KR102457196B1 - Filter and multiplexer - Google Patents
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Abstract
통과 대역 밖의 감쇠량이 뛰어난 필터를 제공한다.
병렬암 공진자(15) 및 병렬암 공진자(16)를 포함하는 래더형 필터와, 래더형 필터와 직렬 접속된 공진자군(17, 18)과, 병렬암 공진자(15)에 접속된 그라운드 단자(B1)와, 그라운드 단자(B1)와 독립하여 마련되고, 병렬암 공진자(16)에 접속된 그라운드 단자(B2) 및 공진자군(17, 18)에 접속된 그라운드 단자(B3)와, 병렬암 공진자(16)와 그라운드 단자(B2)를 잇는 신호 경로(R1) 상의 노드(N1)와 공진자군(17, 18)과 그라운드 단자(B3)를 잇는 신호 경로(R2) 상의 노드(N2)에 접속된 신호 경로(R3)와, 신호 경로(R1) 상의 노드(N1)와 그라운드 단자(B2) 사이, 혹은 신호 경로(R2) 상의 노드(N2)와 그라운드 단자(B3) 사이에 접속된 인덕터를 포함한다. A filter with excellent attenuation outside the passband is provided.
A ladder filter including a parallel arm resonator (15) and a parallel arm resonator (16), a group of resonators (17, 18) connected in series with the ladder type filter, and a ground connected to the parallel arm resonator (15) a terminal B1, a ground terminal B2 provided independently of the ground terminal B1, connected to the parallel arm resonator 16, and a ground terminal B3 connected to the resonator groups 17 and 18; Node N1 on the signal path R1 connecting the parallel arm resonator 16 and the ground terminal B2, and the node N2 on the signal path R2 connecting the resonator groups 17 and 18 and the ground terminal B3. ), and between the node N1 and the ground terminal B2 on the signal path R1, or between the node N2 and the ground terminal B3 on the signal path R2. Includes inductors.
Description
본 발명은 필터 및 멀티플렉서에 관한 것이다. The present invention relates to filters and multiplexers.
종래, 압전기판 상에 마련되고, 제1 병렬암(parallel arm) 공진자와 제2 병렬암 공진자를 포함하는 래더형 필터와 종결합 공진자형 필터가 직렬 접속된 대역통과형 필터가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1). Conventionally, a bandpass filter provided on a piezoelectric substrate and in which a ladder filter including a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator and a longitudinal coupling resonator filter are connected in series is known (eg, For example, Patent Document 1).
특허문헌 1의 필터는 제1 병렬암 공진자에 접속된 제1 그라운드 단자와 제2 병렬암 공진자에 접속된 제2 그라운드 단자와 종결합 공진자형 필터에 접속된 제3 그라운드 단자를 가진다. The filter of
제1 그라운드 단자와 제2 그라운드 단자는 압전기판 상에서 서로 접속되지 않고, 제2 그라운드 단자와 제3 그라운드 단자는 압전기판 상에서 서로 접속된다. 바꿔 말하면, 압전기판 상에서, 제1 그라운드 단자와 제2 그라운드 단자는 독립되어 있고, 제2 그라운드 단자와 제3 그라운드 단자는 공통화되어 있다. The first ground terminal and the second ground terminal are not connected to each other on the piezoelectric substrate, and the second ground terminal and the third ground terminal are connected to each other on the piezoelectric substrate. In other words, on the piezoelectric substrate, the first ground terminal and the second ground terminal are independent, and the second ground terminal and the third ground terminal are common.
특허문헌 1의 필터에 따르면, 제1 그라운드 단자와 제2 그라운드 단자를 독립시킴으로써 기생 인덕턴스의 영향이 저감되므로, 통과 대역의 저역단(低域端)에서의 감쇠 특성을 급준(急峻)하게 할 수 있다. 또한, 제2 그라운드 단자와 제3 그라운드 단자를 공통화함으로써, 종결합 공진자형 필터의 그라운드 전위가 안정화되므로, 통과 대역 밖의 감쇠량(예를 들면, 다른 필터와 함께 멀티플렉서를 구성할 경우의 아이솔레이션)을 크게 할 수 있다. According to the filter of
그러나 종래의 필터에서는 통과 대역 밖의 감쇠량이 충분하지 않을 경우가 있다. However, in the conventional filter, the amount of attenuation outside the pass band may not be sufficient.
따라서, 본 발명은 래더형 필터와 종결합 공진자형 필터가 직렬 접속된 대역통과형 필터로서, 통과 대역 밖의 감쇠량이 뛰어난 필터를 제공한다. Accordingly, the present invention provides a bandpass filter in which a ladder filter and a longitudinally coupled resonator filter are connected in series, and provides a filter having an excellent amount of attenuation outside the passband.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 양태에 따른 필터는 제1 병렬암 공진자 및 제2 병렬암 공진자를 포함하는 래더형 필터와, 상기 래더형 필터와 직렬 접속된 종결합 공진자형 필터와, 상기 제1 병렬암 공진자에 접속된 제1 그라운드 단자와, 상기 제1 그라운드 단자와 독립하여 마련되고, 상기 제2 병렬암 공진자에 접속된 제2 그라운드 단자 및 상기 종결합 공진자형 필터에 접속된 제3 그라운드 단자와, 상기 제2 병렬암 공진자와 상기 제2 그라운드 단자를 잇는 제1 신호 경로 상의 제1 노드와 상기 종결합 공진자형 필터와 제3 그라운드 단자를 잇는 제2 신호 경로 상의 제2 노드에 접속된 제3 신호 경로와, 상기 제1 신호 경로 상의 상기 제1 노드와 상기 제2 그라운드 단자 사이, 혹은 상기 제2 신호 경로 상의 상기 제2 노드와 상기 제3 그라운드 단자 사이에 접속된 인덕터를 포함한다. In order to achieve the above object, a filter according to an aspect of the present invention includes a ladder filter including a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator, a longitudinally coupled resonator filter connected in series with the ladder filter, and , a first ground terminal connected to the first parallel arm resonator, a second ground terminal provided independently of the first ground terminal, and connected to the second parallel arm resonator, and the longitudinal coupling resonator type filter A third ground terminal connected to the first node on a first signal path connecting the second parallel arm resonator and the second ground terminal, and a second signal path connecting the longitudinally coupled resonator filter and a third ground terminal a third signal path connected to a second node, and a connection between the first node and the second ground terminal on the first signal path, or between the second node and the third ground terminal on the second signal path included inductors.
