KR20030033113A - 분파기 및 통신장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송신용 탄성표면파 필터 또는 수신용 탄성표면파 필터의 대역내 특성을 열화시키지 않고, 송신측 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있는 분파기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구성에 따르면, 다층구조 세라믹 기판(1)상에 수신용 탄성표면파 필터(2) 및 송신용 탄성표면파 필터(3)를 고정한다. 수신용 탄성표면파 필터(2)에 접속된 적어도 1개의 정합소자(8)를 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에 형성한다. 송신용 탄성표면파 필터(3)에 접속된 로우 패스 필터(9)를, 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에 형성한다. 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에서, 로우 패스 필터(9)의 접지를 다른 회로소자의 접지와 분리한다.

Description

분파기 및 통신장치{Branching filter and communication apparatus}
본 발명은 탄성표면파 필터를 패키지인 다층구조 세라믹 기판에 수납한 분파기, 및 이것을 갖는 통신장치에 관한 것이다.
분파기는 휴대전화 등에 있어서 안테나와 송신 전력증폭기 사이에 접속되는 전자부품이다. 분파기로서는, 통과대역이 높아질수록 소형화를 도모할 수 있으므로, 탄성표면파 필터를 사용한 것이 알려져 있다. 분파기에서는, 전력증폭기에서 발생한 불필요 신호인 2배·3배의 고조파 신호를 제거하는 능력, 즉 송신측 스퓨리어스 특성이 필요하게 되며, 이러한 요구는 점차로 엄격해져 오고 있다,
이러한 상황에서, 분파기에 사용하는 송신용 탄성표면파 필터에 LC소자로 이루어지는 필터를 접속함으로써, 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있다고 하는 발명이 보고되어 있다. 그 예로서, 일본 특허공개 평6-90128호 공보(특허문헌 1)에 기재된 듀플렉서나, 일본 특허공개 평9-98046호 공보(특허문헌 2)에 기재된 분파기를 들 수 있다.
한편, 트랜지스터 기술 1987년 6월호 (CQ출판사, 비특허문헌 1)에 언급되어 있는 바와 같이, 고주파 아날로그 회로를 실현하는 경우에는, 베타 접지라고 불리워지는 면적이 크고 전위가 안정된 접지층을 회로중에 형성하고, 모든 회로소자의 접지를 베타 접지에 접속한다고 하는 방법이 일반적으로 이용되어 있다.
분파기의 경우도 예외가 아니며, 탄성표면파 필터, 정합소자, LC소자로 이루어지는 필터의 각 접지를 다층구조 세라믹 기판 내부에 형성된 접지층에 접속하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 평6-90128호 공보(공개일 1994년 3월 29일）
특허문헌 2: 일본 특허공개 평9-98046호 공보(공개일 1997년 4월 8일）
비특허문헌 1: 트랜지스터 기술 1987년 6월호 (공개 1987년)
종래, 송신측 스퓨리어스 특성을 개선하는 경우, 탄성표면파 필터, 정합소자, 및 LC소자로 이루어지는 필터의 특성을 조정함으로써 최적의 설계조건을 요구하고 있었다.
그러나, 더욱 개선이 필요하게 된 경우에는 송신용 탄성표면파 필터 또는 수신용 탄성표면파 필터의 통과대역내 특성을 희생으로 하는 등의 방법을 취하지 않을 수 없는 것이 현 실정이며, 송신측 스퓨리어스 특성의 개선에는 한계가 있다는 문제가 발생하고 있다.
스퓨리어스 특성을 개선하기 위해서는, 다음에 2가지 방법을 생각할 수 있었다. 제1 방법은 송신용 탄성표면파 필터의 용량비(직렬 IDT 용량과 병렬 IDT 용량의 비)를 크게 하여 스퓨리어스 특성을 개선하는 방법인데, 이 방법에서는, 당연히 송신용 탄성표면파 필터의 통과대역 특성도 영향을 받게 된다. 통과대역에서의 매칭을 취하기 위하여 용량비는 어느 범위내에서 설계할 필요가 있으며, 용량비를 크게 하면 통과대역이 용량성이 좋지 않게 되어 VSWR·손실이 악화된다. 제2 방법은 로우 패스 필터의 병렬 용량을 크게 하여 2f, 3f (2배파, 3배파)에서의 감쇠량을 버는 방법인데, 이 방법에서는, 송신용 탄성표면파 필터의 통과대역에 있어서의 로우 패스 필터의 이득을 악화시키게 되어, 결과적으로 송신용 탄성표면파 필터의 손실이 열화된다.
