WO2018181111A1 - マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents

マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 Download PDF

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WO2018181111A1
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electrode
filter
finger block
duty ratio
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富夫 金澤
寛司 清水
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株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a multiplexer, a high frequency front end circuit, and a communication device.
  • the multiplexer described in Patent Document 1 is a duplexer having two filters.
  • the multiplexer described in Patent Document 1 includes an antenna terminal connected to an antenna, a transmission filter, and a reception filter.
  • a transmission filter and a reception filter are connected to the antenna terminal via an antenna common terminal which is a connection point between the output side of the transmission filter and the input side of the reception filter.
  • the transmission signal output from the transmission filter is the antenna common terminal. May wrap around the reception filter.
  • the pass band of the reception filter is different from the frequency band of the transmission signal, and the reception filter prevents the transmission signal from passing even if the transmission signal wraps around the reception filter.
  • harmonic distortion that is, harmonics occur in the transmission signal
  • the harmonics of the transmission signal output from the transmission filter may pass through the reception filter.
  • the frequency band of the transmission signal is not included in the pass band of the reception filter
  • the frequency band of the harmonic that is an integer multiple of the frequency of the transmission signal is included in the pass band of the reception filter
  • Signal harmonics pass through the receive filter. For this reason, the receiving sensitivity on the receiving side may be greatly deteriorated.
  • the frequency band of the transmission signal is 800 [MHz]
  • the frequency of the second harmonic of the transmission signal is 1600 [MHz]
  • the frequency of the third harmonic of the transmission signal is 2400 [MHz].
  • the pass band of the reception filter includes 1600 [MHz]
  • the second harmonic of the transmission signal passes through the reception filter
  • the pass band of the reception filter includes 2400 [MHz]
  • the third harmonic of the transmission signal It passes through the reception filter.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a multiplexer capable of reducing harmonic distortion of a transmission signal while suppressing manufacturing variations, a high-frequency front-end circuit including the multiplexer, and An object of the present invention is to provide a communication device including the high-frequency front circuit.
  • the multiplexer includes an antenna common terminal, a first filter, and a second filter.
  • the first filter is electrically connected to the antenna common terminal and has a first pass band including at least a frequency band of a transmission signal output from the antenna common terminal.
  • the second filter is electrically connected to the antenna common terminal, and has a second pass band including at least a frequency band of a reception signal input from the antenna common terminal.
  • the second passband is higher than the first passband.
  • the first filter is a ladder type filter including a plurality of resonators having IDT (Interdigital / Transducer) electrodes.
  • the IDT electrode of the resonator connected closest to the antenna common terminal is composed of an assembly of electrode fingers each including at least two electrode fingers. It has an electrode finger block.
  • at least two electrode finger blocks have different electrode finger duty ratios representing the ratio of the electrode finger width to the electrode finger pitch.
  • a high frequency front end circuit includes the multiplexer and an amplifier circuit.
  • the amplifier circuit amplifies the transmission signal or the reception signal.
  • a communication device includes the high-frequency front end circuit and an RF signal processing circuit.
  • the RF signal processing circuit processes the transmission signal and the reception signal.
  • the multiplexer, the high-frequency front end circuit, and the communication device according to the above aspect of the present invention, it is possible to reduce the harmonic distortion of the transmission signal while suppressing manufacturing variations.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a multiplexer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the structure of the IDT electrode in the first series arm resonator of the transmission filter of the multiplexer described above.
  • FIG. 3A is a schematic view of an electrode finger block of an IDT electrode in the first series arm resonator same as above.
  • FIG. 3B is a schematic diagram of an IDT electrode in the first series arm resonator according to the first embodiment.
  • FIG. 3C is an enlarged view of a region A1 in FIG. 3B.
  • FIG. 3D is an enlarged view of a region A2 in FIG. 3B.
  • FIG. 4 is a graph showing the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal in the first series arm resonator according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an acoustic wave resonator used in the transmission filter and the reception filter described above.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of another example of the acoustic wave resonator used in the transmission filter and the reception filter described above.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a high-frequency front end circuit and a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a multiplexer according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal in the first series arm resonator of the transmission filter of the multiplexer according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the electrode finger block of the IDT electrode in the first parallel arm resonator of the multiplexer according to the third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing stress characteristics of the acoustic wave resonator.
  • FIG. 12A is a graph showing the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal when the duty ratio of the electrode finger is 0.45.
  • FIG. 12B is a graph showing the frequency characteristics of the intensity of the third harmonic of the transmission signal when the duty ratio of the electrode finger is 0.50.