또한, 본 발명의 한 양태에 따른 멀티플렉서는 일단(一端)끼리가 서로 접속된 제1 필터와 제2 필터를 포함하고, 상기 제1 필터는 상기의 필터이며, 상기 제1 필터의 통과 대역의 중심 주파수는 상기 제2 필터의 통과 대역의 중심 주파수보다 높다. In addition, the multiplexer according to an aspect of the present invention includes a first filter and a second filter whose ends are connected to each other, wherein the first filter is the above filter, and the center of the pass band of the first filter The frequency is higher than the center frequency of the passband of the second filter.
상기의 필터에 따르면, 제1 그라운드 단자가 제2 그라운드 단자 및 제3 그라운드 단자로부터 독립하여 마련되므로, 종래의 필터와 마찬가지로, 통과 대역의 저역단에서의 감쇠 특성을 급준하게 할 수 있다. According to the filter described above, since the first ground terminal is provided independently from the second ground terminal and the third ground terminal, the attenuation characteristic at the low end of the pass band can be sharpened like the conventional filter.
또한, 제2 병렬암 공진자와 종결합 공진자형 필터가, 그라운드 측에서 인덕터를 사이에 두고 서로 접속된다. 여기서, 인덕터는 제1 노드와 제2 노드를 잇는 신호 경로가 가지는 인덕턴스 성분의 등가적인 표현이며, 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작아도 된다. Further, the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator type filter are connected to each other on the ground side with an inductor interposed therebetween. Here, the inductor is an equivalent expression of the inductance component of the signal path connecting the first node and the second node, and may be substantially negligible.
이로써, 제2 병렬암 공진자와 종결합 공진자형 필터를 합친 합성 용량과 제2 인덕터에 의한 직렬 공진이 생긴다. 상기 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극은 제2 인덕터를 마련하지 않을 경우와 비교하여, 저주파 측으로 시프트한다. 그 결과, 통과 대역 밖의 저주파 측에 있는 목표 주파수 대역에서의 감쇠가 효과적으로 개선된다. Thereby, series resonance by the combined capacitance of the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator type filter and the second inductor occurs. The attenuation pole generated by the series resonance shifts toward the low frequency side as compared with the case where the second inductor is not provided. As a result, attenuation in the target frequency band on the low-frequency side outside the passband is effectively improved.
제2 병렬암 공진자와 종결합 공진자형 필터에 공통적으로 제2 인덕터를 접속하므로, 제2 병렬암 공진자 및 종결합 공진자형 필터에 개별적인 인덕터를 접속할 경우와 비교하여 장치의 소형화가 가능해진다. Since the second inductor is commonly connected to the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator type filter, it is possible to reduce the size of the device compared to the case where separate inductors are connected to the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator type filter.
또한, 제2 인덕터를 제1 노드와 제2 그라운드 단자 사이에 접속하므로, 제2 인덕터를 제2 노드와 제3 그라운드 단자 사이에 접속할 경우와 비교하여, 종결합 공진자형 필터의 그라운드 전위가 불안정해지기 어렵다. 그 결과, 목표 주파수 대역에서의 감쇠가 안정적으로 개선된다. In addition, since the second inductor is connected between the first node and the second ground terminal, the ground potential of the longitudinally coupled resonator filter is unstable compared to the case where the second inductor is connected between the second node and the third ground terminal. hard to lose As a result, the attenuation in the target frequency band is stably improved.
상기의 필터에 따르면, 통과 대역의 저역단에서의 급준한 감쇠 특성과 함께, 통과 대역 밖의 저주파 측에 있는 목표 주파수 대역에서의 감쇠가 개선된다. 그 때문에, 상기의 필터와 통과 대역의 중심 주파수가 보다 낮은 다른 필터를 조합하여 멀티플렉서를 구성함으로써, 대역간의 아이솔레이션이 뛰어난 멀티플렉서가 얻어진다. According to the above filter, attenuation in the target frequency band on the low frequency side outside the passband is improved together with the steep attenuation characteristic at the low end of the passband. Therefore, by combining the above filter and another filter having a lower passband center frequency to form a multiplexer, a multiplexer excellent in isolation between bands is obtained.
도 1은 실시형태에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 2는 IDT(InterDigital Transducer) 전극의 구조의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 멀티플렉서의 압전기판 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 비교예 1에 따른 멀티플렉서의 압전기판 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 비교예 2에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 6은 비교예 2에 따른 멀티플렉서의 압전기판 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 7은 비교예 3에 따른 멀티플렉서의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 8은 비교예 3에 따른 멀티플렉서의 압전기판 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는 변형예에 따른 멀티플렉서의 압전기판 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 멀티플렉서의 단자(Tx, Rx)간의 아이솔레이션 특성의 일례를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a circuit diagram which shows an example of the structure of the multiplexer which concerns on embodiment.
2 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of an IDT (InterDigital Transducer) electrode.
