JPH1056304A - 分波器 - Google Patents

分波器

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JPH1056304A
JPH1056304A JP8212591A JP21259196A JPH1056304A JP H1056304 A JPH1056304 A JP H1056304A JP 8212591 A JP8212591 A JP 8212591A JP 21259196 A JP21259196 A JP 21259196A JP H1056304 A JPH1056304 A JP H1056304A
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dielectric
duplexer
saw
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Hiroaki Iijima
寛明 飯島
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】誘電体フィルタとSAWフィルタとを用いて、
小型化と電気的特性との両方を満足させた分波器を提供
する。 【解決手段】受信側フィルタに弾性表面波(SAW)フ
ィルタ120を用い、送信側フィルタに端子付誘電体フ
ィルタ130を用いて、1入力複数出力の構成とした。
したがって、弾性表面波フィルタ120を小型に形成で
き、かつ受信側フィルタとして用いているため、分波器
100の周波数特性も従来のものと同等の特性が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機等に
用いられる分波器に関する。
【0002】
【従来の技術】移動体通信機用等に用いられる分波器用
のフィルタとしては誘電体フィルタを用いる方式が一般
的であり、例えば特公平6−52843号公報に示され
ているものは誘電体フィルタのみによって分波器を実現
している。
【0003】一方、移動体端末の小型化に伴い、分波器
に弾性表面波(SAW)フィルタの使用が検討されてい
て、例えば、特開昭62−171327号公報には、S
AWフィルタによって分波器を構成することが提案され
ている。
【0004】SAWフィルタは誘電体フィルタに比較す
ると帯域外減衰量、帯域内挿入損夫の点で劣っている
が、誘電体フィルタに比べて小型であり、さらに、通過
帯城近傍の特性が急峻であるという特徴がある。しか
し、SAWフィルタを送信側用として用いることは耐電
力性の問題で実現されていない。一方、SAWフィルタ
の耐電力特性を向上させると挿入損失が低下する。
【0005】図15に国内デジタル携帯電話用分波器に
誘電体フィルタを用いて構成した従来の例を示す。
【0006】図15に示す受信側フィルタは誘電体フィ
ルタ401、402とチップコンデンサ406とにより
構成している。空心コイル409は受信側のインピーダ
ンス整合のための空心コイルであり、チップコンデンサ
405および空心コイル408はアンテナ側のインピー
ダンスを整合するための整合回路を構成している。
【0007】上記した受信側フィルタでは受信周波数帯
城818±8MHzで挿入損失2.5dB以下、局部発
振周波数帯域で30dB以上、イメージ周波数帯で40
dB以上が要求されるため、2.5mm角誘電体フィル
タを2素子用いてバンドパスフィルタを構成している。
【0008】また、端子付誘電体フィルタ403によっ
て送信側フィルタを構成しており、空心コイル407お
よびチップコンデンサ405はアンテナ側のインピーダ
ンスを整合するための整合回路を構成している。
【0009】なお、図15において、符号410は送信
側端子、符号411は受信側端子、符号412はアンテ
ナ端子、符号417はモジュール基板、符号418は共
通グランド、斜線部分は非導体部分をそれぞれ示してい
る。
【0010】図15に示す受信側フィルタおよび送信側
フィルタの2つのフィルタからなる分波器では、図16
に示す電気的接続図のように受信側フィルタおよび送信
側フィルタは4端子並列接続されている。
【0011】なお、図16において符号430は誘電体
フィルタ401、402およびチップコンデンサ406
からなる受信側の誘電体フィルタを、符号420は受信
側ジャイレータを、符号403は送信側のフィルタを構
成する端子付誘電体フィルタ、符号421は送信側ジャ
イレータをそれぞれ示し、コンデンサ422、423は
誘電体フィルタ401、403のアンテナ側にあるコン
