JPWO2014168162A1 - 高周波モジュール - Google Patents

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Abstract

高周波モジュール（１１）のフィルタ部（２０）は第１、第２シリーズ接続端子（Ｐ２１，Ｐ２２）に直列接続された複数のＳＡＷ共振子（２０１−２０８）と、第１、第２シャント接続端子（Ｐ２３１，Ｐ２３２，Ｐ２４）と、複数のＳＡＷ共振子（２１１−２１４）を備える。ＳＡＷ共振子（２１１）の一方端は、接続導体（３１１）を介してＳＡＷ共振子（２０２，２０３）の接続点に接続されており、ＳＡＷ共振子（２１１）の他方端は、接続導体（３１２）を介して、第１シャント接続端子（Ｐ２３１）に接続されている。第１シャント接続端子（Ｐ２３１）は、インダクタ（５０）を介してグランドに接続されている。第２シリーズ接続端子（Ｐ２２）と第２外部接続端子（Ｐ２）との間には、整合素子（４２）が接続されている。整合素子（４２）は、接続導体（３１１）に誘導性結合または容量性結合している。

Description

本発明は、複数のフィルタ素子を備えた高周波モジュールに関するものである。
無線通信機能を備える携帯機器等では、所望周波数の高周波信号のみを通過し、当該所望周波数以外の高周波信号を減衰させるために、フィルタ回路を備えている。
例えば、特許文献１には、ＳＡＷフィルタを複数備えたフィルタ回路が記載されている。具体的に、特許文献１のフィルタ回路は、入力端子と出力端子との間に、複数のＳＡＷフィルタが直列接続されている。直列接続された各ＳＡＷフィルタを接続する接続経路とグランドとの間にも、それぞれＳＡＷフィルタが接続されている。
特許文献１に記載のフィルタ回路は、通過帯域外の減衰特性を改善するために、インダクタもしくはインダクタとキャパシタの直列回路（補正回路と称する）を、ＳＡＷフィルタの直列回路に対して並列接続している。この際、ＳＡＷフィルタ群からなる回路部を伝搬する通過帯域外の高周波信号（抑圧対象信号）と、補正回路を伝搬する抑圧対象信号が、振幅が一致し位相が逆転するように、補正回路を調整する。これにより、抑圧対象信号は、ＳＡＷフィルタ群からなる回路部と補正回路との接続点で相殺され、出力端子からは出力されない。
特開２０１２−１０９８１８号公報
しかしながら、上述の構成では、主たるフィルタ機能を有するＳＡＷフィルタ群からなる回路部とは別に、減衰特性を改善するためだけに、インダクタもしくはインダクタとキャパシタの直列回路からなる補正回路を設けなければならない。
したがって、フィルタ回路の構成要素が多くなり、フィルタ回路が大型化してしまい、小型化が要求される現在の携帯端末等には不向きである。
本発明の目的は、通過帯域外の減衰特性が優れた小型のフィルタ回路を備える高周波モジュールを提供することにある。
この発明は、第１外部接続端子と、第２外部接続端子と、第１外部接続端子と第２外部接続端子との間に接続されたフィルタ部と、第１外部接続端子もしくは第２外部接続端子の少なくとも一方とフィルタ部との間に接続された整合素子と、を備えた高周波モジュールに関するものであり、次の特徴を有する。
フィルタ部は、第１外部接続端子に接続する第１シリーズ接続端子と、第２外部接続端子に接続する第２シリーズ接続端子と、グランドに接続するシャント接続端子と、を備える。フィルタ部は、第１シリーズ接続端子と第２シリーズ接続端子との間に直列接続された複数のシリーズ接続型のフィルタ素子とを備える。フィルタ部は、複数のシリーズ接続型のフィルタ素子における隣り合うフィルタ素子の接続点に一方端が接続し、シャント接続端子に他方端が接続するシャント接続型のフィルタ素子を備える。シャント接続型のフィルタ素子に接続する接続部と整合素子とは、誘導性結合もしくは容量性結合されている。
この構成では、高周波信号が複数のフィルタ部を伝搬する主伝搬経路とは別に、フィルタ部内の途中位置である接続部と整合素子によって生じる誘導性結合または容量性結合の経路を介する副伝搬経路が形成される。副伝搬経路は、誘導性結合または容量性結合の結合度によって主伝搬経路とは異なる振幅特性および位相特性となり、副伝搬経路の振幅特性および位相特性を調整することで、高周波モジュールとしての伝送特性を調整することができる。これにより、別途インダクタやキャパシタを設けなくても、高周波モジュールの伝送特性を調整し、例えば減衰特性を改善できる。
また、この発明の高周波モジュールは、次の構成であってもよい。フィルタ部は、シャント接続端子を複数備え、該シャント接続端子毎に少なくとも一つのシャント接続型のフィルタ素子が接続されている。複数のシャント接続型のフィルタ素子に接続する接続部の少なくとも一つと整合素子とが誘導性結合もしくは容量性結合されている。
この構成では、フィルタ部に複数のシャント接続型のフィルタ素子が備えられている態様について示している。このように、少なくとも一つの接続部と整合素子を結合することで、高周波モジュールの伝送特性を調整できる。そして、複数ある接続部の中から適宜結合させる接続部が選択可能になることから、さらに伝送特性の調整範囲を拡大でき、より所望の減衰特性を得ることが可能になる。
また、この発明の高周波モジュールは、次の構成であることが好ましい。互いに誘導性結合もしくは容量性結合する接続部と整合素子は、フィルタ部の通過帯域外のインピーダンスが変化するように誘導性結合もしくは容量性結合されている。
この構成に示すように、結合態様や結合度を適宜調整することで、通過帯域の特性を変化させることなく、通過帯以外の特性すなわち減衰特性を変化させることができる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であることが好ましい。互いに誘導性結合もしくは容量性結合する接続部と整合素子は、フィルタ部の通過帯域外の減衰極周波数が変化するように誘導性結合もしくは容量性結合されている。
この構成では、減衰特性の調整態様として、減衰極周波数が調整される。
また、この発明の高周波モジュールでは、整合素子は、第１外部接続端子と第１シリーズ接続端子との間に直列接続されるか、もしくは、第２外部接続端子と第２シリーズ接続端子との間に直列接続される、シリーズ接続型の整合素子であってもよい。
また、この発明の高周波モジュールでは、整合素子は、第１外部接続端子と第１シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグラントとの間に接続されるか、もしくは、第２外部接続端子と第２シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグランドの間に接続される、シャント接続型の整合素子であってもよい。
これらの構成では、整合素子の具体的な接続態様を示している。これらの接続態様を適宜決定することで、フィルタ部と外部とのインピーダンス整合を適切に行いながら、上述の減衰特性の調整も適切に行える。
また、この発明の高周波モジュールでは、接続部は線状導体パターンからなることが好ましい。
この構成では、接続部を簡素な構造で実現でき、フィルタ部及び高周波モジュールを小型に形成することができる。
また、この発明の高周波モジュールでは、第３端子と第２のフィルタ部を備え、第２のフィルタ部が第１シリーズ接続端子および該第１シリーズ接続端子に接続するフィルタ素子を接続する接続経路と第３端子との間に接続されていてもよい。
この構成では、第１端子を共通端子とし、第２端子及び第３端子を個別端子とする合成分波器（デュプレクサ等）を実現できる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であってもよい。高周波モジュールは、フィルタ部を構成するＩＤＴ電極および接続部が第１主面に形成された平板状のフィルタ基板と、該フィルタ基板の第１主面に対して間隔を空けて対向する平板状のカバー層と、第１主面から突出し、カバー層を貫通する形状の接続電極と、整合素子が実装または形成された積層基板と、を備える。フィルタ基板は、第１主面側が積層基板の実装面に向くように配置されている。フィルタ基板は、接続電極を介して積層基板に接続されている。
この構成では、ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）からなるフィルタ部と積層基板とで高周波モジュールを実現できる。これにより、高周波モジュールを小型化できる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であってもよい。整合素子は、積層基板の実装面に実装される実装型素子である。接続部は、フィルタ基板の第１主面における第１辺の近傍に配置されている。実装型素子は、フィルタ基板の第１辺の近傍に実装されている。
この構成では、整合素子が実装型素子の場合におけるＷＬＰを用いた高周波モジュールの具体的な構成例を示している。この構成により、整合素子と接続部との結合を確実に実現できる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であることが好ましい。整合素子は、直方体形状の筐体と、該筐体内に形成され平面視して略長方形の外周形からなるスパイラル導体と、を備える。整合素子は、筐体の長辺がフィルタ基板の第１辺に平行になるように、配置されている。
この構成では、整合素子と接続部との結合を得やすく、所望とする結合量への調整も容易になる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であってもよい。整合素子は、積層基板の実装面または内部に形成された導体パターンからなり、該導体パターンと接続部は、平面視して少なくとも一部が重なっている。
