KR20220116249A - 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
감쇠 특성을 높일 수 있는 필터 장치를 제공한다.
본 발명의 필터 장치(1)는 복수개의 직렬암 공진자와, 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)을 가지는 필터 회로(2), 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)을 포함하는 공진자(4), 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)과 필터 회로(2) 사이에 각각 접속된 제1, 제2 커패시터(12A, 12B) 그리고 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B) 및 제1, 제2 커패시터(12A, 12B)에 각각 접속된 제1, 제2 I-C 접속 배선(6A, 6B)을 가지며, 필터 회로(2)에서의 적어도 일부의 직렬암 공진자와 병렬로 접속된 부가 회로(3)를 포함한다. 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)은 출력 측 IDT 전극이다. 제1 커패시터(12A)의 용량은 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작다. 제1 I-C 접속 배선(6A)과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리가, 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧다.
본 발명의 필터 장치(1)는 복수개의 직렬암 공진자와, 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)을 가지는 필터 회로(2), 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)을 포함하는 공진자(4), 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)과 필터 회로(2) 사이에 각각 접속된 제1, 제2 커패시터(12A, 12B) 그리고 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B) 및 제1, 제2 커패시터(12A, 12B)에 각각 접속된 제1, 제2 I-C 접속 배선(6A, 6B)을 가지며, 필터 회로(2)에서의 적어도 일부의 직렬암 공진자와 병렬로 접속된 부가 회로(3)를 포함한다. 제1, 제2 IDT 전극(5A, 5B)은 출력 측 IDT 전극이다. 제1 커패시터(12A)의 용량은 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작다. 제1 I-C 접속 배선(6A)과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리가, 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧다.
Description
본 발명은 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치에 관한 것이다.
종래, 필터 장치는 휴대전화기 등에 널리 이용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는 필터 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 필터 장치에서는 감쇠 특성을 개선하기 위해, 주요 필터 회로에 병렬로 위상 시프트 회로가 접속된다. 주요 필터 회로의 예로는 듀플렉서의 송신 필터를 구성한 래더형 필터가 개시되어 있다. 위상 시프트 회로는 복수개의 경사 핑거(slanted-finger) 인터디지털 트랜스듀서(SFIT) 전극을 가진다. 또한, 위상 시프트 회로는 복수개의 SFIT 전극과 주요 필터 회로 사이에 각각 접속된, 복수개의 커패시터를 가진다.
그러나 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 주요 필터 회로 및 위상 시프트 회로를 압전 기판 상에 구성한 경우, 위상 시프트 회로와 주요 필터 회로를 접속하는 배선과, 주요 필터 회로에서 공진기들을 접속하는 배선이 전자기적으로 결합되는 경우가 있다. 이 경우, 주요 필터 회로를 흐르는 신호가 위상 시프트 회로로 누설됨으로써, 필터의 감쇠 특성이 열화되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 감쇠 특성을 높일 수 있는, 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 필터 장치는 압전성 기판 상에서 구성된 적어도 3개의 직렬암(serial arm) 공진자와, 상기 직렬암 공진자들을 접속한 복수개의 직렬암 공진자간 배선을 가지는 필터 회로와, 적어도 3개의 IDT 전극을 포함하는 공진자와, 복수개의 커패시터와, 상기 적어도 3개의 IDT 전극 중 적어도 2개의 IDT 전극 중 어느 하나와 상기 복수개의 커패시터 중 어느 하나를 각각 접속한 복수개의 I-C 접속 배선을 가지며, 상기 필터 회로에서의 적어도 일부의 상기 직렬암 공진자와 병렬로 접속된 부가 회로를 포함하고, 상기 적어도 3개의 IDT 전극이 제1 IDT 전극과 제2 IDT 전극을 포함하며, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 모두 입력 측 IDT 전극이거나, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 모두 출력 측 IDT 전극이고, 상기 복수개의 커패시터가 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하며, 상기 복수개의 I-C 접속 배선 중, 제1 I-C 접속 배선을 통해 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제1 커패시터가 접속되고, 제2 I-C 접속 배선을 통해 상기 제2 IDT 전극 및 상기 제2 커패시터가 접속되며, 상기 제1 커패시터의 용량이 상기 제2 커패시터의 용량보다도 작고, 상기 제1 I-C 접속 배선과, 상기 필터 회로의 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리가, 상기 복수개의 I-C 접속 배선과, 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리 중 가장 짧다.
본 발명에 따른 멀티플렉서는 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 공통 접속된 복수개의 필터 장치를 포함하고, 상기 복수개의 필터 장치가 본 발명에 따라 구성된 필터 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 고주파 프론트엔드 회로는 복수개의 필터 장치와, 상기 복수개의 필터 장치에 접속된 파워앰프를 포함하고, 상기 복수개의 필터 장치가 본 발명에 따라 구성된 필터 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 통신 장치는 본 발명에 따라 구성된 고주파 프론트엔드 회로와, 상기 고주파 프론트엔드 회로에 접속된 RF 신호 처리 회로를 포함한다.
본 발명에 따르면, 감쇠 특성을 높일 수 있는, 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 전극 구성을 나타내는 약도적 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에서의 부가 회로의 공진자의 전극 구성을 나타내는 약도적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의, 직렬암 공진자간 배선과 제1 I-C 접속 배선 및 제2 I-C 접속 배선의 거리가 가장 짧은 부분 부근의 전극 구성을 나타내는 약도적 확대 평면도이다.
도 5는 비교예의 필터 장치의 전극 구성을 나타내는 약도적 확대 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태 및 비교예의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 통신 장치 및 고주파 프론트엔드 회로의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에서의 부가 회로의 공진자의 전극 구성을 나타내는 약도적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의, 직렬암 공진자간 배선과 제1 I-C 접속 배선 및 제2 I-C 접속 배선의 거리가 가장 짧은 부분 부근의 전극 구성을 나타내는 약도적 확대 평면도이다.
도 5는 비교예의 필터 장치의 전극 구성을 나타내는 약도적 확대 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태 및 비교예의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
도 9는 본 발명의 통신 장치 및 고주파 프론트엔드 회로의 일례를 나타내는 구성도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 분명하게 한다.
한편, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 간에 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 전극 구성을 나타내는 약도적 평면도이다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다. 한편, 도 1에서는 후술할 공진자, IDT 전극, 반사기나 커패시터를, 직사각형에 2개의 대각선을 추가한 약도에 의해 나타낸다. 도 1 이후의 약도적 평면도에서도 동일한 약도를 사용하는 경우가 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 필터 장치(1)는 압전성 기판(13)을 가진다. 본 실시형태에서는 압전성 기판(13)은 압전체층으로만 이루어지는 압전 기판이다. 보다 구체적으로는 압전성 기판(13)은 Y커트의 니오브산리튬(LiNbO3) 기판이다. 단, 압전체층의 재료는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 탄탈산리튬, 산화아연, 질화알루미늄, 수정, 또는 PZT(티탄산지르콘산납) 등을 사용할 수도 있다. 한편, 압전성 기판(13)은 압전체층을 포함하는 적층기판이어도 된다.