デンサをそれぞれ示している。
【0012】上記送信側のフィルタでは送信周波数帯城
948±8MHzで0.7dB以下、受信帯域で20d
B以上の減衰量、送信周波数の2倍、3倍の周波数帯城
で25dB以上の減衰量が必要になる。端子付誘電体フ
ィルタ403は2.5mm角誘電体フィルタでバンドエ
リミネーションフィルタを構成し、上記の要求を満足す
る周波数特性を得ている。
【0013】受信側、送信側の各々のフィルタのアンテ
ナ側のインピーダンスは空心コイル407、408、チ
ップコンデンサ405により変換され、各々の通過周波
数帯域で逆側のフィルタのアンテナ側インピーダンスが
スミス図上実軸オープンの位置になるよう設計されてい
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、誘電体
フィルタは低挿入損失、高減衰量が得られ、周波数温度
特性もよいため、移動体通信用フィルタとして多く用い
られてきた。しかし、誘電体フィルタは大きな容積を必
要とするという問題点がある。
【0015】また、誘電体フィルタを小型化すると共振
器の無負荷Q値が下がり、結果的にフィルタ挿入損失が
悪化するという問題点がある。
【0016】従来例で示したように、2つのフィルタに
誘電体フルタを用いて構成すると、特性は満足するがフ
ィルタに要する容積が大きくなる。SAWフィルタで構
成すると、容積は小さいが送信フィルタの通過帯城挿入
損失特性がよくないという問題点がある。
【0017】しかるに、移動体通信機の小型化に伴い分
波器の小型化が要求されるが、従来の誘電体フィルタの
みで構成するときは十分に小型化することができず、S
AWフィルタのみで構成するときは小型にはなるが通過
帯域挿入損失特性がよくないという問題点がある。
【0018】本発明は、誘電体フィルタとSAWフィル
タとを用いて、小型化と電気的特性との両方を満足させ
る分波器を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項1
記載の分波器は、受信側フィルタに弾性表面波フィルタ
を用い、送信側フィルタに誘電体フィルタを用いて、一
入力複数出力の構成とすることを特徴とする。
【0020】本発明にかかる請求項2記載の分波器は、
弾性表面波フィルタと誘電体フィルタを電気的に直列接
続し、一入力複数出力の構成とすることを特徴とする。
【0021】本発明にかかる請求項3記載の分波器は、
弾性表面波フィルタと誘電体フィルタを電気的に直列接
続し、受信側フィルタに弾性表面波フィルタを用い、送
信側フィルタに誘電体フィルタを用いて、一入力複数出
力の構成とすることを特徴とする。
【0022】本発明にかかる請求項4記載の分波器は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器において、弾
性表面波フィルタは多電極フィルタであることを特徴と
する。
【0023】本発明にかかる請求項5記載の分波器は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器において、誘
電体フィルタはバンドエリミネーションフィルタである
ことを特徴とする。
【0024】本発明にかかる請求項6記載の分波器は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器において、誘
電体フィルタはリアクタンス素子で結合した複数の誘電
体フィルタであることを特徴とする。
【0025】本発明にかかる請求項7記載の分波器は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器において、弾
性表面波フィルタは多電極フィルタであり、かつ誘電体
フィルタはバンドエリミネーションフィルタであること
を特徴とする。
【0026】本発明にかかる請求項8記載の分波器は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器において、弾
性表面波フィルタは多電極フィルタであり、かつ誘電体
フィルタはリアクタンス素子で結合した複数の誘電体フ
ィルタであることを特徴とする。
【0027】本発明にかかる分波器は、SAWフィルタ
を用いているため、誘電体フィルタのみで構成した分波
器に比較して必要容積が少なくて済み、通信機を小型化
することができる。
【0028】また、本発明にかかる分波器はSAWフィ
ルタを受信側フィルタに用いているために、分波器の周
波数特性として従来のものと同等の周波数特性が得ら
れ、かつ小型化できることになる。
