JPH066111A - 複合デュプレックスフィルタ - Google Patents

複合デュプレックスフィルタ

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JPH066111A
JPH066111A JP4159298A JP15929892A JPH066111A JP H066111 A JPH066111 A JP H066111A JP 4159298 A JP4159298 A JP 4159298A JP 15929892 A JP15929892 A JP 15929892A JP H066111 A JPH066111 A JP H066111A
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filter
impedance
saw
duplexer
frequency band
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Izumi Nakada
和泉 中田
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 携帯電話機無線機部デュプレクス・フィルタ
の受信側に小型・軽量のＳＡＷフィルタを用いることに
より、デュプレクサさらには、携帯電話機の小型化を図
る。 【構成】 ＳＡＷ・誘電体複合デュプレクサは、受信側
高周波フィルタとしてＳＡＷフィルタ、送信側高周波フ
ィルタには誘電体フィルタ、これらを実装する基板から
構成されている。送受とアンテナは伝送線路で接続され
ていて、その長さは送受互いの周波数において高インピ
ーダンスとなるように決められている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、無線通信機のデュプ
レクスフィルタの小型化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車電話及び、携帯電話機
の無線通信機のデュプレクサには誘電体フィルタを用い
るのが一般的である。誘電体フィルタは体積が大きく、
小型化されている無線機で大きな部分を占めるようにな
っている。誘電体デュプレクサは基本的には受信側バン
ド・パス・フィルタ及び、送信側バンド・パス・フィル
タまたはバンド・イルミネーション・フィルタによって
構成されている。
【０００３】図２１は米国特許第4954796 号に示された
従来の誘電体デュプレクサの一例である。図２１におい
て、誘電体デュプレクサは送信側１、受信側８の二つの
誘電体ブロックから成り、送信側誘電体の出力端子と受
信側誘電体の入力端子をアンテナ端子−７に接続する伝
送線路は実装基板上のストリップライン９，10を用い、
これらは送信受信の互いの周波数において高インピーダ
ンスとなる長さに決められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来まで
のデュプレクサは送信受信共に複数の誘電体共振器から
なる誘電体フィルタで構成されていた。例えば、送信側
デュプレクスフィルタは４段の共振器を持ち、受信側デ
ュプレクス・フィルタは５段の共振器を持っている。誘
電体共振器の半径とフィルタの挿入損失には反比例の関
係があって、挿入損失を小さくするためには誘電体共振
器の半径を大きくすることが必要で形状の増大につなが
るという問題点があった。挿入損失の低減化は、結局誘
電体フィルタの形状を増大し、上記の誘電体フィルタの
小型化を望むことはできない。
【０００５】この発明は上記のような誘電体デュプレク
サの形状の限界という問題点を解消するためになされた
ものでデュプレクサの受信部に小型軽量の表面弾性波素
子（ＳＡＷ）フィルタを用いたＳＡＷ誘電体複合デュプ
レクサを作ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】デュプレクサの小型化と
いう課題を解決するために、無線通信機のデュプレクサ
の受信フィルタとして従来の誘電体フィルタの代わりに
ＳＡＷフィルタを使用する。ＳＡＷフィルタの小型か
つ、軽量薄型の特徴を利用し、デュプレクス・フィルタ
として利用する。
【０００７】
【作用】この発明におけるＳＡＷ誘電体複合デュプレク
サは、小型軽量のＳＡＷフィルタの採用によりデュプレ
クサが小型化し、従来の誘電体デュプレクサに比べ、体
積も質量も半分以下になっている。
【０００８】
【実施例】実施例１．この発明の一実施例を図１で説明
する。自動車電話及び、携帯電話機に用いられている80
0 ＭＨｚ帯のデュプレクサについて述べる。図に示すよ
うにフィルタの小型化のためにＳＡＷフィルタを用い
る。ここで無線通信機の送信出力は通常約0.6 Ｗと大き
く、最大許容電力の少ないＳＡＷフィルタはそれに耐え
得ることができないため、今のところＳＡＷフィルタの
使用は受信側のみとする。本発明に係わるＳＡＷ誘電体
複合デュプレクサは送信側バンドパス・フィルタ１と受
信側ＳＡＷフィルタ２を主要部とし、これらを伝送線路
５，６にてアンテナ端子７と結合させて構成している。
【０００９】ＳＡＷフィルタの原理を図２で説明する。
圧電体基板21の表面には送信側くし形電極22および受信
側くし形電極23が設けられている。送信側くし形電極22