본 발명은 송신측 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있는 분파기 및 이것을 사용한 통신장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 분파기의 개략 단면도.
도 2는 상기 분파기에 있어서의 접지전극 접속방법을 나타낸 설명도.
도 3은 종래의 분파기에 있어서의 접지전극 접속방법을 나타낸 설명도.
도 4는 본 발명과 종래예의 각 분파기의 대역특성을 각각 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명과 종래예의 각 분파기의 송신측 스퓨리어스 특성을 각각 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 분파기의 개략 단면도.
도 7은 상기 분파기의 다층구조 세라믹스 기판의 개략 단면도.
도 8a, 도 8b는 상기 분파기의 회로 블록도이며, 도 8a는 제1 실시형태에 따른 로우 패스 필터를 포함하는 도면이며, 도 8b는 상기 로우 패스 필터의 한 변형예를 나타낸 도면.
도 9는 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제1 유전체층의 평면도.
도 10은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제2 유전체층의 평면도.
도 11은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제3 유전체층의 평면도.
도 12는 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제4 유전체층의 평면도.
도 13은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제5 유전체층의 평면도.
도 14는 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제6 유전체층의 평면도.
도 15는 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제7 유전체층의 평면도.
도 16은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제8 유전체층의 평면도.
도 17은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제9 유전체층의 평면도.
도 18은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제10 유전체층의 평면도.
도 19는 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제11 유전체층의 평면도.
도 20은 상기 다층구조 세라믹스 기판에 있어서의 제12 유전체층의 평면도.
도 21은 본 발명의 통신장치의 요부 회로 블록도.
(도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명)
1, 15: 다층구조 세라믹스 기판
2: RxSAW필터(수신용 탄성표면파 필터)
3: TxSAW필터(송신용 탄성표면파 필터)
4: 봉지 부재
5: 범프
6-1: 내부접지층
6-2: 내부접지층
7-1: 외부접지단자
7-2: 외부접지단자
8: 정합소자
9: 로우 패스 필터
10: 로우 패스 필터용의 외부접지단자
11: 안테나(ANT)단자
12: Rx단자(수신단자)
13: Tx단자(송신단자)
14: 뚜껑 부재
본 발명의 분파기는 이상의 과제를 해결하기 위하여, 수신용 탄성표면파 필터와, 송신용 탄성표면파 필터와, 수신용 탄성표면파 필터에 접속된 적어도 하나의 정합소자와, 송신용 탄성표면파 필터에 접속된, 인덕턴스 요소 및 커패시턴스 요소중의 적어도 하나를 구비하는 필터를 갖는 분파기로, 상기 필터의 접지가 다른 회로소자의 접지와는 별개로 분리하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 따르면, 수신용 탄성표면파 필터와, 송신용 탄성표면파 필터와, 수신용 탄성표면파 필터에 접속된 적어도 하나의 정합소자를 가지므로, 분파기능을 발휘할 수 있다.
또한, 상기 구성에서는, 송신용 탄성표면파 필터에 접속된 상기 필터를 가짐으로써, 송신측 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있고, 게다가, 상기 필터의 접지를 다른 회로소자의 접지와 완전히 분리하고, 상기 필터의 접지 전용의 외부단자를 형성함으로써, 송신측 스퓨리어스 특성을 더한층 개선할 수 있다.
그 결과, 상기 구성에서는, 수신측 및 송신측의 대역특성에 영향을 주지 않고, 송신측의 스퓨리어스 특성을 개선한 분파기를 제공할 수 있다.
상기 분파기에 있어서는, 상기 필터는 직렬로 접속된 인덕턴스 요소를 끼우도록 접지와 접속된 커패시턴스 요소로 이루어지는 π형 회로이며, 상기 직렬로 접속된 인덕턴스 요소에 대하여 병렬로, 다른 커패시턴스 요소가 접속되어 있는 로우 패스 필터인 것이 바람직하다.
상기 분파기에서는, 상기 필터는, 서로 직렬로 접속된 2개의 인덕턴스 요소 사이에 대하여, 서로 직렬로 접속된 커패시턴스 요소와 다른 인덕턴스 요소가 병렬에 접속되어 있는 로우 패스 필터이어도 좋다.
