KR100959992B1 - 듀플렉서 - Google Patents

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유이치 타카미네
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

래더형 회로 구성의 송신측 필터와 평형-불평형 변환 기능을 가지는 수신측 필터를 가지며, 수신측 필터의 제1, 제2 수신 출력 단자에 접속되는 평형 입력 단자를 가지는 회로와의 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있으며, 나아가 송신측 필터로부터의 수신측 필터에의 전력의 누설에 따른 수신측 필터의 파괴가 발생하기 어려운 내전력성이 뛰어난 듀플렉서를 제공한다.
래더형 회로 구성의 송신측 필터(4)와, 수신측 필터(5)를 구비하고 있으며, 수신측 필터(5)는 안테나 단자(3)에 접속되는 입력 단자(6)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가지며, 입력 단자(6)에 병렬로 복수의 IDT(11a, 12a)가 접속되도록 각각 종결합 공진자형의 복수의 IDT를 가지는 제1, 제2 필터 소자(11, 12)가 접속되어 있고, 제1, 제2 필터 소자(11, 12)가 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서(1).
듀플렉서, 필터, 안테나 단자, 입력 단자, 출력 단자, 종결합 공진자

Description

듀플렉서{DUPLEXER}
본 발명은 예를 들면 휴대전화기 등의 통신기기에 있어서, 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압전 기판상에 복수의 IDT전극을 형성함으로써 구성된 탄성파 필터 장치를 이용해서 구성된 수신측 필터를 가지는 듀플렉서에 관한 것이다.
종래, 휴대전화에 있어서 안테나에 접속되는 RF단에서는 소형화를 도모하기 위해 부품의 복합화가 진행되고 있다. 그로 인해 안테나 단자, 송신측 대역 필터, 수신측 대역 필터, 송신 단자, 수신 단자 및 출력 단자를 구비한 듀플렉서가 널리 이용되고 있다. 또한 최근에는 수신측 대역 필터로서 평형-불평형 변환 기능을 가지는 밸런스형 대역 필터를 이용함으로써 안테나 단자, 송신 단자, 제1 수신 출력 단자, 제2 수신 출력 단자를 구비한 밸런스형 듀플렉서가 개발되어 오고 있다.
하기의 특허문헌 1에는 도 16에 나타내는 밸런스형 듀플렉서가 개시되어 있다. 이 밸런스형 듀플렉서(1001)에서는 안테나 단자(1002)에 송신측 필터(1003) 및 수신측 필터(1004)가 접속되어 있다. 송신측 필터(1003)는 복수의 탄성 표면파 공진자를 사다리형 즉, 래더형으로 접속하여 이루어지는 회로 구성을 가진다. 이 래더형 회로 구성의 송신측 필터(1003)는 안테나 단자(1002)와 접속되어 있는 측과는 반대측의 단부(端部)에 송신 단자(1005)를 가진다.
한편, 수신측 필터(1004)는 안테나 단자(1002)에 접속되는 입력 단자(1006)와 제1, 제2 수신 출력 단자(1007, 1008)를 가진다. 여기서는, 입력 단자(1006)에 3IDT형 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터부(1009, 1010)가 접속되어 있다. 그리고 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1009, 1010)의 후단에 각각 3IDT형 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1011, 1012)가 접속되어 있다. 여기서는, 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1009, 1011)가 2단 캐스케이드 접속되어 있으며, 마찬가지로 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1010, 1012)가 2단 캐스케이드 접속되어 있다.
그리고 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1011, 1012)의 중앙의 IDT의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어 제1 수신 출력 단자(1007)에, 각 다른쪽 끝이 공통 접속되어 제2 수신 출력 단자(1008)에 전기적으로 접속되어 있다.
수신측 필터(1004)에서는 입출력의 임피던스비가 1:1로 되어 있다. 또한, 수신측 필터(1004)에서는 입력 전력이 상기한 바와 같이 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1009, 1010)에 분산되기 때문에 내(耐)전력성을 높이는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, 하기의 특허문헌 2에는 도 17에 나타내는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)가 개시되어 있다. 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)는 표면파 전파 방향을 따라 배치된 제1~제3 IDT(lO22, 1023, 1024)를 가진다. 중앙의 IDT(1023)는 표면파 전파 방향으로 2분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할 IDT부(1023a, 1023b)를 가진다. IDT(1022, 1024)가 입력 단자(1025)에 접속되어 있고, 제1 분할 IDT부(1023a) 및 제2 분할 IDT부(1023b)가 각각 제1, 제2 출력 단자(1026, 1027)에 접속되어 있다.
3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)는 상술한 밸런스형 듀플렉서의 수신측 필터로서 이용할 수 있다. 여기서는, 입출력의 임피던스비가 1보다 크게 되어 있기 때문에, 상기와 같은 밸런스형 듀플렉서의 수신측 필터로서 이용했을 경우, 평형 출력 즉 제1, 제2 수신 출력을 휴대전화기의 다음 단의 평형 입력에 접속했을 경우, 임피던스 매칭(impedance matching)을 용이하게 도모할 수 있다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 2003-249842호
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 2003-347964호
특허문헌 1에 기재된 밸런스형 듀플렉서(1001)에서는 상기한 바와 같이 수신측 필터(1004)에서 내전력성이 높아져 있기는 하지만, 상기 수신측 필터(1004)의 제1, 제2 수신 출력 단자(1007, 1008)를 휴대전화기의 다음 단의 평형 입력에 접속하여 이용했을 경우, 입출력의 임피던스비가 1:1이기 때문에 임피던스 정합을 도모하기가 곤란하였다. 그로 인해 통과 대역 내에 큰 리플(ripple)이 나타난다는 문제가 있었다.
한편, 특허문헌 2에 기재된 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)를 상기 밸런스형 듀플렉서의 수신측 필터로서 이용했을 경우에는, 상술한 바와 같이 다음 단과의 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다. 그러나 종결합 공진자형 필터(1021)는 내전력성이 충분하지 않다. 따라서 듀플렉서에 이용했을 경우, 송신측 필터에서 수신측 필터로 새어 들어간 전력으로 인해, 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)가 파괴되기 쉽다는 결점이 있었다.
특히 송신측 필터가, 복수의 탄성 표면파 공진자를 래더형 회로 구성을 가지도록 접속하여 이루어지는 래더형의 탄성 표면파 필터인 경우에는, 비교적 큰 전력이 수신측 필터로 새어 들어가기 때문에 수신측 필터의 내전력성은 한층 더 높을 것이 요구되고 있다. 따라서, 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(1021)와 같이 내전력성이 충분하지 않은 필터는, 이와 같은 래더형의 탄성 표면파 필터를 송신측 필터로서 이용한 듀플렉서에서의 수신측 필터로서 이용하는 것이 불가능하였다.
지금까지 탄성 표면파 필터에 대하여 기술하였으나 이와 유사한 필터로서 탄성 경계파 필터가 있다. 탄성 경계파 필터는 탄성 표면파 필터와 마찬가지로, 압전 기판상에 금속 박막으로 이루어지는 IDT 및 반사기를 형성하여 구성하는 필터이다. 예를 들면, 압전 단(單)결정 기판의 표면에 Al 등으로 이루어지는 IDT, 반사기로 구성되는 필터 전극을 형성하고, 그 위에 압전 단결정과는 탄성 정수 혹은 밀도가 다른 SiO2 등의 충분히 두꺼운 박막을 형성한 것이다. 작용 원리나 구성은 탄성 표면파 필터와 거의 같지만, 탄성 경계파 필터는 소자 형성된 압전 기판면 위에 고체층이 형성되어 있으며, 압전 기판과 고체층의 경계를 전파하는 탄성파(탄성 경계파)와 IDT를 상호 작용시켜 동작한다. 탄성 표면파 필터에서는 기판 표면을 구속하지 않도록 공동(空洞)을 가지는 패키지를 이용할 필요가 있지만, 탄성 표면파 필터에서는 파가 압전 단결정 기판과 박막의 경계면을 전파하기 때문에 공동을 가지는 패키지를 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.
압전 기판의 표면을 전파하는 탄성 표면파를 이용해서 동작하는 것이 탄성 표면파 필터이고, 압전 기판과 고체층의 경계를 전파하는 탄성 경계파를 이용해서 동작하는 것이 탄성 경계파인데, 양자의 동작 원리는 기본적으로 동일하며 이용되는 설계 수법도 유사하다.
