KR20080020501A - 평형 필터 및 분파기 - Google Patents

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Abstract

내전력성의 향상 및 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정의 간편성의 향상이 도모되고, 양호한 통과 특성을 가지는 평형 필터 및 분파기를 제공하는 것이다.
본 발명은, 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터가 2개 이상 병렬로 접속되어 있는 제1 필터(40)와, 제1 필터에 직렬로 접속되고, 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지는 제2 필터(60)와, 제1 필터에 접속되고 입력 단자 및 출력 단자의 한쪽인 제1 단자(42)와, 제2 필터에 접속되고 상기 입력 단자 및 출력 단자의 다른 한쪽인 제2 단자(44)를 구비하고, 제1 필터로부터 제2 필터 혹은 제2 필터로부터 제1 필터에 들어가는 2개의 전기신호가 서로 역위상이고, 제2 단자로부터 전기신호가 서로 역위상으로 입력 또는 출력되는 것을 특징으로 하는 평형 필터 및 분파기이다.
내전력성, 평형 조정, 평형 필터, 분파기, 탄성 표면파, 병렬, 직렬, 역위상

Description

평형 필터 및 분파기{BALANCE FILTER AND DUPLEXER}
본 발명은 평형 필터 및 분파기에 관한 것으로, 특히 병렬로 접속된 탄성 표면파 필터를 가지는 평형 필터 및 분파기에 관한 것이다.
근년, 휴대전화 단말에서는 고주파 회로에 있어서의 공통 모드 노이즈(noise)를 억제하기 위해 수신측의 신호는 차동형(평형형)으로 하는 경우가 있다. 이에 수반하여 수신 회로에 이용되는 고주파 디바이스도 차동형(평형형)의 것이 이용되고 있다.
특허 문헌 1에는, 차동형(평형형)의 필터인 평형 필터(종래예 1)가 개시되어 있다. 도 1은 종래예 1과 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 1을 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 다중 모드 탄성 표면파 필터인 입력 탄성 표면파 필터(34)와 출력 탄성 표면파 필터(36)를 가지고 있다. 입력 탄성 표면파 필터(34)는 한 벌의 반사 전극 R1과 이들 사이에 설치된 입력 IDT2 및 출력 IDT1, 출력 IDT3을 가지고 있다. 출력 탄성 표면파 필터(36)는 한 벌의 반사 전극 R1과 이들 사이에 설치된 출력 IDT5 및 입력 IDT4, 입력 IDT6을 가지고 있다. 입력 탄성 표면파 필터(34)와 출력 탄성 표면파 필터(36)는 출력 IDT1과 입력 IDT4를 접속하 는 접속 라인(31)과, 출력 IDT3과 입력 IDT6을 접속하는 접속 라인(33)으로 직렬로 접속되어 있다. 입력 IDT2의 한쪽의 전극에 입력 단자(38)가 하나 접속되고, 다른 한쪽의 전극은 그라운드(ground)에 접지되어 있다. 출력 IDT5의 한쪽의 전극에 출력 단자(39)가 하나 접속되고, 다른 한쪽의 전극에 다른 출력 단자(39)가 하나 접속되어 있다.
입력 단자(38)에 전력을 인가하면, 입력 탄성 표면파 필터(34)의 반사 전극 R1 사이에서 복수의 정상파가 발생한다. 여기서, 출력 IDT1 및 출력 IDT3이 서로 역위상인 정상파를 검출하도록 입력 IDT2 및 출력 IDT1, 출력 IDT3을 설계한다. 이 때문에 접속 라인(31)을 전반(傳搬)하는 전기신호와 접속 라인(33)을 전반하는 전기신호는 서로 역위상으로 된다. 따라서, 입력 탄성 표면파 필터(34)로부터 출력 탄성 표면파 필터(36)에 서로 역위상의 전기신호가 전반하게 된다. 또, 출력 탄성 표면파 필터(36)에 전반한 서로 역위상의 전기신호가 역위상을 보유한 채로 2개의 출력 단자(39)로부터 각각 출력되도록 출력 IDT5 및 입력 IDT4, 입력 IDT6을 설계한다. 이와 같이 하여 2개의 출력 단자(39)로부터 서로 역위상의 전기신호가 출력되는 평형 기능을 가지는 평형 필터가 형성되어 있다.
종래예 1과 같이 입력 탄성 표면파 필터(34)로부터 출력 탄성 표면파 필터(36)에 전반하는 2개의 전기신호가 서로 역위상으로 되어 있으므로 출력 단자(39)로부터는 뛰어난 진폭 평형 특성·위상 평형 특성을 가지는 전기신호가 출력된다.
특허 문헌 2에는, 2중 모드형 탄성 표면파 필터를 병렬로 접속한 탄성 표면 파 필터의 기술이 개시되어 있다. 특허 문헌 3에는, IDT가 복수단 직렬 접속되어 있는 다중 탄성 표면파 필터의 기술이 개시되어 있다.