  • FIG. 12C is a graph showing the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal when the duty ratio of the electrode finger is 0.55.
  • the present embodiment relates to a multiplexer, a high-frequency front-end circuit, and a communication device, and in particular, a multiplexer in which a plurality of filters are connected to a common antenna common terminal, a high-frequency front-end circuit including the multiplexer, and the high-frequency front-end circuit It is related with a communication apparatus provided with.
  • the multiplexer 1 includes an antenna common terminal 11, a transmission filter 2 (first filter), and a reception filter 3 (second filter), as shown in FIG.
  • the multiplexer 1 further includes a transmission terminal 12 and a reception terminal 13.
  • the antenna common terminal 11 is a connection point between the output side of the transmission filter 2 and the input side of the reception filter 3, and is electrically connected to the antenna 9.
  • An amplifier circuit 71 (see FIG. 7) described later is electrically connected to the transmission terminal 12 and the reception terminal 13.
  • the multiplexer 1 is configured to output a transmission signal from the antenna common terminal 11 and receive a reception signal from the antenna common terminal 11.
  • the frequency band of the reception signal is higher than the frequency band of the transmission signal.
  • the transmission filter 2 is a band pass filter configured to pass a transmission signal to the antenna common terminal 11.
  • the transmission filter 2 is a ladder type filter composed of a plurality of resonators, and is electrically connected between the antenna common terminal 11 and the transmission terminal 12.
  • a transmission signal is input to the transmission filter 2 via the transmission terminal 12.
  • the transmission filter 2 may be, for example, a ladder filter that combines a ladder type and a longitudinally coupled resonator.
  • the transmission filter 2 includes a plurality of resonators having IDT (Interdigital / Transducer) electrodes 5 (see FIG. 2). More specifically, as shown in FIG. 1, the transmission filter 2 includes a plurality (four in the illustrated example) of series arm resonators (first to fourth series arm resonators 21 to 24) and a plurality (FIG. In this example, three parallel arm resonators (first to third parallel arm resonators 25 to 27) are provided. In the first to fourth series arm resonators 21 to 24, a path 201 connecting the first terminal 205 and the second terminal 206 (a path connecting the antenna common terminal 11 and the transmission terminal 12, a series arm) Connected in series.
  • IDT Interdigital / Transducer
  • the first to third parallel arm resonators 25 to 27 are provided on the first to third paths 202 to 204 that connect the path 201 and the ground potential.
  • the first to third parallel arm resonators 25 to 27 are provided in a one-to-one correspondence with the first to third paths 202 to 204.
  • the transmission filter 2 has a first pass band including at least the frequency band of the transmission signal output from the antenna common terminal 11.
  • the loss in the pass band is small and the attenuation amount in the attenuation band is large.
  • the resonance frequencies of the first to fourth series arm resonators 21 to 24 are set higher than the resonance frequencies of the first to third parallel arm resonators 25 to 27. Therefore, in the transmission filter 2, the resonance frequency of the first to third parallel arm resonators 25 to 27 is set as the low-frequency attenuation pole, and the anti-resonance frequency of the first to fourth series arm resonators 21 to 24 is set.
  • a pass band is formed as an attenuation pole on the high frequency side.
  • the first to fourth series arm resonators 21 to 24 and the first to third parallel arm resonators 25 to 27 are each constituted by an elastic wave resonator 4.
  • the elastic wave includes a surface acoustic wave and a boundary acoustic wave.
  • the acoustic wave resonator 4 includes an IDT electrode 5, two reflectors 41 and 42 provided on both sides of the IDT electrode 5 in the elastic wave propagation direction D1, and a piezoelectric substrate 6 (see FIG. 5). ).
  • a 1-port type acoustic wave resonator is formed.
  • the acoustic wave resonator formed on the piezoelectric substrate 6 is not limited to a one-port type acoustic wave resonator, and for example, an acoustic wave resonator having a plurality of ports such as a two-port type acoustic wave resonator. It may be.
  • the IDT electrode 5 has a first electrode 51 having a plurality of electrode fingers 511 and a second electrode 52 having a plurality of electrode fingers 521, and is provided on the piezoelectric substrate 6. ing.
  • the electrode fingers 511 of the first electrode 51 and the plurality of electrode fingers 521 of the second electrode 52 are interleaved with each other.
  • the reception filter 3 is a band-pass filter configured to pass a reception signal from the antenna 9 as shown in FIG.
  • the reception filter 3 is a ladder filter including a plurality of resonators, and is electrically connected between the antenna common terminal 11 and the reception terminal 13.
  • a reception signal received by the antenna 9 is input to the reception filter 3 via the antenna common terminal 11.