본 명세서의 후술하는 '실시예'에서는 탄성 표면파 필터를 이용해서 설명하지만, 상기한 바와 같이 전극 구성이 거의 동일하게 이루어진 탄성 경계파를 이용한 것도 동일한 작용 효과를 가진다.
본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 현상을 감안하여, 송신측 필터와 수신측 필터를 가지며, 수신측 필터가 평형-불평형 변환 기능을 가지는 밸런스형 듀플렉서로서, 수신측 필터의 평형 출력을 다음 단에 접속했을 경우의 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있을 뿐 아니라, 송신측 필터에서 수신측 필터로의 전력의 누설에 따른 수신측 필터의 파괴가 발생하기 어려운, 신뢰성이 뛰어난 밸런스형 듀플렉서를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 듀플렉서는 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 송신측 필터의 한쪽 끝과 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서로서, 수신측 필터가, 안테나 단자에 접속되는 입력 단자와, 수신 출력을 추출하기 위한 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 압전 기판상에 형성된 복수의 IDT전극을 구비하는 밸런스형 탄성 표면파 필터 장치를 이용해서 구성되어 있는 밸런스형 듀플렉서이다.
그리고 본원의 제1발명에서는, 상기 수신측 필터에서는 상기 압전 기판 및 복수의 IDT전극에 의해 제1 필터 소자와 제2 필터 소자가 구성되어 있고, 상기 제1 필터 소자는, 상기 압전 기판상에 있어서 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부를 가지며, 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부가 종속(縱續) 접속되어 있고, 상기 제1 종결합 공진자형 탄성파 필터의 제1 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT와, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제2 필터 소자는, 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부를 가지며, 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부가 종속 접속되어 있으며, 제3 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제3 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT와, 상기 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 접속되어 있고, 상기 제2 필터 소자의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 제1 필터 소자에서의 입력 신호의 출력 단자에 대한 위상과 180도 다르게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본원의 제2발명에서는, 상기 압전 기판 및 복수의 IDT전극에 의해 제1 필터 소자와 제2 필터 소자가 구성되어 있고, 상기 제1 필터 소자는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자이고, 상기 제2 필터 소자는 상기 압전 기판상에 있어서 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 종결합 공진자형의 필터 소자이며, 상기 제2 필터 소자에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 제1 필터에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있고, 상기 제1 필터 소자의 제2, 제3 IDT 또는 제1 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제1 IDT 또는 제2, 제3 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 필터 소자의 제2, 제3 IDT 또는 제1 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제1 IDT 또는 제2, 제3 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본원의 제3발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 압전 기판상에 형성되어 있으며 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT가 형성되어 있는 부분의 양측에 형성된 제1, 제2 반사기를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자로서, 상기 제2 IDT의 위상이 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있으며, 상기 제1, 제4 및 제5 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제2 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 제3 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제4발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 신호 출력 단자를 가지며, 압전 기판과, 압전 기판상에 형성되어 있으며 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT가 형성되어 있는 부분의 양측에 형성된 제1, 제2 반사기를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자로서, 상기 제2 IDT의 위상이 상기 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있으며, 제2 및 제3 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 IDT는 탄성파 전파 방향으로 분할되어 형성된 제1 분할 IDT부 및 제2 분할 IDT부를 가지며, 제1 분할 IDT부 및 상기 제4 IDT가 제1 수신 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 분할 IDT부 및 상기 제5 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제5발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판상에 있어서 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT를 사이에 두도록 형성된 제1, 제2 반사기를 각각 가지는 종결합 공진자형의 제1, 제2 탄성파 필터 소자를 가지고 있으며, 제1, 제2 탄성파 필터 소자가 종속 접속되어 있고, 제1, 제2 탄성파 필터 소자의 제2 IDT끼리 접속되어 있고, 제1, 제2 탄성파 필터 소자의 제3 IDT끼리 접속되어 있고, 제1 탄성파 필터 소자의 제2 IDT의 위상이 제1 탄성파 필터 소자의 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있으며, 상기 제1 탄성파 필터 소자의 제1, 제4 및 제5 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제2 탄성파 필터 소자의 제1 IDT는 탄성파 전파 방향으로 분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지고 있으며, 상기 제2 탄성파 필터 소자의 상기 제1 분할 IDT부 및 제4 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터 소자의 제2 분할 IDT부 및 제5 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제6발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 종결합 공진자형의 제1 필터 소자와, 상기 제1 필터 소자와는 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 180도 다른 종결합 공진자형의 제2 필터 소자와, 종결합 공진자형의 제3 필터 소자와, 상기 제3 필터 소자와는 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차가 180도 다른 종결합 공진자형의 제4 필터 소자를 가지며, 상기 제1~제4 필터 소자가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1~제4 필터 소자의 IDT 중 상기 입력 단자에 접속되어 있는 IDT가 병렬로 접속되어 있고, 상기 제3 필터 소자가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 제4 필터 소자가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제3 필터 소자의 IDT 중 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있는 IDT가 제1 필터 소자의 대응하는 IDT에 직렬 접속되어 있고, 상기 제4 필터 소자의 IDT 중 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 IDT가 제2 필터 소자의 대응하는 IDT에 직렬 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제7발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 상기 압전 기판에 형성되어 있으며 3IDT형이면서 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 제1 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지며, 상기 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며, 상기 입력 단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 및 제3 IDT가 접속되어 있고, 상기 입력 단자에 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제5 및 제6 IDT가 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 IDT와, 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제4 IDT가 각각 탄성파 전파 방향과 직교하는 교차폭 방향에서 분할되어 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지며, 상기 제1, 제2 분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 분할 IDT부가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제2 분할 IDT부가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상이 상기 제2 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1~제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제8발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 상기 압전 기판에 형성되어 있고 3IDT형이면서 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 제1 탄성파 필터부가, 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지며, 상기 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며, 상기 입력 단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 및 제3 IDT가 접속되어 있고, 상기 입력 단자에 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제5 및 제6 IDT가 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 IDT와 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제4 IDT가 각각 탄성파 전파 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지며, 상기 제1, 제2 분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 분할 IDT부가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제1 분할 IDT부가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상이 상기 제2 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1~제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제9발명에서는, 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 상기 압전 기판에 형성되어 있으며 3IDT형의 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고, 상기 제1 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지며, 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며, 제1 탄성파 필터부에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차와, 제2 탄성파 필터부에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차가 180도 다르도록 제1~제6 IDT가 구성되어 있으며, 상기 제1, 제4 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 전기적으로 직렬 접속되어 있으면서 또한 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터부의 제5, 제6 IDT가 전기적으로 직렬 접속되어 있으면서 또한 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 제1~제9발명은 상기한 바와 같이 수신측 필터는 밸런스형의 종결합 공진자형 탄성파 필터이지만, 모두 입출력 임피던스비가 1보다 크게 되는 구조로 이루어진다. 따라서, 다음 단의 평형 입력에 접속했을 경우에 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 제1~제9발명에서는 입력 단자에 복수의 IDT 또는 복수의 탄성파 필터부가 병렬로 접속되어 있기 때문에 내전력성도 높아져 있다.
본 발명에 따른 듀플렉서가 어느 특정 국면에서는, 복수의 종결합 공진자형의 탄성파 필터부를 종속 접속하고 있는 신호 라인 중, 적어도 1개의 신호 라인을 전송하는 신호 라인의 위상이 나머지 신호 라인을 전송하는 전기 신호의 위상에 대하여 반전되도록 구성되어 있다. 따라서 제1, 제2 수신 출력 단자간의 진폭 평형도 및 위상 평형도가 개선된다.
본 발명에 따른 듀플렉서의 다른 특정 국면에서는, 상기 송신측 필터와 상기 수신측 필터의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어 있는 공통 접속점과, 상기 수신측 필터와의 사이에 직렬로 접속되어 있는 적어도 1개의 공진자가 더 구비된다. 이 경우에는 송신측 필터와 수신측 필터의 위상을 정합시킬 수 있다. 그로 인해 위상 정합 소자로서의 인덕턴스, 커패시턴스 또는 전송 선로를 형성하지 않아도 되므로 실장 면적을 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 듀플렉서는 상기 탄성파로서 탄성 표면파 또는 탄성 경계파 중 어느 것을 이용해도 되며, 본 발명의 어느 특정 국면에서는 상기 종결합 공진자형 탄성파 필터 및 1포트형 탄성파 공진자가 탄성 표면파를 이용한 것이다. 또한, 본 발명의 듀플렉서의 다른 특정 국면에서는 상기 종결합 공진자형 탄성파 필터 및 1포트형 탄성파 공진자가 탄성 경계파를 이용한 것이다.