3 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the piezoelectric substrate of the multiplexer according to the embodiment.
4 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on a piezoelectric substrate of a multiplexer according to Comparative Example 1. FIG.
5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a multiplexer according to Comparative Example 2. FIG.
6 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on a piezoelectric substrate of a multiplexer according to Comparative Example 2. FIG.
7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a multiplexer according to Comparative Example 3. FIG.
8 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on a piezoelectric substrate of a multiplexer according to Comparative Example 3. FIG.
9 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on a piezoelectric substrate of a multiplexer according to a modification.
10 is a graph showing an example of an isolation characteristic between terminals (Tx, Rx) of a multiplexer.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 실시형태 및 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지가 아니다. 한편, 이하의 실시형태에서, "접속된다"란, 배선 도체로 직접 접속되는 경우뿐만 아니라, 다른 회로 소자를 통해 전기적으로 접속되는 경우도 포함된다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail using embodiment and drawings. In addition, all embodiments described below represent generic or specific examples. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement of constituent elements, connection form, etc. shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. In addition, in the following embodiment, "connected" includes not only the case of direct connection with a wiring conductor, but also the case of electrically connecting via other circuit elements.
실시형태에 따른 멀티플렉서에 대해, 송신 필터와 수신 필터를 포함하는 듀플렉서의 예를 들어 설명한다. A multiplexer according to the embodiment will be described with an example of a duplexer including a transmission filter and a reception filter.
도 1은 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 1에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(1)는 단자(Ant, Tx, Rx), 수신 필터(10) 및 송신 필터(20)를 포함한다. 단자(Ant)는 안테나 소자(30)에 접속된다. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a
수신 필터(10)는 소정의 수신 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 필터 회로이며, 단자(Ant)와 단자(Rx)에 접속된다. 수신 필터(10)의 일단 및 타단은 각각 단자(Ant 및 Rx)에 직접 접속되어도 되고, 도시하지 않은 다른 회로 소자를 통해 접속되어도 된다. The
수신 필터(10)에서, 직렬암(serial arm) 공진자(13 및 14) 및 병렬암 공진자(15 및 16)에 의해 래더(ladder)형 공진자 필터가 구성된다. 또한, 서로 병렬로 접속된 공진자군(17 및 18)에 의해 종결합 공진자형 필터가 구성된다. 공진자군(17 및 18) 각각은 탄성파의 전파 방향으로 병치(竝置)된 5개의 IDT 전극을 가진다. 래더형 공진자 필터와 종결합 공진자형 필터는 직렬 접속된다. In the reception filter (10), a ladder type resonator filter is constituted by serial arm resonators (13 and 14) and parallel arm resonators (15 and 16). Further, a longitudinally coupled resonator type filter is constituted by the
병렬암 공진자(15)의 일단은 그라운드(B1)에 접속된다. 병렬암 공진자(16)와 그라운드(B2)를 잇는 신호 경로(R1) 상의 노드(N1)와 공진자군(17 및 18)과 그라운드(B3)를 잇는 신호 경로(R2) 상의 노드(N2)는 신호 경로(R3)에 의해 접속된다. One end of the
신호 경로(R1) 상의 노드(N1)와 그라운드(B2) 사이에 인덕터(L1)가 배치되고, 신호 경로(R2) 상의 노드(N2)와 그라운드(B3) 사이에 인덕터(L2)가 배치된다. 공진자군(17 및 18)에 포함되는 모든 IDT 전극의 그라운드 측의 단은 인덕터(L2)를 통해 그라운드(B3)에 접속된다. 그라운드(B1, B2 및 B3)는 외부접속용 단자이며, 기생 인덕턴스를 가진다. Inductor L1 is disposed between node N1 and ground B2 on signal path R1, and inductor L2 is disposed between node N2 and ground B3 on signal path R2. The ground-side ends of all the IDT electrodes included in the
인덕터(L1 및 L2)는 대응하는 배선이 가지는 등가적인 인덕턴스 성분이어도 되고, 디스크리트(discrete) 부품에 의한 인덕턴스 성분이어도 된다. 인덕터(L1)의 인덕턴스는 인덕터(L2)의 인덕턴스보다 크다. 인덕터(L2)의 인덕턴스는 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작아도 된다. 한편, 다른 배선에도 인덕턴스 성분은 존재하지만, 본 발명의 주요부가 아니기 때문에 도시를 생략한다. The inductors L1 and L2 may have an equivalent inductance component of the corresponding wiring, or may be an inductance component of a discrete component. The inductance of the inductor L1 is greater than the inductance of the inductor L2. The inductance of the inductor L2 may be small enough to be substantially negligible. On the other hand, although an inductance component exists in other wirings, the illustration is omitted because it is not an essential part of the present invention.
송신 필터(20)는 직렬암 공진자(21, 22, 23, 24 및 25) 및 병렬암 공진자(26, 27, 28 및 29)로 이루어지는 래더형 공진자 필터이다. 병렬암 공진자(26)의 그라운드 측의 단은 그라운드(B4)에 접속되고, 병렬암 공진자(27, 28 및 29)의 그라운드 측의 단은 그라운드(B5)에 접속된다. 그라운드(B4 및 B5)는 외부접속용 단자이며, 기생 인덕턴스 성분을 가진다. The
다음으로, IDT 전극의 기본적인 구조에 대해 설명한다. Next, the basic structure of the IDT electrode will be described.
