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合が０．０２％以上の範囲では、リップル８２の大きさがほぼ一定である。これは、図８Ｂに示した２つのリップル８２が明確に分離されている状態に相当する。第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域に現れるリップル８２の大きさを小さくする十分な効果を得るためには、ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合を０．０２％以上にすることが好ましい。
ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合がゼロから大きくなると、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域における挿入損失が大きくなる。特に、ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合が約０．７％を超えると、挿入損失の増大の傾きが急峻になる。ＳＡＷ共振子３２Ｂ（図５）を２つの分割共振子３４で構成することによる通過帯域における挿入損失の増大を抑制するために、ＩＤＴの平均ピッチに対するピッチ差の割合を０．７％以下にすることが好ましい。
次に、図１２を参照して、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域と第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域との関係について説明する。
図１２は、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域と第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域との周波数軸上の関係を示すグラフである。第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域ＰＢ１の低域遮断周波数及び高域遮断周波数を、それぞれｆＬ１、ｆＨ１と表記する。第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２の低域遮断周波数及び高域遮断周波数を、それぞれｆＬ２、ｆＨ２と表記する。第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２の高域遮断周波数ｆＨ２は、第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域ＰＢ１の低域遮断周波数ｆＬ１より低い。
一般的に、ＳＡＷ共振子のレイリーレスポンスは、その共振周波数の０．７倍以上０．８５倍以下の周波数域に発生する。すなわち、第１バンドパスフィルタ３０に含まれるＳＡＷ共振子の共振周波数の０．７倍以上０．８５倍以下の周波数域が、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２と重なる場合に、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２内に、第１バンドパスフィルタ３０に起因するレイリーレスポンスが発生しやすい。
図１２に示した例では、０．７ｆＬ１以上０．８５ｆＨ１以下の周波数帯域に、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２が包含されている。第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域ＰＢ１と第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２とがこのような関係にある場合に、特に、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２にリップル８２（図８Ｂ）が発生する現象が顕在化しやすい。