(발명의 효과)
본원의 제1~제9발명에서는 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지는 듀플렉서로서, 수신측 필터는 입력 단자와 제1, 제2 수신 출력 단자를 가지는 밸런스형의 탄성파 필터 장치로 구성되어 있다. 그리고 수신측 필터는 제1~제9발명에서 입출력 임피던스비가 1 이상으로 되어 있기 때문에, 다음 단의 평형 입력에 제1, 제2 수신 출력 단자를 접속했을 경우의 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 제1~제9발명의 수신측 필터의 입력 단자에는 복수의 IDT 혹은 복수의 탄성파 필터부가 병렬로 접속되어 있기 때문에 내전력성이 높아져 있다. 따라서, 래더형 회로구성을 가지는 송신측 필터를 이용했을 경우, 비교적 큰 전력이 수신측 필터로 새어 들어가기 쉽지만, 본 발명에 따르면 전력의 누설에 따른 수신측 필터의 파괴가 발생하기 어렵기 때문에 신뢰성이 뛰어난 듀플렉서를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 2는 제1 실시형태 및 종래예의 듀플렉서에서의 수신측 필터의 각 전송 특성을 나타내는 도이다.
도 3은 도 2에 파선으로 나타낸 종래의 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 4는 제1 실시형태의 듀플렉서 및 비교예의 듀플렉서의 수신측 필터의 전송 특성을 나타내는 도이다.
도 5는 도 4에 파선으로 나타낸 비교예의 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 7은 제2 실시형태의 듀플렉서의 변형예를 설명하기 위한 전극 구조의 모식적 평면도이다.
도 8은 제2 실시형태의 듀플렉서의 다른 변형예를 설명하기 위한 전극 구조의 모식적 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제9 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 16은 종래의 듀플렉서의 일례를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 17은 종래의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터의 전극 구조의 일례를 나타내는 모식적 평면도이다.
<부호의 설명>
1 듀플렉서
2 압전 기판
3 안테나 단자
4 송신측 필터
5 수신측 필터
6 입력 단자
7 제1 수신 출력 단자
8 제2 수신 출력 단자
9 탄성 표면파 공진자
11 제1 필터 소자
12 제2 필터 소자
21 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부
21a∼21c 제1~제3 IDT
21d, 21e 반사기
22 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부
22a∼22c 제1~제3 IDT
22d, 22e 반사기
23, 24 신호 라인
25 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부
25a∼25c 제1~제3 IDT
25d, 25e 반사기
26 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부
26a∼26c 제1~제3 IDT
26d, 26e 반사기
27, 28 신호 라인
41 듀플렉서
45 수신측 필터
46 입력 단자
51 제1 필터 소자
52 제2 필터 소자
51a∼51c 제1~제3 IDT
51d, 51e 반사기
52a∼52c 제1~제3 IDT
52d, 52e 반사기
61 듀플렉서
71 듀플렉서
81 듀플렉서
82 수신측 필터
83 입력 단자
84 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터
84a∼84e 제1~제5 IDT
84f, 84g 반사기
91 듀플렉서
92 수신측 필터
93 입력 단자
94 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터
94a∼94e 제1~제5 IDT
94a1, 94a2 제1, 제2 분할 IDT부
94f, 94g 반사기
101 듀플렉서
102 수신측 필터
103 입력 단자
104 제1 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자
104a∼104e 제1~제5 IDT
104f, 104g 반사기
105 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자
105a∼105e 제1~제5 IDT
105a1, 105a2 제1, 제2 분할 IDT부
105f, 105g 반사기
111 듀플렉서
112 수신측 필터
113 입력 단자
114, 115 제1, 제2 필터 소자
114a∼114c 제1~제3 IDT
114d, 114e 반사기
115a∼115c 제1~제3 IDT
115d, 115e 반사기
116 제3 필터 소자
116a∼116c 제1~제3 IDT
116d, 116e 반사기
117 제4 필터 소자
117a∼117c 제1~제3 IDT
117d, 117e 반사기
121 듀플렉서
122 수신측 필터
123 입력 단자
124 제1 필터 소자
124a∼124c 제1~제3 IDT
124a1, 124a2 제1, 제2 분할 IDT부
125 제2 필터 소자
125a∼125c 제1~제3 IDT
125a1, 125a2 제1, 제2 분할 IDT부
131 듀플렉서
132 수신측 필터
133 입력 단자
134, 135 제1, 제2 필터 소자
134a∼134c 제1~제3 IDT
134a1, 134a2 제1, 제2 분할 IDT부
135a∼135c 제1~제3 IDT
135a1, 135a2 제1, 제2 분할 IDT부
151 듀플렉서
152 수신측 필터
153 입력 단자
154 제1 필터 소자
154a∼154c 제1~제3 IDT
155 제2 필터 소자
155a∼155c 제1~제3 IDT
Sl∼S3 직렬 암(arm) 공진자
Pl, P2 병렬 암 공진자
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명확히 한다.
(제1 실시예)
도 1은 제1 실시예의 밸런스형 듀플렉서의 회로 구성을 설명하기 위한 모식적 평면도이다. 본 실시형태의 듀플렉서(1)는 CDMA 800 방식 휴대전화기의 듀플렉서로서 이용되는 것이다. CDMA 800 방식에서는 송신 주파수대역은 824∼849MHz이고, 수신 주파수대역은 869∼894MHz이다.
밸런스형 듀플렉서(1)에서는 압전 기판(2)상에 도시한 전극 구조가 형성되어 있다. 본 실시형태에서 압전 기판(2)은 42°Y컷트 X전파의 LiTaO3로 이루어진다. 한편, 본 발명에서는 압전 기판의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 다른 컷트각의 LiTaO3를 이용해도 되고, 혹은 LiNbO3 등의 다른 압전 재료로 이루어지는 압전 기판을 이용해도 된다.
밸런스형 듀플렉서(1)는 안테나에 접속되는 안테나 단자(3)를 가진다. 이 안테나 단자(3)에 송신측 필터(4)와 수신측 필터(5)가 접속되어 있다. 송신측 필터(4)는 압전 기판상에 복수의 1포트형 탄성 표면파 공진자를 형성함으로써 구성된 래더형의 대역 필터이다. 즉, 송신측 필터(4)는 복수의 직렬 암 공진자(Sl, S2, S3)와 복수의 병렬 암 공진자(Pl, P2)를 가지는 래더형 회로 구성의 탄성 표면파 필터 장치이다.
또한, 본 실시형태에서 송신측 필터(4)는 3개의 직렬 암 공진자(Sl∼S3)와 2 개의 병렬 암 공진자(Pl, P2)를 갖지만, 본 발명에서 래더형 회로 구성인 송신측 필터의 회로 구성은 이에 한정되지 않는다. 즉, 필요에 따라 임의의 수의 직렬 암 공진자 및 병렬 암 공진자를 가지는 래더형 필터에 의해 송신측 필터를 구성할 수 있다.
어떠하든지 래더형 회로 구성의 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지는 듀플렉서에서는 송신측 필터로부터 비교적 큰 전력이 수신측 필터측에 새어 들어가기 쉽다.
수신측 필터(5)는 입력 단자(6)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가지는 밸런스형의 대역 필터이다. 입력 단자(6)는 안테나 단자(3)에 접속되어 있다.
수신측 필터(5)에서는, 입력 단자(6)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 제1, 제2 필터 소자(11, 12)의 각 한쪽 끝이 접속되어 있다. 제1, 제2 필터 소자(11, 12)는 압전 기판(2)상에 복수의 IDT전극을 도시한 바와 같이 형성하여 이루어지는 구조를 가진다. 제1 필터 소자(11)는 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21, 22)를 종속 접속한 구조를 가진다. 제1 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21)는 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2 IDT(2lb), 제1 IDT(21a), 제3 IDT(21c)를 가진다. 제1~제3 IDT(21a∼21c)가 형성되어 있는 영역의 표면파 전파 방향 양측에 반사기(21d, 21e)가 배치되어 있다.
