KR102312057B1 - 멀티플렉서 - Google Patents
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Abstract
공통 단자에 접속된 각 탄성파 필터의 통과 대역 내의 삽입 손실이 저감된 소형 멀티플렉서를 제공한다.
멀티플렉서(1)는, 노드(n1) 및 노드(n2)와, 일단이 노드(n1)에 접속되고 타단이 노드(n2)에 접속된 인덕터(20)와, 노드(n1)에 인덕터(20)를 통하지 않고 접속되고 밴드A의 송수신 대역을 통과 대역으로 하는 송수신 필터(11)와, 노드(n2)에 접속되고 밴드B의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(12)와, 노드(n2)에 접속되고 밴드C의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(14)를 포함한다.
멀티플렉서(1)는, 노드(n1) 및 노드(n2)와, 일단이 노드(n1)에 접속되고 타단이 노드(n2)에 접속된 인덕터(20)와, 노드(n1)에 인덕터(20)를 통하지 않고 접속되고 밴드A의 송수신 대역을 통과 대역으로 하는 송수신 필터(11)와, 노드(n2)에 접속되고 밴드B의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(12)와, 노드(n2)에 접속되고 밴드C의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 송신 필터(14)를 포함한다.
Description
본 발명은 탄성파 필터를 포함하는 멀티플렉서에 관한 것이다.
최근의 휴대전화에는 멀티밴드화 및 멀티모드화에 대응하는 것이 요구되고 있다. 이에 대응하기 위해, 하나의 안테나의 바로 아래에는, 복수개의 통신 밴드의 고주파 신호를 분파하는 멀티플렉서가 배치된다. 멀티플렉서를 구성하는 복수개의 필터로는, 저손실성 및 고감쇠를 특징으로 하는 탄성파 필터가 이용된다.
특허문헌 1에는, 서로 다른 통과 대역을 가지는 복수개의 탄성파 필터와, 공통 단자와, 인덕턴스 소자를 포함한 멀티플렉서가 개시되어 있다. 상기 복수개의 탄성파 필터 중 제1 수신측 필터는 그 병렬암(parallel arm) 공진자가 인덕턴스 소자를 통해 공통 단자에 접속되고, 제2 수신측 필터, 제1 송신측 필터 및 제2 송신측 필터는 각각 그 직렬암(series arm) 공진자가 공통 단자에 직접 접속되어 있다. 상기 구성에 따르면, 공통 단자에서 본 제1 수신측 필터의 임피던스와, 공통 단자에서 본 제2 수신측 필터, 제1 송신측 필터 및 제2 송신측 필터의 합성 회로의 임피던스를 복소공액의 관계로 할 수 있다. 따라서, 상기 복수개의 탄성파 필터 사이의 임피던스 정합이 좋아지고, 멀티플렉서의 저손실성을 실현할 수 있다고 되어 있다.
특허문헌 1에 기재된 멀티플렉서에서는, 제1 수신측 필터의 공통 단자에서 본 임피던스를, 직렬 접속된 인덕턴스 소자에 의해 유도성 영역으로 위상 시프트시키고, 공통 단자에 접속된 다른 필터의 합성 회로의 임피던스와 복소공액의 관계로 하고 있다.
그러나 제1 수신측 필터의 상대 대역(다른 필터의 통과 대역)에서의 임피던스를 상기 인덕턴스 소자에 의해 유도 영역으로 위상 시프트시키는 경우, 큰 인덕턴스 값이 필요하기 때문에 제1 수신측 필터가 마련된 경로의 전파 손실이 커진다. 또한, 사이즈가 큰 인덕터가 필요하기 때문에 멀티플렉서의 회로 사이즈도 커진다.
또한, 제1 수신측 필터 단체(單體)의 상대 대역에서의 임피던스 리액턴스 성분 대비, 상기 임피던스를 상기 인덕턴스 소자에 의해 유도 영역으로 위상 시프트한 후의 상대 대역에서의 리액턴스 성분의 절대값이 작아지면, 상기 위상 시프트 후의 임피던스의 상대 대역에서의 반사 손실이 증대된다. 이 때문에, 상기 상대 대역을 통과 대역으로 하는 다른 필터의 삽입 손실이 증대된다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 공통 단자에 접속된 각 탄성파 필터의 통과 대역 내의 삽입 손실이 저감된 소형 멀티플렉서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 양태에 따른 멀티플렉서는, 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와, 일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와, 상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와, 상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와, 상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함한다.
본 발명에 의하면, 공통 단자에 접속된 각 탄성파 필터의 통과 대역 내의 삽입 손실이 저감된 소형 멀티플렉서를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 탄성파 필터의 회로 구성의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 탄성파 필터의 회로 구성의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 탄성파 필터의 탄성파 공진자를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 탄성파 공진자의 임피던스 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 비교예에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 6a는 비교예에 따른 밴드C용 송신 필터의 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 6b는 비교예에 따른 밴드C용 송신 필터에서의 위상 시프트 전후의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 7a는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터 단체 및 합성 회로의 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 7b는 실시형태 1에 따른 밴드B용 수신 필터 단체 및 합성 회로의 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 7c는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 7d는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 8은 실시형태 1 및 비교예에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 9a는 실시형태 1 및 비교예에 따른 밴드A용 필터의 삽입 손실을 비교한 그래프이다.
도 9b는 실시형태 1에 따른 밴드A용 필터와 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로와의 각 밴드에서의 복소공액에 의한 임피던스 정합을 나타내는 스미스 차트이다.
도 10은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 회로 소자의 배치 구성도이다.
도 11a는 실시형태 1의 변형예에 따른 멀티플렉서를 구성하는 각 탄성파 필터의 밴드A에서의 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11b는 래더(ladder)형 필터의 구조에 의한 임피던스의 차이를 설명하는 어드미턴스 차트이다.
도 12는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 13은 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도, 등가 회로, 및 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 14는 실시형태 3의 변형예에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도, 등가 회로, 및 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 탄성파 필터의 회로 구성의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 2b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 탄성파 필터의 회로 구성의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 탄성파 필터의 탄성파 공진자를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 탄성파 공진자의 임피던스 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 비교예에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 6a는 비교예에 따른 밴드C용 송신 필터의 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 6b는 비교예에 따른 밴드C용 송신 필터에서의 위상 시프트 전후의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 7a는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터 단체 및 합성 회로의 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 7b는 실시형태 1에 따른 밴드B용 수신 필터 단체 및 합성 회로의 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 7c는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다.
도 7d는 실시형태 1에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 8은 실시형태 1 및 비교예에 따른 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로의 노드(n1)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다.
도 9a는 실시형태 1 및 비교예에 따른 밴드A용 필터의 삽입 손실을 비교한 그래프이다.
도 9b는 실시형태 1에 따른 밴드A용 필터와 밴드B 및 밴드C용 필터의 합성 회로와의 각 밴드에서의 복소공액에 의한 임피던스 정합을 나타내는 스미스 차트이다.
도 10은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서를 구성하는 회로 소자의 배치 구성도이다.
도 11a는 실시형태 1의 변형예에 따른 멀티플렉서를 구성하는 각 탄성파 필터의 밴드A에서의 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11b는 래더(ladder)형 필터의 구조에 의한 임피던스의 차이를 설명하는 어드미턴스 차트이다.
도 12는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 13은 실시형태 3에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도, 등가 회로, 및 통과 특성을 나타내는 도면이다.
도 14는 실시형태 3의 변형예에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도, 등가 회로, 및 통과 특성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 실시예 및 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서 설명하는 실시예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시예에서 나타내지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지가 아니다. 이하의 실시예에서의 구성 요소 중 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내지는 구성 요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지는 않다.
