JPWO2020179906A1 - フィルタ、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態では、マルチプレクサとして、クワッドプレクサを例に説明する。
図1は、本実施の形態に係るクワッドプレクサ1の構成図である。なお、同図には、クワッドプレクサ1の共通端子Port1に接続されるアンテナ素子2も図示されている。
次に、各フィルタ11、12、21及び21の基本構成について、Band3Txを通過帯域とするフィルタ12(第1フィルタ)の基本構成を例に説明する。
次に、フィルタ12(第1フィルタ)を構成する各共振子(直列共振子及び並列共振子)の基本構造について説明する。本実施の形態では、当該共振子は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)共振子である。
先述したように、傾斜IDT電極部を有する共振子では、共振周波数付近にリップルが生じ、傾斜IDT電極部における電極指を異型フィンガとした共振子では、共振周波数付近のリップルは抑制できるが、反共振周波数付近にリップルが生じやすい。
参考例1〜4の各々のフィルタをフィルタ12として用いたクワッドプレクサ1(以下、単に参考例1〜4と言う)における通過特性およびアイソレーション特性について説明する。
そこで、本発明者らは、異型部の除去率を、直列共振子S1、S3において0%より大きく100%より小さい中間的な値とし(言い換えれば、異型部を間引し)、直列共振子S2、S4において0%(まったく除去しない)とした構成について検討した。具体的には、直列共振子S1、S3の両方の異型部を除去率50%、75%で間引いたフィルタをそれぞれ実施例1、2として設定した。
以下、実施例1、2に係るフィルタをフィルタ12として用いたクワッドプレクサ1(以下、単に実施例1、2と言う)における通過特性およびアイソレーション特性について説明する。
上記実施の形態1では、第1フィルタ(実施の形態1ではフィルタ12)について、ラダー型のフィルタ構造のみを有する構成を例に説明した。しかし、第1フィルタは、ラダー型のフィルタ構造に加え、さらに縦結合型のフィルタ構造を有してもかまわない。そこで、本変形例では、このようなフィルタ構造を有する第1フィルタを備えるクワッドプレクサについて説明する。なお、クワッドプレクサが備える複数のフィルタのうち、第1フィルタ以外のフィルタについては、実施の形態1と同様の構成を有するため、説明を省略する。
上記実施の形態1及びその変形例に係るクワッドプレクサは、高周波フロントエンド回路、さらには当該高周波フロントエンド回路を備える通信装置に適用することもできる。そこで、本実施の形態では、このような高周波フロントエンド回路及び通信装置について説明する。
以上、本発明の実施の形態に係るフィルタ、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施の形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上説明したように、本発明の一態様に係るフィルタは、一対の入出力端子と、前記一対の入出力端子間を結ぶ信号経路上に配置された1以上の直列共振子と、を有し、前記1以上の直列共振子のそれぞれは、圧電体層を有する基板上に形成された一対の櫛歯状電極からなるIDT電極を有し、前記1以上の直列共振子のそれぞれが有する前記一対の櫛歯状電極のそれぞれは、弾性波伝搬方向の直交方向に延びるように配置された複数の電極指と、前記複数の電極指のそれぞれの一端同士を接続するバスバー電極と、で構成され、前記1以上の直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極は、前記複数の電極指のうち前記他端における電極指幅が中央部における電極指幅よりも広い第1電極指、および、前記他端における電極指幅が中央部における電極指幅以下である第2電極指、の少なくとも一方で構成されており、前記1以上の直列共振子は、1以上の第1直列共振子を含み、前記1以上の第1直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極において、前記複数の電極指のそれぞれの他端同士を結ぶ方向は、前記弾性波伝搬方向と交差しており、前記1以上の第1直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極は、第1部分と第2部分を有し、当該IDT電極において、前記第1部分では前記第1電極指と前記第2電極指とが一定の並び順で配置されており、前記第2部分では前記第1電極指と前記第2電極指とが前記一定の並び順で配置されている。
2 アンテナ素子
3 RF信号処理回路(RFIC)
4 ベースバンド信号処理回路(BBIC)
10、20 デュプレクサ
11、12、12A、21、22 フィルタ
13 受信側スイッチ
14 ローノイズアンプ回路
23 送信側スイッチ
24 パワーアンプ回路
30 高周波フロントエンド回路
32a、32b 櫛歯状電極
32c 反射器
40 通信装置
320 基板
321a、321b バスバー電極
322a、322b、322b1、322b2 電極指
322d、323d 異型部