【0029】また、SAWフィルタを受信側フィルタに
用いているために、耐電力性能が問題にならず、送信側
フィルタには耐電力性能に優れた誘電体フィルタを用い
ているために必要な耐電力性能も確保することができ
る。通信時、大電力がSAWフィルタを通過するが送信
周波数ではSAWフィルタは励振状態でないため、単な
るインタデジタルコンデンサとして作用し、耐電力性能
を確保することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる分波器を実
施の一形態によって説明する。図1は本発明の実施の一
形態にかかる分波器の斜視図であり、図2は図1に示し
た本発明の実施の一形態にかかる分波器の電気的接続図
である。
【0031】図1および図2に示した本発明の実施の一
形態にかかる分波器100はSAWフィルタを受信側フ
ィルタとし、誘電体フィルタを送信側フィルタとして、
受信側フィルタと送信側フィルタとを4端子直列接続し
た場合の例である。
【0032】図1に示す分波器100は、モジュール基
板110上にSAWフィルタ120および端子付誘電体
フィルタ(誘電体共振器)130が装着してあり、モジ
ュール基板110上に形成した導体パターンによって電
気的に接続してある。図1において斜線部分は非導体部
分を示している。
【0033】アンテナ端子140にSAWフィルタ12
0の入力端子aが接続してあり、SAWフィルタ120
の入力側のグランド端子cはパターンL素子190を経
て、端子付誘電体フィルタ130の入出力端子e、fに
接続してある。SAWフィルタ120の出力端子bは受
信側端子150に、出力側グランド端子dは共通グラン
ド160に接続してある。
【0034】端子付誘電体フィルタ130のグランド端
子g、hは共通グランド160に接続してある。
【0035】SAWフィルタ120は多電極型の構成で
あって、図3に示すように圧電基板121上に、入力側
電極指で形成された入力側すだれ電極122a、122
b、122cと、入力側すだれ電極122aと122b
との間に出力側電極指で形成された出力側すだれ電極1
23aと、入力側すだれ電極122bと122cとの間
に出力側電極指で形成された出力側すだれ電極123b
とが形成されて構成され、入力側すだれ電極122a、
122b、122cの一方の電極指は共通に入力端子a
に接続され、入力側すだれ電極122a、122b、1
22cの他方の電極指は入力側のグランド端子cに接続
され、出力側すだれ電極123a、123bの一方の電
極指は共通に出力端子bに接続され、出力側すだれ電極
123a、123bの他方の電極指は出力側のグランド
端子dに接続されている。
【0036】SAWフィルタ120において、通過帯城
では入力側すだれ電極122a〜122cの電極指で励
振された表面波は出力側に伝送される。また、減衰帯域
では表面波は励振されず、信号は伝達されない。図4
(a)は、SAWフィルタ120の通過特性を示してい
る。図4(a)において横軸は周波数であり、縦軸は減
衰量である。
【0037】SAWフィルタ120は多電極方式である
ため、急峻な周波数選択性が得られる。また、フィルタ
帯城幅は電極指対数によって決定される。多電極のSA
Wフィルタ120のアンテナ側(端子a、c)から見た
インピーダンス特性は、分散行列の要素S11の特性図
である図4(b)に示すごとくである。
【0038】SAWフィルタ120は圧電基板121上
にすだれ電極が微細加工されているため、表面波の励振
しない減衰帯域では電極指間の容量が支配的となり、イ
ンピーダンスは容量性を示す。送信周波数帯域の入力側
インピーダンスは図4(b)中におけるAの位置でスミ
ス図上容量性領域のショート付近にある。
【0039】図1に示したようにSAWフィルタ120
の入力端子aはアンテナ端子140に直接接続されてお
り、SAWフィルタ120の入力側グランド端子cはパ
ターンL素子190を経て、端子付誘電体フィルタ13
0の入出力端子e、fに接続されている。また、SAW
フィルタ120の出力端子bは受信側端子150に接続
されており、出力側グランド端子dは共通グランド16
0に接続されている。
【0040】ここで、図1のパターンL素子190は受
信側のSAWフィルタ120と送信側の端子付誘電体フ
ィルタ130とを4端子直列接続するために挿入されて
いる。パターンL素子190はスミス図上実軸ショート
の位置に、すなわち図4(b)中のA位置をA″位置に
インピーダンス変換する。この変換により送信波の受信
側への回り込みが防止され送信波は効率よくアンテナ側