  • the reception filter 3 is not limited to a ladder type filter.
  • the reception filter 3 may be, for example, a filter of a longitudinally coupled resonator or a filter that combines a ladder type and a longitudinally coupled resonator.
  • the reception filter 3 has a second pass band including at least a frequency band of a reception signal input from the antenna common terminal 11. As described above, since the frequency band of the reception signal is higher than the frequency band of the transmission signal, the pass band of the reception filter 3 is designed to be higher than the pass band of the transmission filter 2. In the reception filter 3, the loss in the pass band is small and the attenuation amount in the attenuation band is large.
  • harmonic distortion of the transmission signal occurs when the transmission signal passes through the resonator.
  • This harmonic distortion is attenuated when another resonator is present on the output side because the other resonator functions as a filter.
  • the harmonic distortion is not attenuated.
  • the first series arm resonator 21 connected closest to the antenna common terminal 11 among the plurality of resonators of the transmission filter 2 has the harmonic distortion of the transmission signal.
  • the other resonators of the second to fourth series arm resonators 22 to 24 are connected to the antenna common terminal 11, the other resonators function as a filter, and harmonic distortion is caused. Is attenuated.
  • the resonator connected closest to the antenna common terminal 11 is a resonator in which no other resonator is electrically connected between the resonator and the antenna common terminal 11. That is, the resonator connected closest to the antenna common terminal 11 is a resonator connected to the antenna common terminal 11 without passing through another resonator.
  • the IDT electrode 5 of the first series arm resonator 21 connected closest to the antenna common terminal 11 has the following characteristics. Specifically, the IDT electrode 5 has a plurality of electrode finger blocks.
  • the plurality of electrode finger blocks include two or more electrode finger blocks having different electrode finger duty ratios. Note that the electrode finger block refers to an aggregate of two or more electrode fingers among the plurality of electrode fingers 511 and the plurality of electrode fingers 521.
  • the plurality of electrode fingers 511 and the plurality of electrode fingers 521 are divided into a plurality of assemblies, and each of the plurality of assemblies becomes an electrode finger block. With such a configuration, the harmonic distortion of the transmission signal can be reduced as will be described later. This will be described below.
  • the IDT electrode 5 of the first series arm resonator 21 includes a first electrode finger block 53, a second electrode finger block 54, and a third electrode as a plurality of electrode finger blocks. And a finger block 55.
  • the third electrode finger block 55 is provided between the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block 54 in the elastic wave propagation direction D1.
  • the region where the third electrode finger block 55 is provided is located between the region where the first electrode finger block 53 is provided and the region where the second electrode finger block 54 is provided. is doing.
  • the region where the IDT electrode 5 is provided refers to a region sandwiched between two electrode fingers at the extreme ends of the IDT electrode 5 in the elastic wave propagation direction D1.
  • the outer periphery in the elastic wave propagation direction D1 is the outer edge of two electrode fingers provided at both ends of the plurality of electrode fingers 511 and 521 of the IDT electrode 5. It is an area.
  • the elastic wave propagation direction D1 is a direction orthogonal to the length direction (longitudinal direction) of the electrode fingers 511 and 521.
  • the elastic wave propagation direction D1 is a direction in which the plurality of electrode fingers 511 (see FIG. 2) and the plurality of electrode fingers 521 (see FIG. 2) are arranged on the piezoelectric substrate 6 (see FIG. 5).
  • the elastic wave propagation direction D1 is also a direction in which the IDT electrode 5 and the two reflectors 41 and 42 are arranged.
  • the region where the first electrode finger block 53 is provided and the region where the second electrode finger block 54 is provided are in the acoustic wave propagation direction. It is formed so as to be symmetric with respect to the center position at D1.
  • the region where the third electrode finger block 55 is formed is formed so as to be symmetric with respect to the center position in the elastic wave propagation direction D1.
  • the said center position means the position where the distance from both ends is equal in the elastic wave propagation direction D1 among the area
  • the center position refers to the position of the electrode finger that is a half of the total number of electrode fingers counted from one end when the total number of electrode fingers of the IDT electrode 5 is an odd number.
  • an intermediate position between the electrode finger that is 1/2 of the total number of electrode fingers counted from one end and the electrode finger that is 1/2 + 1 of the total number is Say.
  • the third electrode finger block 55 includes the center position in the elastic wave propagation direction D1 (the direction in which the plurality of electrode fingers are arranged) in the region of the piezoelectric substrate 6 where the IDT electrode 5 is provided. It is provided in the area.