제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(22)도 동일하게 구성되어 있으며, 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2 IDT(22b), 제1 IDT(22a), 제3 IDT(22c)와 반사기(22d, 22e)를 가진다.
제1 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21)의 중앙의 IDT(21a)의 한쪽 끝은 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(6)에 접속되어 있다. 또한, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(22)의 중앙의 IDT(22a)의 한쪽 끝은 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있다. 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부의 제2, 제3 IDT(2lb, 21c, 22b, 22c)가 각각 신호 라인(23, 24)에 의해 접속되고 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21, 22)가 종속 접속되어 있다.
한편, 제2 필터 소자(12)도 제1 필터 소자(11)와 거의 동일하게 구성되어 있으며, 2단 종속 접속된 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(25, 26)를 가진다. 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(25, 26)는 각각 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2 IDT(25b, 26b), 제1 IDT(25a, 26a), 제3 IDT(25c, 26c)와 반사기(25d, 25e, 26d, 26e)를 가진다. 그리고 제3 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(25)의 중앙의 제1 IDT(25a)의 한쪽 끝이 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(6)에 접속되어 있고, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(26)의 중앙의 IDT(26a)의 한쪽 끝이 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다. 또한, 제2 IDT(25b, 26b)가 신호 라인(27)에 의해 전기적으로 접속되어 있고, 제3 IDT(25c, 26c)가 신호 라인(28)에 의해 전기적으로 접속되어 있으며, 그로 인해 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(25, 26)가 2단 종속 접속되어 있다.
또한, 신호 라인(23, 24)을 흐르는 신호의 위상에 대하여 신호 라인(27, 28) 을 흐르는 신호는 동일 상으로 되어 있다. 단, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(26)의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상은, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(22)에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상에 대하여 180도 반전되도록 구성되어 있다. 즉, 제1 IDT(26a)의 위상이 제1 IDT(22a)의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있다. 따라서 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)로부터 한쌍의 평형 출력 신호를 추출할 수 있다.
본 실시형태에서는 종속 접속되어 있는 신호 라인의 한쪽과 다른쪽에서 흐르는 신호의 위상이 180도 다르다. 보다 구체적으로는 제1 필터 소자(11)에서, 신호 라인(23)을 흐르는 전기 신호의 위상과 신호 라인(24)을 흐르는 전기 신호의 위상이 180도 다르다. 마찬가지로 제2 필터 소자(12)측에서도, 신호 라인(27)을 흐르는 신호의 위상과 신호 라인(28)을 흐르는 신호의 위상이 180도 다르다. 따라서, 2단 종속 접속 구조에서의 후단측의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(22, 26)의 각 중앙의 제1 IDT(22a, 26a)와 양측의 제2, 제3 IDT(22b, 22c, 26b, 26c)의 이웃하는 전극지의 극성을 동일하게 할 수 있다. 그로 인해, 제1 수신 출력 단자(7)와 제2 수신 출력 단자(8) 사이의 진폭 평형도 및 위상 평형도를 높일 수 있다. 따라서, 진폭 평형도 및 위상 평형도의 악화에 따른 송신측 필터(4)와 수신측 필터(5)의 아이솔레이션(isolation)의 악화를 방지할 수 있어 아이솔레이션을 높일 수 있게 된다.
본 실시형태에서는, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)가 입력 단자(6)와 제1, 제2 필터 소자(11, 12) 사이에 직렬로 접속되어 있으므로, 송신측 필터(4)에서의 위상과 수신측 필터(5)에서의 위상의 정합을 용이하게 도모할 수 있다. 즉, 2개의 필터의 단자를 공통화하기 위해서는 한쪽 필터에서의 다른쪽 필터의 통과 대역에서의 임피던스가 무한대로 되는 것이 이상적이다. 본 실시형태와 같이 수신측 필터(5)에서, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 입력 단자와 제1, 제2 필터 소자 사이에 직렬로 접속하면, 송신측 필터(4)의 통과 대역에서 수신측 필터(5)의 임피던스가 고(高)임피던스측으로 시프트한다. 따라서, 탄성 표면파 공진자(9)의 용량값을 적절히 설정함으로써, 송신측 필터(4)와 수신측 필터(5)의 위상 정합을 도모하기 위한 소자, 예를 들면 인덕턴스, 커패시턴스 혹은 임피던스 정합용 전송 선로를 굳이 형성하지 않아도 위상 정합을 도모할 수 있다. 따라서, 듀플렉서의 소형화를 도모할 수 있는 동시에 듀플렉서의 실장 면적을 저감할 수 있어 휴대전화기의 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 듀플렉서(1)에서는 상기한 바와 같이 송신측 필터(4)가 래더형 회로 구성을 갖기 때문에 비교적 큰 전력이 수신측 필터(5)측에 새어 들어가기 쉽다. 그러나 수신측 필터(5)에서는, 입력 단자(6)에 병렬로 제1, 제2 필터 소자(11, 12)가 접속되어 있고, 또한 제1, 제2 필터 소자(11, 12)가 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21, 22) 혹은 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(25, 26)를 2단 종속 접속한 구조를 가진다. 따라서, 수신측 필터(5)의 내전력성이 높아져 있기 때문에 전력의 누설에 따른 수신측 필터(5)의 파괴가 발생하기 어렵다.
다음으로 구체적인 실험예에 근거하여 본 실시형태의 듀플렉서의 전송 특성 을 나타낸다.
상기 듀플렉서(1)를 설계함에 있어서, 안테나 단자(3)의 임피던스를 50Ω, 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)의 임피던스를 200Ω으로 하였다. 도 2의 실선은 안테나 단자(3)에서 수신 출력 단자(7, 8)로의 전송 특성을 나타낸다. 또한 파선은 도 3에 나타낸 종래예의 듀플렉서의 위상 특성을 나타낸다. 도 3의 종래예의 듀플렉서(31)에서는 송신측 필터(34)가 송신측 필터(4)와 동일하게 구성되어 있다. 또한, 수신측 필터(35)에서는, 입력 단자(6)에 복수의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(21, 25)가 병렬로 접속되어 있는 점에서 상기 실시형태와 동일하다. 단, 평형-불평형 변환 기능을 실현되는 구성이 다르다. 즉, 제2, 제4 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(22A 및 26A)의 중앙의 IDT의 각 한쪽 끝을 공통 접속하여 제1 수신 출력 단자(7)에 접속하고 있고, 각 다른쪽 끝을 공통 접속하여 제2 수신 출력 단자(8)에 전기적으로 접속하고 있다. 이 종래예의 듀플렉서에서는, 도 2의 파선으로 나타내는 바와 같이 통과 대역 내에서의 큰 리플이 발생하고 있다. 이에 반해, 상기 실시형태에서는 통과 대역 내의 리플을 효과적으로 저감할 수 있다.
다음으로 도 4에, 상기 실시형태의 듀플렉서의 전송 특성을 실선으로 나타내고, 파선으로 도 5에 나타내는 비교예의 듀플렉서의 전송 특성을 나타낸다.
한편, 도 5로부터 명확한 바와 같이 비교예의 듀플렉서(1201)에서는, 수신측 필터(1205)에 있어서, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 후단에 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1206)와, 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1207)가 종속 접속되어 있다. 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1206, 1207)는 도 17에 나타 낸 종래의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(1021)와 동일하게 구성되어 있다. 그 외의 구성에 대해서는 듀플렉서(1201)는 듀플렉서(1)와 동일하게 되어 있다.
도 4로부터 명확한 바와 같이, 상기 비교예의 듀플렉서(1201)에 비해 상기 실시형태에 따르면, 통과 대역 내에서의 최대 삽입 손실이 약 0.5dB 작게 될 수 있음을 알 수 있다. 이는 상기 실시형태에서는 제1, 제2 필터 소자(11, 12)가 병렬 접속되어 있기 때문에, 동일한 임피던스비를 실현할 때에 IDT에서의 교차폭을 약 1/2로 할 수 있어 전극지 저항에 따른 손실이 저감했기 때문이다. 따라서, 본 실시형태에 따르면 저손실의 수신측 필터를 구비한 듀플렉서를 제공할 수 있다.