に伝送される。パターンL素子190は少ないリアクタ
ンス値で済むため、通過帯域におけるインピーダンスは
ほとんど変化することもない。
【0041】図1におけるパターンL素子190は図8
に示すようにアンテナ端子140とSAWフィルタ12
0の入力端子aとの間に接続しても同じ効果が得られ
る。またモジュール基板110上の導体パターンを工夫
して、図9の一点鎖線の内部部分に模式的に示すように
アンテナ端子140からSAWフィルタ120の入力端
子aまでの伝送線路とSAWフィルタ120の入力側グ
ランド端子cから端子付誘電体フィルタ130の入力端
子eまでの伝送線路を接近させることにより50Ωに整
合させることができる。このように伝送線路でインピー
ダンス整合を実現すれば、通過帯域のインピーダンスは
全く変化しないため、より好都合である。
【0042】次に端子付誘電体フィルタ130について
説明する。端子付誘電体フィルタ130は図5に示すよ
うに、ほぼ直方体の誘電体部材131によって形成さ
れ、誘電体部材131のほぼ中心部に断面円形状の貫通
した中空部132を有し、該中空部132表面に内導体
が形成され、かつ誘電体部材131の表面には一方の側
面を除き外導体が形成されている。端子付誘電体フィル
タ130の端子構造を3角図法に基づき図5に示してい
る。図5において面α、β、γ、δ、εはそれぞれ平面
図、正面図、底面図、左側面図、右側面図を示し、斜線
部は非導体部133を示している。
【0043】端子付誘電体フィルタ130の非導体部1
33によって外導体の一部に誘電体の外導体と電気的に
絶縁する島状の端子Gが形成してあり、端子Gが入出力
端子e、fとなり、島状の端子Gと非導体部133によ
り絶縁されて形成された端子Hがグランド端子g、hと
なる。
【0044】島状の端子Gと端子付誘電体フィルタ13
0の内導体間に静電容量C1が形成される。内導体は外
導体と1/4波長共振器D1を形成する。1/4波長共
振器D1が誘導性を示す周波数で静電容量C1と1/4
波長共振器D1とは直列共振し、直列共振周波数fpの
信号波を減衰させ、誘電体バンドエリミネーションフィ
ルタとなる。
【0045】また、1/4波長共振器D1が共振する周
波数fsではインピーダンスは整合状態となり信号波は
通過する。一方、島状の端子Gと端子Hとの間には静電
容量C2が形成され、周波数fsは静電容量C2によっ
て周波数の低い方向にシフトする。
【0046】そこで、端子付誘電体フィルタ130の電
気的等価回路は図6(a)に示す如くであり、通過特性
は図6(b)に示すごとくである。
【0047】端子付誘電体フィルタ130の通過特性は
図4(d)に示すごとくであり、インピーダンス特性は
分散行列の要素S11の特性図である図4(e)に示す
ごとくである。なお、図4(d)は図6(b)を再記し
たものである。
【0048】端子付誘電体フィルタ130において、受
信周波数帯域では1/4波長共振器D1と静電容量C1
が直列共振し、端子付誘電体フィルタ130の入力側か
ら見たインピーダンスはスミス図上ショートとなり、受
信信号の送信側への回り込みを防ぎ受信信号を効率よく
受信側へ送る。また、端子付誘電体フィルタ130にお
いて、送信周波数帯域では1/4波長共振器D1および
静電容量C2が並列共振するため整合状態となり、送信
信号は効率よく送信される。
【0049】なお、端子付誘電体フィルタ130の端子
D、すなわち入出力端子e、fはパターンL素子190
に接続され、さらに送信側端子170に接続されてい
る。また、端子付誘電体フィルタ130の端子H、すな
わちグランド端子g、hはモジュール基板110上の共
通グランド160に接続されている。
【0050】なお、モジュール基板110の裏側パター
ンは全てグランドであり、共通グランド160とスルー
ホールを介し接続されている。
【0051】上記のように構成された本発明の実施の一
形態にかかる分波器100の作用について受信周波数帯
城、送信周波数帯域、その他の帯域での作用について説
明する。
【0052】まず、受信周波数(818±8MHz)で
の動作を説明する。
【0053】送信側フィルタである端子付誘電体フィル
タ130は内部で一体化された直列共振用の静電容量C
1と1/4波長共振器D1を有する。
【0054】受信周波数帯城では静電容量C1と1/4
波長共振器D1が直列共振するため、端子付誘電体フィ
ルタ130の入力端子eとグランド端子gとからみたイ
ンピーダンスは図4(e)で示すスミス図上ショートの
位置Cとなる。
【0055】一方、SAWフィルタ120は励振状態と