　 <특허 문헌 1>　일본국 특허 제3391347호
　 <특허 문헌 2>　일본국 특허공개 2003-249842호 공보
　 <특허 문헌 3>　일본국 특허공개 2006-74202호 공보
그렇지만, 종래예 1과 관련되는 평형 필터는, 입력된 인가 전력의 모두가 하나의 입력 탄성 표면파 필터(34)에 걸려 버리기 때문에 내전력성이 나쁘다고 하는 과제가 있다. 이것을 해결하는 방법의 하나로서 입력 탄성 표면파 필터(34)의 IDT의 벌의 수를 많이 하는 방법이 생각되고 있다. 그러나, 이 방법에서는, 입력 탄성 표면파 필터(34)의 내전력성은 향상될 수 있지만, 통과 특성의 파형에 영향을 미쳐, 통과 대역의 광대역폭을 확보하는 것이 곤란하게 되어 버린다.
또한, 칩 상태의 평형 필터로부터 출력되는 전기신호가 서로 역위상으로 되어 있어도, 이 평형 필터를 패키지에 조립해 넣으면, 패키지로부터 출력되는 전기신호가 역위상으로부터 어긋나 버리는 경우가 있다. 이러한 경우, 종래예 1과 관련되는 평형 필터에서는 하나의 탄성 표면파 필터인 입력 탄성 표면파 필터(34)를 조정하지 않으면 안 된다. 여기서, 입력 탄성 표면파 필터(34)로부터는 서로 역위상의 전기신호가 전반되어 있기 때문에 조정이 곤란하다고 하는 과제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 내전력성의 향상 및 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정의 간편성의 향상이 도모되고, 양호한 통과 특성을 가지는 평형 필터 및 분파기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터가 2개 이상 병렬로 접속되어 있는 제1 필터와, 상기 제1 필터와 직렬로 접속되고, 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지는 제2 필터와, 상기 제1 필터에 접속되고, 입력 단자 및 출력 단자의 어느 한쪽인 하나의 제1 단자와, 상기 제2 필터에 접속되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자의 다른 한쪽인 2개의 제2 단자를 구비하고, 상기 제1 필터로부터 상기 제2 필터 혹은 상기 제2 필터로부터 상기 제1 필터에 들어가는 2개의 전기신호가 서로 역위상이고, 상기 제2 단자로부터 전기신호가 서로 역위상으로 입력 또는 출력되는 것을 특징으로 하는 평형 필터이다. 본 발명에 의하면, 제1 필터가 2개 이상 병렬로 접속되기 때문에 내전력성을 향상시킬 수가 있다. 또, 제2 단자로부터 입력 또는 출력되는 전기신호의 평형 조정을 2개 이상의 제1 필터에 의해 할 수가 있기 때문에, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 간편하게 할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제2 필터는 하나의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지고, 상기 제2 필터의 중앙에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극 중 한쪽의 전극에 하나의 상기 제2 단자가 접속되고, 다른 한쪽의 전극에 또 하나의 상기 제2 단자가 접속되는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 뛰어난 진폭 평형 특성과 위상 평형 특성을 얻을 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제2 필터는 하나의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지고, 상기 제2 필터의 중앙에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극 중 한쪽이 2분할되고, 2분할된 각각의 전극에 상기 제2 단자가 각각 접속되는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 뛰어난 진폭 평형 특성과 위상 평형 특성을 얻을 수 있다. 또, 제2 단자간의 임피던스(impedance)를 크게 할 수가 있고, 근년 요구가 많아지고 있는 입력 또는 출력 임피던스가 100∼200Ω인 평형 필터를 용이하게 설계할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제1 필터는 2개의 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터에 의해 구성되고, 상기 2개의 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터에 대응하여 상기 제2 필터를 구성하는 2개의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터가 각각에 직렬로 접속되고, 상기 제2 필터를 구성하는 상기 2개의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터 각각에 상기 제2 단자가 접속되어 있는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 제2 단자로부터 입력 또는 출력되는 전기신호의 평형 조정을 2개의 제1 필터와 2개의 제2 필터에 의해 할 수가 있기 때문에, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 간편하게 할 수가 있다. 또, 2개의 제2 단자가 각각 별도의 필터에 접속되어 있기 때문에, 제2 단자간의 임피던스를 크게 할 수가 있고, 근년 요구가 많아지고 있는 입력 또는 출력 임피던스가 100∼200Ω인 평형 필터를 용이하게 설계할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제1 단자와 상기 제1 필터의 접속 라인이, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터의 접속 라인과 동일한 방향으로 인출되어 있는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 통과 대역의 삽입 손실을 열화시키지 않고 , 비통과 대역의 감쇠량의 증가를 가파르게 할 수가 있다. 이에 의해, 누화(cross talk)의 저감을 도모할 수가 있고 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제1 필터에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극이 그 사이의 부동(floating) 도체를 통해 개구 장방향으로 직렬로 접속되어 있는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, IDT에 걸리는 전압이 분산된다. 또, 2개의 전극이 직렬 접속되기 전에 비해 IDT의 면적이 커진다. 이들에 의해 IDT 단위 면적당의 탄성 표면파의 여진 강도를 작게 할 수가 있다. 이 때문에 혼변조 레벨(level)의 억제를 하는 것이 가능하게 된다. 또, 정전 내압 및 내전력성도 향상시킬 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 탄성 표면파 공진자가 상기 제1 단자와 상기 제2 단자의 사이에 직렬로 접속되어 있는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 탄성 표면파 공진자의 반공진 주파수를 비통과 대역의 주파수에 맞춤으로써 비통과 대역의 감쇠량을 크게 하는 것 및 감쇠량의 증가를 가파르게 하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에 누화의 저감을 도모할 수가 있고 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제1 단자는 입력 단자이고, 상기 제2 단자는 출력 단자인 구성으로 할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 평형 필터를 가지는 분파기인 구성으로 할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 안테나 단자와 송신 단자의 사이에 사닥다리형(ladder type) 탄성 표면파 필터가 접속되고, 안테나 단자와 수신 단자의 사이에 상기 평형 필터가 접속되어 있는 구성으로 할 수가 있다. 이 구성에 의하면, 내전력성이 향상되고, 양호한 통과 특성을 가지고, 전체로서의 평형 조정을 간편하게 할 수가 있는 분파기를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 내전력성의 향상 및 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정의 간편성의 향상이 도모되고, 양호한 통과 특성을 가지는 평형 필터 및 분파기를 제공할 수가 있다.