상기 구성에서는, 상기 필터를, 직렬로 접속된 인덕턴스 요소를 끼우도록 접지와 접속된 커패시턴스 요소로 이루어지는 π형 회로이며, 상기 직렬로 접속된 인덕턴스 요소에 대하여 병렬로, 다른 커패시턴스 요소가 접속되어 있는 로우 패스 필터, 또는, 서로 직렬로 접속된 2개의 인덕턴스 요소 사이에 대하여, 서로 직렬로 접속된 커패시턴스 요소와 다른 인덕턴스 요소가 병렬로 접속되어 있는 로우 패스 필터로 함으로써, 로우 패스 필터 특성에 리플을 형성할 수 있고, 그 리플을 송신용탄성 표면파 필터의 통과대역에 거의 일치시킴으로써, 상기 필터가 송신용 탄성표면파 필터의 통과대역의 특성을 손상하는 것을 억제할 수 있다.
상기 분파기에 있어서는, 상기 수신용 탄성표면파 필터 및 송신용 탄성표면파 필터가 세라믹 기판상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 구성에서는, 세라믹 기판상에 수신용 탄성표면파 필터 및 송신용 탄성표면파 필터를 배치하고 있으므로, 견고성이 뛰어나고 취급이 용이하게 된다.
상기 분파기에서는, 상기 세라믹 기판이 다층구조인 것이 바람직하다. 상기 구성에 따르면, 세라믹 기판을 다층구조로 했으므로, 정합소자나 상기 필터를 다층구조내에 형성할 수 있으며, 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.
상기 분파기에 있어서는, 상기 다층구조인 세라믹 기판의 내부에 상기 필터가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 구성에 따르면, 세라믹 기판의 내부에 상기 필터를 형성하였으므로, 상기 필터를 외장형으로 한 경우와 비교하여, 제조가 용이하게 되고, 또한, 송신용 탄성표면파 필터와 필터를 서로 근접시킬 수 있어서, 송신측의 스퓨리어스 특성의 개선에 기여할 수 있다.
상기 분파기에서는, 상기 수신용 탄성표면파 필터의 접지와, 송신용 탄성표면파 필터의 접지와 서로 분리되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 통신기기는, 상기한 것 중 어느 하나에 기재된 분파기를 탑재한 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 따르면, 송신측의 스퓨리어스 특성이 개선된 분파기를 가지므로, 통신특성을 개선할 수 있다.
(발명의 실시형태)
본 발명의 분파기에 있어서의 각 실시형태에 관하여 도 1 내지 도 20에 의거하여 설명하면 이하와 같다.
본 발명의 분파기에 있어서의 제1 실시형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 다층구조 세라믹 기판(1)의 표면상에, 수신용 탄성표면파 필터(이하, RxSAW필터라 함)(2), 및 송신용 탄성표면파 필터(이하, TxSAW필터라 함)(3)가 페이스 다운 본딩 등의 방법으로 고정되며, 솔더 또는 금 범프(5) 등으로 전기적으로 다층구조 세라믹 기판(1)에 대하여 접속되어 있다.
상기 분파기에 있어서는, RxSAW필터(2), 및 TxSAW필터(3)를, 전면적으로 덮어서 기밀 봉지하는, 수지 또는 금속 등으로 이루어지는 봉지 부재(4)가 형성되며, 또한 각 SAW필터(2, 3)에 의해, 분파기능을 갖는 분파부가 형성되어 있다.
SAW필터(2, 3)는 도시하지 않았지만, 압전체 기판 상에, 1개 또는 복수개의 빗형 전극부(인터디지탈 트랜스듀서, 이하, IDT라고 약기함)와, IDT를 좌우(탄성표면파(이하, SAW라고 약기함)의 전파방향)에서 끼우는 2개의 반사기를, 예를 들면 SAW의 전파방향을 따라서 갖는 것이다.
상기 IDT는 알루미늄 등의 금속박막에 의해 형성되어 있으며, 입력한 전기신호(교류)를 SAW(탄성 에너지)로 변환해서 압전체 기판 상에 전파시키고, 전파한 SAW를 전기신호로 변환해서 출력하는 SAW 변환부로서 기능하는 것이다. 상기 반사기는 전파되어 온 SAW를 왔던 방향으로 반사하는 기능을 갖는 것이다.