この構成では、整合素子が積層基板に形成された導体パターンからなる場合におけるＷＬＰを用いた高周波モジュールの具体的な構成例を示している。この構成により、整合素子と接続部との結合を確実に実現できる。また、整合素子が実装型回路素子として積層基板に実装される態様ではないので、当該整合素子を実装するための平面的スペースが必要なく、高周波モジュールの平面形状を小さくすることができる。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であってもよい。高周波モジュールは、フィルタ部を構成するＩＤＴ電極および接続部が第１主面に形成された平板状のフィルタ基板と、該フィルタ基板の第１主面側に配置され該フィルタ基板の第１主面側が実装された平板状のフィルタ実装用基板と、を備える。整合素子は、フィルタ実装用基板に形成されている。
この構成では、高周波モジュールをＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）で実現する場合を示している。
この発明によれば、優れた通過帯域外の減衰特性を備えた小型のフィルタ回路を備える高周波モジュールを実現することができる。
本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第１回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第２回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第３回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第４回路例を示す回路ブロック図である。 図１から図４に示す高周波モジュールの整合素子の具体例を示す回路図である。 整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの通過特性の変化を示すグラフである。 デュプレクサ構成からなる高周波モジュールの等価回路図である。 整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの第２外部接続端子と第３外部接続端子との間のアイソレーションの変化を示すグラフである。 高周波モジュールの第１の構造の主要構造を示す側面概念図である。 高周波モジュールの第１の構造の主要構造を示す平面概念図である。 高周波モジュールの第２の構造の主要構造を示す側面概念図である。 高周波モジュールの第３の構造の主要構造を示す側面概念図である。
本発明の実施形態に係る高周波モジュールについて、図を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第１回路例を示す回路ブロック図である。図２は本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第２回路例を示す回路ブロック図である。図３は本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第３回路例を示す回路ブロック図である。図４は本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第４回路例を示す回路ブロック図である。なお、図１〜図４では、図を視認し易くするため、誘導性結合もしくは容量性結合の代表例を示している。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は第１外部接続端子側の整合素子の具体例を示す回路図である。図５（Ｅ）、図５（Ｆ）、図５（Ｇ）、図５（Ｈ）は第２外部接続端子側の整合素子の具体例を示す回路図である。
まず、図１から図４のそれぞれ示す高周波モジュール１１，１２，１３，１４に対して共通な回路構成について説明する。
高周波モジュール１１，１２，１３，１４は、第１外部接続端子Ｐ１、第２外部接続端子Ｐ２、フィルタ部２０を備える。フィルタ部２０は、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間に接続されている。
フィルタ部２０は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１、第２シリーズ接続端子Ｐ２２、第１シャント接続端子Ｐ２３１，Ｐ２３２、第２シャント接続端子Ｐ２４を備える。第１シリーズ接続端子Ｐ２１は、後述するシリーズ接続型の整合素子もしくはシャント接続型の整合素子を介して第１外部接続端子Ｐ１に接続される。第２シリーズ接続端子Ｐ２２は、後述するシリーズ接続型の整合素子もしくはシャント接続型の整合素子を介して第２外部接続端子Ｐ２に接続される。
第１シャント接続端子Ｐ２３１は、グランド接続用のインダクタ５０を介して、グランドに接続されている。第１シャント接続端子Ｐ２３２は、グランド接続用のインダクタ５１を介して、グランドに接続されている。第２シャント接続端子Ｐ２４は、グランド接続用のインダクタ６０を介して、グランドに接続されている。
フィルタ部２０は、複数のＳＡＷ共振子２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７，２０８（以下、複数のＳＡＷ共振子をまとめて説明する場合には単純に複数のＳＡＷ共振子２０１−２０８と称する）を備える。これらＳＡＷ共振子が、本発明の「シリーズ接続型のフィルタ素子」に相当する。複数のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４を備える。これらＳＡＷ共振子が、本発明の「シャント接続型のフィルタ素子」に相当する。
複数のＳＡＷ共振子２０１−２０８，２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれに共振周波数を有し、それぞれ個別に帯域通過特性を有する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能する。複数のＳＡＷ共振子２０１−２０８は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第２シリーズ接続端子Ｐ２２との間に直列接続されている。
ＳＡＷ共振子２１１は、ＳＡＷ共振子２０２，２０３の接続点と第１シャント接続端子Ｐ２３１との間に接続されている。より具体的には、ＳＡＷ共振子２１１の一方端は、接続導体３１１を介して、ＳＡＷ共振子２０２，２０３を接続する接続経路の所定点に接続されている。ＳＡＷ共振子２１１の他方端は、接続導体３１２を介して、第１シャント接続端子Ｐ２３１に接続されている。
ＳＡＷ共振子２１４は、ＳＡＷ共振子２０４，２０５の接続点と第１シャント接続端子Ｐ２３２との間に接続されている。より具体的には、ＳＡＷ共振子２１４の一方端は、接続導体３１７を介して、ＳＡＷ共振子２０４，２０５を接続する接続経路の所定点に接続されている。ＳＡＷ共振子２１４の他方端は、接続導体３１８を介して、第１シャント接続端子Ｐ２３２に接続されている。
ＳＡＷ共振子２１２は、ＳＡＷ共振子２０６，２０７の接続点と第２シャント接続端子Ｐ２４との間に接続されている。ＳＡＷ共振子２１３は、ＳＡＷ共振子２０８と第２シリーズ接続端子Ｐ２２の接続点と第２シャント接続端子Ｐ２４との間に接続されている。より具体的には、ＳＡＷ共振子２１２の一方端は、接続導体３１３を介して、ＳＡＷ共振子２０６，２０７を接続する接続経路の所定点に接続されている。ＳＡＷ共振子２１２の他方端は、接続導体３１４の一方端に接続されている。ＳＡＷ共振子２１３の一方端は、接続導体３１５を介して、ＳＡＷ共振子２０８と第２シリーズ接続端子Ｐ２２を接続する接続経路の所定点に接続されている。ＳＡＷ共振子２１３の他方端は、接続導体３１６の一方端に接続されている。接続導体３１４，３１６の他方端は、第２シャント接続端子Ｐ２４に接続されている。すなわち、第２シャント接続端子Ｐ２４は、接続導体３１４，３１６に対する共通の端子であり、これらの接続導体３１４，３１６をまとめてグランドに接続する。
これら接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８が、本発明の「接続部」に相当する。
フィルタ部２０は、このような構成により所謂ラダー接続型フィルタを構成し、ＳＡＷ共振子２０１−２０８，２１１，２１２，２１３，２１４の帯域通過特性および減衰特性を組み合わせることで、フィルタ部２０としての所望の帯域通過特性および通過帯域外の減衰特性を実現している。
このような高周波モジュール１１，１２，１３，１４の共通回路構成に対して、各高周波モジュールは、具体的に次に示すような回路構成からなる。
（第１回路例）
図１に示す高周波モジュール１１は、シリーズ接続型の整合素子４１，４２を備える。なお、整合素子４１，４２の一方は、省略することができる。
整合素子４１は、フィルタ部２０の第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に接続されている。整合素子４１は、具体的には、図５（Ａ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に直列接続されたインダクタ４１Ｌであったり、図５（Ｂ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に直列接続されたキャパシタ４１Ｃである。整合素子４１の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第１外部接続端子Ｐ１側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