(실시형태 1)
[1.1 멀티플렉서의 회로 구성]
도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 회로 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)는 송수신 필터(11)와 송신 필터(12 및 14)와 수신 필터(13 및 15)와 인덕터(20)와 공통 단자(100)를 포함한다. 또한, 멀티플렉서(1)는 더욱이, 공통 단자(100)와 인덕터(20)의 일단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n1)(제1 공통 접속 단자), 및 송신 필터(12, 14), 수신 필터(13, 15)와 인덕터(20)의 타단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n2)(제2 공통 접속 단자)를 포함하고 있다. 한편, 공통 단자(100)와 노드(n1)는 동일한 단자이어도 되고, 이 경우에는 공통 단자(100)가 제1 공통 접속 단자에 상당한다.
공통 단자(100)는 예를 들면, 안테나 소자에 접속된다.
인덕터(20)는 일단이 노드(n1)에 접속되고, 타단이 노드(n2)에 접속된 인덕턴스 소자이다. 즉, 인덕터(20)는 노드(n1)와 노드(n2) 사이에 직렬 접속되어 있다. 한편, 인덕터(20)는 칩 인덕터, 실장 기판에 형성된 코일 패턴, 및 배선의 인덕턴스 성분 중 어느 것이어도 된다.
송수신 필터(11)는 통신 밴드A(이하 밴드A라고 적음)의 송수신 대역(제1 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터이다. 송수신 필터(11)는 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속되어 있다. 송수신 필터(11)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(91)를 경유하여 입력하고, 노드(n1)에 출력한다. 또한, 송수신 필터(11)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(91)에 출력한다. 한편, 송수신 필터(11)가 배치된 경로에서의 송신 및 수신의 전환은 예를 들면, 입출력 단자(91)에 접속되는 스위치 회로(도시하지 않음)에 의해 실시되어도 된다. 한편, 밴드A로는 예를 들면, LTE(Long Term Evolution)의 Band40(송수신 대역: 2300-2400㎒)이 적용된다.
송신 필터(12)는 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터이다. 송신 필터(12)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 송신 필터(12)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(92)를 경유하여 입력하고, 노드(n2)에 출력한다. 한편, 밴드B의 송신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band1(송신 대역: 1920-1980㎒)이 적용된다.
수신 필터(13)는 밴드B의 수신 대역(제2 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터이다. 수신 필터(13)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 수신 필터(13)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(93)에 출력한다. 한편, 밴드B의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band1(수신 대역: 2110-2170㎒)이 적용된다. 또한, 밴드B의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band66(수신 대역: 2110-2200㎒)이 적용된다.
송신 필터(14)는 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터이다. 송신 필터(14)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 송신 필터(14)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(94)를 경유하여 입력하고, 노드(n2)에 출력한다. 한편, 밴드C의 송신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band3(송신 대역: 1710-1785㎒)이 적용된다.
수신 필터(15)는 밴드C의 수신 대역(제3 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터이다. 수신 필터(15)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 수신 필터(15)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(95)에 출력한다. 한편, 밴드C의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band3(수신 대역: 1805-1880㎒)이 적용된다.
한편, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)에서, 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속된 제1 탄성파 필터는 송수신 필터에 한정되지 않고, 송신 필터 및 수신 필터 중 어느 하나이어도 된다. 또한, 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속된 제1 탄성파 필터는 1개인 것에 한정되지 않고, 2개 이상이어도 된다. 또한, 송신 필터(12, 14) 및 수신 필터(13, 15) 각각은 송신 필터, 수신 필터 및 송수신 필터 중 어느 것이어도 된다. 또한, 노드(n2)에 직접 접속된 탄성파 필터는 4개인 것에 한정되지 않고, 2개 이상이면 된다.
송수신 필터(11), 송신 필터(12 및 14), 및 수신 필터(13 및 15)는 탄성파 필터이며, 대체로 용량성 임피던스를 가진다. 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)의 상기 구성에 따르면, 인덕터(20)의 타단에 접속되어 있지 않은 용량성의 송수신 필터(11)에 대하여, 인덕터(20)에 의해, 노드(n2)에 접속된 송신 필터(12, 14), 및 수신 필터(13, 15)의 합성(병렬) 회로의 노드(n1)에서 본 임피던스를 유도성으로 한다. 이에 따르면, 노드(n1)에서 본 송수신 필터(11)의 임피던스와, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 임피던스를 복소공액의 관계로 할 수 있으므로, 멀티플렉서(1)를 구성하는 각 탄성파 필터 사이의 임피던스 정합이 좋아지고, 저손실의 멀티플렉서(1)를 실현할 수 있다.
여기서, 인덕터(20)에 2 이상의 탄성파 필터가 병렬 접속된 본 실시형태의 구성과, 유도성 임피던스에 시프트시키기 위한 인덕터에 하나의 탄성파 필터만이 접속되어 있는 비교예의 구성을 비교한다. 본 실시형태의 구성은, 비교예의 구성에 비해, 리액턴스가 작은 상기 합성 회로를 유도성 영역으로 시프트시키기 위해, 상기 유도성 영역으로 시프트시키기 위한 인덕터(20)의 인덕턴스 값을 작게 설정할 수 있다. 따라서, 직렬 접속된 인덕터(20)에 의한 전파 손실을 저감할 수 있고, 멀티플렉서(1)를 더 소형화할 수 있다.
또한, 송신 필터(12, 14), 및 수신 필터(13, 15) 각각의 단체의 임피던스에 대하여, 상기 합성 회로의 임피던스는 어드미턴스 차트에서의 등(等)컨덕턴스(constant conductance) 원 상을 시계 방향으로 시프트한다. 따라서, 본 실시형태의 상기 합성 회로는, 비교예의 하나의 탄성파 필터에 비해, 용량성 영역 중 리액턴스가 작은 저임피던스 영역에 위치한다. 이 때문에, 인덕터(20)에 의해 용량성 영역으로부터 등레지스턴스(constant resistance) 원 상을 시계 방향으로 시프트하는 상기 합성 회로의 임피던스는 스미스 차트에서 보다 바깥둘레에 위치하게 된다(임피던스의 반사계수가 증가됨). 이로써, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 임피던스 중 송수신 필터(11)의 통과 대역(밴드A)에서의 반사 손실이 작아진다(반사계수가 커짐). 따라서, 송수신 필터(11)의 삽입 손실이 저감된다.
이상, 본 실시형태에 의하면, 저손실이면서 소형화된 멀티플렉서(1)를 제공할 수 있다.
[1.2 탄성파 필터의 구조]
여기서, 멀티플렉서(1)를 구성하는 각 탄성파 필터의 회로 구성, 및 탄성파 필터를 구성하는 탄성파 공진자의 구조에 대해 예시한다.
도 2a는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)를 구성하는 각 탄성파 필터의 회로 구성의 제1 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 2b는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)를 구성하는 탄성파 필터의 회로 구성의 제2 예를 나타내는 도면이다.
본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)를 구성하는 송수신 필터(11), 송신 필터(12 및 14), 및 수신 필터(13 및 15)는 예를 들면, 도 2a에 나타내진 탄성파 필터(10A), 또는 도 2b에 나타내진 탄성파 필터(10B)의 회로 구성을 가진다.
도 2a에 나타내진 탄성파 필터(10A)는 직렬암 공진자(101~105)와 병렬암 공진자(151~154)와 인덕터(161)를 포함한다.
직렬암 공진자(101~105)는 입출력 단자(110)와 입출력 단자(120)를 잇는 경로에 직렬 배치되어 있다. 또한, 병렬암 공진자(151~154) 각각은 직렬암 공진자(101~105), 입출력 단자(110 및 120)의 각 접속점과 그라운드 사이에 접속되어 있다. 상기 접속 구성에 의해, 탄성파 필터(10A)는 래더형 밴드패스 필터를 구성하고 있다. 또한, 인덕터(161)는 병렬암 공진자(151, 152 및 153)의 접속점과 그라운드 사이에 접속되고, 필터 통과 특성에서의 감쇠극을 조정한다. 탄성파 필터(10A)가 송수신 필터(11), 송신 필터(12 및 14), 및 수신 필터(13 및 15) 중 어느 하나에 적용되는 경우, 입출력 단자(110)가 노드(n1) 또는 노드(n2)에 접속된다. 한편, 멀티플렉서(1)를 구성하는 탄성파 필터의 제1 예로서 나타내진 탄성파 필터(10A)에서, 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자의 수는 임의이고, 또한 인덕터(161)는 없어도 된다.