필터 장치(1)는 필터 회로(2)와 부가 회로(3)를 가진다. 필터 회로(2) 및 부가 회로(3)는 압전성 기판(13) 상에서 구성된다. 본 실시형태에서는 필터 회로(2)는 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암(parallel arm) 공진자 그리고 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)을 가지는 래더형 필터의 회로이다. 보다 구체적으로는 필터 회로(2)에서는 직렬암 공진자(S1), 직렬암 공진자(S2), 직렬암 공진자(S3), 직렬암 공진자(S4), 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6)가, 이 순서에서 서로 직렬로 접속된다. 복수개의 직렬암 공진자들은 각 직렬암 공진자간 배선(17)에 의해 접속된다. 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)은 모두 필터 회로(2)에서의 핫 배선(hot wire)이다. 한편, 필터 회로(2)는 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)을 가지면 된다.
부가 회로(3)는 취소 신호를 출력하는 회로이다. 필터 회로(2)가 출력하는 신호의 소정 주파수 대역에서의 위상과, 취소 신호의 상기 소정 주파수 대역에서의 위상은 역(逆)위상이다. 한편, 상기 소정 주파수 대역은 필터 회로(2)의 통과 대역 밖에 위치한다. 필터 회로(2)의 통과 대역 밖에서, 필터 회로(2)가 출력하는 신호가 취소 신호에 의해 상쇄되기 때문에, 필터 장치(1)에서의 대역 밖 감쇠량을 크게 할 수 있다. 필터 장치(1)의 부가 회로(3)는 공진자(4)와 복수개의 커패시터와 복수개의 I-C 접속 배선을 가진다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 부가 회로(3)는 필터 회로(2)의 일부의 직렬암 공진자와 병렬로 접속된다. 보다 구체적으로는 부가 회로(3)는 직렬암 공진자(S2), 직렬암 공진자(S3), 직렬암 공진자(S4), 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6)와 병렬로 접속된다. 단, 부가 회로(3)는 필터 회로(2)의 적어도 일부의 직렬암 공진자와 병렬로 접속되면 되고, 필터 회로(2)의 전부의 직렬암 공진자와 병렬로 접속되어도 된다.
도 3은 제1 실시형태에서의 부가 회로의 공진자의 전극 구성을 나타내는 약도적 평면도이다.
부가 회로(3)의 공진자(4)는 복수개의 IDT 전극을 가진다. 보다 구체적으로는 복수개의 IDT 전극은 제1 IDT 전극(5A), 제2 IDT 전극(5B), 제3 IDT 전극(5C) 및 제4 IDT 전극(5D)을 포함한다. 복수개의 IDT 전극은 도 1에 나타내는 압전성 기판(13) 상에 마련된다. 압전성 기판(13) 상에서의, 복수개의 IDT 전극의 탄성파 전파 방향 양측에는 한 쌍의 반사기(16A) 및 반사기(16B)가 마련된다. 공진자(4)에서는 반사기(16A), 제3 IDT 전극(5C), 제1 IDT 전극(5A), 제4 IDT 전극(5D), 제2 IDT 전극(5B) 및 반사기(16B)의 순서로 배치된다. 단, 복수개의 IDT 전극의 배치 순서는 상기에 한정되지 않고, 복수개의 IDT 전극은 4개에는 한정되지 않는다. 복수개의 IDT 전극은 3개 이상의 IDT 전극이면 된다.
제1 IDT 전극(5A)은 제1 빗살형상 전극(15a) 및 제2 빗살형상 전극(15b)을 가진다. 제1 빗살형상 전극(15a) 및 제2 빗살형상 전극(15b)은 각각 복수개의 전극지(電極指)를 가진다. 제1 빗살형상 전극(15a) 및 제2 빗살형상 전극(15b)은 서로 맞물린다. 마찬가지로, 제2 IDT 전극(5B), 제3 IDT 전극(5C) 및 제4 IDT 전극(5D)도 제1 빗살형상 전극 및 제2 빗살형상 전극을 각각 가진다. 각 제1 빗살형상 전극은 신호 전위에 접속된다. 한편 각 제2 빗살형상 전극은 그라운드 전위에 접속된다.
부가 회로(3)의 공진자(4)에서의 복수개의 IDT 전극은 입력 측 IDT 전극 및 출력 측 IDT 전극을 포함한다. 본 명세서에서 입력 측 IDT 전극은 필터 회로에서의, 부가 회로가 병렬로 접속된 부분에 배치된 복수개의 직렬암 공진자간 배선 중, 출력단 측보다도 입력단 측에 가까운 직렬암 공진자간 배선 또는 입력단에 접속된 IDT 전극이다. 한편, 출력단 IDT 전극은 필터 회로에서의, 부가 회로가 병렬로 접속된 부분에 배치된 복수개의 직렬암 공진자간 배선 중 입력단 측보다도 출력단 측에 가까운 직렬암 공진자간 배선 또는 출력단에 접속된 IDT 전극이다.
도 2로 되돌아가서, 본 실시형태에서는 제1 IDT 전극(5A) 및 제2 IDT 전극(5B)이 모두 출력 측 IDT 전극이다. 제3 IDT 전극(5C) 및 제4 IDT 전극(5D)이 모두 입력 측 IDT 전극이다. 한편, 제1 IDT 전극(5A) 및 제2 IDT 전극(5B)이 모두 입력 측 IDT 전극이어도 된다. 이 경우에는 제1 IDT 전극(5A) 및 제2 IDT 전극(5B) 이외의 적어도 하나의 IDT 전극이 출력 측 IDT 전극이면 된다.
부가 회로(3)의 상기 복수개의 커패시터는 본 실시형태에서는 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)이다. 제1 커패시터(12A)는 제1 IDT 전극(5A)과 필터 회로(2) 사이에 접속된다. 제2 커패시터(12B)는 제2 IDT 전극(5B)과 필터 회로(2) 사이에 접속된다. 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)는 부가 회로(3)의 취소 신호의 진폭을 조정하기 위한 소자이다. 필터 장치(1)의 대역 밖 감쇠량은 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)의 용량에 의존한다. 한편, 제1 커패시터(12A)의 용량은 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작다.