その他に、０．７ｆＬ１以上０．８５ｆＨ１以下の周波数帯域が、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２に包含されている場合、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２が、０．７ｆＬ１以上０．８５ｆＨ１以下の周波数帯域に包含されている場合、または、０．７ｆＬ１以上０．８５ｆＨ１以下の周波数帯域の一部と、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２の一部とが重なっている場合にも、第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２にリップル８２（図８Ｂ）が発生する現象が顕在化しやすい。
第１バンドパスフィルタ３０の通過帯域ＰＢ１と第２バンドパスフィルタ４０の通過帯域ＰＢ２とが、このような関係にある場合に、第２実施例によるフィルタ装置２０の構成を採用することが、特に好ましい。
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、第１バンドパスフィルタ３０の複数のＳＡＷ共振子のうち、どのＳＡＷ共振子を２つの分割共振子３４で構成すれば大きな効果が得られるかという点について説明する。
図１３Ａは、第１バンドパスフィルタ３０と類似の回路構成を有するラダー型のバンドパスフィルタ７０の回路構成を示す図である。共通端子６０に、バンドパスフィルタ７０と、他のバンドパスフィルタ７５とが接続されている。
共通端子６０と、バンドパスフィルタ７０の個別端子７１とを直列腕が接続している。直列腕の複数の分岐点７３とグランドとの間に、それぞれ並列腕が接続されている。共通端子６０から見て１番目の分岐点７３と共通端子６０との間には、ＳＡＷ共振子が接続されていない。すなわち、直列腕のＳＡＷ共振子７２及び並列腕のＳＡＷ共振子７２との両方が共通端子６０に直接接続されている。
一方のバンドパスフィルタ７０のいずれかのＳＡＷ共振子７２で不要波に起因する共振が発生すると、共通端子６０を経由して他方のバンドパスフィルタ７５にその影響が及ぶ。共通端子６０から遠い位置に接続されているＳＡＷ共振子７２で不要波に起因する共振が発生したとしても、不要な共振が発生したＳＡＷ共振子７２から共通端子６０を経由して他方のバンドパスフィルタ７５に不要な共振の影響が及ぶまで、多くのＳＡＷ共振子７２が介在する。このため、他方のバンドパスフィルタ７５への影響が軽減される。共通端子６０に近い位置に接続されたＳＡＷ共振子７２で不要な共振が発生すると、その影響が他方のバンドパスフィルタ７５に及びやすい。従って、共通端子６０に近い位置に接続されているＳＡＷ共振子７２を２つの分割共振子で構成すると、不要な共振に起因して発生するリップルを小さくする効果がより大きくなる。
一例として、共通端子６０から個別端子７１に向かって１番目の分岐点７３と２番目の分岐点７３との間の直列腕９０、２番目の分岐点７３と３番目の分岐点７３との間の直列腕９１、１番目の分岐点７３から分岐する並列腕９２、及び２番目の分岐点７３から分岐する並列腕９３に挿入されているＳＡＷ共振子７２（図１３Ａにおいてハッチングを付しているＳＡＷ共振子７２）の少なくとも１つを、相互に並列に接続された２つの分割共振子で構成するとよい。
図１３Ｂは、他の回路構成を有するラダー型のバンドパスフィルタ７０の回路構成を示す図である。共通端子６０から見て１番目の分岐点７３と共通端子６０との間にＳＡＷ共振子７２が接続されている。この場合には、共通端子６０から個別端子７１に向かって１番目の分岐点７３と共通端子６０との間の直列腕９５、１番目の分岐点７３と２番目の分岐点７３との間の直列腕９６、及び１番目の分岐点から分岐する並列腕９７に挿入されているＳＡＷ共振子７２（図１３Ｂにおいてハッチングを付しているＳＡＷ共振子７２）の少なくとも１つを、相互に並列に接続された２つの分割共振子で構成するとよい。
［第３実施例］
次に、図１４から図１５Ｄまでの図面を参照して第３実施例によるフィルタ装置について説明する。以下、第２実施例によるフィルタ装置２０（図５、図６）と共通の構成については説明を省略する。
図１４は、第３実施例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。第２実施例では、第１バンドパスフィルタ３０のＳＡＷ共振子３２Ｂが、２つの分割共振子３４で構成されている。これに対して第３実施例では、第２バンドパスフィルタ４０のＳＡＷ共振子４２Ｃが２つの分割共振子３４で構成されている。第１バンドパスフィルタ３０のＳＡＷ共振子３２Ｂは、単一のＳＡＷ共振子で構成されている。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、第３実施例によるフィルタ装置２０（図１４）の共通端子６０から第２個別端子４１までの通過特性の実測結果を示すグラフである。図１５Ｃ及び図１５Ｄは、比較例によるフィルタ装置２０（図７）の共通端子６０から第２個別端子４１までの通過特性の実測結果を示すグラフである。図１５Ｃ及び図１５Ｄに示した比較例の通過特性は、図８Ｃ及び図８Ｄに示した通過特性と同一のものであるが、両者は、横軸の周波数の範囲が異なっている。