  • the duty ratio of the electrode fingers in the third electrode finger block 55 described above is such that the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the electrode ratio in the second electrode finger block 54 are as shown in FIGS. 3B to 3D. It is different from the duty ratio of the finger. Thereby, the harmonic distortion of a transmission signal can be reduced.
  • the duty ratio of the electrode fingers represents the ratio of the electrode finger width W1 to the electrode finger pitch P1 (see FIG. 2). That is, the duty ratio of the electrode finger is a value obtained by dividing the width W1 of the electrode finger by the pitch P1 of the electrode finger.
  • the pitch P1 between the electrode fingers means that the electrode fingers 511 and 521 have different potentials in the direction (elastic wave propagation direction D1) orthogonal to the direction (length direction) in which the electrode fingers 511 and 521 extend.
  • the electrode finger width W1 is a dimension of the electrode finger along a direction (elastic wave propagation direction D1) orthogonal to the direction in which the electrode fingers 511 and 521 extend on the piezoelectric substrate 6 (see FIG. 5).
  • the stress is larger in the central portion than in the both end portions. For this reason, the harmonic distortion of the transmission signal is more likely to occur in the center portion than in the both end portions.
  • FIG. 12A shows the third harmonic when the electrode finger duty ratio is 0.45
  • FIG. 12B shows the third harmonic when the electrode finger duty ratio is 0.50. Indicates the third harmonic when the duty ratio of the electrode finger is 0.55. As shown in FIGS. 12A to 12C, it can be said that the third harmonic becomes smaller as the duty ratio of the electrode finger is smaller.
  • the manufacturing variation when forming the IDT electrode 5 tends to increase.
  • the pitch P1 of the electrode fingers is constant, the manufacturing variation tends to increase as the duty ratio of the electrode fingers decreases.
  • the duty ratio of the electrode fingers in the third electrode finger block 55 is the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block. 54 is smaller than the duty ratio of the electrode finger.
  • the duty ratio in the third electrode finger block 55 having a relatively large stress is set to be smaller than the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 having a relatively small stress.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 are preferably the same.
  • the duty ratio in the third electrode finger block 55 is preferably 0.90 times or more and 0.94 times or less than the duty ratio in the first electrode finger block 53.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53, the duty ratio in the second electrode finger block 54, and the duty ratio in the third electrode finger block 55 are preferably 0.40 or more and 0.55 or less. It is more preferable that it is not less than 45 and not more than 0.50.
  • 3C shows the duty ratio (electrode finger width W11 / electrode finger pitch P1) of the first electrode finger block 53
  • FIG. 3D shows the duty ratio (electrode finger width W12 of the third electrode finger block 55). / Pitch P1 of electrode fingers). Note that FIGS. 3C and 3D are emphasized to clarify the difference in the duty ratio of the electrode fingers between the first electrode finger block 53 and the third electrode finger block 55.
  • the solid line in FIG. 4 indicates the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal in the first series arm resonator 21 of the present embodiment
  • the broken line in FIG. 4 indicates the transmission signal in the series arm resonator of the comparative example.
  • strength of the 3rd harmonic is shown.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 are set to 0.50, and the duty ratio in the third electrode finger block 55 is set. The ratio is 0.45.
  • the number of electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the number of electrode fingers in the second electrode finger block 54 are each 15, and the number of electrode fingers in the third electrode finger block 55 is also 15.
  • the duty ratio of all electrode fingers is set to 0.5.
  • the frequency band of the transmission signal is 780 [MHz] to 850 [MHz]. For this reason, the frequency band of the third harmonic of the transmission signal is 2340 [MHz] to 2550 [MHz].
  • the intensity of the third harmonic of the transmission signal is reduced in this embodiment (solid line in FIG. 4) than in the comparative example (broken line in FIG. 4).
  • the third harmonic is reduced in the present embodiment compared to the comparative example.
  • the maximum intensity of the third harmonic is also ⁇ 93.45 [dBm] in the comparative example, but is ⁇ 96.71 [dBm] in the present embodiment, and this embodiment is lower than the comparative example. .
  • the piezoelectric substrate 6 constituting the transmission filter 2 and the reception filter 3 is a substrate having a piezoelectric property as a whole. That is, the piezoelectric substrate 6 is a substrate composed of only a piezoelectric layer. An electrode film 64 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 6.
  • the piezoelectric substrate is not limited to a substrate having piezoelectricity as a whole, and may be a substrate having piezoelectricity at least on the surface. .
  • the piezoelectric substrate 6a constituting the transmission filter 2 and the reception filter 3 has a laminated structure in which, for example, a high sonic support substrate 61, a low sonic velocity film 62, and a piezoelectric film 63 are laminated in this order. .