도 2b에 나타내진 탄성파 필터(10B)는 종결합형 필터부(203)와 직렬암 공진자(201 및 202)와 병렬암 공진자(261~263)를 포함한다.
종결합형 필터부(203)는 예를 들면, 9개의 IDT를 가지며, 상기 9개의 IDT 각각은 서로 대향하는 한 쌍의 IDT 전극으로 구성되어 있다. 직렬암 공진자(201 및 202), 및 병렬암 공진자(261 및 262)는 래더형 필터부를 구성하고 있다. 상기 접속 구성에 의해, 탄성파 필터(10B)는 밴드패스 필터를 구성한다. 탄성파 필터(10B)가 송수신 필터(11), 송신 필터(12 및 14), 및 수신 필터(13 및 15) 중 어느 하나에 적용되는 경우, 입출력 단자(110)가 노드(n1) 또는 노드(n2)에 접속된다. 한편, 멀티플렉서(1)를 구성하는 탄성파 필터의 제2 예로서 나타내진 탄성파 필터(10B)에서, 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자의 수, 및 종결합형 필터부(203)를 구성하는 IDT의 수는 임의이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 탄성파 필터의 탄성파 공진자를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다. 같은 도면에는 도 2a에 예시한 탄성파 필터(10A)를 구성하는 복수개의 탄성파 공진자 중 직렬암 공진자(101)의 구조를 나타내는 평면 모식도 및 단면 모식도가 예시되어 있다. 한편, 도 3에 나타내진 직렬암 공진자(101)는 상기 복수개의 탄성파 공진자의 전형적인 구조를 설명하기 위한 것이고, 전극을 구성하는 전극지(電極指)의 개수나 길이 등은 이에 한정되지 않는다.
직렬암 공진자(101)는 압전성을 가지는 기판(250)과, IDT(InterDigital Transducer) 전극(22)으로 구성되어 있다. 도 3의 평면도에 나타내는 바와 같이, 기판(250) 상에는 서로 대향하는 한 쌍의 IDT 전극(22a 및 22b)이 형성되어 있다. IDT 전극(22a)은 서로 평행한 복수개의 전극지(222a)와, 복수개의 전극지(222a)를 접속하는 버스바(busbar) 전극(221a)으로 구성되어 있다. 또한, IDT 전극(22b)은 서로 평행한 복수개의 전극지(222b)와, 복수개의 전극지(222b)를 접속하는 버스바 전극(221b)으로 구성되어 있다. 복수개의 전극지(222a 및 222b)는 X축 방향과 직교하는 방향을 따라 형성되어 있다.
또한, 복수개의 전극지(222a 및 222b), 및 버스바 전극(221a 및 221b)으로 구성되는 IDT 전극(22)은 도 3의 단면도에 나타내는 바와 같이, 밀착층(223)과 메인 전극층(224)의 적층 구조로 되어 있다.
밀착층(223)은 기판(250)과 메인 전극층(224)의 밀착성을 향상시키기 위한 층이고, 재료로서 예를 들면, Ti가 사용된다. 밀착층(223)의 막 두께는 예를 들면, 12㎚이다.
메인 전극층(224)은 재료로서 예를 들면, Cu를 1% 함유한 Al이 사용된다. 메인 전극층(224)의 막 두께는 예를 들면 162㎚이다.
보호층(225)은 IDT 전극(22a 및 22b)을 덮도록 형성되어 있다. 보호층(225)은 메인 전극층(224)을 외부환경으로부터 보호하고, 주파수 온도 특성을 조정하며, 내습성을 높이는 등을 목적으로 하는 층이고, 예를 들면, 이산화규소를 주성분으로 하는 막이다.
한편, 밀착층(223), 메인 전극층(224) 및 보호층(225)을 구성하는 재료는 상술한 재료에 한정되지 않는다. 또한, IDT 전극(22)은 상기 적층 구조가 아니어도 된다. IDT 전극(22)은 예를 들면, Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag, Pd 등의 금속 또는 합금으로 구성되어도 되고, 또한, 상기의 금속 또는 합금으로 구성되는 복수개의 적층체로 구성되어도 된다. 또한, 보호층(225)은 형성되어 있지 않아도 된다.
다음으로, 기판(250)의 적층 구조에 대해 설명한다.
기판(250)은 지지 기판(253)과 에너지 가둠층(252)과 압전체층(251)을 포함하고, 지지 기판(253), 에너지 가둠층(252), 및 압전체층(251)이 이 순서로 z축 방향으로 적층된 구조를 가지고 있다.
압전체층(251)은 예를 들면, LiTaO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스가 이용된다.
지지 기판(253)은 압전체층(251), 에너지 가둠층(252), 및 IDT 전극(22)을 지지하는 기판이다.
에너지 가둠층(252)은 1층 또는 복수의 층으로 이루어지고, 그 적어도 하나의 층을 전파하는 탄성 벌크파의 속도는 압전체층(251) 근방을 전파하는 탄성파의 속도보다도 크다. 예를 들면, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 저음속층(254)과 고음속층(255)의 적층 구조로 되어 있다. 저음속층(254)은 압전체층(251)을 전파하는 탄성파의 음속보다도, 저음속층(254) 중의 벌크파의 음속이 저속이 되는 막이다. 고음속층(255)은 압전체층(251)을 전파하는 탄성파의 음속보다도, 고음속층(255) 중의 벌크파의 음속이 고속이 되는 막이다. 한편, 지지 기판(253)을 고음속층으로 해도 된다.
또한, 에너지 가둠층(252)은 예를 들면, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 음향 임피던스가 상대적으로 낮은 저음향 임피던스층(256)과, 음향 임피던스가 상대적으로 높은 고음향 임피던스층(257)이 교대로 적층된 구성을 가지는 음향 임피던스층(258)이다.
상기 구성에 의하면, 압전성을 가지는 기판(250)을 이용한 탄성파 공진자는 압전체층(251)의 유전율이 높기 때문에 용량성의 임피던스를 나타내는 경향이 있다.
도 4는 실시형태 1에 따른 탄성파 공진자의 임피던스 특성을 나타내는 그래프이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 탄성파 공진자의 임피던스는 공진 주파수(fr)에서 극소가 되고, 반공진 주파수(fa)에서 극대가 되며, 공진 주파수(fr)와 반공진 주파수(fa) 사이의 주파수 대역을 제외하고, 용량성을 나타낸다.
여기서, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서를 구성하는 탄성파 필터로서 적용되는 래더형 탄성표면파 필터의 동작 원리에 대해 설명해 둔다. 래더형 탄성파 필터를 구성하는 병렬암 공진자는 공진 주파수(frp) 및 반공진 주파수(fap)(＞frp)를 가지고 있다. 또한, 직렬암 공진자는 공진 주파수(frs) 및 반공진 주파수(fas)(＞frs＞frp)를 가지고 있다. 병렬암 공진자의 반공진 주파수(fap)와 직렬암 공진자의 공진 주파수(frs)를 근접시킴으로써, 병렬암 공진자의 임피던스가 0에 가까워지는 공진 주파수(frp) 근방은 저주파 측 저지역(沮止域)이 된다. 또한, 이보다 주파수가 높아지면, 반공진 주파수(fap) 근방에서 병렬암 공진자의 임피던스가 높아지면서, 공진 주파수(frs) 근방에서 직렬암 공진자의 임피던스가 0에 가까워진다. 이로써, 반공진 주파수(fap)~공진 주파수(frs)의 근방은 신호 통과역(通過域)이 된다. 또한, 주파수가 높아지고, 반공진 주파수(fas) 근방이 되면, 직렬암 공진자의 임피던스가 높아지고, 고주파 측 저지역이 된다.