図１５Ａから図１５Ｄまでのグラフの横軸は周波数を単位「ＭＨｚ」で表し、縦軸は挿入損失を単位「ｄＢ」で表す。図１５Ａ及び図１５Ｃの右縦軸は、左縦軸のスケールを１０倍に拡大したものである。縦軸の下向きに、挿入損失が大きくなっている。図１５Ｂ及び図１５Ｄのグラフは、それぞれ図１５Ａ及び図１５Ｃのグラフの一部の周波数帯域を拡大したものである。マーカＭ１、Ｍ２は、それぞれ周波数２１１０ＭＨｚ、２２００ＭＨｚの位置を示している。
第３実施例によるフィルタ装置２０の通過特性に２つのリップル８６（図１５Ａ、図１５Ｂ）が現れている。比較例においては、フィルタ装置２０の通過特性に１つのリップル８７（図１５Ｃ、図１５Ｄ）が現れている。これらのリップル８６、８７は、周波数約１６７７ＭＨｚの位置に現れており、第２バンドパスフィルタ４０のＳＡＷ共振子４２Ｃで発生する不要波に起因する。
次に、第３実施例の優れた効果について説明する。
第３実施例において現れている２つのリップル８６の各々に対応する挿入損失の低下量（以下、リップルの高さという。）の高さは、比較例において現れている１つのリップル８７の高さより低い。リップル８６の高さがリップル８７の高さより低くなっているのは、第２バンドパスフィルタ４０のＳＡＷ共振子４２Ｃを２つの分割共振子３４で構成しているためである。リップル８６の高さが低くなることにより、不要波に起因するリップルが、共通端子６０から第２個別端子４１までの通過特性に与える影響を低減することができる。
次に、第２実施例の変形例について説明する。第２実施例の第２バンドパスフィルタ４０（図５）代えて、ローパスフィルタまたはバンドエリミネーションフィルタを用いてもよい。この場合にも、第２実施例と同様の効果が得られる。すなわち、第１バンドパスフィルタ３０に起因するリップルがローパスフィルタまたはバンドエリミネーションフィルタの通過帯域に現れることによる挿入損失の増大を抑制することができる。
次に、第３実施例の変形例について説明する。
第３実施例では、第２バンドパスフィルタ４０のＳＡＷ共振子４２Ｃを、２つの分割共振子３４で構成しているが、第２バンドパスフィルタ４０の他のＳＡＷ共振子を２つの分割共振子で構成してもよい。また、第３バンドパスフィルタ５０の少なくとも１つのＳＡＷ共振子を、２つの分割共振子で構成してもよい。
［第４実施例］
次に、図１６を参照して第４実施例による通信装置について説明する。第４実施例による通信装置に、第２実施例によるフィルタ装置２０が用いられている。以下、第２実施例によるフィルタ装置２０（図５、図６）と共通の構成については説明を省略す。
図１６は、第４実施例による通信装置のブロック図である。第４実施例による通信装置は、高周波フロントエンド回路１００、高周波信号処理回路１４０、ベースバンド信号処理回路１４１、及びアンテナ６８を含む。高周波フロントエンド回路１００は、クワッドプレクサ１１０、送信側スイッチ１０１、受信側スイッチ１０２、パワーアンプ１０３、及びローノイズアンプ１０４を含む。クワッドプレクサ１１０は、２つのデュプレクサ１２０、１３０を含む。一方のデュプレクサ１２０は、送信用バンドパスフィルタ１２１Ｔｘ及び受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘを含む。他方のデュプレクサ１３０は、送信用バンドパスフィルタ１３１Ｔｘ及び受信用バンドパスフィルタ１３１Ｒｘを含む。
例えば、一方のデュプレクサ１２０はバンド４１の送受信用であり、他方のデュプレクサ１３０はバンド６６の送受信用である。送信用バンドパスフィルタ１２１Ｔｘは、共通端子６０と個別端子１２２との間に配置されている。受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘは、共通端子６０と個別端子１２３との間に配置されている。送信用バンドパスフィルタ１３１Ｔｘは、共通端子６０と個別端子１３２との間に配置されている。受信用バンドパスフィルタ１３１Ｒｘは、共通端子６０と個別端子１３３との間に配置されている。これらのバンドパスフィルタには、ＳＡＷフィルタが用いられる。共通端子６０にアンテナ６８が接続されている。