부가 회로(3)의 복수개의 I-C 접속 배선은 본 실시형태에서는 도 1에 나타내는 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)이다. 제1 IDT 전극(5A) 및 제1 커패시터(12A)는 제1 I-C 접속 배선(6A)에 의해 접속된다. 제2 IDT 전극(5B) 및 제2 커패시터(12B)는 제2 I-C 접속 배선(6B)에 의해 접속된다. 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)은 모두 부가 회로(3)에서의 핫 배선이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 필터 장치의, 직렬암 공진자간 배선과 제1 I-C 접속 배선 및 제2 I-C 접속 배선의 거리가 가장 짧은 부분 부근의 전극 구성을 나타내는 약도적 확대 평면도이다.
복수개의 직렬암 공진자간 배선(17) 중 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6) 사이의 직렬암 공진자간 배선(17)이 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 필터 장치(1)에서는 제1 I-C 접속 배선(6A)과, 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리는 제1 I-C 접속 배선(6A)과, 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6) 사이의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리이다. 본 실시형태에서는 제1 I-C 접속 배선(6A)과, 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리가, 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧다. 한편, 부가 회로(3)에서의 복수개의 I-C 접속 배선은 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)이다. 따라서, 제1 I-C 접속 배선(6A)과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리를 제1 최단 거리(D1)로 하고, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리를 제2 최단 거리(D2)로 했을 때에, D1＜D2이다.
본 실시형태의 특징은 제1 커패시터(12A)의 용량이 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작으면서 제1 최단 거리(D1)가 복수개의 I-C 접속 배선과, 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧은 것에 있다. 그로써, 감쇠 특성을 한층 더 높일 수 있다. 이 효과의 상세를 본 실시형태의 구성의 상세와 함께, 이하에서 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 필터 회로(2)는 입력단(9A) 및 출력단(9B)을 가진다. 본 실시형태에서는 입력단(9A) 및 출력단(9B)은 전극 패드로서 구성된다. 한편, 입력단(9A) 및 출력단(9B)은 배선으로서 구성되어도 된다. 입력단(9A)과 출력단(9B) 사이에 직렬암 공진자(S1), 직렬암 공진자(S2), 직렬암 공진자(S3), 직렬암 공진자(S4), 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6)가 서로 직렬로 접속된다. 한편, 필터 회로(2)의 복수개의 직렬암 공진자 중 직렬암 공진자(S1)가 입력단(9A)에 가장 가깝게 위치한다.
직렬암 공진자(S1)와 직렬암 공진자(S2) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P1) 및 병렬암 공진자(P2)가 서로 병렬로 접속된다. 직렬암 공진자(S3)와 직렬암 공진자(S4) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P3)가 접속된다. 직렬암 공진자(S5)와 직렬암 공진자(S6) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P4)가 접속된다. 직렬암 공진자(S4) 및 직렬암 공진자(S5)와 병렬로, 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)가 접속된다. 보다 구체적으로는 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)는 서로 병렬로 접속된다. 한편, 필터 회로(2)의 회로 구성은 상기에 한정되지 않는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 압전성 기판(13) 상에는 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)이 마련된다. 또한, 압전성 기판(13) 상에는 복수개의 그라운드 단자(18) 및 복수개의 그라운드 배선이 마련된다. 복수개의 병렬암 공진자는 각각의 그라운드 배선 및 그라운드 단자(18)를 통해 그라운드 전위에 접속된다. 한편, 그라운드 단자(18)는 적어도 하나 마련되면 된다.
필터 회로(2)에서의 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자는 모두 압전성 기판(13)상에서 구성된 SAW(Surface Acoustic Wave) 소자이다. 보다 구체적으로는 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자는 탄성표면파 공진자이다. 필터 장치(1)에서는 메인모드로서 러브파를 이용한다. 단, 필터 장치(1)에서 사용되는 메인모드는 상기에 한정되지 않는다. 필터 회로(2)에서의 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자는 BAW(Bulk Acoustic Wave) 소자를 포함해도 된다. 상기 복수개의 직렬암 공진자 및 상기 복수개의 병렬암 공진자는 SAW 소자나 BAW 소자 등의 탄성파 공진자를 포함하는 것이 바람직하다.
부가 회로(3)는 복수개의 C-F 접속 배선을 가진다. 복수개의 C-F 접속 배선은 압전성 기판(13) 상에 마련된다. C-F 접속 배선은 커패시터 및 필터 회로를 접속한 배선이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 복수개의 C-F 접속 배선은 제1 C-F 접속 배선(7A) 및 제2 C-F 접속 배선(7B)이다. 제1 C-F 접속 배선(7A)은 제1 커패시터(12A)와 필터 회로(2)를 접속한다. 제2 C-F 접속 배선(7B)은 제2 커패시터(12B)와 필터 회로(2)를 접속한다.
제1 IDT 전극(5A)은 직렬암 공진자를 개재하지 않고, 출력단(9B)에 전기적으로 접속된다. 출력단(9B)과 제1 IDT 전극(5A) 사이에 제1 커패시터(12A)가 접속된다. 보다 구체적으로는 제1 IDT 전극(5A) 및 제1 커패시터(12A)는 제1 I-C 접속 배선(6A)에 의해 접속된다. 제1 커패시터(12A) 및 출력단(9B)은 제1 C-F 접속 배선(7A)에 의해 접속된다.
마찬가지로, 제2 IDT 전극(5B)은 직렬암 공진자를 개재하지 않고, 출력단(9B)에 전기적으로 접속된다. 출력단(9B)과 제2 IDT 전극(5B) 사이에 제2 커패시터(12B)가 접속된다. 보다 구체적으로는 제2 IDT 전극(5B) 및 제2 커패시터(12B)는 제2 I-C 접속 배선(6B)에 의해 접속된다. 제2 커패시터(12B) 및 출력단(9B)은 제2 C-F 접속 배선(7B)에 의해 접속된다.
부가 회로(3)는 복수개의 I-F 접속 배선을 가진다. 복수개의 I-F 접속 배선은 압전성 기판(13) 상에 마련된다. I-F 접속 배선은 IDT 전극 및 필터 회로를 접속한 배선이다. 본 실시형태에서는 복수개의 I-F 접속 배선은 제1 I-F 접속 배선(8A) 및 제2 I-F 접속 배선(8B)이다. 제1 I-F 접속 배선(8A)은 제3 IDT 전극(5C)과 필터 회로(2)를 접속한다. 제2 I-F 접속 배선(8B)은 제4 IDT 전극(5D)과 필터 회로(2)를 접속한다. 한편, 도 1에 나타내는 바와 같이, I-F 접속 배선은 커패시터를 개재하지 않고 IDT 전극 및 필터 회로를 접속한 배선으로 해도 된다.