이하, 도면을 참조에 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
<실시예 1>
도 2는 실시예 1과 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 2를 참조하면, 평형 필터(30)는 예를 들면 LiNbO3 또는 LiTaO3 등의 압전 기판(32) 상에 예를 들면 Al 등의 금속막으로 이루어지는 전극인 IDT와 반사 전극이 형성되어 있다. 평형 필터(30)는 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터인 제1 필터(40) 및 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터인 제2 필터(60)를 가지고 있다. 제1 필터(40)는 병렬로 접속된 필터(40a)와 필터(40b)로 구성되어 있다. 필터(40a)는 입력 IDT8과, 그 양측에 위치하는 출력 IDT7 및 출력 IDT9와, 탄성 표면파 전반 방향에 있어서 출력 IDT7 및 출 력 IDT9의 외측에 위치하는 2개의 반사 전극 R2로 구성되고, 필터(40b)도 마찬가지로 입력 IDT10과, 그 양측에 위치하는 출력 IDT7 및 출력 IDT9와, 탄성 표면파 전반 방향에 있어서 출력 IDT7 및 출력 IDT9의 외측에 위치하는 2개의 반사 전극 R2로 구성된다. 제2 필터(60)는 필터(60a)로 구성되어 있다. 필터(60a)는 출력 IDT12와, 그 양측에 위치하는 입력 IDT11 및 입력 IDT13과, 탄성 표면파 전반 방향에 있어서 입력 IDT11 및 입력 IDT13의 외측에 위치하는 2개의 반사 전극 R3으로 구성된다. 입력 IDT8의 한쪽의 전극 및 입력 IDT10의 한쪽의 전극에 입력 단자로서 기능하는 입력 패드인 동일의 제1 단자(42)(이하, 실시예 1 내지 실시예 3 및 실시예 6에 있어서, 제1 단자(42)는 입력 패드라고 한다.)가 하나 접속되고, 각각의 다른 한쪽의 전극은 그라운드에 접지되어 있다. 출력 IDT12의 한쪽의 전극에 출력 단자로서 기능하는 출력 패드인 제2 단자(44)(이하, 실시예 1 내지 실시예 6에 있어서, 제2 단자(44)는 출력 패드라고 한다.)가 하나 접속되고, 다른 한쪽의 전극에는 별도의 제2 단자(44)가 하나 접속되어 있다. 제1 필터(40)와 제2 필터(60)는 필터(40a)의 출력 IDT7 및 출력 IDT9와 필터(60a)의 입력 IDT11을 접속하는 접속 라인(46)과, 필터(40b)의 출력 IDT7 및 출력 IDT9와 필터(60a)의 입력 IDT13을 접속하는 접속 라인(48)으로 직렬로 접속되어 있다.
여기서, 접속 라인(46)을 전반하는 전기신호와 접속 라인(48)을 전반하는 전기신호가 서로 역위상으로 되도록 입력 IDT8, 입력 IDT10과 출력 IDT7, 출력 IDT9가 설계되어 있다.
또, 출력 IDT12의 2개의 전극에 각각 접속되어 있는 제2 단자(44)로부터, 서 로 역위상의 전기신호가 출력되도록 입력 IDT11, 입력 IDT13과 출력 IDT12가 설계되어 있다.
실시예 1에 의하면, 제1 필터(40)를 구성하는 필터(40a)와 필터(40b)는 병렬로 접속되어 있다. 이 때문에 제1 단자(42)에 전력을 인가하는 경우, 인가 전력이 필터(40a) 및 필터(40b)로 분산된다. 따라서, 필터(40a) 및 필터(40b) 각각에 걸리는 전력은 작아져, 제1 필터(40)의 내전력성을 종래예 1에 비해 향상시킬 수가 있다.
또, 필터(60a)의 2개의 입력 IDT11, 입력 IDT13에는 서로 역위상의 전기신호가 전반된다. 이 때문에 뛰어난 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성을 얻을 수 있다.