상기 동작 원리에 의하면, 래더형 탄성파 필터의 임피던스는 통과 대역을 제외하고, 용량성을 나타낸다.
본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)의 회로 구성에 의하면, 용량성 임피던스를 가지는 각 탄성파 필터 사이의 임피던스 정합을 좋게 하고, 멀티플렉서(1)를 저손실화 및 소형화하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)를 구성하는 송수신 필터(11), 송신 필터(12 및 14), 및 수신 필터(13 및 15)는 예를 들면, 상기의 적층 구조를 가지는 탄성표면파(SAW: Surface Acoustic Wave) 공진자로 구성된다. 한편, 상기 각 탄성파 필터는 상술한 탄성표면파 디바이스에 한정되지 않고, BAW(Bulk Acoustic Wave) 디바이스, 혹은 FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator) 등이어도 된다. 한편, SAW에는 표면파뿐만 아니라 경계파도 포함된다.
이하, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)의 작용 효과에 대해, 비교예에 따른 멀티플렉서(500)와 비교하면서 상세하게 설명한다.
[1.3 비교예에 따른 멀티플렉서의 구성]
도 5는 비교예에 따른 멀티플렉서(500)의 회로 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(500)는 송수신 필터(11)와 송신 필터(12 및 14)와 수신 필터(13 및 15)와 인덕터(520)와 공통 단자(100)를 포함한다. 비교예에 따른 멀티플렉서(500)는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 비교하여, 인덕터(520)의 접속 구성이 다르다. 이하, 비교예에 따른 멀티플렉서(500)에 대해, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 다른 점을 중심으로 설명한다.
인덕터(520)는 일단이 노드(n1)에 접속되고, 타단이 송신 필터(14)에 접속되어 있다.
송수신 필터(11)는 밴드A의 송수신 대역을 통과 대역으로 하는 탄성파 필터이고, 공통 단자(100)에 직접 접속되어 있다. 송신 필터(12)는 밴드B의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 탄성파 필터이고, 공통 단자(100)에 직접 접속되어 있다. 수신 필터(13)는 밴드B의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 탄성파 필터이고, 공통 단자(100)에 직접 접속되어 있다. 송신 필터(14)는 밴드C의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 탄성파 필터이고, 인덕터(520)의 타단에 접속되어 있다. 수신 필터(15)는 밴드C의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 탄성파 필터이고, 공통 단자(100)에 직접 접속되어 있다.
비교예에 따른 멀티플렉서(500)의 상기 구성에 의하면, 인덕터(520)가 접속되어 있지 않은 용량성의 송수신 필터(11), 송신 필터(12), 수신 필터(13 및 15)에 반해, 인덕터(520)에 의해, 송신 필터(14)의 노드(n1)에서 본 임피던스를 유도성으로 한다. 이에 따르면, 노드(n1)에서 본 송신 필터(14)의 임피던스와, 노드(n1)에서 본 송수신 필터(11), 송신 필터(12), 수신 필터(13 및 15)의 합성(병렬) 회로의 임피던스를 복소공액의 관계로 할 수 있다.
이 경우, 하나의 송신 필터(14)만이 인덕터(520)에 접속되어 있기 때문에, 송신 필터(14)는, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에서의 4개의 탄성파 필터의 합성 회로에 비해 리액턴스가 크다. 이 때문에, 송신 필터(14)를 유도성 영역으로 시프트시키기 위한 인덕터(520)의 인덕턴스 값은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 인덕터(20)의 인덕턴스 값과 비교하여 크게 설정된다. 따라서, 송신 필터(14)가 배치된 경로의 전파 손실이 커지고, 멀티플렉서(500)가 더 대형화된다.
도 6a는 비교예에 따른 송신 필터(14)의 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다. 같은 도면의 (a)에는 공통 단자(100) 측에서 송신 필터(14)를 본 경우의, 인덕터(520)에 의해 위상 시프트되기 전후의 자(自)대역(밴드C의 송신 대역)에서의 임피던스가 나타나있고, 같은 도면의 (b)에는 공통 단자(100) 측에서 송신 필터(14)를 본 경우의, 인덕터(520)에 의해 위상 시프트되기 전후의 밴드A에서의 임피던스가 나타나있다. 도 6a에 나타내는 바와 같이, 송신 필터(14)의 임피던스는, 인덕터(520)에 의해, 용량성 영역으로부터 등레지스턴스 원(허축) 상을 시계 방향으로 시프트한다. 이 등레지스턴스 원 상의 위상 시프트에 기인하여, 도 6a의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인덕터(520)에 의한 위상 시프트 후의 송신 필터(14)의 밴드A에서의 임피던스가, 인덕터(520)에 의한 위상 시프트 전의 임피던스보다도 왼쪽 영역에 위치하면, 위상 시프트 후의 임피던스는 스미스 차트에서 보다 내측에 위치해 버린다(임피던스의 반사계수가 감소됨). 이에 반하여, 인덕터(520)에 의한 위상 시프트 후의 송신 필터(14)의 밴드A에서의 임피던스를 인덕터(520)에 의한 위상 시프트 전의 임피던스보다도 오른쪽 영역에 위치시키려면, 위상 시프트 양을 크게 할 필요가 있고, 큰 인덕턴스 값을 가지는 인덕터(520)가 필요하며, 송신 필터(14)의 전파 손실이 커지고, 멀티플렉서(500)가 더 대형화된다.
여기서, 송신 필터(14) 단체의 임피던스(Z0)는 이하의 식 1로 나타내지는 것으로 한다.
Z0=Za+jZb (식 1)
또한, 인덕터(520)의 인덕턴스 값을 L로 하면, 위상 시프트 후의 송신 필터(14)의 임피던스(Z1)는 이하의 식 2로 나타내지는 것으로 한다.
Z1=Za+jZb+jωL (식 2)
여기서, 송신 필터(14)의 임피던스(Z1)가 임피던스(Z0)보다도 왼쪽 영역에 위치하는 것은 이하의 식 3으로 나타내진다.
|jZb|＞|jZb+jωL| (식 3)
즉, 임피던스(Z1)의 리액턴스가 임피던스(Z0)의 리액턴스보다도 작은 경우, 특히, 감쇠 대역의 임피던스는 스미스 차트의 보다 내측에 위치해 버려, 이른바 임피던스의 반사계수가 감소된다.
도 6b는 비교예에 따른 송신 필터(14)에서의 위상 시프트 전후의 반사 특성을 비교한 그래프이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 상기 식 3을 충족하는 조건에서는, 공통 단자(100)에서 본 송신 필터(14)의 반사 손실은 주파수 전반에서 인덕터(520)에 의한 위상 시프트 후인 쪽이 증대되고, 인덕터(520)가 접속되어 있지 않은 송수신 필터(11)의 통과 대역(밴드A)에서도 증대되어 있다.
[1.4 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 작용 효과]
도 7a는 실시형태 1에 따른 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15) 단체, 및 이들 필터의 합성 회로의 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다. 상기 합성 회로는 각 탄성파 필터에 용량 성분이 병렬 부가된 것이 되기 때문에, 상기 합성 회로의 임피던스는 각 탄성파 필터의 임피던스에 대하여 어드미턴스 차트상의 등컨덕턴스 원(허축) 상을 시계 방향으로 시프트한다. 따라서, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 노드(n2)에서 본 상기 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스는, 노드(n2)에서 본 송신 필터(12, 14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15)의 각 단체의, 밴드A에서의 임피던스와 비교하여 용량성이면서 저임피던스 영역으로 시프트하므로, 스미스 차트의 보다 외측에 위치하고, 이른바 임피던스의 반사계수가 증가된다.
도 7b는 실시형태 1에 따른 수신 필터(13) 단체 및 상기 합성 회로의 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 노드(n2)에서의 상기 합성 회로의 밴드A에서의 반사 손실은 수신 필터(13) 단체의 밴드A에서의 반사 손실과 비교하여 작아져 있다.