도 2는 IDT 전극(50)의 기본적인 구조의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다. 도 2에 나타내지는 IDT 전극(50)의 구조는 수신 필터(10)에서의 직렬암 공진자(13 및 14), 병렬암 공진자(15 및 16), 및 공진자군(17 및 18)을 구성하는 각 IDT 전극에 적용된다. 한편, 도 2의 예는 IDT 전극(50)의 기본적인 구조를 설명하기 위한 것으로서, 전극을 구성하는 전극지의 개수 및 길이 등은 도 2의 예에는 한정되지 않는다. 2 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing an example of the basic structure of the
IDT 전극(50)은 서로 대향하는 한 쌍의 빗살 형상 전극(50a, 50b)으로 이루어진다. 빗살 형상 전극(50a)은 서로 평행한 복수개의 전극지(51a)와, 복수개의 전극지(51a)를 접속하는 버스바 전극(52a)으로 구성된다. 빗살 형상 전극(50b)은 서로 평행한 복수개의 전극지(51b)와, 복수개의 전극지(51b)를 접속하는 버스바 전극(52b)으로 구성된다. 전극지(51a 및 51b)는 탄성파의 전파 방향인 X축방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 형성되고, 서로 맞물리도록 배치된다. The
IDT 전극(50)의 형상 및 크기를 규정하는 파라미터를 전극 파라미터라고 한다. 전극 파라미터의 일례로서, 전극지(51a) 또는 전극지(51b)의 X축방향에서의 반복 주기인 파장(λ), X축방향으로 보아 전극지(51a, 51b)가 중복되는 길이인 교차 폭(L), 전극지(51a, 51b)의 라인 폭(W), 및 이웃하는 전극지(51a, 51b) 사이의 스페이스 폭(S)을 들 수 있다. The parameters defining the shape and size of the
전극지(51a, 51b)를 합친 전극지 개수의 1/2인 쌍수, 전극지(51a, 51b)를 합친 전극지의 반복 주기인 피치 (W+S), 피치에서 차지하는 라인 폭의 비율인 듀티비 W/(W+S)도 전극 파라미터의 일례이다. The number of pairs equal to 1/2 of the number of electrode fingers combined with the
전극지(51a, 51b), 및 버스바 전극(52a, 52b)은 압전기판(59) 상에 형성된 전극층(53)으로 구성된다. The
일례로서, 전극층(53)은 구리, 알루미늄 등의 금속 또는 이들의 합금으로 구성되고, 압전기판(59)은 탄탈산리튬 또는 니오브산리튬 등을 함유하는 압전체층으로 구성되어도 된다. 전극층(53)은 도시하지 않은 밀착층을 개재하여 압전기판(59) 상에 형성되어도 된다. 전극층(53)은 보호층(54)으로 피복되어도 된다. As an example, the
압전기판(59)은 압전체층 한 층으로 이루어져도 되고, 적어도 일부에 압전성을 가지는 적층형 기판이어도 된다. 적어도 일부에 압전성을 가지는 적층형 기판은 지지 기판과, 지지 기판 상에 형성되고, 압전박막을 전파하는 탄성파 음속보다 전파하는 벌크파 음속이 고속인 고음속막과, 고음속막 상에 적층되고, 압전박막을 전파하는 벌크파 음속보다 전파하는 벌크파 음속이 저속인 저음속막과, 저음속막 상에 적층된 압전박막으로 구성된 적층체여도 된다. 또한, 지지 기판은 고음속막과 지지 기판을 겸하는 실리콘 기판 등의 고음속 지지 기판이어도 된다. The
다음으로, 압전기판 상에 형성된 멀티플렉서(1)의 전극 배치의 일례에 대해 설명한다. Next, an example of the electrode arrangement of the
도 3은 멀티플렉서(1)의 압전기판(59) 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 3에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(1)의 각 공진자는 압전기판(59) 상의 대응하는 부호를 붙인 영역에 형성된 IDT 전극으로 구성된다. 또한, 압전기판(59) 상에는 외부접속용 전극 구조인 단자(Ant, Tx, Rx, B1, B2, B3, B4 및 B5), 및 공진자끼리를 접속하는 배선 및 공진자와 단자를 접속하는 배선으로서 기능하는 전극이 형성된다. 3 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
공진자군(17, 18)을 구성하는 IDT 전극의 그라운드 측의 버스바 전극과 그라운드 단자(B3)는 입체 배선(19)을 통해 접속된다. 그라운드 단자(B1)는 그라운드 단자(B2, B3)로부터 독립하여 마련된다. The bus bar electrode on the ground side of the IDT electrodes constituting the
인덕터(L1 및 L2)는 대응하는 배선의 인덕턴스 성분이다. 구체적으로, 인덕터(L1)는 노드(N1)와 그라운드 단자(B2)를 잇는 배선의 인덕턴스 성분이다. 인덕터(L2)는 노드(N2)와 그라운드 단자(B3)를 잇는 배선의 인덕턴스 성분이다. Inductors L1 and L2 are the inductance components of the corresponding wiring. Specifically, the inductor L1 is an inductance component of the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2. The inductor L2 is an inductance component of the wiring connecting the node N2 and the ground terminal B3.
인덕터(L1)의 인덕턴스 성분은 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분보다 크다. 구체적으로, 노드(N1)와 그라운드 단자(B2)를 잇는 배선은 구불구불하게 의도적으로 둘러쳐진 배선으로 구성되기 때문에, 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분은 크다. 이에 반하여, 노드(N2)와 그라운드 단자(B3)를 잇는 배선은 사행부(蛇行部)를 가지지 않는 평면 형상의 패턴을 가지는 배선으로 구성되기 때문에, 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분은 무시할 수 있을 정도로 작다. The inductance component of the inductor L1 is greater than the inductance component of the inductor L2. Specifically, since the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is composed of a wiring that is intentionally wrapped in a serpentine, the inductance component of the inductor L1 is large. On the other hand, since the wiring connecting the node N2 and the ground terminal B3 is composed of a wiring having a planar pattern having no meandering portion, the inductance component of the inductor L2 is negligible. small.