整合素子４２は、フィルタ部２０の第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に接続されている。整合素子４２は、具体的には、図５（Ｅ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に直列接続されたインダクタ４２Ｌであったり、図５（Ｆ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に直列接続されたキャパシタ４２Ｃである。整合素子４２の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第２外部接続端子Ｐ２側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
さらに、整合素子４１，４２の少なくとも一方は、フィルタ部２０の接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つに対して、誘導性結合または容量性結合している。
より具体的には、整合素子４１は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４１がインダクタ４１Ｌであれば、インダクタ４１Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４１がキャパシタ４１Ｃであれば、キャパシタ４１Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４１は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
整合素子４２は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４２がインダクタ４２Ｌであれば、インダクタ４２Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４２がキャパシタ４２Ｃであれば、キャパシタ４２Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４２は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
なお、整合素子４１と整合素子４２は、ともにいずれかの接続導体に結合していてもよく、整合素子４１，４２の少なくとも一方が、いずれかの接続導体に結合していてもよい。
このような構成とすることで、結合する接続導体と整合素子は、高周波的に接続される。例えば、整合素子４１がインダクタ４１Ｌであり、インダクタ４１Ｌと接続導体３１６とが誘導性結合した場合（図１参照）、インダクタ４１Ｌ（整合素子４１）と接続導体３１６との間に相互インダクタンスＭを有する誘導性結合回路が構成される。これにより、高周波信号は、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間で、フィルタ部２０を伝搬経路とする主伝搬経路のみで伝搬されず、高周波信号の一部がインダクタ４１Ｌ（整合素子４１）、誘導性結合回路および接続導体３１６を伝搬経路とする副伝搬経路にも伝搬される。
これにより、高周波モジュール１１としては、主伝搬経路の伝送特性と副伝搬経路の伝送特性とが合成された合成伝送特性となる。
ここで、結合する整合素子と接続導体との結合態様および結合度を調整することで、副伝搬経路を伝搬する高周波信号の振幅および位相を調整することができる。言い換えれば、副伝搬経路の伝送特性を調整することができる。伝送特性とは、例えば減衰特性（振幅特性）や位相特性である。
さらに、この結合態様および結合度を調整することで、高周波モジュール１１として通過させたい高周波信号（所望の高周波信号）の周波数帯域の伝送特性に殆ど影響を与えることなく、通過帯域外の減衰特性にのみ副伝搬経路を設置したことによる影響を与えることができる。
そして、このように副伝搬経路の伝送特性を調整することで、高周波モジュール１１としての伝送特性を調整できる。例えば、後述するように、通過帯域外の減衰特性を調整することができる。
この際、従来構成のような高周波フィルタの伝送特性を調整するためのインダクタやキャパシタを別途必要としないので、所望の減衰特性を有する高周波フィルタを簡素な構成で実現できる。これにより、高周波フィルタを小型に形成することができる。
また、上述の構成では、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間に直列接続されていない接続導体を整合素子と結合させている。したがって、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間の接続経路の線路長を適宜設定できる。例えば、当該接続経路の線路長を極短くすることができる。これにより、導体損による伝送損失を低減することができる。
また、上述の結合による相互誘導分によって、インダクタ４１Ｌ（整合素子４１）の実効的なインダクタンス値を大きくさせることができる。これにより、インダクタ４１Ｌの線路長をより短くすることも可能である。
（第２回路例）
図２に示す高周波モジュール１２は、シャント接続型の整合素子４３，４４を備える。なお、整合素子４３，４４の一方は、省略することができる。
整合素子４３は、フィルタ部２０の第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１とを接続する接続経路４０１とグランドとの間に接続されている。整合素子４３は、具体的には、図５（Ｃ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１とを接続する接続経路４０１とグランドとの間に接続されたインダクタ４３Ｌであったり、図５（Ｄ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１とを接続する接続経路４０１とグランドとの間に接続されたキャパシタ４３Ｃである。整合素子４３の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第１外部接続端子Ｐ１側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
整合素子４４は、フィルタ部２０の第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されている。整合素子４４は、具体的には、図５（Ｇ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されたインダクタ４４Ｌであったり、図５（Ｈ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されたキャパシタ４４Ｃである。整合素子４４の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第２外部接続端子Ｐ２側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
さらに、整合素子４３，４４の少なくとも一方は、フィルタ部２０の接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つに対して、誘導性結合または容量性結合している。
より具体的には、整合素子４３は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４３がインダクタ４３Ｌであれば、インダクタ４３Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４３がキャパシタ４３Ｃであれば、キャパシタ４３Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４３は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
整合素子４４は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４４がインダクタ４４Ｌであれば、インダクタ４４Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４４がキャパシタ４４Ｃであれば、キャパシタ４４Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４４は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
なお、整合素子４３と整合素子４４は、ともにいずれかの接続導体に結合していてもよく、整合素子４３，４４の少なくとも一方が、いずれかの接続導体に結合していてもよい。
このような構成とすることで、結合する接続導体と整合素子は、高周波的に接続される。例えば、整合素子４４がキャパシタ４４Ｃであり、キャパシタ４４Ｃと接続導体３１１とが容量性結合した場合（図２参照）、キャパシタ４４Ｃ（整合素子４４）と接続導体３１１との間に結合容量ＣＭを有する容量性結合回路が構成される。これにより、高周波信号は、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間で、フィルタ部２０を伝搬経路とする主伝搬経路のみで伝搬されず、高周波信号の一部が接続導体３１１、容量性結合回路およびキャパシタ４４Ｃ（整合素子４４）を伝搬経路とする副伝搬経路にも伝搬される。