に高周波電界24を印加すると、圧電体の作用により表面
弾性波ＳＡＷが発生して圧電体を電播する。受信側くし
形電極23に達した表面弾性波ＳＡＷは、圧電体の作用に
より高周波電界に変換され、出力端子25からとり出され
る。くし形電極の間隔ｄや幅ｈ、交互幅ｗによって周波
数特性が決定される。
【００１０】ＳＡＷ誘電体複合デュプレクサの製造方法
を図３で説明する。デュプレクサとして機能するために
は、送信周波数帯においては、送信側の誘電体フィルタ
１は低インピーダンスで且つ受信側ＳＡＷフィルタ２は
高インピーダンスでなければならない。また、受信周波
数帯においては、受信側ＳＡＷフィルタ２は低インピー
ダンスで且つ送信側誘電体フィルタは高インピーダンス
でなければならない。
【００１１】まず、ＳＡＷフィルタ２はインピーダンス
50Ωに整合されてないので、コイル４とコンデンサ３を
両側に接続することによって、点Ｂでインピーダンス50
Ωにあわせる。スミスチャート上で受信帯域をＶＳＷＲ
２以内になるようにする。調整前のスミスチャートは図
４のようになる。ＴＸH ，ＴＸL は送信周波数帯での最
大および最小インピーダンス、ＲＸH ，ＲＸL は受信周
波数帯での最大および最小インピーダンスである。受信
側ＳＡＷフィルタとしては送信周波数帯でのインピーダ
ンスＴＸH ，ＴＸL は高インピーダンスにしなければな
らない。つぎに、ＳＡＷフィルタに入る波の送信帯域が
結合点ＡにおいてＯＰＥＮとなるように同軸ケーブル６
の長さを調節しながら、スミスチャート上の位相を図５
の状態になるように回す。つまり、送信周波数帯でのイ
ンピーダンスＴＸH ，ＴＸL をスミスチャート上で無限
大となる位置にもってくる。
【００１２】送信側誘電体フィルタに関しては、あらか
じめインピーダンス50Ωに整合されているため、ＳＡＷ
フィルタのようにコイルとコンデンサによる整合は必要
ないが、受信側と同様にして受信帯域が結合点ＡでＯＰ
ＥＮになるように、同軸ケーブル５の長さを調節する。
送信側誘電体フィルタのインピーダンスを図８に示す。
図９はアンテナから誘電体フィルタを見た回路図であ
る。こうして相互の周波数帯域のインピーダンスによる
影響を抑える。最後に二つの同軸ケーブルを点Ａにてつ
なぎ、これをアンテナ端子７とし、ＳＡＷ誘電体複合デ
ュプレクサを作る。ＳＡＷフィルタを用いたデュプレク
サは従来のデュプレクサに比べ体積、質量共に約１／３
となり、デュプレクサの小型化に効果的である。図６
は、図３のＢ点からＳＡＷフィルタ２側を見た回路図、
図７は図３のＡ点からＳＡＷフィルタ２側を見た回路図
である。
【００１３】実施例２．以下、この発明の他の実施例を
図１０で示し説明する。ＳＡＷフィルタ２の両側にイン
ピーダンス整合用のコイル４、コンデンサ３を接続し、
受信側デュプレクスフィルタとする。送信側デュプレク
スフィルタは誘電体フィルタ１を使う。相互の周波数帯
域インピーダンスによる影響を抑えるために長さの決め
られた二つの基板上のストリップライン９，10をつけ、
この送受とアンテナ端子７をつなぐことによって無線機
部ＳＡＷ誘電体複合デュプレクサを作る。ストリップラ
インの長さは送受互いの周波数で高インピーダンスとな
る長さになっている。また、ストリップラインは同軸ケ
ーブルに比べ、バラツキが少なく、コストも安い等の利
点がある。
【００１４】実施例３．図１１に示す実施例は、実施例
１とフィルタの整合などは同様で、アンテナ端子７と各
フィルタ１，２をつなぐ伝送線路としてストリップライ
ン９，10に代えてコイルとコンデンサと抵抗を組み合わ
せた整合回路11にしたものである。
【００１５】実施例４．受信側に、はじめからインピー
ダンス50ΩになっているＳＡＷフィルタ13を用いればコ
イルとコンデンサによる整合は必要ない。この実施例を
図１２に示す送信側は誘電体フィルタ１を使う。同軸ケ
ーブル５，６でこれらをつないでＳＡＷ誘電体複合デュ
プレクサを作る。
【００１６】実施例５．実施例４と同様に50ΩのＳＡＷ
フィルタ13を用いる。送信部および受信部のストリップ
ライン９，10をつないでＳＡＷ誘電体複合デュプレクサ
を作る。図１３にこの実施例を示す。
【００１７】実施例６．実施例５と同様に50ΩのＳＡＷ
フィルタ13を用いる。送信部と受信部は整合回路11でつ
ないだＳＡＷ誘電体複合デュプレクサを作る。図１４に
この実施例を示す。
【００１８】以上の実施例１〜６はＳＡＷフィルタを受
信側にのみ設けるものであるが、図１５に示すように送
信受信両方にＳＡＷフィルタを用いることも可能であ
る。この場合、送信側ＳＡＷフィルタ12は送信出力に耐
え得るように作製しなければならない。送受ともに、コ
イル４とコンデンサ３をフィルタの両側に接続すること
によってインピーダンスの整合をする。各フィルタをつ
なぐ部分に同軸ケーブル５，６をつけ、この送信端と受
信端とをつなぐことによってこれをアンテナ端子−７と
し、無線機部ＳＡＷデュプレクサを作る。図１６に示す
ように、アンテナ７と各フィルタをつなぐ部分に基板上
のストリップライン９，10を用いることもできる。図１
７に示すように、アンテナ７と各フィルタをつなぐ部分
にコイルとコンデンサと抵抗を組み合せた整合回路11を
用いたＳＡＷデュプレクサとすることもできる。図１８
に示すように、送信受信両側にはじめからインピーダン