도 7c는 실시형태 1에 따른 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15)의 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서 본 임피던스를 나타내는 스미스 차트이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 상기 합성 회로의 노드(n1)에서 본 밴드A에서의 임피던스는, 인덕터(20)에 의해, 노드(n2)에서 본 밴드A에서의 임피던스에 대하여 스미스 차트의 등레지스턴스 원(허축) 상을 시계 방향으로 시프트한다. 이 때, 상기 합성 회로의 노드(n2)에서 본 밴드A에서의 임피던스는, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 각 탄성파 필터 단체의 밴드A에서의 임피던스보다도 용량성이면서 저임피던스 영역으로 시프트하고 있다. 이 때문에, 상기 합성 회로의 노드(n1)에서 본 밴드A에서의 임피던스는 인덕터(20)의 인덕턴스 값이 작아도 상기 합성 회로의 노드(n2)에서 본 밴드A에서의 임피던스에 대하여 오른쪽 영역에 위치시킬 수 있다. 즉, 이하의 식 4가 성립한다.
|jZb|＜|jZb+jωL| (식 4)
즉, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스는 노드(n2)에서 본 상기 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스와 비교하여, 유도성 영역이면서 스미스 차트의 보다 외측에 위치하고, 이른바 임피던스의 반사계수가 증가된다.
도 7d는 실시형태 1에 따른 상기 합성 회로의 노드(n1) 및 노드(n2)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 노드(n1)에서의 상기 합성 회로의 밴드A에서의 반사 손실은 노드(n2)에서의 상기 합성 회로의 밴드A에서의 반사 손실보다도 저감되어 있다.
도 8은 실시형태 1 및 비교예에 따른 상기 합성 회로의 노드(n1)에서의 반사 특성을 비교한 그래프이다. 같은 도면의 (c)에 나타내는 바와 같이, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스의 반사 손실은, 비교예에 따른 멀티플렉서(500)보다도 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1) 쪽이 작아져 있다.
도 9a는 실시형태 1 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 송수신 필터(11)의 통과 특성을 비교한 그래프이다. 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에서는 도 8에 나타내진 상기 합성 회로의 밴드A에서의 반사 손실이 저감되어 있음으로써, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 송수신 필터(11)의 통과 대역에서의 삽입 손실이 저감되어 있다.
도 9b는 실시형태 1에 따른 송수신 필터(11)와 상기 합성 회로의 각 밴드에서의 복소공액에 의한 임피던스 정합을 나타내는 스미스 차트이다. 같은 도면의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)에서는, 인덕터(20)에 접속되어 있지 않은 송수신 필터(11)의 노드(n1)에서 본 임피던스와, 인덕터(20)에 공통 접속된 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15)의 합성 회로의 노드(n1)에서 본 임피던스를 복소공액의 관계로 함으로써, 각 탄성파 필터 사이의 임피던스 정합을 좋게 하여 멀티플렉서(1)의 저손실화를 도모하고 있다. 도 9b의 (b)~(f)에는 각각 노드(n1)에서 본 송수신 필터(11)의 임피던스와, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 임피던스의 (b) 밴드B 송신 대역에서의 복소공액, (c) 밴드B 수신 대역에서의 복소공액, (d) 밴드A에서의 복소공액, (e) 밴드C 송신 대역에서의 복소공액, 및 (f) 밴드C 수신 대역에서의 복소공액이 나타나있다. 어느 통과 대역에서도 상기의 복소공액에 의한 합성 임피던스가 기준 임피던스(예를 들면, 50Ω)에 정합되어 있는 것을 알 수 있다. 이로써, 각 통과 대역에서의 삽입 손실이 저감되므로, 멀티플렉서(1)의 저손실화가 실현된다.
한편, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)에서, 인덕터(20)의 타단에 접속되어 있지 않은 탄성파 필터(송수신 필터(11))의 통과 대역은 인덕터(20)의 타단에 접속된 그 밖의 탄성파 필터의 통과 대역보다도 고주파 측에 있어도 된다.
인덕터(20)(인덕턴스 값(L))에 의한 상기 병렬 회로의 소정의 각주파수(ω)에서의 위상 시프트 양은 jωL이 된다. 이에 따르면, 인덕터(20)에 의한 상기 병렬 회로의 감쇠 대역(밴드A: 각주파수(ωA))에서의 위상 시프트 양은 jωAL이 되고, ωA가 큰 만큼, 인덕턴스 값(L)을 작게 할 수 있다. 따라서, 멀티플렉서(1)의 저손실 및 소형화에 공헌할 수 있다.
고출력 이동국(HPUE: High Power User Equipment)에 대한 대응 요구에 의해, 3GPP(Third Generation Partnership Project)로 규정되는 LTE 밴드의 주파수 할당 중 TDD(시분할 복신) 밴드는, 하나의 기지국으로 넓은 범위를 커버할 수 있도록 휴대전화 등의 안테나단으로부터 출력되는 신호 전력이 FDD(주파수 분할 복신) 밴드의 송신 전력(예를 들면 23dBm)에 대하여 3㏈ 커지도록 요구된다(예를 들면, 26dBm).
TDD 밴드 중에서도 특히 LTE의 Band40, Band41이라는, 보다 주파수가 높은 통신 밴드에서는 대역 근방의 감쇠 요구도 엄격하다. 이 때문에, 필터의 통과 대역 내의 삽입 손실이 다른 밴드의 필터의 삽입 손실에 비해 커지는 경향이 있다.
상기 관점에서도 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)를 HPUE에 대응한 시스템으로 이용하는 경우에는, 인덕터(20)의 타단에 접속되어 있지 않은 탄성파 필터(송수신 필터(11))로서 저손실의 대응이 요구되는 Band40 및 Band41에 적용되는 것이 바람직하다. 이로써, HPUE에 대응한 저손실이면서 소형의 멀티플렉서(1)를 제공할 수 있다.
[1.5 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 배치 구성]
도 10은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)를 구성하는 회로 소자의 배치 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)에서는 실장 기판(50) 상에 송수신 필터(11), 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15)가 실장되어 있다. 또한, 공통 단자(100)와 상기 각 탄성파 필터는 실장 기판(50) 상에 형성된 배선에 의해 접속되어 있다.
여기서, 노드(n1)와 송수신 필터(11)를 접속하는 배선(31)은 노드(n1)와 인덕터(20)를 접속하는 배선(32)보다도 짧은 것이 바람직하다.
상기 배치 구성에 의하면, 배선(31)을 짧게 할 수 있으므로, 인덕터(20)의 타단에 접속되어 있지 않은 송수신 필터(11)의 임피던스가 의도하지 않은 배선의 기생 인덕턴스 등에 의해 위상 시프트되어 버리는 것을 최대한 배제할 수 있다. 따라서, 노드(n1)에서 본 송수신 필터(11)의 임피던스와, 노드(n1)에서 본 상기 합성 회로의 임피던스를 보다 고정밀도인 복소공액의 관계로 할 수 있다.
[1.6 변형예에 따른 멀티플렉서]
본 변형예에 따른 멀티플렉서의 회로 구성은 도 1에 나타내진 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 회로 구성과 동일하지만, 본 변형예에 따른 멀티플렉서는 각 탄성파 필터의 구체적 회로 구성을 규정하고 있는 점이 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 멀티플렉서에 대해, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 다른 구성을 중심으로 설명한다.
도 11a는 실시형태 1의 변형예에 따른 멀티플렉서를 구성하는 각 탄성파 필터 단체의 밴드A에서의 반사 특성을 나타내는 그래프이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 인덕터(20)의 타단에 접속된 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15) 중에서 수신 필터(13)(제2 탄성파 필터)의 밴드A에서의 반사 손실이 그 밖의 탄성파 필터의 밴드A에서의 반사 손실보다도 크다.