제3 IDT 전극(5C)은 제1 I-F 접속 배선(8A)에 의해, 직렬암 공진자(S1)와 직렬암 공진자(S2) 사이의 직렬암 공진자간 배선(17)에 접속된다. 제4 IDT 전극(5D)은 제2 I-F 접속 배선(8B)에 의해, 직렬암 공진자(S3)와 직렬암 공진자(S4) 사이의 직렬암 공진자간 배선(17)에 접속된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 제2 I-C 접속 배선(6B)의 일부 상에 SiO2층(19A)이 마련되고, SiO2층(19A) 상에 제1 I-C 접속 배선(6A)의 일부가 마련된다. 이로써, 제1 입체배선부가 구성된다. 제1 입체배선부에서는 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)은 SiO2층(19A)에 의해 전기적으로 절연된다.
한편으로, 제2 I-F 접속 배선(8B)의 일부 상에 SiO2층(19B)이 마련되고, SiO2층(19B) 상에 제1 I-C 접속 배선(6A)의 일부가 마련된다. 이로써, 제2 입체배선부가 구성된다. 제2 입체배선부에서는 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-F 접속 배선(8B)은 SiO2층(19B)에 의해 전기적으로 절연된다. 제1 입체배선부 및 제2 입체배선부가 구성됨으로써, 배선의 둘러 치는 면적을 작게 할 수 있고, 필터 장치(1)를 소형으로 할 수 있다. 단, 제1 입체배선부 및 제2 입체배선부는 구성되지 않아도 된다.
이하에서, 본 실시형태와 비교예를 비교함으로써 본 실시형태 효과의 상세를 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는 D2＜D1인 점에서 제1 실시형태와 다르다. 한편, D2＜D1로 하기 위해, 제1 I-C 접속 배선(6A), 제2 I-C 접속 배선(6B) 및 제2 I-F 접속 배선(8B)의 배치나, 제1 입체배선부 및 제2 입체배선부의 구성이 제1 실시형태와 다르다.
제1 실시형태의 구성을 가지는 필터 장치 및 비교예의 필터 장치를 준비하고, 감쇠량 주파수 특성을 비교했다. 한편, 제1 실시형태 및 비교예의 필터 장치에서 설계 파라미터는 이하와 같이 했다.
통과 대역; Band8의 송신 대역(880~915㎒)
제1 커패시터(12A)의 용량; 0.03㎊
제2 커패시터(12B)의 용량; 0.10㎊
제1 IDT 전극(5A)의 전극지의 쌍수; 7.5쌍
제2 IDT 전극(5B)의 전극지의 쌍수; 9.5쌍
제3 IDT 전극(5C)의 전극지의 쌍수; 4.5쌍
제4 IDT 전극(5D)의 전극지의 쌍수; 7.5쌍
도 6은 제1 실시형태 및 비교예의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 6 중의 대역(W1)은 Band8의 송신 대역(880~915㎒)을 나타내고, 대역(W2)은 Band8의 수신 대역(925~960㎒)을 나타낸다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 대역(W2)에서 전체적으로, 제1 실시형태에서의 감쇠량이 비교예에서의 감쇠량보다도 큰 것을 알 수 있다. 이와 같이, 제1 실시형태에서는 감쇠 특성을 한층 더 높일 수 있다.
부가 회로를 이용하여 감쇠량을 증대시키는 경우에는 필터 회로에 병렬로 접속하기 때문에, 필터 회로에서의 핫 배선과 부가 회로에서의 핫 배선의 거리가 짧은 경우가 많다. 그 때문에, 필터 회로에서의 핫 배선과 부가 회로에서의 핫 배선이 전자계 결합되는 경우가 있다. 이 전자계 결합이 발생하면, 필터 회로에서의 신호의 일부가 부가 회로 측에 누설되는 경우가 있다. 이 경우에는 누설된 신호가, 부가 회로의 핫 배선으로부터 필터 회로의 출력단에 도달함으로써, 감쇠 특성이 열화될 우려가 있다. 비교예에서는 이와 같은 신호의 누설에 의해, 감쇠 특성이 열화된다.
이에 반하여, 본 실시형태에서는 제1 커패시터(12A)의 용량이 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작으면서 제1 최단 거리(D1)가 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 최단 거리(D1)는 짧기 때문에, 제1 I-C 접속 배선(6A)과 직렬암 공진자간 배선(17)에서 전자계 결합이 발생할 우려는 있다. 여기서, 제1 I-C 접속 배선(6A)은 제1 커패시터(12A)에 접속된다. 제1 커패시터(12A)의 용량은 상대적으로 작기 때문에, 제1 커패시터(12A)의 임피던스는 상대적으로 높다. 이로써, 필터 회로(2)의 신호가 제1 I-C 접속 배선(6A)으로 누설되어도 출력단(9B)까지 신호가 도달하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 신호의 누설에 의한 감쇠 특성에 대한 영향을 작게 할 수 있고, 감쇠 특성의 열화를 억제할 수 있다.
한편으로, 제2 커패시터(12B)의 용량은 상대적으로 크지만, 제2 커패시터(12B)는 제2 I-C 접속 배선(6B)에 접속되면서 제2 최단 거리(D2)는 길다. 이로써, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 I-C 접속 배선(6B) 측에 필터 회로(2)의 신호가 누설되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 감쇠 특성의 열화를 한층 더 억제할 수 있다.
도 6에서 감쇠량 주파수 특성을 나타낸 필터 장치(1)에서는 통과 대역은 Band8의 송신 대역이며, Band8의 수신 대역에서의 감쇠량을 증대시킬 수 있었다. 따라서, 필터 장치(1)를 통신 밴드가 Band8인 듀플렉서의 송신 필터로서 사용한 경우에 아이솔레이션 특성을 효과적으로 높일 수 있다. 혹은, 필터 장치(1)를 Band8의 수신 필터를 포함하는 멀티플렉서로 사용한 경우에 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 필터 회로(2)의 직렬암 공진자간 배선(17) 사이의 부분에서의 적어도 일부에 제1 I-C 접속 배선(6A)이 배치된 것이 바람직하다. 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 거리가 가장 짧은 부분에서 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이에 제1 I-C 접속 배선(6A)이 배치된 것이 보다 바람직하다. 이 경우에는 제1 I-C 접속 배선(6A)은 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이의 전자 쉴드로서의 효과를 달성한다. 따라서, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 전자계 결합을 한층 더 억제할 수 있고, 감쇠 특성의 열화를 한층 더 억제할 수 있다.