이러한 IDT에서는, 각 발(簾)형상 전극지의 길이나 폭, 이웃하는 각 발형상 전극지의 간격, 서로의 발형상 전극지 사이에서의 편성 상태의 대면길이를 나타낸 교차폭을, 각각 설정함으로써 신호변환특성이나, 통과대역의 설정이 가능하게 되어 있다. 또한, 반사기에 있어서는, 각 반사기 전극지의 폭이나 간격을 조정함으로써반사특성의 설정이 가능하게 되어 있다.
상기 다층구조 세라믹 기판(1)에서는, RxSAW 필터(2), 및 TxSAW 필터(3)의 배치면에 대하여 반대면의 주변부를 따라서, 안테나단자(11), 수신용의 Rx단자( 12) 및 송신용의 Tx단자(13)가 각각 형성되어 있다.
게다가, 상기 다층구조 세라믹 기판(1)에는, Rx용 외부접지단자(7-1)에 접속된 내부접지층(6-1)과, Tx용 외부접지단자(7-2)에 접속된 내부접지층(6-2)이 각각 별개로 내장되어 있다. Rx용 외부접지단자(7-1)와, Tx용 외부접지단자(7-2)는 다층구조 세라믹 기판(1)이 실장되는 프린트판 등의 위, 즉 다층구조 세라믹 기판(1)과 다른 위치에서, ANT용의 외부접지단자(7-3)와 접속되어 있다.
또, 분파기에는, 안테나 단자(11)와 RxSAW 필터(2) 사이에, 임피던스 정합을 위한 정합소자(8)가, 다층구조 세라믹 기판(1)에 내장되어 형성되어 있다. 상기정합소자(8)는 후술하는 바와 같이, 예를 들면 인덕턴스 요소인 마이크로스트립 선로로 구성되어 있다.
게다가, 분파기에 있어서는, TxSAW 필터(3)와 Tx단자(13) 사이에, TxSAW 필터(3)의 통과대역을 넘는 주파수의 신호를 감소시키기 위한, LC소자로 이루어지는 로우 패스 필터(9)가, 다층구조 세라믹 기판(1)에 내장되어서 형성되어 있다.
상기 로우 패스 필터(9)는 로우 패스 필터 특성에 리플을 형성하고, 그 리플이 TxSAW 필터(3)의 통과대역에 일치하도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 로우 패스 필터(9)를 형성하더라도, TxSAW 필터(3)의 통과대역의 특성 열화를 회피할 수 있다.
상기 로우 패스 필터(9)로서는, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 직렬로 접속된 인덕턴스 요소(L1, L2)를 끼우도록 접지와 접속된 각 커패시턴스 요소(9b, 9c )로 이루어지는 π형 회로이며, 상기 직렬로 접속된 인덕턴스 요소(L1, L2)에 대하여 병렬로, 다른 커패시턴스 요소(9a)가 접속되어 있는 로우 패스 필터를 들 수 있다. 상기 π형 회로는 상기와 같은 3차에 한정되지 않고, 5차, 7차이어도 좋다.
상기 로우 패스 필터(9)는 상기에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 도 8b에 나타낸 바와 같이, 서로 직렬로 접속된 2개의 각 인덕턴스 요소(9d, 9e) 사이에 대하여, 서로 직렬로 접속된 커패시턴스 요소(9f)와 다른 인덕턴스 요소(9g)가, 병렬로 접속되어 있는 T형 회로의 로우 패스 필터이어도 좋다.
그리고, 본 발명의 분파기에서는, 로우 패스 필터(9)의 접지를, RxSAW 필터(2), TxSAW 필터(3)및 정합소자(8) 등의 다른 회로소자에 있어서의 각 내부접지층(6-1, 6-2)과 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에서 분리하고, 로우 패스 필터(9)의 접지는 다층구조 세라믹 기판(1) 바닥부에, 각 외부접지단자(7-1, 7-2)와 별개로 형성된 로우 패스 필터 전용의 외부접지단자(10)에 접속되어 있다.
한편, 도 1에서는 편의상, 송신용과 수신용의 탄성표면파 필터를 개별적으로 사용한 예를 나타내었으나, 수신용과 송신용과의 각 탄성표면파 필터가 원칩(one-chip)화된 경우에도 적용할 수 있다.