パワーアンプ１０３から出力された高周波信号が、送信側スイッチ１０１を介して個別端子１２２及び１３２の一方に入力される。送信用バンドパスフィルタ１２１Ｔｘまたは１３１Ｔｘを通過した高周波信号がアンテナ６８から送信される。アンテナ６８で受信されて受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘまたは１３１Ｒｘを通過した高周波信号が、受信側スイッチ１０２を介してローノイズアンプ１０４に入力される。
高周波信号処理回路１４０は、ローノイズアンプ１０４から出力された高周波信号をダウンコンバートしてベースバンド信号処理回路１４１に出力する。さらに、高周波信号処理回路１４０は、ベースバンド信号処理回路１４１から入力された送信信号をアップコンバートしてパワーアンプ１０３に出力する。ベースバンド信号処理回路１４１は、ベースバンド信号の種々の信号処理を行う。
次に、第４実施例の優れた効果について説明する。
受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘ及び受信用バンドパスフィルタ１３１Ｒｘが、それぞれ第２実施例によるフィルタ装置２０（図５）の第１バンドパスフィルタ３０及び第２バンドパスフィルタ４０に相当する。受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘとして、第２実施例による第１バンドパスフィルタ３０の構成を採用することにより、受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘ内での不要共振が受信用バンドパスフィルタ１３１Ｒｘの通過特性に与える影響を軽減することができる。
このような不要共振の影響は、２つの受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘ、１３１Ｒｘの間のみならず、１つのデュプレクサ１２０を構成する受信用バンドパスフィルタ１２１Ｒｘと送信用バンドパスフィルタ１２１Ｔｘとの間でも生じ得る。１つの共通端子６０に複数のバンドパスフィルタが接続されている場合、１つのバンドパスフィルタ内の不要共振の影響が他のバンドパスフィルタの通過特性に悪影響を及ぼす場合、原因となるバンドパスフィルタ内の少なくとも１つのＳＡＷ共振子を、複数の分割共振子で構成することにより、不要共振の影響を軽減することができる。
［第５実施例］
次に、図１７Ａを参照して第５実施例によるフィルタ装置について説明する。以下、第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）及び第２実施例によるフィルタ装置（図５）と共通の構成については説明を省略する。第１実施例によるフィルタ装置２０（図１）はバンドパスフィルタの機能を有するが、第５実施例によるフィルタ装置２０はローパスフィルタの機能を有する。
図１７Ａは、第５実施例によるフィルタ装置の等価回路図である。第５実施例によるフィルタ装置２０はπ型回路構成を有する。第１端子２５と第２端子２６とを接続するＳＡＷ共振子２１にインダクタ２３が並列に接続されている。第１端子２５とグランドとの間、及び第２端子２６とグランドとの間に、それぞれＳＡＷ共振子２１が接続されている。第１端子２５とグランドとの間に接続されたＳＡＷ共振子２１が、相互に並列に接続された２つの分割共振子２２で構成されている。第１実施例の場合と同様に、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチは異なっている。
次に、第５実施例の優れた効果について説明する。
第５実施例においても第１実施例と同様に、不要波に起因するリップルに対応する挿入損失の低下量が小さくなる。第２実施例によるフィルタ装置２０（図５）の第１バンドパスフィルタ３０に代えて、第５実施例によるローパスフィルタを用いてもよい。この場合、ローパスフィルタに起因するリップルが、他の第２バンドパスフィルタ４０または第３バンドパスフィルタ５０の通過特性に与える影響を軽減させることができる。
次に、図１７Ｂを参照して第５実施例の変形例について説明する。
図１７Ｂは、本変形例によるフィルタ装置２０の等価回路図である。本変形例によるフィルタ装置２０はハイパスフィルタの機能を有する。