  • the piezoelectric film 63 is, for example, a 50 ° Y-cut X-propagating LiTaO 3 piezoelectric single crystal or a piezoelectric ceramic (a lithium tantalate single crystal cut along a plane whose axis is rotated by 50 ° from the Y axis with the X axis as the central axis, Alternatively, it is made of ceramic and is made of a single crystal or ceramic in which an elastic wave propagates in the X-axis direction.
  • the thickness of the piezoelectric film 63 is, for example, 3.5 ⁇ or less, where ⁇ is a wavelength determined by the electrode finger pitch P1 (see FIG. 2) of the IDT electrode 5.
  • the high sound velocity support substrate 61 is a substrate that supports the low sound velocity film 62, the piezoelectric film 63, and the electrode film 64 (IDT electrode 5, reflectors 41 and 42).
  • the high acoustic velocity support substrate 61 is a substrate in which the acoustic velocity of the bulk wave in the high acoustic velocity support substrate 61 is higher than that of elastic waves such as surface waves and boundary waves propagating through the piezoelectric film 63.
  • the high sonic support substrate 61 functions so that the elastic wave is confined in a portion where the piezoelectric film 63 and the low sonic film 62 are laminated, and does not leak below the high sonic support substrate 61.
  • the high sonic support substrate 61 is, for example, a silicon substrate, and the thickness of the high sonic support substrate 61 is, for example, 120 [ ⁇ m].
  • the low acoustic velocity film 62 is a membrane in which the acoustic velocity of the bulk wave in the low acoustic velocity film 62 is lower than the elastic wave propagating through the piezoelectric membrane 63, and is disposed between the piezoelectric membrane 63 and the high acoustic velocity support substrate 61. ing. Due to this structure and the property that the energy is concentrated in a medium where the acoustic wave is essentially a low sound velocity, leakage of the acoustic wave energy to the outside of the IDT electrode 5 can be suppressed.
  • the low acoustic velocity film 62 is, for example, a film mainly composed of silicon dioxide, and the thickness of the low acoustic velocity film 62 is, for example, 670 [nm].
  • this laminated structure the Q value at the resonance frequency and the anti-resonance frequency can be greatly increased as compared with the structure using the piezoelectric substrate 6 as a single layer. That is, this laminated structure can constitute the elastic wave resonator 4 having a high Q value. Therefore, a filter having a small insertion loss can be constituted using the elastic wave resonator 4.
  • the high sonic support substrate 61 may have a structure in which a support substrate and a high sonic film are laminated.
  • the high sound velocity film is a film in which the sound velocity of the propagating bulk wave is higher than that of the elastic wave such as the surface wave and the boundary wave propagating through the piezoelectric film 63.
  • the support substrate is made of piezoelectric material such as sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, carbonized.
  • the high sound velocity film is made of aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC (Diamond-like Carbon) film or diamond, a medium mainly composed of the above materials, or a mixture of the above materials.
  • Various high sound velocity materials such as a medium as a main component can be used.
  • the communication device 8 includes a high-frequency front end circuit 7, an RF signal processing circuit 81, and a baseband signal processing circuit 82.
  • the high-frequency front-end circuit 7 includes a multiplexer 1 and an amplifier circuit 71 that amplifies a transmission signal and a reception signal.
  • the amplifier circuit 71 includes a power amplifier circuit 72 and a low noise amplifier circuit 73.
  • the power amplifier circuit 72 amplifies the high-frequency transmission signal output from the RF signal processing circuit 81 and outputs the amplified transmission signal to the transmission filter 2 of the multiplexer 1.
  • the low noise amplifier circuit 73 amplifies the high frequency reception signal output from the reception filter 3 of the multiplexer 1 and outputs the amplified reception signal to the RF signal processing circuit 81.
  • the RF signal processing circuit 81 is, for example, an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit), and performs signal processing on a high-frequency signal including a transmission signal and a reception signal.
  • the RF signal processing circuit 81 performs signal processing such as down-conversion on the high-frequency reception signal output from the low noise amplifier circuit 73, and outputs the reception signal subjected to the signal processing to the baseband signal processing circuit 82.
  • the RF signal processing circuit 81 performs signal processing such as up-conversion on the transmission signal output from the baseband signal processing circuit 82, and outputs the transmission signal subjected to signal processing to the power amplifier circuit 72.
  • the baseband signal processing circuit 82 is, for example, a BBIC (Baseband Integrated Circuit).
  • the predetermined signal processing is performed on each of the transmission signal from the outside and the reception signal from the RF signal processing circuit 81.