これにより、高周波モジュール１２としては、主伝搬経路の伝送特性と副伝搬経路の伝送特性とが合成された合成伝送特性となる。
このような構成の高周波モジュール１２であっても、上述の高周波モジュール１１と同様に、所望の減衰特性を、従来構成よりも簡素な構成で実現できる。
（第３回路例）
図３に示す高周波モジュール１３は、シリーズ接続型の整合素子４１およびシャント接続型の整合素子４４を備える。
整合素子４１は、フィルタ部２０の第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に接続されている。整合素子４１は、具体的には、図５（Ａ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に直列接続されたインダクタ４１Ｌであったり、図５（Ｂ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１との間に直列接続されたキャパシタ４１Ｃである。整合素子４１の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第１外部接続端子Ｐ１側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
整合素子４４は、フィルタ部２０の第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されている。整合素子４４は、具体的には、図５（Ｇ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されたインダクタ４４Ｌであったり、図５（Ｈ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２とを接続する接続経路４０２とグランドとの間に接続されたキャパシタ４４Ｃである。整合素子４４の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第２外部接続端子Ｐ２側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
さらに、整合素子４１，４４の少なくとも一方は、フィルタ部２０の接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つに対して、誘導性結合または容量性結合している。
より具体的には、整合素子４１は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４１がインダクタ４１Ｌであれば、インダクタ４１Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４１がキャパシタ４１Ｃであれば、キャパシタ４１Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４１は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
整合素子４４は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４４がインダクタ４４Ｌであれば、インダクタ４４Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４４がキャパシタ４４Ｃであれば、キャパシタ４４Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４４は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
なお、整合素子１３と整合素子４４は、ともにいずれかの接続導体に結合していてもよく、整合素子４１，４４の少なくとも一方が、いずれかの接続導体に結合していてもよい。
これにより、高周波モジュール１３としては、フィルタ部２０を介する主伝搬経路の伝送特性と、結合部を介する副伝搬経路の伝送特性とが合成された合成伝送特性となる。このような構成の高周波モジュール１３であっても、上述の高周波モジュール１１，１２と同様に、所望の減衰特性を、従来構成よりも簡素な構成で実現できる。
（第４回路例）
図４に示す高周波モジュール１４は、シャント接続型の整合素子４２およびシリーズ接続型の整合素子４３を備える。
整合素子４２は、フィルタ部２０の第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に接続されている。整合素子４２は、具体的には、図５（Ｅ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に直列接続されたインダクタ４２Ｌであったり、図５（Ｆ）に示す第２シリーズ接続端子Ｐ２２と第２外部接続端子Ｐ２との間に直列接続されたキャパシタ４２Ｃである。整合素子４２の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第２外部接続端子Ｐ２側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
整合素子４３は、フィルタ部２０の第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１とを接続する接続経路４０１とグランドとの間に接続されている。整合素子４３は、具体的には、図５（Ｃ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１と接続経路４０１とグランドとの間に接続されたインダクタ４３Ｌであったり、図５（Ｄ）に示す第１シリーズ接続端子Ｐ２１と第１外部接続端子Ｐ１とを接続する接続経路４０１とグランドとの間に接続されたキャパシタ４３Ｃである。整合素子４３の素子値（インダクタンスまたはキャパシタンス）は、第１外部接続端子Ｐ１側に接続される回路とフィルタ部２０とのインピーダンス整合を実現する素子値に設定されている。
さらに、整合素子４２，４３の少なくとも一方はフィルタ部２０の接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つに対して、誘導性結合または容量性結合している。
より具体的には、整合素子４２は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４２がインダクタ４２Ｌであれば、インダクタ４２Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４２がキャパシタ４２Ｃであれば、キャパシタ４２Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４２は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
整合素子４３は、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと結合している。例えば、整合素子４３がインダクタ４３Ｌであれば、インダクタ４３Ｌは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。整合素子４３がキャパシタ４３Ｃであれば、キャパシタ４３Ｃは、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８の少なくとも一つと容量性結合している。すなわち、整合素子４３は、フィルタ部２０におけるシャント接続のＳＡＷ共振子２１１，２１２，２１３，２１４に接続する接続導体の少なくとも一つと誘導性結合または容量性結合している。
なお、整合素子４２と整合素子４３は、ともにいずれかの接続導体に結合していてもよく、整合素子４２，４３の少なくとも一方が、いずれかの接続導体に結合していてもよい。
これにより、高周波モジュール１４としては、フィルタ部２０を介する主伝搬経路の伝送特性と、結合部を介する副伝搬経路の伝送特性とが合成された合成伝送特性となる。このような構成の高周波モジュール１４であっても、上述の高周波モジュール１１，１２，１３と同様に、所望の減衰特性を、従来構成よりも簡素な構成で実現できる。
図６は、整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの通過特性の変化を示すグラフである。図６の横軸は周波数を示し、図６の縦軸は第１外部接続端子Ｐ１から第２外部接続端子Ｐ２へ伝搬する信号の減衰量を示す。図６に示す点線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が弱く容量性結合が強い場合を示す。図６に示す破線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が強く容量性結合が弱い場合を示す。なお、図６の特性は、フィルタ部２０のＳＡＷ共振子２０２，２０３の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続し、ＳＡＷ共振子２０４，２０５の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続し、ＳＡＷ共振子２０６，２０７の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続するラダー構造にした場合を示している。なお、本実施形態における高周波モジュールは、８００ＭＨｚ帯を通過帯域とする帯域通過フィルタである。