또한, 필터(60a)에 전반되는 전기신호는 2개의 별도의 필터(40a)와 필터(40b)로부터 전반된다. 이 때문에 필터(40a) 혹은 필터(40b)를 개개로 조정함으로써 필터(60a)에 전반하는 전기신호의 위상을 조정할 수가 있고, 나아가서는 제2 단자(44)로부터 출력되는 전기신호의 위상을 조정할 수가 있다. 이 때문에 실시예 1과 관련되는 평형 필터를 패키지에 조립해 넣었을 때, 패키지로부터 출력되는 전기신호가 역위상으로부터 어긋나 있는 경우에, 필터(40a) 혹은 필터(40b)를 조정함으로써 패키지로부터 출력되는 전기신호를 역위상으로 할 수가 있다. 따라서, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 종래예 1에 비해 간편하게 할 수가 있다. 또한, 출력되는 전기신호의 위상을 미세 조정하는 것이 가능하게 되기 때문에 종래예 1에 비해 한층 더 위상 평형을 향상시키는 것도 할 수 있다.
<실시예 2>
도 3은 실시예 2와 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 3을 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 제1 필터(40)와 제2 필터(60)를 가지고 있다. 제1 필터(40) 및 제1 필터(40)와 제1 단자(42)의 접속에 대해서는 실시예 1과 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이고, 도 2에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 제2 필터(60)는 필터(60b)로 구성된다. 필터(60b)는 한 벌의 반사 전극 R3과 이들 사이에 설치된 출력 IDT14 및 입력 IDT11, 입력 IDT13으로 구성되어 있다. 출력 IDT14의 2개의 전극 중, 한쪽의 전극이 탄성 표면파 전반 방향으로 2분할되어 있다. 2분할된 전극의 각각에 제2 단자(44)가 하나씩 접속되어 있고, 각각의 제2 단자(44)는 탄성 표면파 전반 방향과 수직의 동일 방향으로 인출되어 있다. 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속은 실시예 1과 마찬가지의 구성으로 접속되어 있고 도 2로 나타나 있으므로 설명을 생략한다.
또, 2개의 제2 단자(44)로부터 각각 출력되는 전기신호가 서로 역위상으로 되도록 입력 IDT11, 입력 IDT13과 출력 IDT14가 설계되어 있다.
실시예 2에 의하면, 제1 필터(40), 제1 필터(40)와 제1 단자(42)의 접속 및 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다. 이 때문에 실시예 1과 마찬가지로 종래예 1에 비해 내전력성을 향상시킬 수가 있고, 또 뛰어난 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성을 얻을 수 있다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 필터(40a)와 필터(40b)를 개개로 조정함으로써 제2 단자(44)로부터 출력되는 전기신호의 위상을 조정할 수 있으므로, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 종래예 1에 비해 간편하게 할 수가 있다.
또, 제2 단자(44)가 접속되어 있는 출력 IDT14의 각각의 전극은 서로 이웃하는 면적이 실시예 1의 경우의 서로 이웃하는 면적에 비해 작기 때문에, 제2 단자(44) 사이의 출력 임피던스를 실시예 1에 비해 높게 할 수가 있다. 이에 의해, 근년 요구가 많아지고 있는 출력 임피던스가 100∼200Ω인 평형 필터를 용이하게 설계할 수가 있다.
또한, 제2 단자(44)는 서로 탄성 표면파 전반 방향과 수직의 동일 방향으로 인출되어 있기 때문에, 실시예 1에 비해 패키지 레이아웃(layout)의 설계 자유도가 증가한다. 특히, 대칭인 패키지 레이아웃 설계를 간편하게 할 수가 있고, 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
<실시예 3>
도 4는 실시예 3과 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 4를 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 제1 필터(40)와 제2 필터(60)를 가지고 있다. 제1 필터(40) 및 제1 필터(40)와 제1 단자(42)의 접속에 대해서는 실시예 1과 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이고, 도 2에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 제2 필터(60)는 2개의 필터(60c)로 구성되어 있다. 필터(60c)는 한 벌의 반사 전극 R3과 이들 사이에 설치된 출력 IDT15 및 입력 IDT11, 입력 IDT13으로 구성되어 있다. 출력 IDT15의 2개의 전극 중 한쪽의 전극에 제2 단자(44)가 하나 접속되고, 다른 한쪽의 전극은 그라운드에 접지되어 있다. 필터(40a)와 필터(60c)는, 출력 IDT7과 입력 IDT11을 접속하는 접속 라인(50a) 및 출력 IDT9와 입력 IDT13을 접속하는 접속 라인(50b)으로 직렬로 접속되어 있다. 필터(40b)에 대해서도 마찬가지로 접속 라인(52a) 및 접속 라인(52b)에 의해 또 하나의 필터(60c)와 직렬로 접속되어 있다. 또, 접속 라인(50a)과 접속 라인(50b)은 접속 라인의 중앙에서 서로 접속하고 있다. 마찬가지로 접속 라인(52a)과 접속 라인(52b)도 중앙에서 접속하고 있다.