제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 거리가 가장 짧은 부분에서, 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)이 평행하게 연장된 것이 바람직하다. 그로써, 제1 I-C 접속 배선(6A)은 전자 쉴드로서의 효과를 광범위에서 보다 확실하게 달성할 수 있고, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 전자계 결합을 한층 더 확실하게 억제할 수 있다.
제1 실시형태에서는 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이에 전자 쉴드용 그라운드 배선이 배치되지 않아도, 상기와 같이 신호의 누설을 억제할 수 있다. 여기서, 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이의 적어도 일부에 그라운드 배선이 배치되지 않는 것이 바람직하다. 그로써, 감쇠 특성을 높이면서, 필터 장치(1)를 소형으로 할 수 있다.
한편, 부가 회로(3)의 복수개의 커패시터는 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B) 이외의 적어도 하나의 커패시터를 포함해도 된다. 부가 회로(3)의 복수개의 I-C 접속 배선은 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B) 이외의 적어도 하나의 I-C 접속 배선을 포함해도 된다. 이와 같은 경우에도 제1 커패시터(12A)의 용량이 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작으면서 제1 최단 거리(D1)가 부가 회로(3)의 복수개의 I-C 접속 배선과 필터 회로(2)의 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧으면 된다. 그로써, 제1 커패시터(12A)의 임피던스는 적어도 제2 커패시터(12B)의 임피던스보다도 크면서 제1 I-C 접속 배선(6A)은 직렬암 공진자간 배선(17)과 가장 전자계 결합되기 쉽다. 따라서, 감쇠 특성의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 이로써, 제1 I-C 접속 배선(6A)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이에 그라운드 배선이 배치되지 않아도, 감쇠 특성의 열화를 억제할 수 있다. 여기서, 제1 I-C 접속 배선(6A)과 직렬암 공진자간 배선(17) 사이의 적어도 일부에 그라운드 배선이 배치되지 않은 것이 바람직하다. 그로써, 감쇠 특성을 높이면서, 필터 장치(1)를 소형으로 할 수 있다.
여기서, 필터 회로에 부가 회로를 접속한 필터 장치에서는 일반적으로 필터 회로가 대부분을 차지한다. 그 때문에, 부가 회로는 압전성 기판의 끝가장자리부 부근에 배치되는 경우가 많다. 부가 회로의 핫 배선은 압전성 기판의 끝가장자리부 부근에서 필터 회로의 핫 배선과 나란히 배치되는 경우가 많다. 따라서, 부가 회로의 핫 배선과 필터 회로의 핫 배선의 거리가 가장 짧은 부분이 압전성 기판의 끝가장자리부 부근에 위치하는 경우도 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서는 제1 I-C 접속 배선(6A)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 거리가 가장 짧은 부분 및 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 거리가 가장 짧은 부분은 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a) 부근에 위치한다. 이와 같은 경우에 압전성 기판(13) 상에서, 제1 I-C 접속 배선(6A)이 제2 I-C 접속 배선(6B)보다도 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a)로부터 먼 위치에 배치된 것이 바람직하다. 그로써, 보다 확실하게 D1＜D2로 할 수 있고, 감쇠 특성을 보다 확실하면서 효과적으로 높일 수 있다.
본 명세서에서 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a)란, 압전성 기판(13)의 바깥둘레 가장자리에 상당하는 복수개의 변 중 어느 하나이다. 부가 회로(3)의 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)은 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B) 부근의 끝가장자리부(13a)와 평행하게 연장된다.
한편, 부가 회로(3)의 복수개의 I-C 접속 배선이 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B) 이외의 I-C 접속 배선을 포함하는 경우에는 제1 I-C 접속 배선(6A)이 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a)로부터 가장 먼 위치에 배치된 것이 바람직하다. 그로써, 제1 최단 거리(D1)를 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중, 보다 확실하게 최단으로 할 수 있다. 한편으로, 제2 I-C 접속 배선(6B)이 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a)로부터 가장 가까운 위치에 배치된 것이 바람직하다. 그로써, 제2 최단 거리(D2)를, 복수개의 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중, 보다 확실하게 가장 길게 할 수 있다.
제1 실시형태에서는 직렬암 공진자(S5) 및 직렬암 공진자(S6)에 접속된 직렬암 공진자간 배선(17)이, 압전성 기판(13)의 끝가장자리부(13a) 부근에 위치하는 부분을 가진다. 상기 직렬암 공진자간 배선(17)이 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17) 중, 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 보다 구체적으로는 끝가장자리부(13a) 부근에서, 직렬암 공진자간 배선(17), 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)이 평행하게 연장된다. 따라서, 제1 I-C 접속 배선(6A)은 전자 쉴드로서의 효과를 광범위에서 보다 확실하게 달성할 수 있다. 단, 배선의 배치는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)에 가장 가까운 직렬암 공진자간 배선(17)은 제1 I-C 접속 배선(6A) 또는 제2 I-C 접속 배선(6B)과 평행하게 연장되지 않아도 된다. 혹은, 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B)에 가장 가까운 직렬암 공진자간 배선(17)은 압전성 기판(13)의 중앙부 부근에 위치하는 직렬암 공진자간 배선(17)이어도 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 커패시터(12A)는 공진자(4)에서의 제1 IDT 전극(5A)에 접속된다. 제2 커패시터(12B)는 제2 IDT 전극(5B)에 접속된다. 제1 커패시터(12A)의 용량은 제1 IDT 전극(5A)의 전극지의 쌍수를 조정함으로써 조정할 수 있다. 마찬가지로, 제2 커패시터(12B)의 용량은 제2 IDT 전극(5B)의 전극지의 쌍수를 조정함으로써 조정할 수 있다. 제1 IDT 전극(5A)의 전극지의 쌍수는 제2 IDT 전극(5B)의 전극지의 쌍수보다도 많은 것이 바람직하다. 그로써, 제1 커패시터(12A)의 용량을 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 용이하게 작게 할 수 있다. 또한, 제2 커패시터(12B)의 면적을 크게 하지 않아도, 제1 커패시터(12A)의 용량을 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작게 할 수 있기 때문에, 필터 장치(1)를 소형으로 할 수도 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 공진자(4)는 종결합 공진자형 탄성파 필터이다. 한편, 공진자(4)는 반사기(16A) 및 반사기(16B)를 가지지 않아도 된다. 이 경우, 공진자(4)는 트랜스버설형이어도 된다.