도 11b는 래더형 필터의 구조에 의한 임피던스의 차이를 설명하는 어드미턴스 차트이다. 같은 도면의 (a)에는 입출력 단자(110)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자가 직렬암 공진자(101)인 래더형 탄성파 필터(탄성파 필터A라고 적음)의, 입출력 단자(110)에서 본 밴드A에서의 임피던스가 나타나있다. 또한, 같은 도면의 (b)에는 입출력 단자(110)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자가 병렬암 공진자(151)인 래더형 탄성파 필터(탄성파 필터B라고 적음)의, 입출력 단자(110)에서 본 밴드A에서의 임피던스가 나타나있다. 상기 탄성파 필터A 또는 B를 다른 탄성파 필터와 함께 노드(n2)에 공통 접속한 합성 회로의 임피던스는, 탄성파 필터A 또는 B 단체의 임피던스에 대하여 등컨덕턴스 원 상을 시계 방향으로 시프트하고, 저임피던스 측으로 시프트한다. 이때, 상기 시프트 양이 클수록, 상기 합성 회로의 임피던스는 어드미턴스 차트의 보다 바깥둘레로 시프트하므로, 반사 손실의 개선량이 커진다. 이 관점에서, 본 변형예에 따른 멀티플렉서에서는 밴드A에서의 반사 손실이 가장 큰 수신 필터(13)의 회로 구성을 상기 탄성파 필터A의 회로 구성으로 하고 있다. 즉, 노드(n2)(제2 공통 접속 단자)는 수신 필터(13)가 가지는 탄성파 공진자 중 직렬암 공진자(101)와 접속되어 있다.
노드(n2)에 직렬암 공진자(101)가 접속된 수신 필터(13)(제2 탄성파 필터)의 노드(n2) 측에서 본 임피던스는 용량성이면서 큰 리액턴스를 가진다. 이 때문에, 다른 탄성파 필터와의 병렬 접속에 의해, 밴드A의 임피던스를 저임피던스 측으로 시프트함에 있어, 시프트 양이 커진다. 이 때문에, 병렬 접속된 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스를 스미스 차트의 보다 바깥둘레에 위치시킬 수 있고, 밴드A에서의 반사 손실을 작게 할 수 있다. 따라서, 송수신 필터(11)(제1 탄성파 필터)의 삽입 손실이 저감된다.
한편, 상기 변형예에서는 노드(n2)에 접속된 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15) 중 수신 필터(13)만이 상기 탄성파 필터(A)의 구성을 가지는 것으로 했는데, 그 밖의 송신 필터(12), 송신 필터(14), 및 수신 필터(15)도 상기 탄성파 필터(A)의 구성을 가지고 있어도 된다.
이에 따르면, 노드(n2)에 직렬암 공진자(101)가 접속된 송신 필터(12), 송신 필터(14), 수신 필터(13) 및 수신 필터(15) 각각의 노드(n2) 측에서 본 임피던스는 용량성이면서 큰 리액턴스를 가진다. 이 때문에, 이들 필터의 병렬 접속에 의한 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스는, 저임피던스 측으로 시프트함에 있어, 큰 시프트 양을 확보할 수 있다. 이 때문에, 상기 합성 회로의 밴드A에서의 임피던스를 스미스 차트의 보다 바깥 둘레에 위치시킬 수 있고, 밴드A에서의 반사 손실을 보다 작게 할 수 있다. 따라서, 송수신 필터(11)(제1 탄성파 필터)의 삽입 손실이 보다 저감된다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 대하여, 노드(n1)에 인덕턴스 소자를 통하지 않고 복수개의 탄성파 필터가 접속된 구성을 가지는 멀티플렉서(2)를 나타낸다.
도 12는 실시형태 2에 따른 멀티플렉서(2)의 회로 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(2)는 송수신 필터(11 및 16)와 송신 필터(12 및 14)와 수신 필터(13 및 15)와 인덕터(20)와 공통 단자(100)를 포함한다. 또한, 멀티플렉서(2)는 더욱이 공통 단자(100)와 인덕터(20)의 일단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n1)(제1 공통 접속 단자), 및 송신 필터(12, 14), 수신 필터(13, 15)와 인덕터(20)의 타단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n2)(제2 공통 접속 단자)를 포함하고 있다. 한편, 공통 단자(100)와 노드(n1)는 동일한 단자이어도 되고, 이 경우에는 공통 단자(100)가 제1 공통 접속 단자에 상당한다.
본 실시형태에 따른 멀티플렉서(2)는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 비교하여, 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)와 접속된 송수신 필터(16)를 가지는 점이 다르다. 이하, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(2)에 대해, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 동일한 점에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
송수신 필터(16)는 밴드D의 송수신 대역(제5 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제5 탄성파 필터이다. 송수신 필터(16)는 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속되어 있다. 송수신 필터(16)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(96)를 경유하여 입력하고, 노드(n1)에 출력한다. 또한, 송수신 필터(16)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(96)에 출력한다. 한편, 밴드D로는 예를 들면, LTE의 Band41(송수신 대역: 2496-2690㎒)이 적용된다.
여기서, 밴드A, 밴드B 송신 대역, 밴드B 수신 대역, 밴드C 송신 대역, 밴드C 수신 대역, 및 밴드D 중 밴드A와 밴드D는 주파수에서 서로 이웃하고 있다.
이에 따르면, 밴드A와 밴드D가 근접해 있으므로, 노드(n1)에서 본, 송신 필터(12, 14), 수신 필터(13, 15)의 합성 회로의 임피던스 중 밴드A 및 밴드D를 포함하는 주파수 대역에서의 반사 손실이 작아진다(반사계수가 커짐). 또한, 송수신 필터(16)를 송신 필터(12, 14), 수신 필터(13, 15)와 함께 노드(n2)에 접속한 합성 회로와 비교하여, 송수신 필터(16)가 인덕터(20)의 타단에 접속되지 않으므로, 송수신 필터(16)의 삽입 손실을 저감할 수 있다. 따라서, 저손실이면서 소형화된 멀티플렉서(2)를 제공할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 실시형태 1 및 2에 따른 멀티플렉서에 대하여, 더욱이 송신 신호의 상호 변조 일그러짐에 의한 수신 감도의 열화를 억제한 회로 구성에 대해 나타낸다.
도 13은 실시형태 3에 따른 멀티플렉서(3)의 (a) 회로 구성도, (b) 등가 회로, 및 (c) 통과 특성을 나타내는 도면이다. 같은 도면의 (a)에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(3)는 송신 필터(12 및 14)와 수신 필터(13 및 15)와 인덕터(20)와 공통 단자(100)를 포함한다. 또한, 멀티플렉서(3)는 더욱이 공통 단자(100)와 인덕터(20)의 일단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n1)(제1 공통 접속 단자), 및 송신 필터(12, 14), 수신 필터(15)와 인덕터(20)의 타단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n2)(제2 공통 접속 단자)를 포함하고 있다. 한편, 공통 단자(100)와 노드(n1)는 동일한 단자이어도 되고, 이 경우에는 공통 단자(100)가 제1 공통 접속 단자에 상당한다.
본 실시형태에 따른 멀티플렉서(3)는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 비교하여, 멀티플렉서(3)를 구성하는 탄성파 필터의 접속 구성이 다르다. 이하, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(3)에 대해, 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 동일한 점에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
수신 필터(13)는 밴드B의 수신 대역(제1 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터이다. 수신 필터(13)는 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속되어 있다. 수신 필터(13)는, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(93)에 출력한다. 한편, 밴드B의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band1(수신 대역: 2110-2170㎒)이 적용된다. 또한, 밴드B의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band66(수신 대역: 2110-2200㎒)이 적용된다.
송신 필터(12)는 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터이다. 송신 필터(12)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 송신 필터(12)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(92)를 경유하여 입력하고, 노드(n2)에 출력한다. 한편, 밴드B의 송신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band1(송신 대역: 1920-1980㎒)이 적용된다.