여기서, 접속 라인(50a) 및 접속 라인(50b)을 전반하는 전기신호는 서로 동위상이고, 접속 라인(52a) 및 접속 라인(52b)을 전반하는 전기신호는 서로 동위상이다. 또한, 접속 라인(50a) 및 접속 라인(50b)을 전반하는 전기신호와 접속 라인(52a) 및 접속 라인(52b)을 전반하는 전기신호는 서로 역위상이다. 이 때문에 2개의 제2 단자(44)로부터는 서로 역위상의 전기신호가 출력된다.
실시예 3에 의하면, 제1 필터(40) 및 제1 필터(40)와 제1 단자(42)의 접속의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다. 이 때문에 실시예 1과 마찬가지로 종래예 1에 비해 내전력성을 향상시킬 수가 있다.
또, 필터(40a)와 거기에 접속되어 있는 필터(60c) 및 필터(40b)와 거기에 접속되어 있는 필터(60c)를 각각 조정함으로써 제2 단자(44)로부터 출력되는 전기신호의 위상을 조정할 수가 있다. 이 때문에 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 종래예 1에 비해 간편하게 할 수가 있다.
또한, 2개의 제2 단자(44)는 각각 별도의 필터(60c)에 접속되어 있기 때문에, 제2 단자(44) 사이의 출력 임피던스를 실시예 1보다 높게 할 수가 있다. 이에 의해, 근년 요구가 많아지고 있는 출력 임피던스가 100∼200Ω인 평형 필터를 용이하게 설계할 수가 있다.
또한, 2개의 제2 단자(44)는 서로 탄성 표면파 전반 방향과 수직의 동일 방향으로 인출되어 있기 때문에 패키지 레이아웃의 설계 자유도가 증가한다. 특히, 대칭인 패키지 레이아웃 설계를 간편하게 할 수가 있고, 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
또한, 접속 라인(50a)과 접속 라인(50b) 및 접속 라인(52a)과 접속 라인(52b)은 각각 접속 라인의 중앙에서 접속하고 있지만, 접속하고 있지 않은 경우에서도 실시예 3과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<실시예 4>
도 5는 실시예 4와 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 5를 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 제1 필터(40)와 제2 필터(60)를 가지고 있다. 제1 필터(40)를 구성하고 있는 필터(40a)와 필터(40b)는 실시예 1과 관련되는 평형 필터와 마찬가지이고, 도 2에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 입력 단자로서 기능하는 예를 들면 입력 리드나 입력 푸드패드(footpad)인 제1 단자(42)는 평형 필터(30)의 외부에 있다. 제1 단자(42)는 와이어(41)에 의해 접속되어 있는 패드(43)를 통해 접속 라인(54)에 의해 입력 IDT8 및 입력 IDT10에 접속하고 있다. 여기서, 접속 라인(54)은 제1 필터(40)와 제2 필터(60)를 접속하는 접속 라인(46) 및 접속 라인(48)과 동일한 방향으로 인출되어 있다. 또, 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속에 대해서는 실시예 1과 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이고, 도 2에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 또한, 제2 필터(60) 및 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속에 대해서는, 실시예 2와 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이 고, 도 3에 나타나 있으므로 설명을 생략한다.
도 6은 실시예 4 및 종래예 1과 관련되는 평형 필터의 통과 특성을 나타내는 도이다. 실시예 4(굵은 선)와 종래예 1(가는 선)는 통과 대역에 있어서의 삽입 손실은 동일한 정도로 되어 있다. 한편, 통과 대역의 저주파측의 대역(910MHz 부근)에 있어서, 실시예 4는 종래예 1에 비해 감쇠량의 증가가 가파르게 되어 있다. 이와 같이, 실시예 4에 의하면, 통과 대역의 삽입 손실은 열화시키지 않고, 비통과 대역의 감쇠량의 증가를 가파르게 할 수가 있다. 이 때문에 종래예 1에 비해 누화을 억제할 수가 있고 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
또, 제1 필터(40) 및 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속의 구성은 실시예 1과 마찬가지이다. 이 때문에 실시예 1과 마찬가지로 종래예 1에 비해 내전력성을 향상시킬 수가 있고, 또 뛰어난 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성을 얻을 수 있다. 또한, 필터(40a)와 필터(40b)를 개개로 조정함으로써 제2 단자(44)로부터 출력되는 전기신호의 위상을 조정할 수 있으므로, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 종래예 1에 비해 간편하게 할 수가 있다.
또한, 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속의 구성은 실시예 2와 마찬가지이다. 이 때문에 실시예 2와 같게 제2 단자(44) 사이가 높은 임피던스로 되고, 또한 대칭인 패키지 레이아웃 설계를 간편하게 할 수가 있고, 양호한 통과 특성을 얻을 수도 있다.