또한, 상기 비교예의 듀플렉서(1201)에서는 송신측 필터(4)측에서 새어 들어오는 전력이 분산되기 어렵기 때문에, 수신측 필터(1205)에서의 파괴가 발생하기 쉬운 데 반해, 상기 실시형태에서는 제1, 제2 필터 소자(11, 12)에 새어 들어온 전력이 분산되기 때문에 내전력성이 효과적으로 높아질 수 있게 되어 있다.
따라서 본 실시형태에 따르면, 평형-불평형 변환 기능을 가지는 수신측 필터를 구비하고, 또한 수신측 필터의 내전력성이 효과적으로 높아진 저손실의 듀플렉서를 제공할 수 있게 된다.
한편 본 실시형태에서는 1개의 압전 기판상에 송신측 필터(4) 및 수신측 필터(5)가 구성되지만, 송신측 필터(4) 및 수신측 필터(5)는 각각의 압전 기판상에 형성되어도 되고, 패키지 내에서 송신측 필터(4)의 출력 단자와 수신측 필터(5)의 입력 단자와 안테나 단자(3)에 접속해도 된다.
(제2 실시예)
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 평면도이다. 듀플렉서(41)는 수신측 필터(45)의 구성이 다른 것을 제외하고는 제1 실시형태의 듀플렉서(1)와 동일하게 구성되어 있다.
수신측 필터(45)에서는, 입력 단자(46)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)가 접속되어 있고, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 후단에 제1, 제2 필터 소자(51, 52)가 병렬로 접속되어 있다. 제1 필터 소자(51)는 탄성 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2 IDT(5lb), 제1 IDT(51a) 및 제3 IDT(51c)를 가지는 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터 소자이다. 제2 필터 소자(52)도 마찬가지로 제2 IDT(52b), 제1 IDT(52a) 및 제3 IDT(52c)가 표면파 전파 방향에 있어서 이 순서로 배치된 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터 소자이다.
본 실시형태에서는, 제2 필터 소자(52)에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 제1 필터 소자(51)에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있으며, 그로 인해 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 IDT(51a)의 위상과 제1 IDT(52a)의 위상이 반전되어 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있다.
제1 필터 소자(51)의 제2, 제3 IDT(5lb, 51c)가 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(46)에 접속되어 있고, 제2 필터 소자(52)의 제2, 제3 IDT(52b, 52c) 가 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(46)에 접속되어 있다. 그리고 제1 IDT(51a)의 한쪽 끝이 제1 수신 출력 단자(7)에, 제2 필터 소자(52)의 제1 IDT(52a)의 한쪽 끝이 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서도, 입력 단자(46)에 병렬로 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자로 이루어지는 제1, 제2 필터 소자(51, 52)가 접속되어 있으므로, 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터(4)측에서 전력이 새어 들어오더라도 내전력성이 효과적으로 높아져 있기 때문에 수신측 필터(45)의 파괴가 발생하기 어렵다.
또한, 상기한 바와 같이 하여 평형-불평형 변환 기능이 실현되어 있으므로, 입출력 임피던스비를 1보다 크게 할 수 있다. 즉, 입력 임피던스를 1로 했을 경우 출력 임피던스를 1보다 크게 할 수 있다. 따라서 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 후단의 평형 입력에 접속했을 때의 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 입출력 임피던스비가 4이기 때문에 저손실의 듀플렉서(41)를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 IDT(52a)의 표면파 전파 방향 양 끝에서 직렬 웨이팅(weighting)이 실시되어 있다. 이는 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)간의 진폭 평형도 및 위상 평형도의 악화를 방지하기 위해서이다. 즉, IDT(52a)의 극성은 IDT(51a)의 극성에 대해 반전되어 있는데, 이러한 구성에서는 중앙의 IDT와 양측의 IDT 사이에서 이웃하는 전극지의 극성이 제1 필터 소자(51)측과 제2 필터 소자(52)측에서 다르게 되어, 진폭 평형도 및 위상 평형도가 악화되는 것에 따른다. 즉, 직렬 웨이팅을 실시함으로써 IDT(52)측에서의 중앙의 IDT(52a)와 양측의 IDT(52b, 52c)의 이웃하는 전극지의 극성 관계를, 가능한 한 IDT(51)측에서의 중앙의 IDT(51a)와 양측의 IDT(5lb, 51c)에서 이웃하는 전극지의 극성 관계에 근접시킬 수 있으며, 그로 인해 진폭 평형도 및 위상 평형도의 악화를 억제할 수 있다고 여 겨지고 있다.
한편, 도 6에서는 제2, 제3 IDT(5lb, 51c) 및 제2, 제3 IDT(52b, 52c)가 입력 단자(46)에 접속되어 있지만, 중앙의 제1 IDT(51a 및 52a)를 입력 단자(46)에 접속해도 된다. 그 경우에는 IDT(5lb, 51c)를 공통 접속하여 제1 수신 출력 단자(7)에 접속하고, IDT(52b, 52c)를 공통 접속하여 제2 수신 출력 단자(8)에 접속하면 된다.
또한 도 7은 제2 듀플렉서(41)의 변형예를 나타낸다. 이 변형예의 듀플렉서(61)에서는 제1, 제2 필터 소자(62, 63)는 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자로 구성되어 있다. 이와 같이 제1, 제2 필터 소자를 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(62, 63)에 의해 구성해도 된다.
또한 도 8은 듀플렉서(41)의 다른 변형예에 따른 듀플렉서(71)를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
듀플렉서(71)에서는, 제1 필터 소자(72)는 복수의 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(72a, 72b)를 병렬 접속한 구조를 가진다. 마찬가지로 제2 필터 소자(73)에서도, 복수의 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(73a, 73b)가 병렬 접속되어 있다. 이와 같이 제1, 제2 필터 소자는 각각 복수개의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터가 병렬 접속된 구조이어도 된다.
(제3 실시형태)
도 9는 제3 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 듀플렉서(81)에서는 수신측 필터(82)가 수신측 필터(5)와 다른 것을 제외하고는 제1 실시형태의 듀플렉서(1)와 동일하게 구성되어 있다.
수신측 필터(82)는 입력 단자(83)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가진다. 입력 단자(83)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 5IDT형의 종결합 공진자형 필터 소자(84)가 접속되어 있다. 5IDT형의 종결합 공진자형 필터 소자(84)는 압전 기판상에, 탄성 표면파 전파 방향으로 순서대로 제4 IDT(84d), 제2 IDT(84b), 제1 IDT(84a), 제3 IDT(84c), 제5 IDT(84e)를 배치한 구조를 가진다. IDT(84a∼84e)가 형성되어 있는 영역의 표면파 전파 방향 양측에 제1, 제2 반사기(84f, 84g)가 배치되어 있다.
여기서는, 제2 IDT(84b)의 위상이 제3 IDT(84c)의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있다. 따라서, 제2 IDT(84b)에 접속된 제1 수신 출력 단자(7)와, 제3 IDT(84c)에 접속된 제2 수신 출력 단자(8)로부터 한쌍의 평형 출력을 추출하는 것이 가능하게 되어 있다.
한편 제1, 제4 및 제5 IDT(84a, 84d, 84e)의 한쪽 끝이 공통 접속되어, 상기 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(83)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서도 입력 임피던스:출력 임피던스의 비가 1:4로 되어 있으며, 따라서 다음 단의 평형 입력에 접속했을 경우의 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(84)에서는, IDT에서의 전극지 쌍의 수의 합계가 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터에 비해 많아지기 때문에, 교차폭을 작게 할 수 있어 저손실화를 한층 더 도모할 수 있 다. 또한, 입력 단자(83)에는 3개의 IDT(84a, 84d, 84e)가 병렬로 접속되어 있으므로, 송신측 필터(4)측에서 새어 들어온 전력이 분산되어 내전력성이 효과적으로 높아져 있다.
(제4 실시형태)
도 10은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
제4 실시형태의 듀플렉서(91)에서는, 수신측 필터(92)가 수신측 필터(5)와 다른 것을 제외하고는 듀플렉서(1)와 동일하게 구성되어 있다. 수신측 필터(92)에서는, 입력 단자(93)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(94)가 접속되어 있다. 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(94)는 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자로서, 압전 기판상에 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 제4 IDT(94d), 제2 IDT(94b), 제1 IDT(94a), 제3 IDT(94c) 및 제5 IDT(94e)를 배치한 구조를 가진다. IDT(94a∼94e)가 형성되어 있는 영역의 표면파 전파 방향 양측에 제1, 제2 반사기(94f, 94g)가 배치되어 있다.