송신 필터(14)는 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터이다. 송신 필터(14)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 송신 필터(14)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(94)를 경유하여 입력하고, 노드(n2)에 출력한다. 한편, 밴드C의 송신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band3(송신 대역: 1710-1785㎒)이 적용된다.
수신 필터(15)는 밴드C의 수신 대역(제4 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제4 탄성파 필터이다. 수신 필터(15)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 수신 필터(15)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(95)에 출력한다. 한편, 밴드C의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band3(수신 대역: 1805-1880㎒)이 적용된다.
밴드B의 수신 대역(제1 주파수 대역)은 밴드B의 수신 대역(제1 주파수 대역), 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역), 및 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역) 중에서 가장 고주파 측에 있다.
상기 구성에서, 예를 들면, 밴드B의 송신 대역의 고주파 송신 신호와 밴드C의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 동시 송신(2 업링크 CA(Carrier Aggregation))하는 경우, 송신 필터(12)를 통과하는 밴드B의 송신 대역의 고주파 송신 신호와, 송신 필터(14)를 통과하는 밴드C의 송신 대역의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐의 주파수가 밴드B의 수신 대역의 적어도 일부와 중복된다.
이에 반하여, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(3)에서는, 수신 필터(15)와 인덕터(20)는, 도 13의 (c)에 나타내는 바와 같이, 밴드B의 송신 대역 및 밴드C의 송신 대역을 통과 대역으로 하고 밴드B의 수신 대역을 감쇠 대역으로 하는 저역(低域) 통과형 필터를 구성하고 있다. 구체적으로는 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 수신 필터(15)와 인덕터(20)는 인덕터(18L) 및 커패시터(18C)를 포함하는 등가 회로를 가지는 저역 통과형 필터(18)를 구성한다.
이로써, 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역)의 고주파 송신 신호와 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역)의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐 성분을 저역 통과형 필터(18)로 감쇠시킬 수 있으므로, 상기 상호 변조 일그러짐 성분이 노드(n1)를 경유하여 수신 필터(13)에 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상호 변조 일그러짐에 기인한 수신 감도의 열화를 억제하는 것이 가능해진다.
도 14는 실시형태 3의 변형예에 따른 멀티플렉서(4)의 (a) 회로 구성도, (b) 등가 회로, 및 (c) 통과 특성을 나타내는 도면이다. 같은 도면의 (a)에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(4)는 송신 필터(12 및 14)와 수신 필터(13 및 15)와 송수신 필터(17)와 인덕터(20)와 공통 단자(100)를 포함한다. 또한, 멀티플렉서(4)는 더욱이 공통 단자(100)와 인덕터(20)의 일단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n1)(제1 공통 접속 단자), 및 송신 필터(12, 14), 수신 필터(15)와 인덕터(20)의 타단을 잇는 경로 상에 마련된 노드(n2)(제2 공통 접속 단자)를 포함하고 있다. 한편, 공통 단자(100)와 노드(n1)는 동일한 단자이어도 되고, 이 경우에는 공통 단자(100)가 제1 공통 접속 단자에 상당한다.
본 변형예에 따른 멀티플렉서(4)는 실시형태 3에 따른 멀티플렉서(3)와 비교하여, 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)와 접속된 송수신 필터(17)를 가지는 점이 다르다. 이하, 본 변형예에 따른 멀티플렉서(4)에 대해, 실시형태 3에 따른 멀티플렉서(3)와 동일한 점에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 점을 중심으로 설명한다.
송수신 필터(17)는 밴드E의 송수신 대역(제5 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제5 탄성파 필터이다. 송수신 필터(17)는 인덕터(20)를 통하지 않고 노드(n1)에 접속되어 있다. 송수신 필터(17)는 송신 회로(RFIC 등)에서 생성된 고주파 송신 신호를 입출력 단자(97)를 경유하여 입력하고, 노드(n1)에 출력한다. 또한, 송수신 필터(17)는, 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(97)에 출력한다. 한편, 밴드E로는 예를 들면, LTE의 Band40(송수신 대역: 2300-2400㎒) 또는 Band41(송수신 대역: 2496-2690㎒)이 적용된다.
수신 필터(15)는 밴드C의 수신 대역(제6 주파수 대역)을 통과 대역으로 하는 제6 탄성파 필터이다. 수신 필터(15)는 노드(n2)에 접속되어 있다. 수신 필터(15)는 공통 단자(100)로부터 입력된 고주파 수신 신호를 입력하고, 입출력 단자(95)에 출력한다. 한편, 밴드C의 수신 대역으로는 예를 들면, LTE의 Band3(수신 대역: 1805-1880㎒) 또는 Band32(수신 대역: 1452-1496㎒)가 적용된다.
밴드B의 수신 대역(제1 주파수 대역)은 밴드B의 수신 대역(제1 주파수 대역), 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역), 및 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역) 중에서 가장 고주파 측에 있다.
상기 구성에서, 예를 들면, 밴드B의 송신 대역의 고주파 송신 신호와 밴드C의 송신 대역의 고주파 송신 신호를 동시 송신(2 업링크 CA)하는 경우, 송신 필터(12)를 통과하는 밴드B의 송신 대역의 고주파 송신 신호와, 송신 필터(14)를 통과하는 밴드C의 송신 대역의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐의 주파수가 밴드B의 수신 대역의 적어도 일부와 중복된다.
이에 반하여, 본 변형예에 따른 멀티플렉서(4)에서는, 수신 필터(15)와 송수신 필터(17)와 인덕터(20)는, 도 14의 (c)에 나타내는 바와 같이, 밴드B의 송신 대역 및 밴드C의 송신 대역을 통과 대역으로 하고 밴드B의 수신 대역을 감쇠 대역으로 하는 저역 통과형 필터를 구성하고 있다. 구체적으로는 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 수신 필터(15)와 송수신 필터(17)와 인덕터(20)는 인덕터(19L), 커패시터(19C1 및 19C2)를 포함하는 등가 회로를 가지는 저역 통과형 필터(19)를 구성한다.
이로써, 밴드B의 송신 대역(제2 주파수 대역)의 고주파 송신 신호와 밴드C의 송신 대역(제3 주파수 대역)의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐 성분을 저역 통과형 필터(19)로 감쇠시킬 수 있으므로, 상기 상호 변조 일그러짐 성분이 노드(n1)를 경유하여 수신 필터(13)에 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상호 변조 일그러짐에 기인한 수신 감도의 열화를 억제하는 것이 가능해진다. 한편, 본 변형예에 따른 저역 통과형 필터(19)는 실시형태 3에 따른 저역 통과형 필터(18)와 비교하여, 송수신 필터(17)의 등가 용량 성분이 병렬 부가되기 때문에, 통과 대역으로부터 감쇠 대역으로의 천이 영역의 급준성(急峻性)을 보다 높이는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시형태)
이상, 본 발명에 따른 멀티플렉서에 대해, 실시형태 및 변형예를 들어 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 변형예에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 멀티플렉서를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
또한, 예를 들면, 상기 실시형태 및 변형예에 따른 멀티플렉서에서, 각 구성 요소 사이에 인덕터 및 커패시터 등의 정합 소자, 그리고 스위치 회로가 접속되어 있어도 상관없다. 한편, 인덕터에는 각 구성 요소 사이를 연결하는 배선에 의한 배선 인덕터가 포함되어도 된다.