실시예 4와 관련되는 평형 필터는 실시예 2와 관련되는 평형 필터의 경우를 예로 잡아서 나타냈지만, 실시예 1 및 실시예 3과 관련되는 평형 필터의 경우에서 도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<실시예 5>
도 7은 실시예 5와 관련되는 평형 필터의 모식도이다. 도 7을 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 제1 필터(40)와 제2 필터(60)를 가지고 있다. 제1 필터(40)는 필터(40c)와 필터(40d)로 구성된다. 필터(40c)는 한 벌의 반사 전극 R2와 이들 사이에 설치된 입력 IDT17과 출력 IDT16, 출력 IDT18로 구성된다. 필터(40d)는 한 벌의 반사 전극 R2와 이들 사이에 설치된 입력 IDT19와 출력 IDT16, 출력 IDT18로 구성된다. 여기서, 입력 IDT17 및 입력 IDT19의 구성은, 접속 라인(54)이 접속되어 있는 전극과 그라운드에 접속되어 있는 전극의 사이에 부동(floating) 도체(45)를 통해 개구 장방향으로 직렬로 접속된 구성을 하고 있다. 출력 IDT16 및 출력 IDT18도 마찬가지로 접속 라인(56) 및 접속 라인(58)이 접속되어 있는 전극과 그라운드에 접속되어 있는 전극의 사이에 부동(floating) 도체(45)를 통해 개구 장방향으로 직렬로 접속된 구성을 하고 있다. 여기서, 개구 장방향은 탄성 표면파 전반 방향과 수직으로 되는 방향을 말한다. 제2 필터(60) 및 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속에 대해서는, 실시예 2와 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이고, 도 3에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 제1 필터(40)와 제2 필터(60)는 필터(40c)의 출력 IDT16 및 출력 IDT18과 필터(60b)의 입력 IDT11을 접속하는 접속 라인(56)과 필터(40d)의 출력 IDT16 및 출력 IDT18과 필터(60b)의 입력 IDT13을 접속하는 접속 라인(58)으로 직렬로 접속되어 있다. 또, 제1 단자(42)와 제1 필터(40)는 실시예 4와 마찬가지로 접속되어 있고, 도 5에 나타나 있으므로 설명을 생략한다.
여기서, 접속 라인(56)을 전반하는 전기신호와 접속 라인(58)을 전반하는 전기신호가 서로 역위상으로 되도록 입력 IDT17, 입력 IDT19와 출력 IDT16, 출력 IDT18이 설계되어 있다.
실시예 5에 의하면, 제1 필터(40)를 구성하는 입출력 IDT의 2개의 전극의 사이에 부동(floating) 도체(45)를 통해 개구 장방향으로 직렬로 접속함으로써 IDT에 걸리는 전압이 분산된다. 또, 부동(floating) 도체(45)를 통해 직렬로 접속하기 전에 비해 IDT의 면적이 커진다. 이들에 의해 IDT 단위 면적당의 탄성 표면파의 여진 강도가 작아져, 실시예 1 내지 실시예 4와 관련되는 평형 필터에 비해 혼변조 레벨의 억제가 가능하게 된다.
또, IDT에 걸리는 전압이 분산되기 때문에, 정전 내압을 향상시킬 수가 있고, 또 실시예 1 내지 실시예 4에 비해 내전력성도 향상시킬 수가 있다.
또한, 제1 필터(40)로부터 제2 필터(60)로 전반하는 2개의 전기신호는 서로 역위상이기 때문에 뛰어난 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성을 얻을 수 있다.
또한, 필터(40c) 및 필터(40d)를 각각 조정함으로써 제2 단자(44)로부터 출력되는 전기신호의 위상을 조정할 수가 있다. 이 때문에 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정을 종래예 1에 비해 간편하게 할 수가 있다.
또한, 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속의 구성은 실시예 2와 마찬가지이기 때문에 실시예 2와 마찬가지로 제2 단자(44) 사이가 높은 임피던스로 되고, 또한 대칭인 패키지 레이아웃 설계를 간편하게 할 수가 있고, 양호한 통과 특성을 얻 을 수도 있다.
실시예 5와 관련되는 평형 필터는 실시예 4와 관련되는 평형 필터의 경우를 예로 잡아서 나타냈지만, 실시예 1 내지 실시예 3과 관련되는 평형 필터의 경우에서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<실시예 6>
도 8은 실시예 6과 관련되는 평형 필터의 모식도이고, 도 9는 변형예 1의 모식도, 도 10은 변형예 2의 모식도이다. 도 8을 참조하면, 평형 필터(30)는 압전 기판(32) 상에 제1 필터(40)와 제2 필터(60)와 탄성 표면파 공진자(80)를 가지고 있다. 제1 필터(40), 제2 필터(60), 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속 및 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속은 실시예 2와 관련되는 평형 필터와 마찬가지의 구성이고, 도 3에 나타나 있으므로 설명을 생략한다. 탄성 표면파 공진자(80)는 한 벌의 반사 전극 R4와 이들 사이에 설치되어 있는 IDT20으로 구성되어 있다. 탄성 표면파 공진자(80)는 제1 단자(42)와 제1 필터(40)의 사이에 직렬로 접속되어 있다.