제1 실시형태에서는 공진자(4)에서의 각 IDT 전극의 제1 빗살형상 전극이 신호 전위에 접속되고, 제2 빗살형상 전극이 그라운드 전위에 접속된다. 단, 각 IDT 전극에서 제2 빗살형상 전극이 신호 전위에 접속되고, 제1 빗살형상 전극이 그라운드 전위에 접속되어도 된다. 예를 들면, 제2 IDT 전극(5B)의 제1 빗살형상 전극이 신호 전위에 접속되고, 제2 빗살형상 전극이 그라운드 전위에 접속되는 경우에 제3 IDT 전극(5C)의 제1 빗살형상 전극이 그라운드 전위에 접속되고, 제2 빗살형상 전극이 신호 전위에 접속되어도 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 필터 장치(1)에서는 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)는 출력 측의 IDT 전극과 필터 회로(2) 사이에 접속된다. 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B) 중 적어도 하나는 직렬암 공진자를 개재하지 않고, 출력단(9B)에 접속된 것이 바람직하다. 이 경우에는 부가 회로(3)가 출력하는 신호의 영향이 감쇠 특성 등에 대하여 특별히 크기 때문에, 감쇠 특성을 보다 개선하기 쉬워져, 본 발명이 특히 알맞다.
제1 실시형태와 같이, 제1 I-C 접속 배선(6A)이 제1 C-F 접속 배선(7A)보다도 긴 것이 바람직하다. 이로써, 제1 C-F 접속 배선(7A)과 직렬암 공진자간 배선(17)이 전자계 결합되기 어렵다. 따라서, 필터 회로(2)의 신호가 제1 C-F 접속 배선(7A)으로 누설되기 어려워, 감쇠 특성의 열화를 보다 확실하게 억제할 수 있다.
제2 I-C 접속 배선(6B)이 제2 C-F 접속 배선(7B)보다도 긴 것이 바람직하다. 이로써, 제2 C-F 접속 배선(7B)과, 직렬암 공진자간 배선(17)이 전자계 결합되기 어렵다. 따라서, 필터 회로(2)의 신호가 제2 C-F 접속 배선(7B)으로 누설되기 어려워, 감쇠 특성의 열화를 보다 확실하게 억제할 수 있다.
여기서, 출력 측 IDT 전극과 필터 회로 사이에 접속된 커패시터를 출력 측 커패시터로 하고, 입력 측 IDT 전극과 필터 회로 사이에 접속된 커패시터를 입력 측 커패시터로 한다. 필터 장치(1)에서는 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)는 모두 출력 측 커패시터이다. 한편, 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B)는 모두 입력 측 커패시터이어도 된다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
본 실시형태는 공진자의 복수개의 IDT 전극이 제5 IDT 전극(25E)을 포함하는 점 및 제5 IDT 전극(25E)과 필터 회로(2) 사이의 전극 구성에서 제1 실시형태와 다르다. 상기의 점 이외에는 본 실시형태의 필터 장치는 제1 실시형태의 필터 장치(1)와 동일한 구성을 가진다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제5 IDT 전극(25E)은 출력 측 IDT 전극이다. 제5 IDT 전극(25E)은 직렬암 공진자를 개재하지 않고, 출력단(9B)에 전기적으로 접속된다.
여기서, 부가 회로(23)의 복수개의 커패시터는 제1 커패시터(12A) 및 제2 커패시터(12B) 이외의 제3 커패시터(22C)를 포함한다. 부가 회로(23)의 복수개의 I-C 접속 배선은 제1 I-C 접속 배선(6A) 및 제2 I-C 접속 배선(6B) 이외의 제3 I-C 접속 배선을 포함한다. 또한, 복수개의 C-F 접속 배선은 제1 C-F 접속 배선(7A) 및 제2 C-F 접속 배선(7B) 이외의 제3 C-F 접속 배선을 포함한다. 제5 IDT 전극(25E)과 필터 회로(2) 사이에 제3 커패시터(22C)가 접속된다. 제5 IDT 전극(25E) 및 제3 커패시터(22C)는 제3 I-C 접속 배선에 의해 접속된다. 제3 커패시터(22C) 및 필터 회로(2)는 제3 C-F 접속 배선에 의해 접속된다.
제3 커패시터(22C)의 용량은 제1 커패시터(12A)의 용량보다도 크면서 제2 커패시터(12B)의 용량보다도 작다. 그 때문에, 부가 회로(23)의 복수개의 커패시터 중 제1 커패시터(12A)의 용량이 가장 작고, 제2 커패시터(12B)의 용량이 가장 크다. 따라서, 부가 회로(23)의 복수개의 커패시터 중 제1 커패시터(12A)의 임피던스가 가장 높고, 제2 커패시터(12B)의 임피던스가 가장 낮다.
여기서, 제3 I-C 접속 배선과 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리를 제3 최단 거리(D23)로 했을 때에 본 실시형태에서는 D1＜D23＜D2이다. 이와 같이, 제1 최단 거리(D1)가, 부가 회로(23)의 복수개의 I-C 접속 배선과 필터 회로(2)의 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 짧다. 그로써, 복수개의 I-C 접속 배선 중 제1 I-C 접속 배선(6A)이 직렬암 공진자간 배선(17)과 가장 전자계 결합되기 쉽다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 I-C 접속 배선(6A)은 제1 커패시터(12A)에 접속된다. 제1 커패시터(12A)는 부가 회로(23)의 복수개의 커패시터 중 임피던스가 가장 높다. 따라서, 제1 I-C 접속 배선(6A)과 직렬암 공진자간 배선(17)이 전자계 결합되어도 감쇠 특성에 대한 영향이 작다. 따라서, 감쇠 특성의 열화를 한층 더 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 제2 최단 거리(D2)가 부가 회로(23)의 복수개의 I-C 접속 배선과 필터 회로(2)의 복수개의 직렬암 공진자간 배선(17)의 최단 거리 중 가장 길다. 그로써, 복수개의 I-C 접속 배선 중, 제2 I-C 접속 배선(6B)이 직렬암 공진자간 배선(17)과 가장 전자계 결합되기 어렵다. 제2 I-C 접속 배선(6B)은 제2 커패시터(12B)에 접속된다. 제2 커패시터(12B)는 부가 회로(23)의 복수개의 커패시터 중 임피던스가 가장 낮지만, 상기와 같이 제2 I-C 접속 배선(6B)과 직렬암 공진자간 배선(17)의 전자계 결합을 억제할 수 있다. 따라서, 감쇠 특성을 한층 더 확실하게 높일 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 멀티플렉서에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
멀티플렉서(30)는 공통 접속 단자(32)와 제1 필터 장치(31A), 제2 필터 장치(31B) 및 제3 필터 장치(31C)를 가진다. 제1 필터 장치(31A), 제2 필터 장치(31B) 및 제3 필터 장치(31C)는 공통 접속 단자(32)에 공통 접속된다. 한편, 멀티플렉서(30)는 제1 필터 장치(31A), 제2 필터 장치(31B) 및 제3 필터 장치(31C) 이외의 복수개의 필터 장치도 가진다. 단, 멀티플렉서(30)의 필터 장치의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 멀티플렉서(30)는 적어도 3개 이상의 필터 장치를 가지면 된다. 멀티플렉서(30)는 송신 필터 및 수신 필터 쌍방을 가져도 된다. 혹은, 멀티플렉서(30)는 송신 필터만, 또는 수신 필터만 가져도 된다.