なり、通過インピーダンスは非常に低くなる(図4
(b)においてBの位置)。つまり、アンテナ端子14
0から入力された受信波はSAWフィルタ120を通過
し、受信側端子150を経て受信回路に伝送される。ま
た、送信側フィルタである端子付誘電体フィルタ130
の入力端子eとグランド端子gとから見たインピーダン
スがショートであるため、受信波の送信側への漏洩は極
力抑えられる。
【0056】さらに、パターンL素子190が分波器1
00に付加されている。パターンL素子190のリアク
タンス値は小さいため、通過帯域のインピーダンスを大
きく変化させることはない。
【0057】したがって、アンテナ端子140からの受
信波は効率よく受信側へ伝送され、送信側へは伝送され
ない。
【0058】次に、送信周波数(948±8MHz)で
の動作を説明する。
【0059】送信周波数では、送信側フィルタである端
子付誘電体フィルタ130の内部の1/4波長共振器D
1は静電容量C2と共に並列共振状態になり、端子付誘
電体フィルタ130の出力端子fおよびグランド端子h
側、入力端子eおよびグランド端子g側からみたインピ
ーダンスは整合状態になり、図4(e)においてDの位
置となる。
【0060】一方、SAWフィルタ120は送信周波数
において入力端子aとグランド端子c側からみたインピ
ーダンスは図4(b)に示すようにスミス図上のAの位
置にあるが、パターンL素子190により位相回転させ
られ、スミス図上ショートの位置A″となる。Aがスミ
ス図上ショートに非常に近いため、パターンL素子19
0は極く短いパターンでインピーダンス変換ができる。
パターンL素子190のリアクタンス値は小さいため、
通過帯城のインピーダンスを変化させることはない。
【0061】SAWフィルタ120の送信帯城でのイン
ピーダンスA″は略ショートであるため、パターンL素
子190から入力され端子付誘電体フィルタ130を通
過した送信信号はアンテナ端子140に効率よく伝送さ
れ、出力される。
【0062】そのときのSAWフィルタ120の入力側
すだれ電極122a〜122cおよび出力側すだれ電極
123a〜123bの電極指は励振状態ではなく、SA
Wフィルタ120の入力端子aとグランド端子cとの間
のインピーダンスは非常に高くなり、送信波は受信側へ
伝送されない。
【0063】次に、受信周波数帯域および送信周波数帯
域の他の周波数領域における動作について説明する。
【0064】まず、受信周波数帯城より低い周波数領域
において、端子付誘電体フィルタ130の入力端子eと
グランド端子g側から端子付誘電体フィルタ130をみ
ると容量性であり、SAWフィルタ120の入力端子a
と入力側グランド端子cとからSAWフィルタ120を
見ると容量性または誘導性となって、あるインピーダン
スを持っている。しかし、通信機の内部からこの周波数
が送信されることはないため、これらは問題にならな
い。アンテナ端子140から受信側は、SAWフィルタ
120は電極指が励振しない状態であり、受信側へ信号
は通過せず、減衰する。
【0065】次に送信周波数帯域より高い周波数領域に
おいてアンテナ端子140側から送信側を見ると、SA
Wフィルタ120の入力端子aと入力側グランド端子c
との間のインピーダンスは誘導性となり、さらに端子付
誘電体フィルタ130は容量性となるため、ローパスフ
ィルタが形成される。つまり、送信波の周波数の2倍
波、3倍波は減衰させることができ都合がよい。アンテ
ナ端子140から受信側は、SAWフィルタ120は電
極指が励振しない状態であり、受信側へ信号は通過せ
ず、減衰する。
【0066】以上のように本発明の実施の一形態にかか
る分波器100は良好な分波器として作用し、図7に本
発明の実施の一形態にかかる分波器100の周波数特性
を示す。
【0067】以上のように端子付誘電体フィルタ130
を送信側フィルタとし、SAWフィルタ120を受信側
フィルタとして各々を4端子直列接続して構成すること
により、周波数特性を劣化させることなく、非常に小型
な分波器100が実現できることになる。
【0068】ここで、従来例の場合と比較する。部品点
数は図15に示す誘電体フィルタのみで構成した場合、
誘電体フィルタ(2.5mm角×長さ9mm)が3個
(401、402、403)、空心コイル(3.6mm
×1.0mm×厚さ1.6mm)が3個(407、40
8、409)、チップコンデンサ(1.6mm×0.8
mm)が2個(405、406)で合計8個を必要とす
る。これに対して、図1に示す分波器100の場合で
は、SAWフィルタ(3.2mm×2.5mm×厚さ