병렬암 공진자(15 및 16)의 전극 파라미터는 일례로서 다음과 같이 설정된다. 병렬암 공진자(15 및 16)의 쌍수는 각각 63쌍, 67쌍이며, 교차 폭은 각각 71㎛, 91㎛이다. The electrode parameters of the
공진자의 정전 용량은 주로 쌍수와 교차 폭의 곱에 비례한다. 병렬암 공진자(15 및 16)의 정전 용량은 각각 2.1㎊, 2.8㎊이며, 병렬암 공진자(16)의 정전 용량은 병렬암 공진자(15)의 정전 용량보다 크다. The capacitance of a resonator is mainly proportional to the product of the number of pairs and the cross width. The capacitance of the
상기와 같이 구성된 멀티플렉서(1)에 따르면, 그라운드 단자(B1)가 그라운드 단자(B2 및 B3)로부터 독립하여 마련되므로, 종래의 필터와 마찬가지로, 통과 대역의 저역단에서의 감쇠 특성을 급준하게 할 수 있다. According to the
또한, 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)이 그라운드 측에서, 신호 경로(R3)를 통해 서로 접속된다. Further, the
이로써, 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)을 합친 합성 용량과 인덕터(L1)에 의한 직렬 공진이 발생한다. 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극은 인덕터(L1)를 마련하지 않을 경우와 비교하여, 저주파 측으로 시프트한다. 그 결과, 통과 대역 밖의 저주파 측에 있는 송신 주파수 대역에서의 감쇠가 효과적으로 개선된다. As a result, series resonance by the combined capacitance of the
병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)에 공통적으로 인덕터(L1)를 접속하므로, 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)에 개별적인 인덕터를 접속할 경우와 비교하여, 장치의 소형화가 가능해진다. Since the inductor L1 is commonly connected to the
또한, 노드(N1)와 그라운드 단자(B2) 사이에 접속된 인덕터(L1)를 이용하여 감쇠극을 시프트시키므로, 노드(N2)와 그라운드 단자(B3) 사이에 접속된 인덕터(L2)의 인덕턴스를 크게 할 필요가 없다. 인덕터(L2)의 인덕턴스를 크게 하지 않으므로, 공진자군(17, 18)의 그라운드 전위가 불안정해지기 어렵다. 그 결과, 송신 주파수 대역에서의 감쇠가 안정적으로 개선된다. In addition, since the attenuation pole is shifted using the inductor L1 connected between the node N1 and the ground terminal B2, the inductance of the inductor L2 connected between the node N2 and the ground terminal B3 is reduced. no need to make it big Since the inductance of the inductor L2 is not increased, the ground potential of the
또한, 공진자군(17, 18)의 모든 IDT 전극의 그라운드 측의 단이 공통화되어 있으므로 공진자군(17, 18)의 그라운드 전위가 보다 안정화되고, 기생 인덕턴스 성분이 줄어듦으로써, 송신 주파수 대역에서의 감쇠의 개선 효과가 높아진다. In addition, since the ground-side ends of all the IDT electrodes of the
또한, 병렬암 공진자(16)의 정전 용량은 병렬암 공진자(15, 16)의 정전 용량 중에서 가장 크다. 이로써 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)을 합친 합성 용량이 커지고, 감쇠극을 저주파 측으로 시프트시키기 위한 필요한 인덕턴스 성분을 작게 할 수 있다. 그 결과, 칩의 소형화에 기여할 수 있다. In addition, the capacitance of the
수신 필터(10)에 따르면, 통과 대역의 저역단에서의 급준한 감쇠 특성과 함께, 송신 주파수 대역에서의 감쇠가 개선된다. 그 때문에, 수신 필터(10)와 송신 필터(20)를 조합하여 멀티플렉서(1)를 구성함으로써, 송수(送受)간의 아이솔레이션이 뛰어난 멀티플렉서(1)가 얻어진다. According to the
상기한 멀티플렉서(1) 및 변형예의 효과를 비교예와 대비하여 설명한다. The effects of the above-described
도 4는 비교예 1에 따른 멀티플렉서(2)의 압전기판(59) 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 4 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
멀티플렉서(2)는 멀티플렉서(1)와 비교하여, 회로 구성에서 동일하고, 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분이 보다 작은 점에서 다르다. Compared with the
도 4에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(2)에서는 노드(N1)와 그라운드 단자(B2)를 잇는 배선이 평면 형상의 패턴을 가지는 전극으로 구성되기 때문에, 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분은 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분과는 거의 동일하며, 무시할 수 있을 정도로 작다. As shown in Fig. 4, in the multiplexer 2, since the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is composed of an electrode having a planar pattern, the inductance component of the inductor L1 is the inductance component of the inductor L2. ) is almost equal to the inductance component of ) and is negligibly small.