図６に示すように、誘導性結合が強くなり容量性結合が弱くなるほど、通過帯域の高周波数側に現れる減衰極の周波数は高くなる。一方、誘導性結合が弱くなり容量性結合が強くなるほど、通過帯域の高周波数側に現れる減衰極の周波数は低くなる。なお、図６における減衰極の周波数とは、周波数軸のほぼ中央にあるピーク周波数のことである。
また、誘導性結合および容量性結合を適宜設定することで、通過帯域の高周波数側の減衰特性を変化させることができる。例えば、容量性結合が強くなり誘導性結合が弱くなるほど、通過帯域付近での減衰量が小さいが、減衰極の周波数での減衰量を大きく取ることができる。また、容量性結合が弱くなり誘導性結合が強くなるほど、通過帯域付近での減衰量を、より大きく取ることができる。
そして、図６に示すように、誘導性結合および容量性結合の強さに影響されることなく、通過帯域の周波数位置、周波数幅および挿入損失は殆ど変化しない。
したがって、本実施形態の構成を用いて、結合態様および結合度を適宜調整することで、通過帯域の特性を変化させることなく、高周波数側の減衰特性を所望の特性に調整することができる。言いかえれば、所望の通過帯域特性と減衰特性を有する高周波モジュールを実現することができる。
このような構成からなる高周波モジュールは、具体的な適用例として、図７に示すデュプレクサ構成に利用することができる。図７は、デュプレクサ構成からなる高周波モジュールの等価回路図である。
高周波モジュール１０１は、フィルタ部２１、第１外部接続端子Ｐ１、第２外部接続端子Ｐ２、および、フィルタ部２１の第３端子Ｐ３１，Ｐ３２を兼用する第３外部接続端子を備える。具体的な適用例として、第１外部接続端子Ｐ１は、アンテナに接続される。第２外部接続端子Ｐ２は送信回路に接続される。第３外部接続端子（第３端子Ｐ３１，Ｐ３２）は受信回路に接続される。
フィルタ２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’、第２シリーズ接続端子Ｐ２２、第１シャント接続端子Ｐ２３、第２シャント接続端子Ｐ２４および第３端子Ｐ３１，Ｐ３２、を備える。
第１シリーズ接続端子Ｐ２１’は、接続経路４０１を介して第１外部接続端子Ｐ１に接続されている。接続経路４０１とグランドとの間には、上述の整合素子に対応するインダクタ４３Ｌが接続されている。第２シリーズ接続端子Ｐ２２は、接続経路４０２を介して第２外部接続端子Ｐ２に接続されている。
第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第２シリーズ接続端子Ｐ２２との間には、複数のＳＡＷ共振子２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６が直列接続されている。
ＳＡＷ共振子２０２とＳＡＷ共振子２０３の接続点、言い換えればＳＡＷ共振子２０２とＳＡＷ共振子２０３を接続する接続経路の所定点は、接続導体３１１を介してＳＡＷ共振子２１１の一方端に接続されている。当該ＳＡＷ共振子２１１の他方端は、接続導体３１２を介して第１シャント接続端子Ｐ２３に接続されている。第１シャント接続端子Ｐ２３は、インダクタ５０を介してグランドに接続されている。
ＳＡＷ共振子２０４とＳＡＷ共振子２０５の接続点、言い換えればＳＡＷ共振子２０４とＳＡＷ共振子２０５を接続する接続経路の所定点は、接続導体３１３を介してＳＡＷ共振子２１２の一方端に接続されている。ＳＡＷ共振子２１２の他方端は、接続導体３１４を介して第２シャント接続端子Ｐ２４に接続されている。
ＳＡＷ共振子２０６と第２シリーズ接続端子Ｐ２２の接続点、言い換えればＳＡＷ共振子２０４と第２シリーズ接続端子Ｐ２２を接続する接続経路の所定点は、接続導体３１５を介してＳＡＷ共振子２１３の一方端に接続されている。ＳＡＷ共振子２１３の他方端は、接続導体３１６を介して第２シャント接続端子Ｐ２４に接続されている。
この構成により、フィルタ部２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第２シリーズ接続端子Ｐ２２との間に対して、これらＳＡＷ共振子２０１−２０８，２１１，２１２，２１３の帯域通過特性および減衰特性を組み合わせることで、フィルタ部２１の第１、第２シリーズ接続端子間としての所望の第１帯域通過特性および第１通過帯域外の第１減衰特性を実現している。
第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第３端子Ｐ３１，Ｐ３２との間には、ＳＡＷ共振子２２１と縦結合型ＳＡＷ共振子２３１，２３２が直列接続されている。この構成により、フィルタ部２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第３端子Ｐ３１，Ｐ３２との間に対して、これらＳＡＷ共振子２２１，２３１，２３２の帯域通過特性および減衰特性を組み合わせることで、フィルタ部２１の第１シリーズ接続端子、第３端子間としての所望の第２帯域通過特性および第２通過帯域外の第２減衰特性を実現している。第２通過帯域は、第１通過帯域とは異なる周波数帯域であり、第２通過帯域は、第１通過帯域外の減衰帯域範囲内となるように設定されている。
これにより、フィルタ部２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’を共通端子とし、第２シリーズ接続端子Ｐ２２および第３端子Ｐ３１，Ｐ３２をそれぞれ個別端子とするデュプレクサとして機能する。
さらに、高周波モジュール１０１では、接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６のいずれかとインダクタ４３Ｌとを、誘導性結合させる。そして、この結合度を調整することで、第１減衰特性を調整することができる。
ここで、本実施形態の構成を用いれば、第２通過帯域に重ねるように、第１減衰特性における減衰量を大きく取る周波数帯域の帯域幅および減衰量を調整することができる。これは、インダクタ４３Ｌに結合させる接続導体３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６の選択と、結合する接続導体とインダクタ４３Ｌとの結合度を調整すれば可能である。
図８は、整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの第２外部接続端子と第３外部接続端子との間のアイソレーションの変化を示すグラフである。図８の横軸は周波数を示し、図８の縦軸はアイソレーション量を示す。図８ではアイソレーション量が低いほど、第２シリーズ接続端子、第３端子間で強くアイソレーションされていることを示している。図８に示す点線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が弱く容量性結合が強い場合を示す。図８に示す破線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が強く容量性結合が弱い場合を示す。
図８に示すように、誘導性結合および容量性結合を調整することにより、受信回路Ｒｘ（第３端子側）の通過帯域のアイソレーション量およびアイソレーション特性を調整することができる。また、図８に示すように、誘導性結合および容量性結合を調整しても、送信回路Ｔｘ（第２端子側）の通過帯域のアイソレーション量およびアイソレーション特性は殆ど変化しない。
このように、高周波モジュール１０１の構成を用いることで、第２シリーズ接続端子、第３端子間のアイソレーション特性を適切に調整することができる。すなわち、送信回路と受信回路との間のアイソレーション特性を最適化することができる。
以上のような構成からなる高周波モジュールは、次に示すような構造によって実現することができる。なお、以下では、上述のデュプレクサ構成からなる高周波モジュール１０１を構造的に実現する例を示す。
（第１の構造）
図９は、高周波モジュールの主要構造を示す側面概念図である。高周波モジュール１０１は、積層基板１００、フィルタ基板２００、カバー層２９０、側面カバー層２９１、実装型回路素子４３０を備える。
積層基板１００は、複数の誘電体層を積層してなる。積層基板１００の表面１００Ｓおよび内層には、所定パターンの電極が形成されており、高周波モジュール１０１のフィルタ部２１を除く配線パターンやインダクタ５０，６０が形成されている。積層基板１００の底面１００Ｒには、外部接続用電極が形成されており、これら外部接続用電極により、上述の第１外部接続端子Ｐ１、第２外部接続端子Ｐ２、第３外部接続端子が実現される。
フィルタ部２１は、フィルタ基板２００、カバー層２９０、側面カバー層２９１、接続電極２９３、および実装用電極２９４によって形成されている。
フィルタ基板２００は、平板状の圧電基板からなる。フィルタ基板２００の第１主面には、フィルタ電極が形成されている。フィルタ電極は、例えば、所謂ＩＤＴ電極からなる。このように、圧電基板の主面にＩＤＴ電極を形成することで、上述の各ＳＡＷ共振子を実現することができる。また、フィルタ基板２００の第１主面には、接続導体３１６を含む各接続導体を実現する電極パターンが形成されている。フィルタ基板２００の第１主面側には、平板状のカバー層２９０が配置されている。カバー層２９０は、平板状の絶縁性材料からなり、平面視してフィルタ基板２００と同じ形状からなる。また、カバー層２９０は、平面視して、フィルタ基板２００と重なるように配置されており、フィルタ基板２００の第１主面から所定距離の間隔を空けて配置されている。