단, 여기서는 제2 IDT(94b)의 한쪽 끝과 제3 IDT(94c)의 한쪽 끝이 공통 접속되어, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(93)에 접속되어 있다. 한편, 중앙의 제1 IDT(94a)는 표면파 전파 방향으로 2분할되어 형성된 제1, 제2 분할 IDT부(94a1, 94a2)를 가진다. 그리고 제2 분할 IDT부(94a1)와 제4 IDT부(94d)가 공통 접속되어 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있다. 또한, 제2 분할 IDT부 (94a2)와 제5 IDT(94e)가 공통 접속되어 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서도, 수신측 필터(92)에 있어서 입력 임피던스와 출력 임피던스의 비를 1:4로 할 수 있어, 다음 단의 평형 입력과의 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서도 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(94)를 이용하고 있기 때문에, 제3 실시형태와 마찬가지로 저손실화를 도모할 수 있다.
그리고 본 실시형태에 있어서도 입력 단자(93)에 복수의 IDT(94b, 94c)가 병렬로 접속되어 있기 때문에 내전력성을 높이는 것이 가능하게 되어 있다.
(제5 실시형태)
도 11은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
제5 실시형태에 따른 듀플렉서(101)에서는, 수신측 필터(102)가 수신측 필터(5)와 다른 것을 제외하고는 제1 실시형태의 듀플렉서(1)와 동일하게 구성되어 있다. 수신측 필터(102)는 입력 단자(103)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가진다. 입력 단자(103)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 5IDT형의 제1 탄성 표면파 필터 소자(104)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 제1 탄성 표면파 필터 소자(104)는 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 제4 IDT(104d), 제2 IDT(104b), 제1 IDT(104a), 제3 IDT(104c) 및 제5 IDT(104e)를 가진다. IDT(104a)∼IDT(104e)가 형성되어 있는 부분의 표면파 전파 방향 양측에 제1, 제2 반사기(104f, 104g)가 배치되어 있다. 제1 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(104)의 제1, 제4 및 제5 IDT(104a, 104d, 104e)의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(103)에 접속되어 있다. 한편, 제1 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자(104)의 후단에 제2 탄성 표면파 필터 소자(105)가 접속되어 있다. 제2 탄성 표면파 필터 소자(105)는 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 제4 IDT(105d), 제2 IDT(105b), 제1 IDT(105a), 제3 IDT(105c) 및 제5 IDT(105e)를 배치한 구조를 가진다. 제1~제5 IDT(105a∼105e)가 형성되어 있는 부분의 표면파 전파 방향 양측에 제1, 제2 반사기(105f, 105g)가 배치되어 있다.
여기서는 제2, 제3 IDT(105b, 105c)가 각각 신호 라인(106, 107)에 의해, 제1 탄성 표면파 필터 소자(104)의 제2, 제3 IDT(104b, 105c)에 접속되어 있다. 그로 인해 제1, 제2 탄성 표면파 필터 소자(104, 105)가 2단 종속 접속되어 있다.
한편 제1 IDT(105a)는 표면파 전파 방향 양측을 따라 2분할됨으로써 형성된 제1 분할 IDT부(105a1), 제2 분할 IDT부(105a2)를 가진다. 제1 분할 IDT부(105a1)의 한쪽 끝과 제4 IDT(105d)의 한쪽 끝이 공통 접속되어, 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있다. 제2 분할 IDT부(105a2)의 한쪽 끝과 제5 IDT(105e)의 한쪽 끝이 공통 접속되어, 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서도 입력 단자(103)측의 임피던스와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)측의 출력 임피던스의 비를 1:4로 할 수 있어, 다음 단의 평형 입력의 접속시에 임피던스 정합을 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 5IDT형의 탄성 표면파 필터 소자(104, 105)를 이용하고 있기 때문에, 전극지 교차폭을 작게 할 수 있어 저손실화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서도 입력 단자(103)에 복수의 IDT(104a, 104d, 104e)가 접속되어 있으므로 내전력성이 높아져 있다.
또한, 신호 라인(106)을 흐르는 신호의 위상과 신호 라인(107)을 흐르는 신호의 위상이 반전되도록 구성되어 있으므로, 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)간의 진폭 평형도 및 위상 평형도를 높이는 것이 가능하게 되어 있다.
한편, IDT(104c)의 표면파 전파 방향 양측 부분에는 직렬 웨이팅이 실시되어 있다. 이는 상술한 IDT(84c)의 경우와 마찬가지로 수신 출력 단자(7, 8)간의 평형도의 악화를 방지하기 위해서이다.
(제6 실시형태)
도 12는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
본 실시형태의 듀플렉서(111)에서는, 수신측 필터(112)는 입력 단자(113)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가진다. 입력 단자(113)에 1포트형 탄성 표면파공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에는 제1∼제4 필터 소자(114∼117)가 접속되어 있다. 제1~제4 필터 소자(114∼117)는 각각 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 3개의 IDT, 즉 제2 IDT(114b∼117b), 제1 IDT(114a∼117a) 및 제3 IDT(114c∼117c)와, 반사기(114d, 114e∼117d, 117e)를 가지는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터 소자이다.
한편, 입력 단자(113)에는 제1~제4 필터 소자(114∼117)의 제2, 제3 IDT(114b, 114c∼117b, 117c)의 한쪽 끝이 공통 접속되어 있다. 한편, 제1 필터 소자(114)의 중앙의 제1 IDT(114a)의 한쪽 끝과 제3 필터 소자(116)의 중앙의 제1 IDT(116a)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, IDT(116a)의 다른쪽 끝이 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2 필터 소자(115)의 중앙의 IDT(115a)의 한쪽 끝과 제2 필터 소자(117)의 중앙의 IDT(117a)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, IDT(117a)의 다른쪽 끝이 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다.
여기서 IDT(115a, 117a)의 위상은 IDT(114a, 116a)의 위상에 대하여 반전되어 있다. 따라서 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)로부터 한쌍의 평형 출력 신호를 추출할 수 있다. 한편, IDT(115a, 117a)의 표면파 전파 방향 양측에는 직렬 웨이팅이 실시되어 있다. 이는 상술한 제3 실시형태에서의 IDT(84c)의 경우와 마찬가지로 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)간의 평형도의 악화를 방지하기 위해서이다.
제6 실시형태에서도, 입력 단자(113)에 대하여 복수의 IDT(114b, 114c∼117b, 117c)가 병렬로 접속되어 있기 때문에 내전력성을 효과적으로 높일 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는 수신측 필터(112)의 입력 임피던스와 출력 임피던스의 비를 1:16으로 할 수 있어 입출력 임피던스비를 매우 크게 할 수 있다.
또한, 제1~제4 필터 소자(114∼117)가 병렬로 접속되어 있으므로 저손실화를 도모하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 제2, 제3 IDT(114b, 114c∼117b, 117c)를 입력 단자(113)에 접속하고 있지만, IDT(114b, 114c)와 IDT(116b, 116c)를 직렬로 접속하 고, IDT(116b, 116c)의 각 한쪽 끝을 공통 접속하여 제1 수신 출력 단자(7)에 접속하고, 한편 IDT(115b, 115c)와 IDT(117b, 117c)를 직렬로 접속하고, IDT(117b, 117c)의 각 한쪽 끝을 공통 접속하여 제2 수신 출력 단자(8)에 접속해도 된다. 그 경우에는 입력 단자(113)에 제1 IDT(114a∼117a)를 접속하면 된다.
(제7 실시형태)
도 13은 본 발명의 제7 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 제7 실시형태의 듀플렉서(121)에서는, 수신측 필터(122)는 입력 단자(123)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가진다. 입력 단자(123)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 제1, 제2 필터 소자(124, 125)가 접속되어 있다. 제1 필터 소자(124)는 탄성 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 제2 IDT(124b), 제1 IDT(124a) 및 제3 IDT(124c)가 형성되어 있는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이다. 제2 필터 소자(125)도 마찬가지로 제2 IDT(125b), 제1 IDT(125a) 및 제3 IDT(125c)가 표면파 전파 방향으로 순서대로 배치된 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이다.