도 5는 비교예 2에 따른 멀티플렉서(3)의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
도 6은 멀티플렉서(3)의 압전기판(59) 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 6 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
멀티플렉서(3)는 멀티플렉서(1)와 비교하여, 병렬암 공진자(16)와 노드(N1) 사이에 인덕터(L3)를 가지는 점에서 다르다. The
도 5 및 도 6에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(3)에서는 수신 필터(11)에서, 병렬암 공진자(16)와 노드(N1) 사이에 구불구불하게 의도적으로 둘러쳐진 배선에 의한 인덕터(L3)가 마련된다. 인덕터(L1)에 대응하는 배선의 길이는 실질적으로 0이며, 인덕터(L2)에 대응하는 배선은 평면 형상의 패턴을 가지는 전극으로 구성되기 때문에, 인덕터(L1 및 L2)의 인덕턴스 성분은 모두 무시할 수 있을 정도로 작다. 5 and 6, in the
도 7은 비교예 3에 따른 멀티플렉서(4)의 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
도 8은 멀티플렉서(4)의 압전기판(59) 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 8 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
멀티플렉서(4)는 멀티플렉서(1)와 비교하여, 노드(N1)와 노드(N2)를 접속하는 신호 경로를 가지지 않는 점에서 다르다. The
도 7 및 도 8에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(4)에서는 수신 필터(12)에서, 그라운드 단자(B1, B2 및 B3)가 모두 독립하여 마련된다. 또한, 병렬암 공진자(16)와 그라운드 단자(B2) 사이에 구불구불하게 의도적으로 둘러쳐진 배선에 의한 인덕터(L4)가 마련된다. 7 and 8, in the
도 9는 변형예에 따른 멀티플렉서(5)의 압전기판(59) 상에서의 전극 배치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 9 is a plan view schematically showing an example of electrode arrangement on the
멀티플렉서(5)는 도 1의 멀티플렉서(1)와 비교하여, 회로 구성에서 동일하며, 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분이 보다 작고, 또한 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분이 보다 크게 구성되는 점에서 다르다. The multiplexer 5 is the same in circuit configuration as compared with the
도 9에 나타내지는 바와 같이, 멀티플렉서(5)에서는 노드(N2)와 그라운드 단자(B3) 사이의 배선은 구불구불하게 의도적으로 둘러쳐진 배선으로 구성되기 때문에, 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분은 크다. 또한, 노드(N1)와 그라운드 단자(B2)를 잇는 배선이 평면 형상의 패턴을 가지는 전극으로 구성되기 때문에, 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분은 무시할 수 있을 정도로 작다. 이로써, 멀티플렉서(5)에서는 인덕터(L2)의 인덕턴스 성분이 인덕터(L1)의 인덕턴스 성분보다 크다. As shown in Fig. 9, in the multiplexer 5, since the wiring between the node N2 and the ground terminal B3 is composed of a winding wiring intentionally, the inductance component of the inductor L2 is large. In addition, since the wiring connecting the node N1 and the ground terminal B2 is formed of an electrode having a planar pattern, the inductance component of the inductor L1 is negligibly small. Accordingly, in the multiplexer 5, the inductance component of the inductor L2 is larger than the inductance component of the inductor L1.
멀티플렉서(1)를 실시예로 하고, 실시예, 비교예 1, 2 및 3, 그리고 변형예에 따른 멀티플렉서(1, 2, 3, 4 및 5)에 대해, 단자(Tx→Rx)간의 아이솔레이션 특성을 구했다. LTE(등록상표)(Long Term Evolution)의 Band26의 상향 주파수 대역(814㎒ 이상 849㎒ 이하)을 송신 필터(20)의 통과 대역(이하, 송신 대역)으로 하고, 하향 주파수 대역(859㎒ 이상 894㎒ 이하)을 수신 필터(10, 11 및 12)의 통과 대역(이하, 수신 대역)으로 했다. Taking the
도 10은 멀티플렉서의 단자(Tx→Rx)간의 아이솔레이션 특성의 일례를 나타내는 그래프이다. 10 is a graph showing an example of an isolation characteristic between terminals (Tx→Rx) of a multiplexer.
도 10에 보여지는 바와 같이, 송신 대역 내에서의 삽입 손실의 최소값(아이솔레이션의 최악값)은 실시예에서는 60.7㏈, 변형예에서는 58.6㏈, 비교예 1에서는 57.2㏈, 비교예 2에서는 56.3㏈, 비교예 3에서는 53.8㏈이다. As shown in FIG. 10, the minimum value (worst value of isolation) of the insertion loss within the transmission band is 60.7 dB in the Example, 58.6 dB in the modified example, 57.2 dB in Comparative Example 1, 56.3 dB in Comparative Example 2, In Comparative Example 3, it is 53.8 dB.
실시예에서는 노드(N1)와 노드(N2)를 접속함으로써, 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)을 합친 합성 용량과 인덕터(L1)에 의한 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극을 수신 대역의 근방으로부터 저주파 측으로 시프트시켰다. 합성 용량을 이용하여 감쇠극을 저주파 측으로 시프트시킴으로써, 필요한 인덕턴스 성분을 작게 하면서, 송신 대역의 전역에서 양호한 아이솔레이션을 실현했다. In the embodiment, by connecting the node N1 and the node N2, the combined capacitance of the
비교예 1에서는 노드(N1)와 노드(N2)는 접속되었지만, 인덕터(L1)가 평면 형상의 패턴을 가지는 전극으로 실현되고, 인덕턴스 성분이 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에, 감쇠극을 저주파 측으로 충분하게 시프트시킬 수 없다. 그 때문에, 실시예와 비교하여, 송신 대역 중역(中域)으로부터 고역(高域)(831.5㎒ 이상 849㎒ 이하)에서의 아이솔레이션이 악화된다. In Comparative Example 1, the node N1 and the node N2 are connected, but the inductor L1 is realized as an electrode having a planar pattern, and since the inductance component is substantially negligible, the attenuation pole is set to the low frequency side It cannot be shifted sufficiently. Therefore, compared with the embodiment, the isolation from the mid-range to the high range (831.5 MHz or more and 849 MHz or less) of the transmission band deteriorates.