ス50ΩになっているＳＡＷフィルタ13, 14を用いても良
い。送信部と受信部は同軸ケーブル５，６でつないでＳ
ＡＷデュプレクサを作る。図１９に示すように送信部と
受信部をストリップライン９，10でつないでＳＡＷデュ
プレクサを作ることもできる。図２０に示すように送信
部と受信部を整合回路11でつないだＳＡＷデュプレクサ
を作ることもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、無線
通信機のデュプレクサの受信側フィルタをＳＡＷフィル
タにしてＳＡＷ誘電体複合デュプレクサとしたので、従
来に比べ、デュプレクサの体積質量共に半分以下とな
り、安価であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＳＡＷ誘電体複合デュ
プレクサを示す斜視図である。
【図２】ＳＡＷフィルタの原理を示す斜視図である。
【図３】本発明のＳＡＷ誘電体複合デュプレクサの回路
図である。
【図４】ＳＡＷフィルタの調整前のインピーダンスを示
すスミスチャートである。
【図５】ＳＡＷフィルタの調整後のインピーダンスを示
すスミスチャートである。
【図６】図３の点Ｂから受信部を見た回路図である。
【図７】図３の点Ａから受信部を見た回路図である。
【図８】送信側に同軸ケーブルをつけた後のスミスチャ
ート図である。
【図９】送信側に同軸ケーブルをつけた後の回路図であ
る。
【図１０】本発明の実施例２．を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３．を示す図である。
【図１２】本発明の実施例４．を示す図である。
【図１３】本発明の実施例５．を示す図である。
【図１４】本発明の実施例６．を示す図である。
【図１５】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図１６】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図１７】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図１８】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図１９】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図２０】送信部と受信部の両方にＳＡＷフィルタを用
いたデュプレクサを示す図である。
【図２１】従来の誘電体デュプレクサを示す図である。
【符号の説明】
１ 送信側誘電体フィルタ ２ 受信側ＳＡＷフィルタ ３ コンデンサ ４ コイル ５ 送信側同軸ケーブル ６ 受信側同軸ケーブル ７ アンテナ端子 ８ 受信側誘電体フィルタ ９ 送信側ストリップライン 10 受信側ストリップライン 11 整合回路 12 送信側ＳＡＷフィルタ 13 50Ω受信側ＳＡＷフィルタ 14 50Ω送信側ＳＡＷフィルタ 21 圧電体基板 22 くし形電極 23 くし形電極 24 高周波電界 25 出力端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の（ａ）〜（ｅ）を備えた複合デュ
    プレックスフィルタ。 （ａ）誘電体からなる送信側高周波フィルタ （ｂ）送信側高周波フィルタとアンテナとの間に設けら
    れ、送信周波数帯で低インピーダンスで且つ受信周波数
    帯で高インピーダンスとなる第１の伝送線路 （ｃ）表面弾性波素子からなる受信側高周波フィルタ （ｄ）受信側高周波フィルタとアンテナとの間に設けら
    れ、受信周波数帯で低インピーダンスで且つ送信周波数
    帯で高インピーダンスとなる第２の伝送線路 （ｅ）送信側高周波フィルタ、受信側高周波フィルタ、
    第１の伝送線路および第２の伝送線路を設けた基板
  2. 【請求項２】 第１の伝送線路および第２の伝送線路が
    同軸ケーブルで構成される請求項１に記載の複合デュプ
    レックスフィルタ。
  3. 【請求項３】 第１の伝送線路および第２の伝送線路が
    マイクロ波ストリップ線で構成される請求項１に記載の
    複合デュプレックスフィルタ。
JP4159298A 1992-06-18 1992-06-18 複合デュプレックスフィルタ Pending JPH066111A (ja)

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CA002097944A CA2097944C (en) 1992-06-18 1993-06-08 Composite duplex filter
AU40199/93A AU658302B2 (en) 1992-06-18 1993-06-10 Composite duplex filter
EP93304735A EP0575174A1 (en) 1992-06-18 1993-06-17 Composite duplex filter
US08/350,037 US5515015A (en) 1992-06-18 1994-11-28 Transceiver duplex filter utilizing saw filter

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