  • the baseband signal processing circuit 82 performs predetermined signal processing on the transmission signal, and the transmission signal subjected to signal processing is performed. Is output to the RF signal processing circuit 81.
  • the RF signal processing circuit 81 performs signal processing on the transmission signal from the baseband signal processing circuit 82, and outputs the transmission signal subjected to the signal processing to the power amplifier circuit 72 of the high frequency front end circuit 7.
  • the power amplifier circuit 72 amplifies the transmission signal from the RF signal processing circuit 81 and outputs the amplified transmission signal to the transmission filter 2 of the multiplexer 1.
  • the transmission filter 2 passes the frequency component of the pass band in the transmission signal from the power amplifier circuit 72.
  • a plurality of electrode finger blocks (first to third electrode finger blocks 53 to 55) are formed.
  • the duty ratio in the third electrode finger block 55 is smaller than the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54, the harmonic distortion (harmonic) of the transmission signal is reduced. be able to.
  • the transmission signal output from the transmission filter 2 reaches the antenna 9 through the antenna common terminal 11 and is transmitted from the antenna 9 as a radio wave.
  • the transmission filter 2 and the reception filter 3 are connected to the common antenna common terminal 11, the transmission signal output from the transmission filter 2 not only reaches the antenna 9 through the antenna common terminal 11.
  • the reception filter 3 is also wrapped around.
  • the reception filter 3 prevents the transmission signal that has passed around from the transmission filter 2 from passing. In addition, since the harmonics of the transmission signal are small, the influence on the reception sensitivity on the reception side is small.
  • the reception signal from the antenna 9 passes through the reception filter 3.
  • the low noise amplifier circuit 73 amplifies the reception signal output from the reception filter 3 and outputs the amplified reception signal to the RF signal processing circuit 81.
  • the RF signal processing circuit 81 performs predetermined signal processing on the reception signal from the low noise amplifier circuit 73, and the baseband signal processing circuit 82 performs predetermined signal processing on the reception signal from the RF signal processing circuit 81.
  • the multiplexer 1a according to the first modification includes a transmission filter 2a.
  • the transmission filter 2a includes a plurality (three in the illustrated example) series arm resonators (first to third series arm resonators 21a to 23a) and a plurality (four in the illustrated example) parallel arm resonators (first number). 1 to 4 parallel arm resonators 25a to 28a).
  • the resonator connected closest to the antenna common terminal 11 is the first parallel arm resonator 25a. Therefore, the IDT electrodes 5 of the first parallel arm resonator 25a have a plurality of different duty ratios.
  • the configuration of the plurality of electrode finger blocks in the first parallel arm resonator 25a may be the same as or different from the plurality of electrode finger blocks in the first series arm resonator 21 of the present embodiment. .
  • the magnitude relationship between the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the duty ratio of the electrode fingers in the second electrode finger block 54 and the duty ratio of the electrode fingers in the third electrode finger block 55 is as follows.
  • the size relationship of the embodiment is not limited.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 may be smaller than the duty ratio in the third electrode finger block 55.
  • the case of the first series arm resonator 21 of Modification 2 will be described with reference to FIG.
  • the solid line in FIG. 9 shows the frequency characteristic of the intensity of the third harmonic of the transmission signal in the first series arm resonator 21 of the modification 2.
  • the broken line in FIG. 9 shows the transmission signal in the series arm resonator of the comparative example.
  • strength of the 3rd harmonic is shown.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 are set to 0.45
  • the third electrode finger block 55 is set.
  • the duty ratio at is set to 0.50.
  • the number of pairs of the first electrode finger block 53 and the number of pairs of the second electrode finger block 54 are set to 7.5, and the number of pairs of the third electrode finger block 55 is set to 31.
  • the duty ratio of all electrode fingers is set to 0.50.
  • the frequency of the transmission signal is 780 [MHz] to 850 [MHz].
  • the frequency band of the third harmonic of the transmission signal is 2340 [MHz] to 2550 [MHz].
  • the intensity of the third harmonic of the transmission signal is lower than that in the comparative example (broken line in FIG. 9).
  • the maximum intensity of the third harmonic is also ⁇ 93.45 [dBm] in the comparative example, whereas it is ⁇ 95.40 [dBm] in the modified example 2, and the modified example 2 is lower than the comparative example. .
  • an electrode that exists between the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block 54 The number of finger blocks is not limited to one. As illustrated in FIG. 10, a third electrode finger block 55, a fourth electrode finger block 56, and a fifth electrode are provided between the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block 54. There may be a finger block 57.
  • the duty ratio in the fourth electrode finger block 56 may be larger or smaller than the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the duty ratio of the electrode fingers in the second electrode finger block 54. Good.