비교예 2에서는 병렬암 공진자(16)와 노드(N1) 사이에 인덕터(L3)를 마련하고, 병렬암 공진자(16)와 인덕터(L3)의 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극을 수신 대역의 근방으로부터 저주파 측으로 시프트시킴으로써, 송신 대역의 감쇠의 개선을 도모했다. In Comparative Example 2, the inductor L3 is provided between the
비교예 2에서는 실시예와 비교하여, 감쇠극을 시프트시키기 위해, 공진자군(17, 18)의 용량을 사용하지 않는 만큼, 필요한 인덕턴스 성분이 커진다. 그 때문에, 장치의 소형화의 장해가 된다. 또한, 수신 대역의 저역단에서 감쇠 특성의 급준성이 악화되기 때문에, 송신 대역의 고역단 부근(849㎒)에서의 아이솔레이션이 악화된다. In Comparative Example 2, the required inductance component becomes larger as the capacitance of the
비교예 3에서는 병렬암 공진자(16)의 그라운드와 공진자군(17, 18)의 그라운드를 공통화하지 않고, 병렬암 공진자(16)와 그라운드 단자(B2) 사이에 인덕터(L4)를 마련하고, 병렬암 공진자(16)와 인덕터(L4)의 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극을 수신 대역의 근방으로부터 저주파 측으로 시프트시킴으로써, 송신 대역의 감쇠의 개선을 도모했다. In Comparative Example 3, the ground of the
비교예 3에서는 공진자군(17, 18)의 그라운드 측의 단이 그라운드 단자(B2)에 접속되지 않기 때문에, 공진자군(17, 18)의 그라운드에 발생하는 기생 인덕턴스 성분이 커진다. 통상, 공진자군(17, 18)의 그라운드 전위가 안정되어 있을수록 송신 대역에서의 감쇠는 커지는 바, 비교예 3에서는 기생 인덕턴스 성분이 커짐으로써 그라운드 전위가 안정되기 어려워지기 때문에, 송신 대역의 전역에서의 아이솔레이션이 악화된다. In Comparative Example 3, since the ground ends of the
변형예에서는 노드(N1)와 노드(N2)를 접속함으로써, 병렬암 공진자(16)와 공진자군(17, 18)을 합친 합성 용량과 인덕터(L2)에 의한 직렬 공진으로 발생하는 감쇠극을 수신 대역의 근방으로부터 저주파 측으로 시프트시켰다. 변형예에서는 실시예와 마찬가지로, 합성 용량을 이용하여 감쇠극을 저주파 측으로 시프트시킴으로써, 필요한 인덕턴스 성분을 작게 했다. In the modified example, by connecting the node N1 and the node N2, the combined capacitance of the
변형예에서는 노드(N2)와 그라운드 단자(B3) 사이에 접속된 인덕터(L2)를 이용하여 감쇠극을 저주파 측으로 시프트시키므로, 실시예와 비교하여, 공진자군(17, 18)의 그라운드에 발생하는 기생 인덕턴스 성분이 커진다. 그 때문에, 송신 대역 중역(831.5㎒) 부근에서의 아이솔레이션이 실시예와 비교하여 악화된다. In the modified example, the attenuation pole is shifted to the low frequency side by using the inductor L2 connected between the node N2 and the ground terminal B3. The parasitic inductance component increases. Therefore, isolation in the vicinity of the transmission band mid-range (831.5 MHz) deteriorates compared with the embodiment.
한편, 실시예, 비교예 1, 2 및 3, 그리고 변형예에 따른 멀티플렉서(1, 2, 3, 4 및 5) 중 어느 것에서도 그라운드 단자(B1)는 그라운드 단자(B2 및 B3)로부터 독립되어 있다. 그라운드 단자(B1)를 그라운드 단자(B2 및 B3)와 공통화하면, 병렬암 공진자(15)에 의해 발생하는 감쇠극도 저역 측으로 시프트되어, 수신 대역의 저역 측에서의 감쇠 특성의 급준성이 손상되는 불리함이 생길 수 있다. 멀티플렉서(1, 2, 3, 4 및 5)에 따르면, 이와 같은 불리함을 회피할 수 있다. On the other hand, in any of the
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 필터 및 멀티플렉서에 대해 설명했는데, 본 발명은 각각의 실시형태에는 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각해내는 각종 변형을 본 실시형태에 가한 것이나, 다른 실시형태에서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도 본 발명의 하나 또는 복수개의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다. As mentioned above, although the filter and multiplexer which concern on embodiment of this invention were demonstrated, this invention is not limited to each embodiment. As long as it does not deviate from the spirit of the present invention, various modifications that those skilled in the art come up with are added to this embodiment, and forms constructed by combining components from other embodiments are also included within the scope of one or more aspects of the present invention. may be
예를 들면, 실시형태에서는 듀플렉서의 예를 들어 설명했는데, 본 발명은 듀플렉서에는 한정되지 않고, 예를 들면, 단순히 주파수 대역이 다른 복수개의 신호를 분파 및 합파하는 다이플렉서, 트리플렉서, 쿼드플렉서 등에 적용되어도 된다. For example, in the embodiment, an example of a duplexer has been described. However, the present invention is not limited to a duplexer. For example, a diplexer, a triplexer, and a quadplexer that simply demultiplex and multiplex a plurality of signals having different frequency bands. It may be applied to a lexer or the like.
예를 들면, 실시형태에서는 제2 병렬암 공진자와 종결합 공진자형 필터가, 그라운드 측에서 인덕터를 통해 서로 접속되고, 이 인덕터가 제1 신호 경로(R1) 상의 노드(N1)와 그라운드 단자(B2) 사이에 있는 인덕터(L1)인 예를 나타냈는데, 그에 한정되지 않는다. 상기 인덕터는 신호 경로(R2) 상의 노드(N2)와 그라운드 단자(B3) 사이에 있는 인덕터(L2)여도 된다. 인덕터(L2)에 따라서도 인덕터(L1)와 마찬가지로, 통과 대역 밖의 감쇠량을 크게 할 수 있다. For example, in the embodiment, the second parallel arm resonator and the longitudinally coupled resonator type filter are connected to each other through an inductor on the ground side, and this inductor is connected to the node N1 on the first signal path R1 and the ground terminal ( An example of the inductor L1 between B2) is shown, but is not limited thereto. The inductor may be an inductor L2 between the node N2 on the signal path R2 and the ground terminal B3. Depending on the inductor L2, similarly to the inductor L1, the attenuation outside the pass band can be increased.