도 2에 본 발명의 분파기의 접지전극 접속방법을, 또 도 3에 종래 일반적으로 행해져 온 접지 전극의 접속방법을 나타낸다. 종래예의 도 3에 나타낸 분파기에서는, 각 탄성표면파 필터(22, 23), 정합소자(28), 로우 패스 필터(29)의 각 접지를 다층구조 세라믹 기판(21) 내부에 형성된 접지층(26)에 접속하고, 게다가, 이 접지층(26)을 다층구조 세라믹 기판(21) 바닥부에 형성된 외부접지단자(27)에 접속하고 있었다.
본 발명에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 로우 패스 필터(9)의 접지와 다른 회로소자의 접지를 패키지인 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에서 분리함으로써, 상기 양 접지 사이에 있어서의 전기적인 상호 간섭을 감소시킬 수 있고, 송신측 스퓨리어스 특성을 종래와 비교해서 개선할 수 있다.
도 4는 본 발명의 분파기와 종래예의 분파기에 있어서의, 분파기 대역내의 삽입손실(송신대 824MHz∼849MHz, 수신대 869MHz∼894MHz)을 비교한 결과를 나타내고 있다. 도면에서, 본 발명을 실선으로, 종래예를 파선으로 나타내었다. 본 발명의 구성으로 함으로써, 송신대(TxSAW 필터(3)), 수신대(RxSAW 필터(2)) 모두 대역내에서의 특성변화(삽입손실의 열화와 상대측 감쇠량의 열화)가 없음을 알 수 있다.
또, 도 5는 본 발명의 분파기와 종래예의 분파기에 있어서의, 송신대역의 스퓨리어스 특성을 나타내고 있다. 도면에서, 본 발명을 실선으로, 종래예를 파선으로 나타내었다. 문제가 되는 것은, 2배파(1648MHz∼1698MHz), 3배파(2472MHz∼2547MHz)이며, 본 발명의 구성으로 함으로써, 2배파에서는, 33dB에서 40dB로, 3배파에서는, 15dB에서 18dB로 개선되어 있음을 알 수 있다. 상기의 각 결과에 의해, 본 발명은, 분파기의 송신대역·수신대역에 영향을 주지 않고 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
또, 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 분파기는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 다층구조 세라믹 기판(15)은 각 SAW 필터(2, 3)를 수용하는 캐버티(5a)를 갖는 것이다. 각 SAW필터(2, 3)는 그 캐버티(15a) 안에 페이스 다운 본딩 등의 방법으로 고정되며, 솔더 또는 금 범프(5) 등으로 전기적으로 다층구조 세라믹 기판(15)에 접속되며, 뚜껑 부재(14)에 의해 상기 캐버티(15a) 안에 기밀 봉지되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하며, 동일한 부재 번호를 부여하여 그 설명을 생략했다.
게다가, 제2 실시형태의 다층구조 세라믹 기판(15)이 각 SAW필터(2, 3)를 수용하는 캐버티(15a)를 갖는 구조는 각 SAW필터(2, 3)를 접착제 등의 부재로 다층구조 세라믹 기판(15)에 고정하고, 와이어 본딩에 의해 전기적 접속을 행하는 경우에도 적용할 수 있다.
다음으로, 상기 다층구조 세라믹 기판(1, 15)에 관하여 설명하겠다. 단, 다층구조 세라믹 기판(1, 15)은 서로 동일한 다층구조를 갖고 있으므로, 한쪽의 다층구조 세라믹 기판(1)에 대해서만 설명하겠다.
다층구조 세라믹 기판(1)은, 예를 들면 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 로우 패스 필터(9)로서, 직렬의 코일(L1, L2)(인덕턴스 요소)과, 그에 대해 병렬인 커패시터(커패시턴스 요소)(9a)와, 한쪽이 접지에 설치되어 있는 각 커패시터(커패시턴스 요소)(9b, 9c)를 갖고 있다. 상기 커패시터(9b)의 다른쪽은 코일(L1, L2)의TxSAW 필터(3)측의 단자에 접속되어 있다. 상기 커패시터(9c)의 다른쪽은 코일(L1, L2)의 Tx단자(13)측의 단자에 접속되어 있다.