0.9mm)が1個(120)と端子付誘電体フィルタ
(2.5mm角×長さ9mm)が1個(130)の合計
2個のみで済む。
【0069】また、部品実装面積は部品のみの占有面積
で図15に示した誘電体フィルタ構成の場合、81mm
2 必要であるが、これに対して、図1に示す分波器10
0では34mm2 で済み、1/2以上の小型化がなされ
る。
【0070】受信側には小型であるSAWフィルタ12
0を用い、送信側には耐電力性能に優れた端子付誘電体
フィルタ130を用いて分波器100を構成することに
より、特性は従来のもののままで容積を従来のものの半
分程度まで小型化できることになる。
【0071】従来の誘電体フィルタのみを用いたとき
は、誘電体フィルタを4端子直列接続で構成することは
入力側と出力側のグランドを独立化することが構造上困
難であり、フィルタ特性上も不利となる。
【0072】これに対して、SAWフィルタ120のす
だれ電極は入力側、出力側を独立化することができるた
め、4端子直列接続ができることになる。さらに多電極
型のSAWフィルタ120は電極間容量が大きくなるた
め、減衰帯城のインピーダンスがショートに近くなり、
4端子直列的に接続し易いという効果もある。
【0073】また、端子付誘電体フィルタ130に島状
の端子Gを設け、バンドエリミネーションフィルタを構
成することができる。このフィルタは伝送線路に対し、
並列腕に接続することで直列共振時はスミス図上ショー
ト、並列共振時は50Ω整合と4端子直列接続構成に適
しているものとなる。
【0074】多電極型のSAWフィルタ120と島状の
端子G付の端子付誘電体フィルタ130とを組み合わせ
ることより、インピーダンス変換回路を大幅に簡略化し
た分波器100となる。
【0075】次に本発明の実施の一形態の第1変形例に
かかる分波器について説明する。
【0076】図10は本発明の実施の一形態の第1変形
例にかかる分波器の斜視図であり、図11は本発明の実
施の一形態の第1変形例にかかる分波器の電気的接続図
である。
【0077】本発明の実施の一形態の第1変形例にかか
る分波器200において、本発明の実施の一形態にかか
る分波器100と同一の構成要素には同一の符号を付し
て重複を避けるためその説明は省略する。なお、斜線部
は非導体部を示している。
【0078】本発明の実施の一形態の第1変形例にかか
る分波器200は、受信側フィルタとしてSAWフィル
タ120を用い、送信側フィルタとして端子付誘電体フ
ィルタ130を用いて、SAWフィルタ120と端子付
誘電体フィルタ130とを4端子並列接続して、分波器
200を構成した場合の例である。
【0079】分波器200においては、端子付誘電体フ
ィルタ130は送信周波数帯域でインピーダンス整合
し、受信周波数帯域で入力インピーダンスはスミス図上
実軸オープンの位置にあり、SAWフィルタ120は受
信周波数帯域でインピーダンス整合し、送信周波数帯域
でスミス図上実軸オープンの位置にあるような特性にす
る必要がある。このために、アンテナ端子140と、S
AWフィルタ120の入力端子a、グランド端子cとの
間にチップコンデンサ221、222および空心コイル
223からなる受信周波数帯域でジャイレータ回路22
5が接続してあり、アンテナ端子140と、端子付誘電
体フィルタ130の入力端子e、グランド端子gとの間
にチップコンデンサ222と空心コイル224を有する
ジャイレータ回路226が接続してある。なお、ジャイ
レータ回路226を構成するコンデンサ227は端子付
誘電体フィルタ130の入力端子eとグランド端子g間
の静電容量である。
【0080】本発明の実施の一形態の第1変形例にかか
る分波器200の作用を説明する。
【0081】SAWフィルタ120は圧電基板121上
にすだれ電極122a〜122c、123a、123b
が微細加工されているため、表面波の励振しない減衰帯
城では電極指間の静電容量が支配的となり、インピーダ
ンスは容量性を示す。送信周波数帯域の入力側インピー
ダンスは図4(b)におけるAの位置でスミス図上容量
性領域のショート付近にある。
【0082】送信側フィルタである端子付誘電体フィル
タ130と4端子並列接続するためには、SAWフィル
タ120のアンテナ側にジャイレータ回路225で示す
π型回路を付加し、スミス図上実軸オープンの位置にイ
ンピーダンス変換する。π型回路を用いることにより、
通過帯城のインピーダンスが変化することはない。送信
周波数帯域におけるインピーダンスをスミス図上オープ
ンの位置にすることにより送信波の受信側への回り込み