본 발명은 필터 및 멀티플렉서로서, 휴대전화기 등의 통신기기에 널리 이용할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As a filter and a multiplexer, the present invention can be widely used in communication devices such as mobile phones.
1, 2, 3, 4, 5: 멀티플렉서
10, 11, 12: 수신 필터
13, 14: 직렬암 공진자
15, 16: 병렬암 공진자
17, 18: 공진자군
19: 입체 배선
20: 송신 필터
21, 22, 23, 24, 25: 직렬암 공진자
26, 27, 28, 29: 병렬암 공진자
30: 안테나 소자
50: IDT 전극
50a, 50b: 빗살 형상 전극
51a, 51b: 전극지
52a, 52b: 버스바 전극
53: 전극층
54: 보호층
59: 압전기판
N1, N2: 노드
R1, R2, R3: 신호 경로
L1, L2, L3, L4: 인덕터
Ant, Tx, Rx, B1, B2, B3, B4, B5: 단자 1, 2, 3, 4, 5: Multiplexer
10, 11, 12: receive filter
13, 14: serial arm resonator
15, 16: parallel arm resonator
17, 18: resonator group
19: three-dimensional wiring
20: transmit filter
21, 22, 23, 24, 25: serial arm resonator
26, 27, 28, 29: parallel arm resonator
30: antenna element
50: IDT electrode
50a, 50b: comb-shaped electrodes
51a, 51b: electrode finger
52a, 52b: busbar electrodes
53: electrode layer
54: protective layer
59: piezoelectric substrate
N1, N2: Node
R1, R2, R3: signal path
L1, L2, L3, L4: Inductor
Ant, Tx, Rx, B1, B2, B3, B4, B5: terminals
Claims (6)
상기 래더형 필터와 직렬 접속된 종결합 공진자형 필터와,
상기 제1 병렬암 공진자에 접속된 제1 그라운드 단자와,
상기 제1 그라운드 단자와 독립하여 마련되며, 상기 제2 병렬암 공진자에 접속된 제2 그라운드 단자 및 상기 종결합 공진자형 필터에 접속된 제3 그라운드 단자와,
상기 제2 병렬암 공진자와 상기 제2 그라운드 단자를 잇는 제1 신호 경로 상의 제1 노드와 상기 종결합 공진자형 필터와 제3 그라운드 단자를 잇는 제2 신호 경로 상의 제2 노드에 접속된 제3 신호 경로와,
상기 제1 신호 경로 상의 상기 제1 노드와 상기 제2 그라운드 단자 사이, 혹은 상기 제2 신호 경로 상의 상기 제2 노드와 상기 제3 그라운드 단자 사이에 접속된 인덕터를 포함하는 필터.A ladder type filter including a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator;
a longitudinally coupled resonator filter connected in series with the ladder filter;
a first ground terminal connected to the first parallel arm resonator;
a second ground terminal provided independently of the first ground terminal and connected to the second parallel arm resonator and a third ground terminal connected to the longitudinally coupled resonator type filter;
A third node connected to a first node on a first signal path connecting the second parallel arm resonator and the second ground terminal and a second node on a second signal path connecting the longitudinally coupled resonator filter and a third ground terminal signal path and
and an inductor connected between the first node and the second ground terminal on the first signal path or between the second node and the third ground terminal on the second signal path.
상기 인덕터는 상기 제1 신호 경로 상에 배치되며, 상기 제1 노드와 상기 제2 그라운드 단자 사이에 접속된 제1 인덕터인, 필터. According to claim 1,
wherein the inductor is disposed on the first signal path and is a first inductor connected between the first node and the second ground terminal.
상기 제2 노드와 상기 제3 그라운드 단자 사이에 접속된 제2 인덕터를 포함하고,
상기 제1 인덕터의 인덕턴스는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스보다 큰, 필터. 3. The method of claim 2,
a second inductor connected between the second node and the third ground terminal;
an inductance of the first inductor is greater than an inductance of the second inductor.
상기 종결합 공진자형 필터는 탄성파의 전파 방향으로 병치(竝置)된 복수개의 IDT(InterDigital Transducer) 전극을 가지며, 상기 복수개의 IDT 전극의 모든 일방단(一方端)이 상기 제3 그라운드 단자에 접속되는, 필터. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The longitudinally coupled resonator filter has a plurality of IDT (InterDigital Transducer) electrodes juxtaposed in the propagation direction of the elastic wave, and all one ends of the plurality of IDT electrodes are connected to the third ground terminal Being a filter.
상기 제2 병렬암 공진자의 정전 용량은 상기 래더형 필터에 포함되는 모든 병렬암 공진자의 정전 용량 중에서 가장 큰, 필터. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The second parallel arm resonator has the largest capacitance among all the parallel arm resonators included in the ladder filter.
상기 제1 필터는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 필터이며,
상기 제1 필터의 통과 대역의 중심 주파수는 상기 제2 필터의 통과 대역의 중심 주파수보다 높은, 멀티플렉서. One end includes a first filter and a second filter connected to each other,
The first filter is the filter according to any one of claims 1 to 3,
and a center frequency of the pass band of the first filter is higher than a center frequency of the pass band of the second filter.
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