상기 다층구조 세라믹 기판(1)은 그 두께 방향을 따라 예를 들면 12층의 각유전체층(1a∼1m)을 가지며, 그들의 상하(두께 방향)의 사이에 각각 배치된, 구리 또는 텅스텐으로 이루어지는 각 도체층 패턴을 구비하고 있다.
각 유전체층(1a∼1m)은 Al2O3와 같은 산화물계의 세라믹 등의 절연체로 이루어지는, 거의 장방형 판형상의 그린 시트의 표면에, 도체층 패턴을 인쇄 등에 의해 형성하고, 각 그린 시트를 그들의 두께 방향으로 서로 적층하여 소성해서 형성되어 있다.
각 유전체층(1a∼1m) 사이의 전기적인 접속은, 각 유전체층(1a∼1m)에 두께 방향에 형성된 비아홀이나, 각 유전체층(1a∼1m)의 측면부를 통하여 행해진다. 여기서, 다층구조 세라믹 기판(1)은 정합소자(8)나 로우 패스 필터(9)의 형상이나, 종류에 따라서 그 층수를 증감시켜도 좋다.
도 9 내지 도 20에, 다층구조 세라믹 기판(1)의, 각각 상이한 도체층 패턴을 갖는 12장의 각 유전체층(1a∼1m)의 평면도를 각각 나타낸다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 유전체층(1a)에는, 그 주변부를 따라, 안테나(ANT)단자(11), Rx단자(12) 및 Tx단자(13), 및 이들의 사이에는, 외부 접지(Gnd)단자(7-1, 7-2, 10)이 각각 형성되어 있다.
안테나(ANT)단자(11)는 제1 유전체층(1a)에 있어서의 긴 변부의 중앙부에 형성되어 있다. Rx단자(12)는 제1 유전체층(1a)에 있어서의 짧은 변부의 중앙부에 형성되어 있다. Tx단자(13)는 제1 유전체층(1a)에 있어서의, Rx단자(12)가 있는 짧은 변부에 대향하는 짧은 변부의 중앙부에 형성되어 있다. 로우 패스 필터(9)용의 외부접지단자(10)는 Tx단자(13)에 근접한 위치에 형성되어 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 유전체층(1b)은 그 표면적의 절반 정도의 면적에서, 로우 패스 필터(9)용의, 각 커패시터(9b, 9c)를 형성하기 위한 내부접지층 (b)을 Tx단자측에 갖고 있다. 내부접지층(b)은 각 접점(I)을 통하여 각 외부접지단자(10)에 접속되어 있다. 또한, 제2 유전체층(1b)에는, 내부접지층(b)과 다른 위치에, RxSAW 필터(2)나, 정합소자(8)를 위한 제1 내부접지층(6-1)이, 제2 유전체층(1b)에 있어서의 표면적의 절반 정도의 면적으로 형성되어 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제3 유전체층(1c)에 있어서는, 내부접지층(b)에 대향하는 위치에, 커패시터(9b)용의 내부도전층(a)과, 커패시터(9c)용의 내부도전층(d)이 각각 형성되어 있다. 내부도전층(d)은 Tx단자(13)에 접속되어 있다. 내부도전층(a)은 비아홀(1n)을 통하여 TxSAW 필터(3)에 접속되어 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 제4 유전체층(1d)에서는, 내부도전층(d)에 대향하는 위치에 다른 내부접지층(b)과, 내부도전층(a)에 대향하는 위치에 내부도전층 (c)이 각각 형성되어 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제5 유전체층(1e)의 Rx단자측에는, 정합소자(8)의 일부인 마이크로스트립 선로(8a)가, 선로 길이를 확보하기 위해서 절곡되어 형성되어 있다. 따라서, 마이크로스트립 선로(8a)는 로우 패스 필터(9)가 형성된 위치의 대향위치와는 상이한 위치에 형성되어 있다. 마이크로스트립 선로(8a)의 일단은 ANT단자에 접속되어 있다. 마이크로스트립 선로(8a)의 타단은 비아홀(1p)을 통하여 후술하는 다른 층의 마이크로스트립 선로(8b)에 접속되어 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제6 유전체층(1f)에서는, 제2 유전체층(1b)에 있어서의 제1 내부접지층(6-1)에 대향하는 위치에 제2 내부접지층(6-1)이 형성되어 있다. 