が防がれて送信波が効率よくアンテナ端子140側に伝
送される。
【0083】図4(c)はインピーダンス変換後のSA
Wフィルタ120の入力端子aとグランド端子cとから
見たSAWフィルタ120のインピーダンスを示す。
【0084】端子付誘電体フィルタ130の通過特性と
インピーダンス特性は図4(d)と図4(e)に示した
とおりである。受信周波数帯城では1/4波長共振器D
1と静電容量C1が直列共振し、入力側から見たインピ
ーダンスはスミス図上ショート、送信周波数帯域では1
/4波長共振器D1および静電容量C2が並列共振する
ため、整合状態となる。
【0085】送信側フィルタである端子付誘電体フィル
タ130も受信側フィルタであるSAWフィルタ120
と並列接続するため、端子付誘電体フィルタ130のア
ンテナ側にジャイレータ回路226に示すπ型回路を付
加し、送信周波数帯域のインピーダンスはそのままに受
信周波数帯城のインピーダンスをスミス図上実軸オープ
ンの位置に変換する。この変換により受信波の送信側へ
の漏洩が防がれて受信波は効率よく受信側に伝送される
ことになる。図4(f)にインピーダンス変換後の端子
付誘電体フィルタ130のインピーダンス特性を示す。
【0086】上記したように4端子並列接続の場合もS
AWフィルタ120と端子付誘電体フィルタ130とπ
型インピーダンス変換回路とによって、受信波の送信側
への回り込みがなく、送信信号の受信側への回り込みの
ない分波器200を構成することができる。この分波器
200の周波数特性は図12に示すごとくである。
【0087】以上のように端子付誘電体フィルタ130
を送信側フィルタとし、SAWフィルタ120を受信側
フィルタとして各々を4端子並列接続して構成すること
により、周波数特性を従来よりも劣化させることなく、
非常に小型な分波器200が実現されることになる。
【0088】次に本発明の実施の一形態の第2変形例に
かかる分波器について説明する。
【0089】図13は本発明の実施の一形態の第2変形
例にかかる分波器の斜視図であり、図14は本発明の実
施の一形態の第2変形例にかかる分波器の電気的接続図
である。
【0090】本発明の実施の一形態の第2変形例にかか
る分波器300において、本発明の実施の一形態にかか
る分波器100と同一の構成要素には同一の符号を付し
て重複を避けるためその説明は省略する。なお、斜線部
は非導体部を示している。
【0091】本発明の実施の一形態の第2変形例にかか
る分波器300は、受信側フィルタとしてSAWフィル
タ120a、120bを直列接続して用い、送信側フィ
ルタとして端子付誘電体フィルタ130a、130bを
空心コイル331で結合して用い、直列接続されたSA
Wフィルタ120a、120bと空心コイル331にて
結合された端子付誘電体フィルタ130a、130bと
を4端子並列接続して、分波器300を構成した場合の
例である。
【0092】ここで、SAWフィルタ120aはSAW
フィルタ120と同一の特性に設定し、SAWフィルタ
120bはSAWフィルタ120と略同様の特性に設定
してあり、端子付誘電体フィルタ130aおよび130
bは端子付誘電体フィルタ130と同一の特性に設定し
てある。
【0093】分波器300においても送信側、受信側共
に広帯域なフィルタ特性が得られる。
【0094】この場合も同等の分波器を誘電体フィルタ
で構成でした場合に比較して容積が小さく、また、同等
の分波器をSAWフィルタで構成した場合に比較して周
波数特性をよくすることができる。また、SAWフィル
タ120a、120b、端子付誘電体フィルタ130
a、130bのように2つずつ直列接続して構成したた
め、フィルタ設計の自由度が増大することになる。
【0095】
【発明の効果】以上説明したように本発明の分波器によ
れば、送信側フィルタを誘電体フィルタで構成し、受信
側フィルタをSAWフィルタで構成することによって、
分波器に必要とされる容積が大幅に減少する効果が得ら
れる。
【0096】また、本発明の分波器によれば、SAWフ
ィルタと誘電体フィルタを直列接続することで両フィル
タのアンテナ側におけるインピーダンス変換回路を簡略
化することができ、部品点数を減らすことができるとい
う効果が得られ、この結果、フィルタの挿入損失は減少
するという効果も得られる。
【0097】さらに、本発明の分波器によれば、SAW
フィルタを多電極SAWフィルタとし、誘電体フィルタ
をバンドエリミネーションフィルタとすることによりイ
ンピーダンス変換回路をほぼなくすことができ、フィル
タの挿入損失が減少すると共に、大幅な小型化が可能と
なる。