제1 필터 장치(31A)는 제1 실시형태 또는 제2 실시형태의 구성을 가진다. 한편, 멀티플렉서(30)의 적어도 하나의 필터 장치가 본 발명에 따른 필터 장치이면 된다.
본 실시형태의 멀티플렉서(30)는 제1 필터 장치(31A)를 가지기 때문에, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태와 마찬가지로, 감쇠 특성을 높일 수 있다. 이로써, 다른 필터 장치의 필터 특성에 대한 제1 필터 장치(31A)의 영향을 억제할 수 있고, 아이솔레이션 특성을 효과적으로 높일 수 있다.
상기 각 실시형태의 필터 장치는 고주파 프론트엔드 회로의 필터 등으로서 사용할 수 있다. 이 예를 하기에서 설명한다.
도 9는 통신 장치 및 고주파 프론트엔드 회로의 일례를 나타내는 구성도이다. 한편, 같은 도면에는 고주파 프론트엔드 회로(230)와 접속되는 각 구성 요소, 예를 들면, 안테나 소자(202)나 RF 신호 처리 회로(RFIC)(203)도 함께 도시되었다. 고주파 프론트엔드 회로(230) 및 RF 신호 처리 회로(203)는 통신 장치(240)를 구성한다. 한편, 통신 장치(240)는 전원, CPU나 디스플레이를 포함해도 된다.
고주파 프론트엔드 회로(230)는 스위치(225)와 듀플렉서(201A, 201B)와 필터(231, 232)와 로우 노이즈 앰프 회로(214, 224)와 파워앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)를 포함한다. 한편, 도 9의 고주파 프론트엔드 회로(230) 및 통신 장치(240)는 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치의 일례이며, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.
듀플렉서(201A)는 필터(211, 212)를 가진다. 듀플렉서(201B)는 필터(221, 222)를 가진다. 듀플렉서(201A, 201B)는 스위치(225)를 통해 안테나 소자(202)에 접속된다.
스위치(225)는 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 따라, 안테나 소자(202)와 소정 밴드에 대응하는 신호 경로를 접속하고, 예를 들면, SPDT(Single Pole Double Throw)형 스위치에 의해 구성된다. 한편, 안테나 소자(202)와 접속되는 신호 경로는 1개에 한정되지 않고, 복수이어도 된다. 즉, 고주파 프론트엔드 회로(230)는 캐리어 어그리게이션에 대응해도 된다.
로우 노이즈 앰프 회로(214)는 안테나 소자(202), 스위치(225) 및 듀플렉서(201A)를 경유한 고주파 신호(여기서는 고주파 수신 신호)를 증폭시키고, RF 신호 처리 회로(203)에 출력하는 수신 증폭 회로이다. 로우 노이즈 앰프 회로(224)는 안테나 소자(202), 스위치(225) 및 듀플렉서(201B)를 경유한 고주파 신호(여기서는 고주파 수신 신호)를 증폭시키고, RF 신호 처리 회로(203)에 출력하는 수신 증폭 회로이다.
파워앰프 회로(234a, 234b)는 RF 신호 처리 회로(203)로부터 출력된 고주파 신호(여기서는 고주파 송신 신호)를 증폭시키고, 듀플렉서(201A) 및 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 출력하는 송신 증폭 회로이다. 파워앰프 회로(244a, 244b)는 RF 신호 처리 회로(203)로부터 출력된 고주파 신호(여기서는 고주파 송신 신호)를 증폭시키고, 듀플렉서(201B) 및 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 출력하는 송신 증폭 회로이다.
RF 신호 처리 회로(203)는 안테나 소자(202)로부터 수신 신호 경로를 통해 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리하여 생성된 수신 신호를 출력한다. 또한, RF 신호 처리 회로(203)는 입력된 송신 신호를 업컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리하여 생성된 고주파 송신 신호를 파워앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)에 출력한다. RF 신호 처리 회로(203)는 예를 들면, RFIC이다. 한편, 통신 장치는 BB(베이스밴드)IC를 포함해도 된다. 이 경우, BBIC는 RFIC로 처리된 수신 신호를 신호 처리한다. 또한, BBIC는 송신 신호를 신호 처리하고, RFIC에 출력한다. BBIC로 처리된 수신 신호나, BBIC가 신호 처리하기 전의 송신 신호는 예를 들면, 화상 신호나 음성 신호 등이다.
한편, 고주파 프론트엔드 회로(230)는 상기 듀플렉서(201A, 201B) 대신에, 듀플렉서(201A, 201B)의 변형예에 따른 듀플렉서를 포함해도 된다.
한편, 통신 장치(240)에서의 필터(231, 232)는 로우 노이즈 앰프 회로(214, 224) 및 파워앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)를 개재하지 않고, RF 신호 처리 회로(203)와 스위치(225) 사이에 접속된다. 필터(231, 232)도 듀플렉서(201A, 201B)와 마찬가지로, 스위치(225)를 통해 안테나 소자(202)에 접속된다.
본 발명에 따른 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치는 본 발명의 상기 실시형태의 필터 장치를 포함하기 때문에, 감쇠 특성을 효과적으로 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치에 대해, 실시형태를 들어 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에서의 임의의 구성 요소를 조합하여 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
본 발명은 필터, 듀플렉서, 멀티밴드 시스템에 적용할 수 있는 멀티플렉서, 프론트엔드 회로 및 통신 장치로서, 휴대전화기 등의 통신기기에 널리 이용할 수 있다.