  • the duty ratio in the fourth electrode finger block 56 may be larger or smaller than the duty ratio in the third electrode finger block 55.
  • the duty ratio in the fifth electrode finger block 57 may be larger or smaller than the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the duty ratio of the electrode fingers in the second electrode finger block 54. Good.
  • the duty ratio in the fifth electrode finger block 57 may be larger or smaller than the duty ratio in the third electrode finger block 55.
  • the duty ratio in the fourth electrode finger block 56 and the duty ratio in the fifth electrode finger block 57 may be the same or different.
  • four or more electrode finger blocks may exist between the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block 54.
  • the region where the first electrode finger block 53 is provided and the region where the second electrode finger block 54 is provided are centered in the elastic wave propagation direction D1. It may not be formed so as to be symmetric with respect to the position.
  • the region where the third electrode finger block 55 is provided may not be formed so as to be symmetric with respect to the center position in the elastic wave propagation direction D1.
  • the third electrode finger block 55 is not limited to being provided in a region including the center position of the IDT electrode 5 in the elastic wave propagation direction D1.
  • the third electrode finger block 55 may be provided in a region not including the center position in the elastic wave propagation direction D1.
  • the duty ratio of the electrode fingers in the first electrode finger block 53 and the duty ratio of the electrode fingers in the second electrode finger block 54 are not limited to being the same, and may be different.
  • the transmission filter 2 is applied as the first filter, but the first filter is not limited to the transmission filter 2.
  • the first filter may be a transmission / reception filter through which a transmission signal and a reception signal pass.
  • the first filter is connected not only to the transmission terminal 12 but also to a reception terminal different from the reception terminal 13.
  • the first filter may be a filter having at least a function as a transmission filter.
  • the reception filter 3 is applied as the second filter, but the second filter is not limited to the reception filter 3.
  • the second filter may be a transmission / reception filter through which a transmission signal and a reception signal pass.
  • the second filter is connected not only to the reception terminal 13 but also to a transmission terminal different from the transmission terminal 12.
  • the second filter may be a filter having at least a function as a reception filter.
  • the elastic wave resonator 4 in the multiplexer 1 may not include the reflectors 41 and 42.
  • the reflectors 41 and 42 may be omitted, and a 1-port elastic wave resonator may be configured by only the IDT electrode 5, or an elastic wave resonance having a plurality of ports such as a 2-port elastic wave resonator, for example. It may be a child.
  • the multiplexer 1 is not limited to the above-described duplexer, a triplexer in which three filters are connected to a common antenna common terminal, and a quad preprocessor in which four filters are connected to a common antenna common terminal. It may be a wedge. Thereby, it can respond to the several communication system from which the frequency band used differs.
  • the multiplexer 1 may have a configuration in which at least two filters are connected to a common antenna common terminal.
  • the high-frequency front end circuit 7 according to the present embodiment may include a plurality of duplexers such as the multiplexer 1 according to the present embodiment. As a result, it is possible to cope with a plurality of types of communication systems using different frequency bands.
  • the antenna common terminal 11 may be electrically connected to the antenna 9, and another electric circuit may be connected between the antenna common terminal 11 and the antenna 9.
  • an impedance matching circuit may be connected between at least one of the antenna common terminal 11 and the transmission filter 2 and between the antenna common terminal 11 and the reception filter 3.
  • An impedance matching circuit may be connected between the antenna common terminal 11 and the antenna 9.
  • the multiplexer 1; 1a includes the antenna common terminal 11, the first filter (transmission filter 2; 2a), the first 2 filters (reception filter 3).
  • the first filter is electrically connected to the antenna common terminal 11 and has a first pass band including at least a frequency band of a transmission signal output from the antenna common terminal 11.
  • the second filter is electrically connected to the antenna common terminal 11 and has a second pass band including at least the frequency band of the reception signal input from the antenna common terminal 11.
  • the first filter includes a plurality of resonators having the IDT electrode 5 (first to fourth series arm resonators 21 to 24 and first to third parallel arm resonators 25 to 27; first to third This is a ladder type filter including series arm resonators 21a to 23a and first to fourth parallel arm resonators 25a to 28a).
  • the IDT electrodes 5 of the resonators (first series arm resonator 21; first parallel arm resonator 25a) that are connected closest to the antenna common terminal 11 among the plurality of resonators in the first filter are each It has a plurality of electrode finger blocks (first to third electrode finger blocks 53 to 55; first to fifth electrode finger blocks 53 to 57) made of an assembly of electrode fingers including at least two electrode fingers. At least two electrode finger blocks among the plurality of electrode finger blocks have different electrode finger duty ratios representing the ratio of the electrode finger width W1 to the electrode finger pitch P1.