여기서는 제1 필터 소자(124)의 제2, 제3 IDT(124b, 124c)의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(123)에 접속되어 있다. 중앙의 제1 IDT(124a)는 표면파 전파 방향과 직교하는 방향으로 2분할되어, 제1, 제2 분할 IDT부(124a1, 124a2)를 가진다. 그리고 제1 분할 IDT부(124a1)의 한쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있고, 다른쪽 끝이 제2 분할 IDT부(124a2)에 접 속되어 있으며, 제2 분할 IDT부(124a2)가 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있다.
한편, 제2 필터 소자(125)에서는 제2, 제3 IDT(125b, 125c)의 한쪽 끝이 공통 접속되어, 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(123)에 접속되어 있다. 중앙의 IDT(125a)는 표면파 전파 방향과 직교하는 방향으로 2분할되어 형성된 제1 분할 IDT부(125a1) 및 제2 분할 IDT부(125a2)를 가진다. 여기서는, 제1 분할 IDT부(125a1)의 한쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있고, 다른쪽 끝이 제2 분할 IDT부(125a2)에 접속되어 있고, 제2 분할 IDT부(125a2)가 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다.
또한, 제1 IDT(125a)의 위상은 제1 IDT(124a)의 위상에 대하여 반전되어 있다. 따라서 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)로부터 한쌍의 평형 출력 신호를 추출할 수 있다.
또한, 제1 IDT(125a)에서는 분할 IDT부(125a1, 125a2)의 표면파 전파 방향 양 끝은 도시한 바와 같이 직렬 웨이팅이 실시되어 있다. 이는 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)간의 진폭 평형도 및 위상 평형도의 악화를 방지하기 위해서이다.
본 실시형태에서도, 수신측 필터(122)에서는 입력 단자(123)에서의 임피던스와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)에서의 출력 임피던스의 비를 1:16으로 하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 입력 단자(123)에 제1, 제2 필터 소자(124, 125)가 병렬 접속되어 있기 때문에, 저손실화 및 고(高)내전력성을 실현할 수 있는 듀플렉서로 구성되어 있다.
한편, 도 13에서는 중앙에 배치되어 있는 제1 IDT(124a 및 125a)가 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)에 각각 전기적으로 접속되어 있지만, 이와 반대로 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(123)에 접속해도 된다. 그 경우에는, IDT(124b, 124c)의 각 다른쪽 끝을 공통 접속하여 제1 수신 출력 단자(7)에, IDT(125b, 125c)의 각 다른쪽 끝을 공통 접속하여 제2 수신 출력 단자(8)에 접속하면 된다.
또한 IDT(124b, 124c, 125b, 125c)를 제1 또는 제2 수신 출력 단자(7, 8)에 접속할 경우에는, 이들 IDT(124b, 124c, 125b, 125c)를 교차폭 방향으로 2분할하여 제1, 제2 분할 IDT부를 가지도록 구성해도 된다.
(제8 실시형태)
도 14는 제8 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 듀플렉서(131)에서는 수신측 필터(132)가 입력 단자(133)를 가진다. 입력 단자(133)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에는 제1, 제2 필터 소자(134, 135)가 접속되어 있다. 따라서, 제8 실시형태의 듀플렉서(131)의 수신측 필터(132)는 도 6에 나타낸 수신측 필터(45)와 유사한 구조를 가진다. 단, 도 6에 나타낸 수신측 필터(45)에서는, 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(51, 52)의 중앙의 IDT(51a, 52a)가 수신 출력 단자(7, 8)에 각각 접속되어 있다.
이에 반해, 본 실시형태에서는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터로 이루어지는 제1, 제2 필터 소자(134, 135)에 있어서, 중앙의 제1 IDT(134a, 135a)는 표면파 전파 방향으로 2분할됨으로써 형성된 제1 분할 IDT부(134a1, 135a1)와 제2 분할 IDT부(134a2, 135a2)를 가진다. 그리고 제1 분할 IDT부(134a1)가 제1 수신 출력 단자(7)에, 제1 분할 IDT부(135a1)가 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있다. 제2 분할 IDT부(134a2, 135a2)는 그라운드 전위에 접속되어 있다.
그리고 제1 필터 소자(134)에서는, 제2 IDT(134b)의 제1 IDT(134a) 측단부에서 직렬 웨이팅이 실시되어 있는데, 이는 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)간의 평형도의 악화를 방지하기 위해서이다.
본 실시형태에서는 IDT(134b, 134c)의 위상이 IDT(135b, 135c)의 위상과 각각 반전되어 있다. 따라서, 수신 출력 단자(7, 8)로부터 한쌍의 평형 출력 신호를 추출할 수 있다. 본 실시형태에서도 입력 단자(133)의 임피던스와 수신 출력 단자(7, 8)측의 임피던스의 비를 1:16으로 할 수 있다. 따라서 다음 단의 평형 입력 단자에 접속했을 경우, 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서도 입력 단자(133)에는 복수의 IDT(134b, 134c, 135b, 135c)가 병렬로 접속되어 있기 때문에 내전력성을 높일 수 있다.
(제9 실시형태)
도 15는 본 발명의 제9 실시형태에 따른 듀플렉서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
듀플렉서(151)는 도 6에 나타낸 제2 실시형태의 듀플렉서와 거의 동일하게 구성되어 있다. 단, 듀플렉서(151)는 수신측 필터(152)를 가진다. 수신측 필터(152)는 입력 단자(153)와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)를 가진다. 그리고 입력 단자(153)에 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 1포트 형 탄성 표면파 공진자(9)의 다른쪽 끝에 제1, 제2 필터 소자(154, 155)가 접속되어 있으며, 제1, 제2 필터 소자(154, 155)는 각각 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이며, 또한 각각 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)에 접속되어 있다. 여기까지는, 탄성 표면파 필터 수신측 필터(152)는 수신측 필터(45)와 동일한 구성을 가지고 있다.
단, 본 실시형태에서는 제1 필터 소자(154) 및 제2 필터 소자(155)에서, 탄성 표면파 전파 방향을 따라 순서대로 제2 IDT(154b), 제1 IDT(154a), 제3 IDT(154c)를 갖는데, 중앙의 제1 IDT(154a)의 한쪽 끝에 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(153)가 접속되어 있다. 그리고 제2, 제3 IDT(154b, 154c)의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어 있고, 제2 IDT(154b)의 다른쪽 끝이 제1 수신 출력 단자(7)에 접속되어 있으며, 제3 IDT(154c)의 다른쪽 끝은 그라운드 전위에 접속되어 있다.
또한, 제2 필터 소자(155)측에서도, 중앙의 제1 IDT(155a)의 한쪽 끝이 1포트형 탄성 표면파 공진자(9)를 통해 입력 단자(153)에 접속되어 있다. 그리고 양측의 제2, 제3 IDT(155b, 155c)의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어 있고, 제2 IDT(155b)의 다른쪽 끝이 제2 수신 출력 단자(8)에 접속되어 있으며, 제3 IDT(155c)의 다른쪽 끝이 그라운드 전위에 접속되어 있다.
따라서 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)는 각각 제1 IDT(154a, 155a)가 아니라 제2 IDT(154b, 155b)에 접속되어 있다. 본 실시형태에서도, 수신측 필터(152)에 있어서 입력 단자(153)측의 임피던스와 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)측의 임피던 스가 1:1 이상으로 되어 있으며, 보다 구체적으로는 1:16으로 되어 있다. 다음 단에 접속되는 회로의 평형 입력 단자와의 임피던스 매칭을 용이하게 도모할 수 있다.
본 실시형태에서도 복수의 IDT(154a, 155a)가 입력 단자(153)에 병렬로 접속되어 있으므로 내전력성을 높이는 것이 가능하게 되어 있다.
또한 제1, 제2 수신 출력 단자(7, 8)는 제2 IDT(154b, 155b)가 아니라 제3 IDT(154c, 155c)의 한쪽 끝에 각각 접속되어 있어도 되며, 그 경우에는 제2 IDT(154b, 155b)의 다른쪽 끝을 그라운드 전위에 접속하면 된다.