도 9는 탄성 표면파 공진자(80)를 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 사이에 직렬로 접속하는 경우의 예이고, 도 10은 탄성 표면파 공진자(80)를 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 사이에 직렬로 접속하는 경우의 예를 나타내고 있다. 그 외의 구성에 대해서는 도 8과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
도 11은 실시예 6 및 실시예 2와 관련되는 평형 필터의 통과 특성을 나타내는 도이다. 실시예 6(굵은 선)과 실시예 2(가는 선)는 통과 대역에 있어서의 삽입 손실은 동일한 정도로 되어 있다. 한편, 통과 대역의 고주파측의 대역(900MHz 부근)에 있어서, 실시예 6은 실시예 2에 비해 감쇠량의 증가가 가파르고, 그 증가양이 커지고 있다. 이것은 900MHz 부근의 감쇠량이 커지도록 탄성 표면파 공진자의 반공진 주파수를 조정했기 때문이다. 이와 같이 탄성 표면파 공진자의 반공진 주파수를 비통과 대역의 주파수에 맞춤으로써 통과 대역의 삽입 손실은 열화시키지 않고 비통과 대역 주파수의 감쇠량의 증가를 가파르게 한편 크게 할 수가 있다. 이 때문에 누화의 저감을 도모할 수가 있고 양호한 통과 특성을 얻을 수 있다.
도 11에서는 실시예 6과 관련되는 평형 필터의 통과 특성에 대해서 나타내고 있지만, 변형예 1이나 변형예 2의 경우에서도 도 11과 마찬가지의 통과 특성을 얻을 수 있다.
또, 제1 필터(40), 제1 필터(40)와 제2 필터(60)의 접속 및 제2 필터(60)와 제2 단자(44)의 접속의 구성은 실시예 2와 마찬가지이다. 이 때문에 실시예 2와 같게 내전력성의 향상, 뛰어난 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성, 제2 단자(44) 사이의 높은 임피던스에 의한 양호한 통과 특성, 예를 들면 실장후에 있어서의 전체로서의 평형 조정의 간편성 및 패키지 레이아웃 설계의 간편성을 얻을 수 있다.
또, 실시예 6, 변형예 1 및 변형예 2와 관련되는 평형 필터는 실시예 2와 관련되는 평형 필터에 탄성 표면파 공진자를 도입하는 경우를 예로 잡아서 나타냈지만, 실시예 1, 3, 4 및 5와 관련되는 평형 필터에 탄성 표면파 공진자를 도입하는 경우도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 6, 변형예 1 및 변형예 2와 관련되는 평형 필터에서는, 제1 단 자(42)와 제2 단자(44)의 사이에 탄성 표면파 공진자를 하나 도입하는 경우를 나타냈지만, 제1 단자(42)와 제2 단자(44)의 사이에 탄성 표면파 공진자를 복수개 도입하여도 마찬가지의 혹은 더욱더 감쇠의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 1 내지 실시예 3 및 실시예 6에 있어서, 제1 단자(42)는 입력 패드인 것으로 설명하였지만, 이것은 칩의 경우를 설명한 것이고, 기판이나 패키지에 실장될 경우는, 제1 단자(42)는 입력 리드나 입력 푸드패드 등의 경우도 포함하는 것이다.
또, 실시예 4 및 실시예 5에 있어서, 제1 단자(42)는 입력 리드나 입력 푸드패드 등인 것으로 설명하였지만, 이것은 기판이나 패키지에 실장될 경우를 설명한 것이고, 칩의 경우는 제1 단자(42)는 입력 패드의 경우도 포함하는 것이다.
또한, 실시예 4 및 실시예 5에 있어서, 제1 단자(42)와 패드(43)를 와이어(41)로 접속하고 있는 것으로 설명하였지만, 접속 방법은 이에 한정하지 않고, 범프 등 그 외의 접속 방법으로 접속하여도 좋다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 6에 있어서, 제1 단자(42)는 입력 단자로서 기능하고 제2 단자(44)는 출력 단자로서 기능하는 것으로 설명해 왔지만, 제1 단자(42)가 출력 단자로서 기능하고 제2 단자(44)가 입력 단자로서 기능하는 경우도 포함하는 것이다.
<실시예 7>
도 12는 실시예 7과 관련되는 분파기의 모식도이다. 도 12를 참조하면, 분파기는 사닥다리형 탄성 표면파 필터(90)와 평형 필터(30)를 가진다. 사닥다리형 탄 성 표면파 필터(90)는 분파기의 송신 필터이고, 평형 필터(30)는 분파기의 수신 필터이다. 사닥다리형 탄성 표면파 필터(90)의 일단은 안테나 단자(94)에 접속되고 타단은 송신 단자(96)에 접속되어 있다. 마찬가지로 평형 필터(30)의 일단은 정합 회로(99)를 통해 안테나 단자(94)에 접속되고 타단은 2개의 수신 단자(98)에 접속되어 있다.
여기서, 사닥다리형 탄성 표면파 필터(90)는 복수의 1포트(1 port) 탄성 표면파 공진기(92)를 사닥다리형으로 접속한 구성을 하고 있고, 평형 필터(30)는 실시예 1 내지 실시예 6의 어느 하나에 관계되는 평형 필터의 구성을 하고 있다.
송신 필터에는 대전력이 인가되기 때문에, 높은 내전력성을 가지는 사닥다리형 탄성 표면파 필터(90)를 이용하고 있다. 한편, 수신 필터는 높은 비통과 대역 감쇠량과 가파른 절단(cutoff) 특성이 필요하기 때문에, 다중 모드 탄성 표면파 필터인 평형 필터(30)를 이용하고 있다.