1: 필터 장치 2: 필터 회로
3: 부가 회로 4: 공진자
5A~5D: 제1~제4 IDT 전극 6A, 6B: 제1, 제2 I-C 접속 배선
7A, 7B: 제1, 제2 C-F 접속 배선 8A, 8B: 제1, 제2 I-F 접속 배선
9A: 입력단 9B: 출력단
12A, 12B: 제1, 제2 커패시터 13: 압전성 기판
13a: 끝가장자리부 15a, 15b: 제1, 제2 빗살형상 전극
16A, 16B: 반사기 17: 직렬암 공진자간 배선
18: 그라운드 단자 19A, 19B: SiO2층
22C: 제3 커패시터 23: 부가 회로
25E: 제5 IDT 전극 30: 멀티플렉서
31A~31C: 제1~제3 필터 장치 32: 공통 접속 단자
201A, 201B: 듀플렉서 202: 안테나 소자
203: RF 신호 처리 회로 211, 212: 필터
214: 로우 노이즈 앰프 회로 221, 222: 필터
224: 로우 노이즈 앰프 회로 225: 스위치
230: 고주파 프론트엔드 회로 231, 232: 필터
234a, 234b: 파워앰프 회로 240: 통신 장치
244a, 244b: 파워앰프 회로 C1, C2: 커패시터
P1~P4: 병렬암 공진자 S1~S6: 직렬암 공진자
3: 부가 회로 4: 공진자
5A~5D: 제1~제4 IDT 전극 6A, 6B: 제1, 제2 I-C 접속 배선
7A, 7B: 제1, 제2 C-F 접속 배선 8A, 8B: 제1, 제2 I-F 접속 배선
9A: 입력단 9B: 출력단
12A, 12B: 제1, 제2 커패시터 13: 압전성 기판
13a: 끝가장자리부 15a, 15b: 제1, 제2 빗살형상 전극
16A, 16B: 반사기 17: 직렬암 공진자간 배선
18: 그라운드 단자 19A, 19B: SiO2층
22C: 제3 커패시터 23: 부가 회로
25E: 제5 IDT 전극 30: 멀티플렉서
31A~31C: 제1~제3 필터 장치 32: 공통 접속 단자
201A, 201B: 듀플렉서 202: 안테나 소자
203: RF 신호 처리 회로 211, 212: 필터
214: 로우 노이즈 앰프 회로 221, 222: 필터
224: 로우 노이즈 앰프 회로 225: 스위치
230: 고주파 프론트엔드 회로 231, 232: 필터
234a, 234b: 파워앰프 회로 240: 통신 장치
244a, 244b: 파워앰프 회로 C1, C2: 커패시터
P1~P4: 병렬암 공진자 S1~S6: 직렬암 공진자
Claims (15)
- 압전성 기판 상에서 구성된 적어도 3개의 직렬암(serial arm) 공진자와, 상기 직렬암 공진자들을 접속한 복수개의 직렬암 공진자간 배선을 가지는 필터 회로와,
적어도 3개의 IDT 전극을 포함하는 공진자와, 복수개의 커패시터와, 상기 적어도 3개의 IDT 전극 중 적어도 2개의 IDT 전극 중 어느 하나와 상기 복수개의 커패시터 중 어느 하나를 각각 접속한 복수개의 I-C 접속 배선을 가지며, 상기 필터 회로에서의 적어도 일부의 상기 직렬암 공진자와 병렬로 접속된 부가 회로를 포함하고,
상기 적어도 3개의 IDT 전극이 제1 IDT 전극과 제2 IDT 전극을 포함하며,
상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 모두 입력 측 IDT 전극이거나, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 모두 출력 측 IDT 전극이고,
상기 복수개의 커패시터가 제1 커패시터와 제2 커패시터를 포함하며,
상기 복수개의 I-C 접속 배선 중, 제1 I-C 접속 배선을 통해 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제1 커패시터가 접속되고, 제2 I-C 접속 배선을 통해 상기 제2 IDT 전극 및 상기 제2 커패시터가 접속되며,
상기 제1 커패시터 용량이 상기 제2 커패시터 용량보다도 작고,
상기 제1 I-C 접속 배선과 상기 필터 회로의 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리가, 상기 복수개의 I-C 접속 배선과 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리 중 가장 짧은, 필터 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수개의 커패시터 중 상기 제1 커패시터 용량이 가장 작은, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수개의 커패시터 중 상기 제2 커패시터 용량이 가장 크고,
상기 제2 I-C 접속 배선과 상기 필터 회로의 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리가, 상기 복수개의 I-C 접속 배선과 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선의 최단 거리 중 가장 긴, 필터 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터 회로 및 상기 부가 회로가 하나의 상기 압전성 기판 상에서 구성되고,
상기 압전성 기판 상에서, 상기 제1 I-C 접속 배선이 상기 제2 I-C 접속 배선보다도 상기 압전성 기판의 끝가장자리부로부터 먼 위치에 배치되는, 필터 장치. - 제4항에 있어서,
상기 압전성 기판 상에서, 상기 복수개의 I-C 접속 배선 중 상기 제1 I-C 접속 배선이, 상기 압전성 기판의 끝가장자리부로부터 가장 먼 위치에 배치되는, 필터 장치. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 압전성 기판 상에서, 상기 복수개의 I-C 접속 배선 중 상기 제2 I-C 접속 배선이 상기 압전성 기판의 끝가장자리부로부터 가장 가까운 위치에 배치되는, 필터 장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부가 회로가 상기 제1 커패시터 및 상기 필터 회로를 접속한 제1 C-F 접속 배선을 가지며,
상기 제1 I-C 접속 배선이 상기 제1 C-F 접속 배선보다도 긴, 필터 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부가 회로가, 상기 제2 커패시터 및 상기 필터 회로를 접속한 제2 C-F 접속 배선을 가지며,
상기 제2 I-C 접속 배선이 상기 제2 C-F 접속 배선보다도 긴, 필터 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터 회로가 입력단 및 출력단을 가지며, 상기 입력단 및 상기 출력단 사이에 상기 복수개의 직렬암 공진자가 서로 직렬로 접속되고,
상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터 중 적어도 하나가, 상기 직렬암 공진자를 개재하지 않고 상기 출력단에 전기적으로 접속되는, 필터 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 각각 복수개의 전극지(電極指)를 가지며,
상기 제1 IDT 전극의 상기 전극지의 쌍수가 상기 제2 IDT 전극의 상기 전극지의 쌍수보다도 많은, 필터 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
그라운드 전위에 접속되는 그라운드 배선이 상기 제1 I-C 접속 배선과 상기 복수개의 직렬암 공진자간 배선 사이에서의 적어도 일부에 배치되지 않는, 필터 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수개의 직렬암 공진자가 탄성파 공진자를 포함하는, 필터 장치. - 공통 접속 단자와,
상기 공통 접속 단자에 공통 접속된 복수개의 필터 장치를 포함하고,
상기 복수개의 필터 장치가 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 필터 장치를 포함하는, 멀티플렉서. - 복수개의 필터 장치와,
상기 복수개의 필터 장치에 접속된 파워앰프를 포함하고,
상기 복수개의 필터 장치가 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 필터 장치를 포함하는, 고주파 프론트엔드 회로. - 제14항에 기재된 고주파 프론트엔드 회로와,
상기 고주파 프론트엔드 회로에 접속된 RF 신호 처리 회로를 포함하는, 통신 장치.
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