本変形例によるフィルタ装置２０はＴ型回路構成を有する。第１端子２５と第２端子２６との間に、２つのＳＡＷ共振子２１が直列に挿入されている。２つのＳＡＷ共振子２１が相互に接続されている接続点とグランドとの間に、インダクタ２３とＳＡＷ共振子２１とが直列に挿入されている。第１端子２５に接続されたＳＡＷ共振子２１が、相互に並列に接続された２つの分割共振子２２で構成されている。第１実施例の場合と同様に、２つの分割共振子２２のＩＤＴのピッチは異なっている。
本変形例のように、ハイパスフィルタに含まれるＳＡＷ共振子２１を、２つの分割共振子２２で構成してもよい。本変形例においても第５実施例と同様に、他のバンドパスフィルタの通過特性に与える影響を軽減することができる。さらに、第１実施例の図３Ａに示した例と同様に、自己の阻止帯域に現れるリップルに起因する阻止特性の低下を抑制することができる。
次に、第５実施例の他の変形例について説明する。
第５実施例（図１７Ａ）では、第１端子２５とグランドとの間に接続されたＳＡＷ共振子２１を２つの分割共振子２２で構成しているが、他のＳＡＷ共振子２１を分割共振子２２で構成してもよい。第５実施例の変形例（図１７Ｂ）では、第１端子２５に接続されたＳＡＷ共振子２１を分割共振子２２で構成しているが、他のＳＡＷ共振子２１を分割共振子２２で構成してもよい。
第５実施例及びその変形例では、第２実施例（図５）において、第１バンドパスフィルタ３０に代えて、ローパスフィルタやハイパスフィルタを用いる例を説明したが、第１バンドパスフィルタ３０に代えて、バンドエリミネーションフィルタを用いてもよい。この場合、バンドエリミネーションフィルタに含まれる複数のＳＡＷ共振子のうち１つを複数の分割共振子で構成すればよい。
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
２０ フィルタ装置
２１ 弾性表面波共振子（ＳＡＷ共振子）
２２ 分割共振子
２３ インダクタ
２５ 第１端子
２６ 第２端子
２７ 分岐点
２８ 基板
３０ 第１バンドパスフィルタ
３１ 第１個別端子
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ ＳＡＷ共振子
３３ 縦結合型ＳＡＷフィルタ
３４ 分割共振子
４０ 第２バンドパスフィルタ
４１ 第２個別端子
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ ＳＡＷ共振子
４３ 縦結合型ＳＡＷフィルタ
５０ 第３バンドパスフィルタ
５１ 第３個別端子
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ ＳＡＷ共振子
５３ 縦結合型ＳＡＷフィルタ
６０ 共通端子
６１ インダクタ
６２ スイッチ
６３ ローノイズアンプ
６５、６６、６７ インダクタ
６８ アンテナ
７０ バンドパスフィルタ
７１ 個別端子
７２ ＳＡＷ共振子
７３ 分岐点
７５ バンドパスフィルタ
８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７ リップル
９０、９１ 直列腕
９２、９３ 並列腕
９５、９６ 直列腕
９７ 並列腕
１００ 高周波フロントエンド回路
１０１ 送信側スイッチ
１０２ 受信側スイッチ
１０３ パワーアンプ
１０４ ローノイズアンプ
１１０ クワッドプレクサ
１２０ デュプレクサ
１２１Ｒｘ 受信用バンドパスフィルタ
１２１Ｔｘ 送信用バンドパスフィルタ
１２２、１２３ 個別端子
１３０ デュプレクサ
１３１Ｒｘ 受信用バンドパスフィルタ
１３１Ｔｘ 送信用バンドパスフィルタ
１３２、１３３ 個別端子
１４０ 高周波信号処理回路
１４１ ベースバンド信号処理回路
２２１ 櫛形電極
２２２ インターディジタルトランスデューサー（ＩＤＴ）
２２３ 反射器

Claims (9)

  1. 共通端子、第１個別端子、及び第２個別端子と、
    前記共通端子と前記第１個別端子との間に接続された第１フィルタと、
    前記共通端子と前記第２個別端子との間に接続され、前記第１フィルタの通過帯域より低い周波数域に通過帯域を持つ第２フィルタと
    を備えており、
    前記第１フィルタは複数の弾性表面波共振子を含み、前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、前記複数の分割共振子の各々はＩＤＴを備えており、前記複数の分割共振子は、ＩＤＴのピッチが相互に異なる少なくとも２つの分割共振子を含み、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