본 발명은 멀티밴드화 및 멀티모드화된 주파수 규격에 적용할 수 있는 저손실의 멀티플렉서로서, 휴대전화 등의 통신기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 2, 3, 4, 500: 멀티플렉서
10A, 10B: 탄성파 필터
11, 16, 17: 송수신 필터
12, 14: 송신 필터
13, 15: 수신 필터
18, 19: 저역 통과형 필터
18C, 19C1, 19C2: 커패시터
18L, 19L, 20, 161, 520: 인덕터
22, 22a, 22b: IDT 전극
31, 32: 배선
50: 실장 기판
91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 110, 120: 입출력 단자
100: 공통 단자
101, 102, 103, 104, 105, 201, 202: 직렬암 공진자
151, 152, 153, 154, 261, 262, 263: 병렬암 공진자
203: 종결합형 필터부
221a, 221b: 버스바 전극
222a, 222b: 전극지
223: 밀착층
224: 메인 전극층
225: 보호층
250: 기판
251: 압전체층
252: 에너지 가둠층
253: 지지 기판
254: 저음속층
255: 고음속층
256: 저음향 임피던스층
257: 고음향 임피던스층
258: 음향 임피던스층
n1, n2: 노드
10A, 10B: 탄성파 필터
11, 16, 17: 송수신 필터
12, 14: 송신 필터
13, 15: 수신 필터
18, 19: 저역 통과형 필터
18C, 19C1, 19C2: 커패시터
18L, 19L, 20, 161, 520: 인덕터
22, 22a, 22b: IDT 전극
31, 32: 배선
50: 실장 기판
91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 110, 120: 입출력 단자
100: 공통 단자
101, 102, 103, 104, 105, 201, 202: 직렬암 공진자
151, 152, 153, 154, 261, 262, 263: 병렬암 공진자
203: 종결합형 필터부
221a, 221b: 버스바 전극
222a, 222b: 전극지
223: 밀착층
224: 메인 전극층
225: 보호층
250: 기판
251: 압전체층
252: 에너지 가둠층
253: 지지 기판
254: 저음속층
255: 고음속층
256: 저음향 임피던스층
257: 고음향 임피던스층
258: 음향 임피던스층
n1, n2: 노드
Claims (9)
- 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와,
일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제1 공통 접속 단자와 상기 제1 탄성파 필터를 접속하는 배선은 상기 제1 공통 접속 단자와 상기 인덕턴스 소자를 접속하는 배선보다도 짧은, 멀티플렉서. - 제1항에 있어서,
상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역 및 상기 제3 주파수 대역보다도 고주파 측에 있는, 멀티플렉서. - 삭제
- 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와,
일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제1 탄성파 필터, 상기 제2 탄성파 필터, 및 상기 제3 탄성파 필터 각각은, 입력 단자와 출력 단자를 잇는 경로에 접속된 탄성파 공진자인 직렬암(series arm) 공진자, 및 상기 경로와 그라운드 사이에 접속된 탄성파 공진자인 병렬암(parallel arm) 공진자 중 적어도 하나를 가지며,
상기 제2 공통 접속 단자에서 상기 제2 탄성파 필터 단체(單體)를 본 경우의 상기 제1 주파수 대역에서의 반사 손실은, 상기 제2 공통 접속 단자에서 상기 제3 탄성파 필터 단체를 본 경우의 상기 제1 주파수 대역에서의 반사 손실보다도 크고,
상기 제2 공통 접속 단자는 상기 제2 탄성파 필터가 가지는 탄성파 공진자 중 상기 직렬암 공진자와 접속되는, 멀티플렉서. - 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와,
일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제1 탄성파 필터, 상기 제2 탄성파 필터, 및 상기 제3 탄성파 필터 각각은, 입력 단자와 출력 단자를 잇는 경로에 접속된 탄성파 공진자인 직렬암 공진자, 및 상기 경로와 그라운드 사이에 접속된 탄성파 공진자인 병렬암 공진자 중 적어도 하나를 가지며,
상기 제2 공통 접속 단자는 상기 제2 탄성파 필터가 가지는 탄성파 공진자 중 상기 직렬암 공진자와 접속되면서, 상기 제3 탄성파 필터가 가지는 탄성파 공진자 중 상기 직렬암 공진자와 접속되는, 멀티플렉서. - 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와,
일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제4 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제4 탄성파 필터를 포함하며,
상기 제1 탄성파 필터는 상기 제1 주파수 대역을 수신 대역으로 하는 수신 필터이고,
상기 제2 탄성파 필터는 상기 제2 주파수 대역을 송신 대역으로 하는 송신 필터이며,
상기 제3 탄성파 필터는 상기 제3 주파수 대역을 송신 대역으로 하는 송신 필터이고,
상기 제1 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 및 상기 제3 주파수 대역 중에서 가장 고주파 측에 있으며,
상기 제2 탄성파 필터를 통과하는 상기 제2 주파수 대역의 고주파 송신 신호와, 상기 제3 탄성파 필터를 통과하는 상기 제3 주파수 대역의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐의 주파수가 상기 제1 주파수 대역의 적어도 일부와 중복되고,
상기 제4 탄성파 필터와 상기 인덕턴스 소자는 상기 제2 주파수 대역 및 상기 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하고 상기 제1 주파수 대역을 감쇠 대역으로 하는 저역(低域) 통과형 필터를 구성하는, 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제5 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제5 탄성파 필터를 포함하며,
상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 상기 제3 주파수 대역, 및 상기 제5 주파수 대역 중 상기 제1 주파수 대역과 상기 제5 주파수 대역은 주파수에서 서로 이웃하는, 멀티플렉서. - 제1 공통 접속 단자 및 제2 공통 접속 단자와,
일단(一端)이 상기 제1 공통 접속 단자에 접속되고 타단(他端)이 상기 제2 공통 접속 단자에 접속된 인덕턴스 소자와,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제1 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제1 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제2 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제2 탄성파 필터와,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제3 탄성파 필터를 포함하고,
상기 제1 공통 접속 단자에 상기 인덕턴스 소자를 통하지 않고 접속되고 제5 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제5 탄성파 필터를 포함하며,
상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 상기 제3 주파수 대역, 및 상기 제5 주파수 대역 중 상기 제1 주파수 대역과 상기 제5 주파수 대역은 주파수에서 서로 이웃하고,
상기 제2 공통 접속 단자에 접속되고 제6 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 제6 탄성파 필터를 포함하며,
상기 제1 탄성파 필터는 상기 제1 주파수 대역을 수신 대역으로 하는 수신 필터이고,
상기 제2 탄성파 필터는 상기 제2 주파수 대역을 송신 대역으로 하는 송신 필터이며,
상기 제3 탄성파 필터는 상기 제3 주파수 대역을 송신 대역으로 하는 송신 필터이고,
상기 제1 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 및 상기 제3 주파수 대역 중에서 가장 고주파 측에 있으며,
상기 제2 탄성파 필터를 통과하는 상기 제2 주파수 대역의 고주파 송신 신호와, 상기 제3 탄성파 필터를 통과하는 상기 제3 주파수 대역의 고주파 송신 신호에 의해 발생하는 상호 변조 일그러짐의 주파수가 상기 제1 주파수 대역의 적어도 일부와 중복되고,
상기 제5 탄성파 필터와 상기 제6 탄성파 필터와 상기 인덕턴스 소자는 상기 제2 주파수 대역 및 상기 제3 주파수 대역을 통과 대역으로 하고 상기 제1 주파수 대역을 감쇠 대역으로 하는 저역 통과형 필터를 구성하는, 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 탄성파 필터, 상기 제2 탄성파 필터 및 상기 제3 탄성파 필터 각각은 압전성을 가지는 기판에 형성되고,
상기 제1 탄성파 필터, 상기 제2 탄성파 필터 및 상기 제3 탄성파 필터 각각은 IDT(InterDigital Transducer) 전극을 가지는 탄성파 공진자로 구성되며,
상기 기판은,
지지 기판과,
상기 IDT 전극이 한쪽 면 상에 형성된 압전체층과,
상기 지지 기판과 상기 압전체층 사이에 배치되고 탄성파 에너지를 가두는 것이 가능한 에너지 가둠층을 포함하고,
상기 에너지 가둠층은,
전파하는 벌크파의 음속이 서로 다른 복수의 층, 또는 음향 임피던스가 서로 다른 복수의 층으로 이루어지는, 멀티플렉서.
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| A201 | Request for examination | ||
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