따라서, 상술한 마이크로스트립 선로(8a)는 제1 내부접지층(6-1)과, 제2 내부접지층(6-1)에 의해 다층구조 세라믹 기판(1)의 두께 방향으로 끼워져 있다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제7 유전체층(1g)에 있어서는, Tx단자측에 상술한 코일(L2)이, 제2 유전체층(1b)의 내부접지층(b)이 형성된 면의 대향면내에서 제작되어 있다. 코일(L2)의 일단은 Tx단자에 접속되고, 그 타단은 비아홀(1q)을 통하여 다른 층의 코일(L1)에 접속되어 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 제8 유전체층(1h)에서는, 상기 코일(L1)이 코일(L2)의 형성위치를 따라 감겨지도록 형성되어 있다. 상기 코일(L1)의 일단은 비아홀(1q)을 통하여 코일(L2)에 접속되며, 타단은 비아홀(1n)을 통하여 TxSAW 필터(3)의 입력측에 접속되어 있다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 제9 유전체층(1i)에는 정합소자(8)의 다른 마이크로스트립 선로(8b)가 마이크로스트립 선로(8a)에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 마이크로스트립 선로(8b)의 일단은, 비아홀(1p)을 통하여, 마이크로스트립 선로(8a)에 접속되며, 타단은 비아홀(1t)을 통하여 RxSAW 필터(2)의 입력측에 접속되어 있다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 제10 유전체층(1j)에서는, Rx단자측에, 제3 내부접지층(6-1)이, 제6 유전체층(1f)에 있어서의 제2 내부접지층(6-1) 사이에서 상술한 마이크로스트립 선로(8b)를 다층구조 세라믹 기판(1)의 두께 방향으로 끼우도록 형성되어 있다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 제11 유전체층(1k)에 있어서는, RxSAW 필터(2)의 출력용 배선(1u)이, 일단을 RxSAW 필터(2)의 출력단자에, 타단을 비아홀(1s)에 접속하여 형성되어 있다. RxSAW 필터(2)의 입력용 배선(1v)이, 일단을 RxSAW 필터(2)의 입력단자에, 타단을 비아홀(1t)에 접속하여 형성되어 있다.
또, TxSAW 필터(3)의 출력용 배선(1w)이, 일단을 TxSAW 필터(3)의 출력단자에, 타단을 비아홀(1r)에 접속하여 형성되어 있다. TxSAW 필터(3)의 입력용 배선(1x)이, 일단을 TxSAW 필터(3)의 입력단자에, 타단을 비아홀(1n)에 접속하여 형성되어 있다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 제12 유전체층(1m)에는, RxSAW 필터(2)와 TxSAW 필터(3)의 전자기적인 상호 간섭을 방지하기 위한 실드 링(1y)이 다층구조 세라믹 기판(1)의 주변부를 따라 형성되어 있다. 실드 링(1y)은 비아홀(1z)에 의해 제11 유전체층(1k)에 형성된 제3 내부접지층(6-1)에 접속되어 있다.
이와 같이 정합소자(8)와 로우 패스 필터(9)를, 서로 두께 방향으로 대면하는 위치로부터 떼어내어 형성함으로써, 로우 패스 필터(9)의 접지와 다른 소자의접지를 패키지인 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에서 분리함에 따른 효과를 더욱 향상할 수 있다.
또, 정합소자(8)와 로우 패스 필터(9)를, 각각 서로 다른 층에 형성함으로써도, 로우 패스 필터(9)의 접지와 다른 소자의 접지를 패키지인 다층구조 세라믹 기판(1) 내부에서 분리함에 따른 효과를 더욱 개선할 수 있다. 한편, 상기에서는, 로우 패스 필터(9)를, 인덕턴스 요소와 커패시턴스 요소 양자를 사용하여 구성한 예를 제시했지만, 상기 각 요소 중의 어느 하나를 사용하여 구성할 수도 있다.