323a、323a1、323a2、323b オフセット電極指
324 密着層
325 主電極層
326 保護層
327 圧電体層
328 低音速膜
329 高音速支持基板
Port1 共通端子
Port11、Port12、Port21、Port22 個別端子
P1〜P6 並列共振子
S1〜S4、S6、S7 直列共振子
S5 縦結合共振器
Claims (12)
- 一対の入出力端子と、
前記一対の入出力端子間を結ぶ信号経路上に配置された1以上の直列共振子と、を有し、
前記1以上の直列共振子のそれぞれは、圧電体層を有する基板上に形成された一対の櫛歯状電極からなるIDT電極を有し、
前記1以上の直列共振子のそれぞれが有する前記一対の櫛歯状電極のそれぞれは、
弾性波伝搬方向の直交方向に延びるように配置された複数の電極指と、
前記複数の電極指のそれぞれの一端同士を接続するバスバー電極と、で構成され、
前記1以上の直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極は、前記複数の電極指のうち他端における電極指幅が中央部における電極指幅よりも広い第1電極指、および、前記他端における電極指幅が中央部における電極指幅以下である第2電極指、の少なくとも一方で構成されており、
前記1以上の直列共振子は、1以上の第1直列共振子を含み、
前記1以上の第1直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極において、前記複数の電極指のそれぞれの前記他端同士を結ぶ方向は、前記弾性波伝搬方向と交差しており、
前記1以上の第1直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極は、第1部分と第2部分を有し、当該IDT電極において、前記第1部分では前記第1電極指と前記第2電極指とが一定の並び順で配置されており、前記第2部分では前記第1電極指と前記第2電極指とが前記一定の並び順で配置されている、
フィルタ。 - 前記第1部分と前記第2部分とは、前記弾性波伝搬方向に隣接している、
請求項1に記載のフィルタ。 - 前記1以上の第1直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極の全体にわたって、前記第1部分と前記第2部分とが繰り返し配置されている、
請求項2に記載のフィルタ。 - 前記1以上の直列共振子は、前記一対の入出力端子間を結ぶ信号経路上に配置された1以上の第2直列共振子を、さらに含み、
前記1以上の第2直列共振子のそれぞれを構成する前記IDT電極は、前記第1電極指で構成されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記1以上の第1直列共振子のそれぞれは、前記1以上の直列共振子のうち、反共振周波数が最も低い直列共振子以外の直列共振子である、
請求項4に記載のフィルタ。 - 前記フィルタは、前記信号経路とグランドとを結ぶ経路上に配置された1以上の並列共振子をさらに有し、ラダー型のフィルタ構造を有する、
請求項1から5のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記フィルタは、前記信号経路上に配置された縦結合型のフィルタ構造を有する、
請求項1から6のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 前記基板は、
前記IDT電極が一方の主面上に形成された圧電体層と、
前記圧電体層を伝搬する弾性波音速よりも、伝搬するバルク波音速が高速である高音速支持基板と、
前記高音速支持基板と前記圧電体層との間に配置され、前記圧電体層を伝搬するバルク音速よりも、伝搬するバルク波音速が低速である低音速膜と、を備える、
請求項1から7のいずれか1項に記載のフィルタ。 - 共通端子、第1端子及び第2端子と、
前記共通端子と前記第1端子とを結ぶ第1経路上に配置された第1フィルタと、
前記共通端子と前記第2端子とを結ぶ第2経路上に配置され、通過帯域の周波数が前記第1フィルタの通過帯域より高い第2フィルタと、を備え、
前記第1フィルタが請求項1から8のいずれか1項に記載のフィルタである、
マルチプレクサ。 - 前記第1フィルタの通過帯域は、LTE(Long Term Evolution)のBand3における上り周波数帯であり、
前記第2フィルタの通過帯域は、前記LTEのBand3における下り周波数帯である、
請求項9に記載のマルチプレクサ。 - 請求項9または10に記載のマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに接続された増幅回路と、
を備える高周波フロントエンド回路。 - アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路と、
前記アンテナ素子と前記RF信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項11に記載の高周波フロントエンド回路と、
を備える通信装置。
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