【0098】さらにまた、本発明の分波器をアンテナ共
用器モジュールというような形態ではなく、無線機の基
板にSAWフィルタと誘電体フィルタを直接実装して、
分波器を構成することが可能となる。このように、モジ
ュールという形で構成せずに済むため、分波器を安価に
構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態にかかる分波器の斜視図
である。
【図2】本発明の実施の一形態にかかる分波器の電気的
接続図である。
【図3】本発明の実施の一形態にかかる分波器に用いる
SAWフィルタの電極パターンを示す模式図である。
【図4】本発明の実施の一形態にかかる分波器の作用の
説明に供する特性図である。
【図5】本発明の実施の一形態にかかる分波器に用いる
端子付誘電体フィルタの構成を示す図である。
【図6】本発明の実施の一形態にかかる分波器に用いる
端子付誘電体フィルタの電気的等価回路図および周波数
特性図である。
【図7】本発明の実施の一形態にかかる分波器の周波数
特性図である。
【図8】本発明の実施の一形態にかかる分波器における
パターンL素子の位置を変更したときの電気的接続図で
ある。
【図9】本発明の実施の一形態にかかる分波器における
パターンL素子に代わって伝送線路によったときの電気
的接続図である。
【図10】本発明の実施の一形態の第1変形例にかかる
分波器の斜視図である。
【図11】本発明の実施の一形態の第1変形例にかかる
分波器の電気的接続図である。
【図12】本発明の実施の一形態の第1変形例にかかる
分波器の周波数特性図である。
【図13】本発明の実施の一形態の第2変形例にかかる
分波器の斜視図である。
【図14】本発明の実施の一形態の第2変形例にかかる
分波器の電気的接続図である。
【図15】従来例の分波器の斜視図である。
【図16】従来例の分波器の電気的接続図である。
【符号の説明】
100、200、300 分波器 110 モジュール基板 120、120a、120b SAWフィルタ 130、130a、130b 端子付誘電体フィルタ 140 アンテナ端子 150 受信側端子 160 共通グランド 170 送信側端子 190 パターンL素子 221、222 チップコンデンサ 223、224、331 空心コイル 225、226 ジャイレータ回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信側フィルタに弾性表面波フィルタを用
    い、送信側フィルタに誘電体フィルタを用いて、一入力
    複数出力の構成とすることを特徴とする分波器。
  2. 【請求項2】弾性表面波フィルタと誘電体フィルタを電
    気的に直列接続し、一入力複数出力の構成とすることを
    特徴とする分波器。
  3. 【請求項3】弾性表面波フィルタと誘電体フィルタを電
    気的に直列接続し、受信側フィルタに弾性表面波フィル
    タを用い、送信側フィルタに誘電体フィルタを用いて、
    一入力複数出力の構成とすることを特徴とする分波器。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器
    において、弾性表面波フィルタは多電極フィルタである
    ことを特徴とする分波器。
  5. 【請求項5】請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器
    において、誘電体フィルタはバンドエリミネーションフ
    ィルタであることを特徴とする分波器。
  6. 【請求項6】請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器
    において、誘電体フィルタはリアクタンス素子で結合し
    た複数の誘電体フィルタであることを特徴とする分波
    器。
  7. 【請求項7】請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器
    において、弾性表面波フィルタは多電極フィルタであ
    り、かつ誘電体フィルタはバンドエリミネーションフィ
    ルタであることを特徴とする分波器。
  8. 【請求項8】請求項1乃至3のいずれかに記載の分波器
    において、弾性表面波フィルタは多電極フィルタであ
    り、かつ誘電体フィルタはリアクタンス素子で結合した
    複数の誘電体フィルタであることを特徴とする分波器。
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