계속하여, 도 21을 참조하면서, 본 발명의 분파기를 탑재한 통신장치(100)에 관하여 설명하겠다. 상기 통신장치(100)는 수신을 행하는 리시버측(Rx측)으로서, 안테나(101), 안테나 공용부/RF Top 필터(102), 증폭기(103), Rx 단간 필터(104), 믹서(105), 제1 IF 필터(106), 믹서(107), 제2 IF 필터(108), 제1+제2 로컬 신시사이저(111), TCXO(temperature compensated crystal oscillator(온도보상형 수정 발진기))(112), 디바이더(113), 로컬 필터(114)를 구비하여 구성되어 있다. Rx 단간 필터(104)로부터 믹서(105)에는, 도 21에 2중선으로 나타낸 바와 같이, 밸런스 특성을 확보하기 위해서 각 평형신호로 송신하는 것이 바람직하다.
또, 상기 통신장치(100)는 송신을 행하는 트랜시버측(Tx측)으로서, 상기 안테나(101) 및 상기 안테나 공용부/RF Top 필터(102)를 공용함과 아울러, Tx IF 필터(121), 믹서(122), Tx 단간 필터(123), 증폭기(124), 커플러(125), 아이솔레이터(126), APC(automatic power control (자동 출력 제어))(127)를 구비하여 구성되어 있다.
그리고, 상기 안테나 공용부/RF Top 필터(102)에는, 상술한 본 발명의 각 실시형태에 기재된 분파기를 바람직하게 이용할 수 있다.
따라서, 상기 통신장치는 사용한 분파기가 다기능화 및 소형화되어 있으며, 더욱 양호한 전송특성을 구비하고 있으므로, 양호한 송수신 기능과 함께 소형화를 도모할 수 있게 되어 있다.
본 발명의 분파기는 이상과 같이, 수신용 탄성표면파 필터와, 송신용 탄성표면파 필터와, 수신용 탄성표면파 필터에 접속된 적어도 하나의 정합소자와, 송신용 탄성표면파 필터에 접속된 필터를 갖는 분파기로, 상기 필터로서는, 직렬로 접속된 인덕턴스 요소를 끼우도록 접지와 접속된 커패시턴스 요소로 이루어지는 π형 회로이며, 상기 직렬로 접속된 인덕턴스 요소에 대하여 병렬로, 다른 커패시턴스 요소를 접속되어 있는 로우 패스 필터, 또는 서로 직렬로 접속된 2개의 인덕턴스 요소 사이에 대하여, 서로 직렬로 접속된 커패시턴스 요소와 다른 인덕턴스 요소가, 병렬로 접속되어 있는 로우 패스 필터를 예시할 수 있고, 상기 필터의 접지가 다른 회로소자의 접지와는 별개로 분리되어 형성되어 있는 구성이다.
그러므로, 상기 구성은 상기 로우 패스 필터와 같은 필터의 접지가 다른 회로소자의 접지와는 별개로 분리되어 형성되어 있으므로, 송신용 탄성표면파 필터 또는 수신용 탄성표면파 필터의 대역내 특성을 열화시키지 않고, 송신측 스퓨리어스 특성을 개선할 수 있다는 효과를 갖는다.

Claims (8)

  1. 수신용 탄성표면파 필터와; 송신용 탄성표면파 필터와; 수신용 탄성표면파 필터에 접속된 적어도 하나의 정합소자와; 송신용 탄성표면파 필터에 접속된, 인덕턴스 요소 및 커패시턴스 요소 중의 적어도 하나를 구비하는 필터;를 갖는 분파기로,
    상기 필터의 접지가 다른 회로소자의 접지와는 별개로 분리되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터는 직렬로 접속된 인덕턴스 요소를 끼우도록 접지와 접속된 커패시턴스 요소로 이루어지는 π형 회로이며, 상기 직렬로 접속된 인덕턴스 요소에 대하여 병렬로, 다른 커패시턴스 요소가 접속되어 있는 로우 패스 필터인 것을 특징으로 하는 분파기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터는 서로 직렬로 접속된 2개의 인덕턴스 요소 사이에 대하여, 서로 직렬로 접속된 커패시턴스 요소와 다른 인덕턴스 요소가, 병렬로 접속되어 있는 로우 패스 필터인 것을 특징으로 하는 분파기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수신용 탄성표면파 필터 및 송신용 탄성표면파 필터가 세라믹 기판 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 세라믹 기판이 다층구조인 것을 특징으로 하는 분파기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다층구조인 세라믹 기판의 내부에 상기 필터가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수신용 탄성표면파 필터의 접지와, 송신용 탄성표면파 필터의 접지가 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
  8. 제1항에 기재된 분파기를 탑재한 것을 특징으로 통신기기.
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