フィルタ基板２００の第１主面とカバー層２９０との間には、側面カバー層２９１が配置されている、側面カバー層２９１も絶縁性材料からなり、平面視して、フィルタ基板２００およびカバー層２９０の全周に亘って、外周端から内側へ所定幅の範囲にのみ形成されている。すなわち、カバー層２９０は、中央に開口を有する枠状の構造である。
このように、カバー層２９０と側面カバー層２９１が配置されることで、フィルタ基板２００の第１主面のフィルタ電極が形成される領域は、フィルタ基板２００、カバー層２９０、および側面カバー層２９１によって密閉空間２９２内に配置される。これにより、ＳＡＷ共振子の共振特性を向上させることができ、フィルタとしての所望の特性を精確に実現することができる。
接続電極２９３は、フィルタ基板２００の第１主面に一方端が接し、他方端がカバー層２９０におけるフィルタ基板２００側と反対側の面に露出する形状からなる。この際、接続電極２９３は、側面カバー層２９１およびカバー層２９０を貫通するように形成されている。接続電極２９３の一方端は、フィルタ基板２００の第１主面に形成された電極パターンに接続されている。
実装用電極２９４は、接続電極２９３の他方端に接続し、カバー層２９０におけるフィルタ基板２００側と反対側の面から突出する形状で形成されている。この接続電極２９３と実装用電極２９４の組を複数設けることにより、上述のフィルタ部２１の第１シリーズ接続端子Ｐ２１’、第２シリーズ接続端子Ｐ２２、第３端子Ｐ３１，Ｐ３２、第４端子Ｐ２３、および第５端子Ｐ２４が実現される。なお、接続電極２９３の他方端に半田やＡｕ等を用いたバンプを形成し、そのバンプを介して実装用電極２９４と接続してもよい。
以上のような構成とすることで、フィルタ部２１は、所謂ＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）の構造となり、フィルタ部２１を小型に形成することができる。
そして、このＷＬＰ構造のフィルタ部２１は、積層基板１００の天面（実装面）１００Ｓに実装されている。これにより、フィルタ部２１は、第１外部接続端子Ｐ１、第２外部接続端子Ｐ２、第３外部接続端子に接続される。
インダクタ４３Ｌは、実装型回路素子４３０によって実現される。具体的には、実装型回路素子４３０は、絶縁性材料からなる直方体形状の筐体を備え、当該筐体の内部に、インダクタ４３Ｌとなるスパイラル電極が形成されている。スパイラル電極は、筐体の外周に沿って伸長し一部が分断された管状の線状電極と層間接続電極によって実現される。各層の線状電極は、層間接続電極によって一本の線状電極になるように接続されている。スパイラル電極の両端は、筐体の対向する両端面に形成された外部接続電極に接続されている。
このような構成からなる実装型回路素子４３０は、フィルタ部２１と同様に、積層基板１００の天面（実装面）１００Ｓに実装されている。ここで、フィルタ部２１の第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第１外部接続端子Ｐ１との接続経路が積層基板１００の天面１００Ｓおよび内部に形成され、グランド電極が積層基板１００の内部に形成されており、実装型回路素子４３０の実装用ランドに接続されている。これにより、インダクタ４３Ｌがフィルタ部２１の第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第１外部接続端子Ｐ１との接続経路とグランドとの間に接続される構造を実現できる。
そして、インダクタ４３Ｌを実現する実装型回路素子４３０を、ＷＬＰ構造のフィルタ部２１に近接して配置することで、インダクタ４３Ｌとフィルタ部２１の所定の接続導体との間の誘導性結合を得ることができる。
フィルタ部２１を構成する電極パターンは、例えば図１０に示すような構造になっている。図１０は、高周波モジュールの主要構造を示す平面概念図である。具体的には、フィルタ基板２００の第１主面には、ＳＡＷ共振子２０１−２０６，２１１，２１２，２１３，２２１を構成するＩＤＴ電極、縦結合型ＳＡＷ共振子２３１，２３２を構成するＩＤＴ電極、および、各接続導体を構成する電極パターンが形成されている。また、各端子Ｐ２１’，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４を構成するランド電極も形成されている。これらＩＤＴ電極、接続導体を構成する電極パターン、およびランド電極は、図７に示す回路構成を実現するように、所定のパターン構成で形成されている。
この際、接続導体３１６を構成する電極パターンは、フィルタ基板２００の第１端辺の近傍に、該第１端辺に沿って伸長する形状で形成されている。
そして、実装型回路素子４３０は、当該フィルタ基板２００の第１端辺に近接する位置に実装されている。これにより、実装型回路素子４３０のスパイラル電極からなるインダクタ４３Ｌと、線状の電極パターンからなる接続導体３１６とが近接するので、図１０の太点線矢印に示すように、誘導性結合を生じさせることができる。このような構成とすることで、減衰特性調整用の素子を別途設けることなく、所望の減衰特性を有する高周波モジュール１０１を実現することができる。
ここで、実装型回路素子４３０の配置位置を、図１０の細破線矢印に示すように、積層基板１００の天面１００Ｓ上において変化させる。これにより、実装型回路素子４３０のスパイラル電極からなるインダクタ４３Ｌと、線状の電極パターンからなる接続導体３１６との距離、および、対向して伸長する電極の長さを調整することができる。この構成により、インダクタ４３Ｌと接続導体３１６との誘導性結合を調整することができ、減衰特性を調整することにより、所望とする減衰特性を精確に実現することができる。
なお、図１０では、実装型回路素子４３０の長手側面と、フィルタ基板２００の第１端辺とが平行になるように配置した例を示した。しかしながら、実装型回路素子４３０の短手側面（外部接続電極が形成される端面）と、フィルタ基板２００の第１端辺とが平行になるように配置してもよい。ただし、実装型回路素子４３０の長手側面と、フィルタ基板２００の第１端辺とを平行に配置することで、より強い誘導性結合を、より簡単に実現することができる。
また、図１０では、スパイラル電極の中心軸が天面１００Ｓに直交するように、実装型回路素子４３０を実装する例を示したが、スパイラル電極の中心軸が天面１００Ｓに平行になるように、実装型回路素子４３０を実装してもよい。
（第２の構造）
図１１は、高周波モジュールの主要構造を示す側面概念図である。図１１に示す高周波モジュール１０１Ａは、インダクタ４３Ｌが、実装型回路素子で実現されず、積層基板１００内に形成された電極パターンによって実現される。フィルタ部２１の構成は、図９、図１０に示した高周波モジュール１０１と同じであり、説明は省略する。
積層基板１００の内部には、スパイラル電極の電極パターンからなるインダクタ４３Ｌが形成されている。スパイラル電極は、積層体１００を構成する複数の誘電体層に形成された一部が分断された管状の線状電極と層間接続電極によって実現される。各誘電体層の線状電極は、層間接続電極によって積層方向に接続され、一本の線状電極になるように接続されている。この構成により、中心軸が積層方向に沿ったスパイラル電極を実現することができる。インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極の一方端は、ビア導体４３１Ｖを介して、フィルタ部２１の第１シリーズ接続端子Ｐ２１’となる実装用電極２９４が実装されるランド電極に接続されている。ランド電極は、積層基板１００の天面１００Ｓに形成されている。インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極の他方端は、ビア導体４３２Ｖを介して、積層基板１００内の底面１００Ｒ近傍に形成された内部グランドパターンに接続されている。
さらに、インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極は、平面視して、フィルタ部２１の接続導体３１６を構成する電極パターンと少なくとも一部が重なり合うようにして形成されている。
この構成により、積層基板１００内のスパイラル電極からなるインダクタ４３Ｌと、フィルタ基板２００の第１主面に形成された線状の電極パターンからなる接続導体３１６との間で、図１１の太破線矢印に示すように、誘導性結合を生じさせることができる。この際、インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極と、フィルタ部２１の接続導体３１６を構成する電極パターンとの距離、および、当該スパイラル電極と電極パターンの重なる面積を変化させることで、インダクタ４３Ｌと接続導体３１６との結合度を調整できる。これにより、上述の第１の構造と同様に、高周波モジュール１０１Ａの減衰特性を調整することができ、所望とする減衰特性をより精確に実現することができる。
また、本実施形態では、インダクタ４３Ｌが実装型回路素子ではないので、当該実装型回路素子を実装するための領域を、積層基板１００の天面１００Ｓに設けなくてもよい。これにより、積層基板１００を平面視した面積を小さくでき、高周波モジュール１０１Ａの平面面積を小さくすることができる。
（第３の構造）
図１２は、高周波モジュールの主要構造を示す側面概念図である。図１２に示す高周波モジュール１０１Ｂは、所謂ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）構造で実現されている。