Claims (13)

  1. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 안테나 단자에 접속되는 입력 단자와, 수신 출력을 추출하기 위한 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 상기 압전 기판상에 형성된 복수의 IDT전극을 포함하고,
    상기 압전 기판 및 복수의 IDT전극에 의해 제1 필터 소자와 제2 필터 소자가 구성되어 있으며,
    상기 제1 필터 소자는 상기 압전 기판상에 있어서 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부를 가지며, 제1, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부가 종속(縱續) 접속되어 있고,
    상기 제1 종결합 공진자형 탄성파 필터의 제1 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있으며,
    상기 제1 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT와, 제2 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 제2 필터 소자는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부를 가지며, 제3, 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부가 종속 접속되어 있고,
    제3 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제1 IDT가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있으며,
    상기 제3 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT와, 상기 제4 종결합 공진자형 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 접속되어 있고,
    상기 제2 필터 소자의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 제1 필터 소자자에서의 입력 신호의 출력 단자에 대한 위상과 180도 다르게 되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  2. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 안테나 단자에 접속되는 입력 단자와, 수신 출력을 추출하기 위한 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 상기 압전 기판상에 형성된 복수의 IDT전극을 포함하고,
    상기 압전 기판 및 복수의 IDT전극에 의해 제1 필터 소자와 제2 필터 소자가 구성되어 있으며,
    상기 제1 필터 소자는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자이고,
    상기 제2 필터 소자는 상기 압전 기판상에 있어서, 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지는 종결합 공진자형의 필터 소자이며,
    상기 제2 필터 소자에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 제1 필터 소자에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있고,
    상기 제1 필터 소자의 제2, 제3 IDT 또는 제1 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제1 IDT 또는 제2, 제3 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있으며,
    상기 제2 필터 소자의 제2, 제3 IDT 또는 제1 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제1 IDT 또는 제2, 제3 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  3. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 압전 기판상에 형성되어 있으며 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT가 형성되어 있는 부분의 양측에 형성된 제1, 제2 반사기를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자로서,
    상기 제2 IDT의 위상이 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있고,
    상기 제1, 제4 및 제5 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고, 제2 IDT가 제1 수 신 출력 단자에 접속되어 있고, 제3 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  4. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 신호 출력 단자를 가지며, 압전 기판과, 압전 기판상에 형성되어 있으며 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT가 형성되어 있는 부분의 양측에 형성된 제1, 제2 반사기를 가지는 종결합 공진자형 필터 소자로서,
    상기 제2 IDT의 위상이 상기 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있으며,
    제2 및 제3 IDT가 입력 단자에 접속되어 있고,
    상기 제1 IDT는 탄성파 전파 방향으로 분할되어 형성된 제1 분할 IDT부 및 제2 분할 IDT부를 가지며, 제1 분할 IDT부 및 상기 제4 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 분할 IDT부 및 상기 제5 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  5. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자 에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판상에 있어서 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제4, 제2, 제1, 제3, 제5 IDT와, 제1~제5 IDT를 사이에 두도록 형성된 제1, 제2 반사기를 각각 가지는 종결합 공진자형의 제1, 제2 탄성파 필터 소자를 가지고 있으며, 제1, 제2 탄성파 필터 소자가 종속 접속되어 있고,
    제1, 제2 탄성파 필터 소자의 제2 IDT끼리 접속되어 있고,
    제1, 제2 탄성파 필터 소자의 제3 IDT끼리 접속되어 있으며,
    제1 탄성파 필터 소자의 제2 IDT의 위상이 제1 탄성파 필터 소자의 제3 IDT의 위상에 대하여 180도 다르게 되어 있고,
    상기 제1 탄성파 필터 소자의 제1, 제4 및 제5 IDT가 입력 단자에 접속되어 있으며,
    제2 탄성파 필터 소자의 제1 IDT는 탄성파 전파 방향으로 분할됨으로써 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지고 있으며,
    상기 제2 탄성파 필터 소자의 상기 제1 분할 IDT부 및 제4 IDT가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고,
    상기 제2 탄성파 필터 소자의 제2 분할 IDT부 및 제5 IDT가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  6. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송 신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 종결합 공진자형의 제1 필터 소자와, 상기 제1 필터 소자와는 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상이 180도 다른 종결합 공진자형의 제2 필터 소자와, 종결합 공진자형의 제3 필터 소자와, 상기 제3 필터 소자와는 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차가 180도 다른 종결합 공진자형의 제4 필터 소자를 가지며,
    상기 제1~제4 필터 소자가 상기 입력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1~제4 필터 소자의 IDT 중 상기 입력 단자에 접속되어 있는 IDT가 병렬로 접속되어 있으며,
    상기 제3 필터 소자가 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 제4 필터 소자가 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있으며,
    상기 제3 필터 소자의 IDT 중 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있는 IDT가 제1 필터 소자의 대응하는 IDT에 직렬 접속되어 있고,
    상기 제4 필터 소자의 IDT 중 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 IDT가 제2 필터 소자의 대응하는 IDT에 직렬 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  7. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자 에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는 입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과, 상기 압전 기판에 형성되어 있고 3IDT형이면서 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고,
    상기 제1 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지며,
    상기 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며,
    상기 입력 단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 및 제3 IDT가 접속되어 있고, 상기 입력 단자에 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제5 및 제6 IDT가 접속되어 있으며,
    상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 IDT와 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제4 IDT가 각각 탄성파 전파 방향과 직교하는 교차폭 방향에서 분할되어 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지며, 상기 제1, 제2 분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 분할 IDT부가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제2 분할 IDT부가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상이 상기 제2 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1~제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  8. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는,
    입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과,
    상기 압전 기판에 형성되어 있고, 3IDT형이면서 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고,
    상기 제1 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제2, 제1, 제3 IDT를 가지며,
    상기 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향으로 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며,
    상기 입력 단자에 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제2 및 제3 IDT가 접속되어 있고, 상기 입력 단자에 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제5 및 제6 IDT가 접속되어 있으며,
    상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 IDT와 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제4 IDT가 각각 탄성파 전파 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2 분할 IDT부를 가지며, 상기 제1, 제2 분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 탄성파 필터부의 상기 제1 분할 IDT부가 상기 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제2 탄성파 필터부의 상기 제1 분할 IDT부가 상기 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있고, 상기 제1 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상이 상기 제2 수신 출력 단자에 흐르는 전기 신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1~제6 IDT가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  9. 래더형 회로 구성을 가지는 송신측 필터와, 수신측 필터를 가지며, 상기 송신측 필터의 한쪽 끝과 상기 수신측 필터의 한쪽 끝이 공통 접속되어 안테나 단자에 접속되는 듀플렉서에 있어서,
    상기 수신측 필터는,
    입력 단자와, 제1, 제2 수신 출력 단자와, 압전 기판과,
    상기 압전 기판에 형성되어 있으며, 3IDT형의 종결합 공진자형인 제1, 제2 탄성파 필터부를 포함하고,
    상기 제1 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제2,제1, 제3 IDT를 가지며, 제2 탄성파 필터부는 탄성파 전파 방향을 따라 순서대로 배치된 제5, 제4, 제6 IDT를 가지며,
    제1 탄성파 필터부에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차와, 제2 탄성파 필터부에서의 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상차가 180도 다르도록 제1~제6 IDT가 구성되어 있고,
    상기 제1, 제4 IDT가 상기 입력 단자에 접속되어 있으며,
    상기 제1 탄성파 필터부의 제2, 제3 IDT가 전기적으로 직렬 접속되어 있으면서 또한 제1 수신 출력 단자에 접속되어 있고,
    상기 제2 탄성파 필터부의 제5, 제6 IDT가 전기적으로 직렬 접속되어 있으면 서 또한 제2 수신 출력 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    종속 접속하고 있는 신호 라인 중 적어도 1개의 신호 라인을 전송하는 전기 신호의 위상이, 종속 접속하고 있는 나머지 신호 라인을 전송하는 전기 신호의 위상에 대하여 반전되어 있는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신측 필터와 상기 수신측 필터의 각 한쪽 끝이 공통 접속되어 있는 공통 접속점과, 상기 수신측 필터와의 사이에 직렬로 접속되어 있는 적어도 1개의 1포트형 탄성파 공진자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종결합 공진자형 탄성파 필터가 탄성 표면파 또는 탄성 경계파를 이용한 것임을 특징으로 하는 듀플렉서.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 1포트형 탄성파 공진자가 탄성 표면파 또는 탄성 경계파를 이용한 것임을 특징으로 하는 듀플렉서.
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