    前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置。
  2. 前記第１フィルタの通過帯域の低域遮断周波数の０．７倍以上であって、高域遮断周波数の０．８５倍以下の周波数帯域の少なくとも一部が、前記第２フィルタの通過帯域の少なくとも一部と重なっている請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 前記第１フィルタは、前記共通端子と前記第１個別端子とを接続する直列腕から複数の並列腕が分岐するラダー型フィルタであり、
    前記共通端子から前記第１個別端子に向かって１番目の分岐点と前記共通端子との間に前記複数の弾性表面波共振子のうち少なくとも１つの弾性表面波共振子が挿入されており、
    前記共通端子から前記第１個別端子に向かって１番目の分岐点と前記共通端子との間、１番目の分岐点と２番目の分岐点との間、及び１番目の分岐点から分岐する並列腕の少なくとも１つに挿入された弾性表面波共振子が、前記複数の分割共振子で構成されている請求項１または２に記載のフィルタ装置。
  4. 前記第１フィルタは、前記共通端子と前記第１個別端子とを接続する直列腕から複数の並列腕が分岐するラダー型フィルタであり、
    前記共通端子から前記第１個別端子に向かって１番目の分岐点と前記共通端子との間には弾性表面波共振子が挿入されておらず、
    前記共通端子から前記第１個別端子に向かって１番目の分岐点と２番目の分岐点との間、２番目の分岐点と３番目の分岐点との間、１番目の分岐点から分岐する並列腕、及び２番目の分岐点から分岐する並列腕の少なくとも１つに挿入された弾性表面波共振子が、前記複数の分割共振子で構成されている請求項１または２に記載のフィルタ装置。
  5. 前記複数の分割共振子のＩＤＴのピッチの平均値をＰａと表記し、前記複数の分割共振子のＩＤＴのピッチの最大値及び最小値を、それぞれＰｍａｘ及びＰｍｉｎと表記した時、（Ｐｍａｘ－Ｐｍｉｎ）／Ｐａが０．７％以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  6. 複数の弾性表面波共振子を有する弾性表面波フィルタであって、
    前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、
    前記複数の分割共振子は、相互にＩＤＴのピッチが異なっており、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴのピッチの平均値をＰａと表記し、前記複数の分割共振
    子のＩＤＴのピッチの最大値及び最小値を、それぞれＰｍａｘ及びＰｍｉｎと表記した時、（Ｐｍａｘ－Ｐｍｉｎ）／Ｐａが０．７％以下であり、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
    前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置。
  7. 前記複数の弾性表面波共振子はラダー型フィルタを構成しており、前記分割共振子は、ラダー型フィルタの直列腕及び並列腕の少なくとも一方に挿入されている請求項６に記載のフィルタ装置。
  8. 圧電材料からなる基板と、
    前記基板に設けられ、相互に接続された複数の弾性表面波共振子と
    を有し、
    前記複数の弾性表面波共振子の少なくとも１つは、相互に並列に接続された複数の分割共振子で構成されており、
    前記複数の分割共振子は、相互にＩＤＴのピッチが異なっており、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴの電極指の配列方向は相互に平行であり、
    前記複数の分割共振子のＩＤＴは、前記電極指の配列方向に対して直交する方向にずれて配置されており、
    前記複数の分割共振子のそれぞれのＩＤＴの前記電極指が配置された領域の、前記電極指の配列方向に関する位置が、前記複数の分割共振子の間で重ならないフィルタ装置。
  9. 前記複数の弾性表面波共振子はラダー型フィルタを構成しており、前記分割共振子は、ラダー型フィルタの直列腕及び並列腕の少なくとも一方に挿入されている請求項８に記載のフィルタ装置。
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