高周波モジュール１０１Ｂは、フィルタ基板２００を備える。フィルタ基板２００には、上述のようにフィルタ部２１を実現するフィルタ電極、および接続導体３１６を含む各接続導体を構成する電極パターンが形成されている。
高周波モジュール１０１Ｂは、さらにフィルタ実装用基板２８０を備える。フィルタ実装用基板２８０は、例えばアルミナ基板からなり、平面視した面積がフィルタ基板２００よりも所定量大きい。
フィルタ基板２００は、第１主面がフィルタ実装用基板２８０側になるように、バンプ導体２８１によってフィルタ実装用基板２８０に実装されている。フィルタ実装用基板２８０におけるフィルタ基板２００の実装面と反対側の面には、外部接続用バンプ導体２８２が形成されている。
フィルタ実装用基板２８０には、高周波モジュール１０１Ｂ（回路構成としては高周波モジュール１０１）のフィルタ部２１を除く回路パターンおよびインダクタ４３Ｌが形成されている。
フィルタ実装用基板２８０におけるフィルタ基板２００が実装された面には、モールド樹脂２８３が塗布されている。これにより、フィルタ電極および接続導体を構成する電極パターンが外部環境に曝されることを防止でき、ＳＡＷ共振子の共振特性を向上させることができ、フィルタとしての所望の特性を精確に実現することができる。
ここで、フィルタ実装用基板２８０に形成されたインダクタ４３Ｌを構成する電極パターンと、フィルタ基板２００に形成された接続導体３１６を実現する電極パターンとが、平面視して少なくとも一部が重なるように配置する。これより、図１２に示すように、インダクタ４３Ｌを構成する電極パターンと接続導体３１６を実現する電極パターンとの間に、誘導性結合を生じさせることができる。特に、本実施形態の構成では、インダクタ４３Ｌを構成する電極パターンと接続導体３１６を実現する電極パターンとの間隔（距離）を短くすることができるので、より強い誘導性結合を、容易に実現することができる。
また、高周波モジュール１０１Ｂ全体がＣＳＰ構造であるので、高周波モジュール１０１Ｂを小型且つ薄型で実現することができる。
なお、上述の各実現構造では、整合素子としてインダクタを用いる例を示したが、整合素子がキャパシタの場合についても、同様の構造で実現することができる。例えば、第１の構造であれば、実装型の積層コンデンサ素子を用いればよい。第２の構造であれば、積層基板１００内の異なる層に互いに対向するように形成した複数の平板電極によって、キャパシタを実現すればよい。また、第３の構造であれば、フィルタ実装用基板２８０に形成した電極パターンによってキャパシタを実現すればよい。
また、整合素子と結合する接続導体は、上述のように、少なくとも間に一つのＳＡＷ共振子を介するようにすればよいとしたが、間に介するＳＡＷ共振子が多いほど、減衰特性与える影響を大きくすることができる。例えば、第１の構造（図９参照）であれば、フィルタ基板２００と実装型回路素子４３０との位置関係が同じであれば、間に介するＳＡＷ共振子が多い整合素子と接続導体とを結合させるほど、減衰特性に与える影響を大きくすることができる。
１１，１２，１３，１４，１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ：高周波モジュール、
２０，２１：フィルタ部、
２０１−２０８，２１１−２１３，２２１：ＳＡＷ共振子、
４１，４２：（シリーズ接続型の）整合素子、
４３，４４：（シャント接続型の）整合素子、
４１Ｌ，４２Ｌ，４３Ｌ，４４Ｌ：インダクタ、
４１Ｃ，４２Ｃ，４３Ｃ，４４Ｃ：キャパシタ、
４０１，４０２：接続経路、
５０，５１，６０：インダクタ、
Ｐ１：第１外部接続端子、
Ｐ２：第２外部接続端子、
Ｐ２１，Ｐ２１’：第１シリーズ接続端子、
Ｐ２２：第２シリーズ接続端子、
Ｐ３１，Ｐ３２：第３端子、
Ｐ２３，Ｐ２３１，Ｐ２３２：第１シャント接続端子、
Ｐ２４：第２シャント接続端子、
１００：積層基板、
１００Ｓ：天面、
１００Ｒ：底面、
２００：フィルタ基板、
２８０：フィルタ実装用基板、
２８１：バンプ導体、
２８２：外部接続用バンプ導体、
２８３：モールド樹脂、
２９０：カバー層、
２９１：側面カバー層、
２９２：密閉空間、
２９３：接続電極、
２９４：実装用電極、
４３０：実装型回路素子
この構成では、高周波信号が複数のフィルタ部を伝搬する主伝搬経路とは別に、フィルタ素子内の途中位置である接続部と整合素子によって生じる誘導性結合または容量性結合の経路を介する副伝搬経路が形成される。副伝搬経路は、誘導性結合または容量性結合の結合度によって主伝搬経路とは異なる振幅特性および位相特性となり、副伝搬経路の振幅特性および位相特性を調整することで、高周波モジュールとしての伝送特性を調整することができる。これにより、別途インダクタやキャパシタを設けなくても、高周波モジュールの伝送特性を調整し、例えば減衰特性を改善できる。
この構成に示すように、結合態様や結合度を適宜調整することで、通過帯域の特性を変化させることなく、通過帯域以外の特性すなわち減衰特性を変化させることができる。
また、この発明の高周波モジュールでは、整合素子は、第１外部接続端子と第１シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグランドとの間に接続されるか、もしくは、第２外部接続端子と第２シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグランドの間に接続される、シャント接続型の整合素子であってもよい。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であることが好ましい。整合素子は、直方体形状の筐体と、該筐体内に形成され平面視して略長方形の外周形を有するスパイラル導体と、を備える。整合素子は、筐体の長辺がフィルタ基板の第１辺に平行になるように、配置されている。
また、この発明の高周波モジュールでは、次の構成であってもよい。高周波モジュールは、フィルタ部を構成するＩＤＴ電極および接続部が第１主面に形成された平板状のフィルタ基板と、該フィルタ基板の第１主面側に配置され該フィルタ基板を第１主面側で実装した平板状のフィルタ実装用基板と、を備える。整合素子は、フィルタ実装用基板に形成されている。
本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第１回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第２回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第３回路例を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態に係る高周波モジュールの第４回路例を示す回路ブロック図である。 図１から図４に示す高周波モジュールの整合素子の具体例を示す回路図である。 整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの帯域通過特性の変化を示すグラフである。 デュプレクサ構成からなる高周波モジュールの等価回路図である。 整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの第２外部接続端子と第３外部接続端子との間のアイソレーションの変化を示すグラフである。 高周波モジュールの第１の構造の主要構造を示す側面概念図である。 高周波モジュールの第１の構造の主要構造を示す平面概念図である。 高周波モジュールの第２の構造の主要構造を示す側面概念図である。 高周波モジュールの第３の構造の主要構造を示す側面概念図である。
このような構成とすることで、結合する接続導体と整合素子は、高周波的に接続される。例えば、整合素子４１がインダクタ４１Ｌであり、インダクタ４１Ｌと接続導体３１６とが誘導性結合した場合（図１参照）、インダクタ４１Ｌ（整合素子４１）と接続導体３１６との間に相互インダクタンスＭを有する誘導性結合回路が構成される。これにより、高周波信号は、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間で、フィルタ部２０を伝搬経路とする主伝搬経路のみで伝搬されるだけではなく、高周波信号の一部がインダクタ４１Ｌ（整合素子４１）、誘導性結合回路および接続導体３１６を伝搬経路とする副伝搬経路にも伝搬される。
また、上述の結合による相互誘導成分によって、インダクタ４１Ｌ（整合素子４１）の実効的なインダクタンス値を大きくさせることができる。これにより、インダクタ４１Ｌの線路長をより短くすることも可能である。
このような構成とすることで、結合する接続導体と整合素子は、高周波的に接続される。例えば、整合素子４４がキャパシタ４４Ｃであり、キャパシタ４４Ｃと接続導体３１１とが容量性結合した場合（図２参照）、キャパシタ４４Ｃ（整合素子４４）と接続導体３１１との間に結合容量ＣＭを有する容量性結合回路が構成される。これにより、高周波信号は、第１外部接続端子Ｐ１と第２外部接続端子Ｐ２との間で、フィルタ部２０を伝搬経路とする主伝搬経路のみで伝搬されるだけではなく、高周波信号の一部が接続導体３１１、容量性結合回路およびキャパシタ４４Ｃ（整合素子４４）を伝搬経路とする副伝搬経路にも伝搬される。