실시예 1 내지 실시예 6과 관련되는 평형 필터(30)를 수신 필터로서 이용함으로써, 내전력성이 뛰어나고, 진폭 평형 특성 및 위상 평형 특성이 뛰어나고, 전체로서의 평형 조정의 간편성을 가지고, 양호한 통과 특성을 가지는 분파기를 얻을 수 있다.
또, 특히 실시예 4, 실시예 6, 변경예 1 및 변경예 2의 어느 하나에 관계되는 평형 필터를 수신 필터로서 이용함으로써, 비통과 대역의 감쇠량을 크게 할 수가 있고, 한편 그 증가를 가파르게 할 수가 있다. 이에 의해 누화이 저감된 양호한 통과 특성을 가지는 분파기를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예나 변형예를 포함하는 것이다.
도 1은 종래예 1과 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 2는 실시예 1과 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 3은 실시예 2와 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 4는 실시예 3과 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 5는 실시예 4와 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 6은 실시예 4 및 종래예 1과 관련되는 평형 필터의 통과 특성을 나타내는 도이다.
도 7은 실시예 5와 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 8은 실시예 6과 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 9는 변형예 1과 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 10은 변형예 2와 관련되는 평형 필터의 모식도이다.
도 11은 실시예 6 및 실시예 2와 관련되는 평형 필터의 통과 특성을 나타내는 도이다.
도 12는 실시예 7과 관련되는 분파기의 모식도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
　30　　　　평형 필터 　 32　　　　　압전 기판
　31, 33　　　　　　　　　　 접속 라인
　34　　　　　　　　　　　　　　입력 탄성 표면파 필터
　36　　　　　　　　　　　　　　출력 탄성 표면파 필터
　38　　　　　　　　　　　　　　입력 단자
　39　　　　　　　　　　　　　　출력 단자
　40　　　　　　　　　　　　　　제1 필터
　60　　　　　　　　　　　　　　제2 필터
　40a, 40b, 40c, 40d　 필터
　60a, 60b, 60c　　　 필터
　46, 48, 54, 56, 58　　 접속 라인
　50a, 50b, 52a, 52b　 접속 라인
　42　　　　　　　　　　　　　　제1 단자
　44　　　　　　　　　　　　　　제2 단자
　41　　　　　　　　　　　　　　와이어(wire)
　43　　　　　　　　　　　　　　패드(pad)
　45　　　　　　　　　　　　　　부동(floating) 도체
　80　　　　　　　　　　　　　　탄성 표면파 공진자
　90　　　　　　　　　　　　　　사닥다리형 탄성 표면파 필터
　92　　　　　　　　　　　　　　1포트 탄성 표면파 공진기
　94　　　　　　　　　　　　　　안테나 단자
　96　　　　　　　　　　　　　　송신 단자
　98　　　　　　　　　　　　　　수신 단자
　99　　　　　　　　　　　　　　정합 회로

Claims (10)

  1. 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터가 2개 이상 병렬로 접속되어 있는 제1 필터와,
    상기 제1 필터와 직렬로 접속되고, 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지는 제2 필터와,
    상기 제1 필터에 접속되고, 입력 단자 및 출력 단자의 어느 한쪽인 하나의 제1 단자와,
    상기 제2 필터에 접속되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자의 다른 한쪽인 2개의 제2 단자를 구비하고,
    상기 제1 필터로부터 상기 제2 필터 혹은 상기 제2 필터로부터 상기 제1 필터에 들어가는 2개의 전기신호가 서로 역위상이고,
    상기 제2 단자로부터 전기신호가 서로 역위상으로 입력 또는 출력되는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 필터는 하나의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지고,
    상기 제2 필터의 중앙에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극 중 한쪽의 전극에 하나의 상기 제2 단자가 접속되고, 다른 한쪽의 전극에 또 하나의 상기 제2 단자가 접속되는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 필터는 하나의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터로 이루어지고,
    상기 제2 필터의 중앙에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극 중 한쪽이 2분할되고, 2분할된 각각의 전극에 상기 제2 단자가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터는 2개의 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터에 의해 구성되고, 상기 2개의 제1 다중 모드 탄성 표면파 필터 각각에 대응하여 상기 제2 필터를 구성하는 2개의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터가 각각에 직렬로 접속되고, 상기 제2 필터를 구성하는 상기 2개의 제2 다중 모드 탄성 표면파 필터 각각에 상기 제2 단자가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단자와 상기 제1 필터의 접속 라인이, 상기 제1 필터와 상기 제2 필터의 접속 라인과 동일한 방향으로 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터에 있는 IDT를 형성하는 2개의 전극이 그 사이의 부동(floating) 도체를 통해 개구 장방향으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    탄성 표면파 공진자가 상기 제1 단자와 상기 제2 단자의 사이에 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단자는 입력 단자이고, 상기 제2 단자는 출력 단자인 것을 특징으로 하는 평형 필터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재의 평형 필터를 가지는 것을 특징으로 하는 분파기.
  10. 제9항에 있어서,
    안테나 단자와 송신 단자의 사이에 사닥다리형 탄성 표면파 필터가 접속되고, 안테나 단자와 수신 단자의 사이에 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재의 평형 필터가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분파기.
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