図６は、整合素子と接続導体の結合度を変化させた時の高周波モジュールの帯域通過特性の変化を示すグラフである。図６の横軸は周波数を示し、図６の縦軸は第１外部接続端子Ｐ１から第２外部接続端子Ｐ２へ伝搬する信号の減衰量を示す。図６に示す点線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が弱く容量性結合が強い場合を示す。図６に示す破線の特性は、実線の特性よりも誘導性結合が強く容量性結合が弱い場合を示す。なお、図６の特性は、フィルタ部２０のＳＡＷ共振子２０２，２０３の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続し、ＳＡＷ共振子２０４，２０５の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続し、ＳＡＷ共振子２０６，２０７の接続位置とグランドとの間にＳＡＷ共振子を接続するラダー構造にした場合を示している。なお、本実施形態における高周波モジュールは、８００ＭＨｚ帯を通過帯域とする帯域通過フィルタである。
したがって、本実施形態の構成を用いて、結合態様および結合度を適宜調整することで、通過帯域の特性を変化させることなく、高周波数側の減衰特性を所望の特性に調整することができる。言いかえれば、所望の帯域通過特性と減衰特性を有する高周波モジュールを実現することができる。
フィルタ部２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’、第２シリーズ接続端子Ｐ２２、第１シャント接続端子Ｐ２３、第２シャント接続端子Ｐ２４および第３端子Ｐ３１，Ｐ３２、を備える。
ＳＡＷ共振子２０６と第２シリーズ接続端子Ｐ２２の接続点、言い換えればＳＡＷ共振子２０６と第２シリーズ接続端子Ｐ２２を接続する接続経路の所定点は、接続導体３１５を介してＳＡＷ共振子２１３の一方端に接続されている。ＳＡＷ共振子２１３の他方端は、接続導体３１６を介して第２シャント接続端子Ｐ２４に接続されている。
この構成により、フィルタ部２１は、第１シリーズ接続端子Ｐ２１’と第２シリーズ接続端子Ｐ２２との間に対して、これらＳＡＷ共振子２０１−２０６，２１１，２１２，２１３の帯域通過特性および減衰特性を組み合わせることで、フィルタ部２１の第１、第２シリーズ接続端子間としての所望の第１帯域通過特性および第１通過帯域外の第１減衰特性を実現している。
フィルタ基板２００は、平板状の圧電基板からなる。フィルタ基板２００の第１主面には、フィルタ電極が形成されている。フィルタ電極は、例えば、所謂ＩＤＴ電極からなる。このように、圧電基板の主面にＩＤＴ電極を形成することで、上述の各ＳＡＷ共振子を形成することができる。また、フィルタ基板２００の第１主面には、接続導体３１６を含む各接続導体を実現する電極パターンが形成されている。フィルタ基板２００の第１主面側には、平板状のカバー層２９０が配置されている。カバー層２９０は、平板状の絶縁性材料からなり、平面視してフィルタ基板２００と同じ形状からなる。また、カバー層２９０は、平面視して、フィルタ基板２００と重なるように配置されており、フィルタ基板２００の第１主面から所定距離の間隔を空けて配置されている。
積層基板１００の内部には、スパイラル電極の電極パターンからなるインダクタ４３Ｌが形成されている。スパイラル電極は、積層基板１００を構成する複数の誘電体層に形成された一部が分断された環状の線状電極と層間接続電極によって実現される。各誘電体層の線状電極は、層間接続電極によって積層方向に接続され、一本の線状電極になるように接続されている。この構成により、中心軸が積層方向に沿ったスパイラル電極を実現することができる。インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極の一方端は、ビア導体４３１Ｖを介して、フィルタ部２１の第１シリーズ接続端子Ｐ２１’となる実装用電極２９４が実装されるランド電極に接続されている。ランド電極は、積層基板１００の天面１００Ｓに形成されている。インダクタ４３Ｌを構成するスパイラル電極の他方端は、ビア導体４３２Ｖを介して、積層基板１００内の底面１００Ｒ近傍に形成された内部グランドパターンに接続されている。

Claims (13)

  1. 第１外部接続端子と、
    第２外部接続端子と、
    前記第１外部接続端子と前記第２外部接続端子との間に接続されたフィルタ部と、
    前記第１外部接続端子もしくは前記第２外部接続端子の少なくとも一方と前記フィルタ部との間に接続された整合素子と、
    を備えた高周波モジュールであって、
    前記フィルタ部は、
    前記第１外部接続端子に接続する第１シリーズ接続端子と、
    前記第２外部接続端子に接続する第２シリーズ接続端子と、
    グランドに接続するシャント接続端子と、
    前記第１シリーズ接続端子と前記第２シリーズ接続端子との間に直列接続された複数のシリーズ接続型のフィルタ素子と、
    前記複数のシリーズ接続型のフィルタ素子における隣り合うフィルタ素子の接続点に一方端が接続し、前記シャント接続端子に他方端が接続するシャント接続型のフィルタ素子と、
    を備え、
    前記シャント接続型のフィルタ素子に接続する接続部と前記整合素子とが誘導性結合もしくは容量性結合されている、高周波モジュール。
  2. 前記フィルタ部は、
    前記シャント接続端子を複数備え、
    該シャント接続端子毎に少なくとも一つのシャント接続型のフィルタ素子が接続されており、
    前記複数のシャント接続型のフィルタに接続する接続部の少なくとも一つと前記整合素子とが誘導性結合もしくは容量性結合されている、高周波モジュール。
  3. 互いに前記誘導性結合もしくは前記容量性結合する前記接続部と前記整合素子は、
    前記フィルタ部の通過帯域外のインピーダンスが変化するように前記誘導性結合もしくは前記容量性結合されている、請求項１または請求項２に記載の高周波モジュール。
  4. 互いに前記誘導性結合もしくは前記容量性結合する前記接続部と前記整合素子は、
    前記フィルタ部の通過帯域外の減衰極周波数が変化するように前記誘導性結合もしくは前記容量性結合されている、請求項３に記載の高周波モジュール。
  5. 前記整合素子は、前記第１外部接続端子と前記第１シリーズ接続端子との間に直列接続されるか、もしくは、前記第２外部接続端子と前記第２シリーズ接続端子との間に直列接続される、シリーズ接続型の整合素子である、
    請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波モジュール。
  6. 前記整合素子は、前記第１外部接続端子と前記第１シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグラントとの間に接続されるか、もしくは、前記第２外部接続端子と前記第２シリーズ接続端子とを接続する接続経路とグランドの間に接続される、シャント接続型の整合素子である、
    請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波モジュール。
  7. 前記接続部は線状導体パターンからなる、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の高周波モジュール。
  8. 第３端子と、第２のフィルタ部とを備え、
    前記第２のフィルタ部は、前記第１シリーズ接続端子および該第１シリーズ接続端子に接続するフィルタ素子を接続する接続経路と、前記第３端子との間に接続されている、
    請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の高周波モジュール。
  9. 前記フィルタ部を構成するＩＤＴ電極および前記接続部が第１主面に形成された平板状のフィルタ基板と、
    該フィルタ基板の前記第１主面に対して間隔を空けて対向する平板状のカバー層と、
    前記第１主面から突出し、前記カバー層を貫通する形状の接続電極と、
    前記整合素子が実装または形成された積層基板と、を備え、
    前記フィルタ基板は、前記第１主面側が前記積層基板の実装面に向くように配置され、
    前記フィルタ基板は、前記接続電極を介して前記積層基板に接続されている、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の高周波モジュール。
  10. 前記整合素子は、前記積層基板の実装面に実装される実装型素子であり、
    前記接続部は、前記フィルタ基板の前記第１主面における第１辺の近傍に配置されており、
    前記実装型素子は、前記フィルタ基板の前記第１辺の近傍に実装されている、
    請求項９に記載の高周波モジュール。
  11. 前記整合素子は、
    直方体形状の筐体と、
    該筐体内に形成され、平面視して略長方形の外周形からなるスパイラル導体と、
    を備え、
    前記整合素子は、前記筐体の長辺が前記フィルタ基板の前記第１辺に平行になるように、配置されている、
    請求項１０に記載の高周波モジュール。
  12. 前記整合素子は、
    前記積層基板の実装面または内部に形成された導体パターンからなり、
    該導体パターンと前記接続部は、平面視して少なくとも一部が重なっている、
    請求項９に記載の高周波モジュール。
  13. 前記フィルタ部を構成するＩＤＴ電極および前記接続部が第１主面に形成された平板状のフィルタ基板と、
    該フィルタ基板の前記第１主面側に配置され、該フィルタ基板の前記第１主面側が実装された平板状のフィルタ実装用基板と、を備え、
    前記整合素子は、前記フィルタ実装用基板に形成されている、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の高周波モジュール。
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