  • the IDT electrode 5 includes a plurality of electrode finger blocks (first to third electrode finger blocks 53 to 55; first to fifth electrode finger blocks 53) including two or more electrode finger blocks having different electrode finger duty ratios. To 57). Thereby, in the IDT electrode 5, an electrode finger block with a small duty ratio can be partially formed.
  • the harmonic distortion of the transmission signal can be reduced while suppressing the above. Since harmonics that wrap around the reception filter 3 can be reduced, it is possible to reduce deterioration in reception sensitivity on the reception side.
  • the plurality of electrode finger blocks include the first electrode finger block 53, the second electrode finger block 54, and the first electrode. And a third electrode finger block 55 positioned between the finger block 53 and the second electrode finger block 54.
  • the duty ratio in the third electrode finger block 55 is smaller than the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54.
  • the first electrode finger block 53 and the second electrode finger block are more than the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54.
  • the duty ratio of the third electrode finger block 55 located between the first electrode finger block 55 and the third electrode finger block 55 is smaller.
  • the plurality of electrode finger blocks include the first electrode finger block 53, the second electrode finger block 54, and the first electrode. And a third electrode finger block 55 positioned between the finger block 53 and the second electrode finger block 54.
  • the duty ratio in the third electrode finger block 55 is larger than the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54.
  • the duty ratio in the first electrode finger block 53 and the duty ratio in the second electrode finger block 54 are the same.
  • the IDT electrode 5 is provided on the piezoelectric substrate 6; 6a.
  • the 3rd electrode finger block 55 is provided in the area
  • the center position with the highest stress is included in the third electrode finger block 55. Thereby, harmonic distortion (harmonic) can be further reduced.
  • the first filter (transmission filter 2) includes a first terminal 205 from which a transmission signal is output, And a second terminal 206 to which a transmission signal is input.
  • the resonator (first series arm resonator 21) connected closest to the antenna common terminal 11 is a series arm resonator provided on a path 201 connecting the first terminal 205 and the second terminal 206. is there.
  • the first filter includes a first terminal 205 from which a transmission signal is output; And a second terminal 206 to which a transmission signal is input.
  • the resonator (first parallel arm resonator 25a) connected closest to the antenna common terminal 11 is connected in parallel between the path 201 connecting the first terminal 205 and the second terminal 206 and the ground. It is an arm resonator.
  • the high-frequency front end circuit 7 includes the multiplexer 1; 1a according to any one of the first to seventh aspects and an amplifier circuit 71.
  • the amplifier circuit 71 amplifies the transmission signal or the reception signal.
  • the communication device 8 includes the high-frequency front-end circuit 7 according to the eighth aspect and an RF signal processing circuit 81.
  • the RF signal processing circuit 81 processes a transmission signal and a reception signal.

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Abstract

製造ばらつきを抑えつつ送信信号の高調波歪を低減させる。マルチプレクサ（１）は、アンテナ共通端子（１１）と、第１のフィルタ（送信フィルタ（２））と、第２のフィルタ（受信フィルタ（３））とを備える。第１のフィルタは、ＩＤＴ電極を有する複数の共振子（第１～第４の直列腕共振子（２１）～（２４）及び第１～第３の並列腕共振子（２５）～（２７））を含むラダー型フィルタである。第１のフィルタにおける複数の共振子のうちアンテナ共通端子（１１）に最も近く接続された共振子（第１の直列腕共振子（２１））のＩＤＴ電極は、複数の電極指ブロックを有する。複数の電極指ブロックのうち少なくとも２つの電極指ブロックは、電極指のピッチに対する電極指の幅の比率を表す電極指のデューティ比が互いに異なっている。

Description

マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
　本発明は、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
　従来、ラダー型のフィルタを用いたマルチプレクサが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたマルチプレクサは、２つのフィルタを有するデュプレクサである。特許文献１に記載されたマルチプレクサは、アンテナに接続されているアンテナ端子と、送信フィルタと、受信フィルタとを備える。アンテナ端子には、送信フィルタの出力側と受信フィルタの入力側との接続点であるアンテナ共通端子を介して送信フィルタ及び受信フィルタが接続されている。
特開２０１４－６８１２３号公報
　ところで、特許文献１に記載された従来のマルチプレクサでは、上述したように、送信フィルタと受信フィルタとが共通のアンテナ共通端子に接続されているため、送信フィルタから出力された送信信号がアンテナ共通端子を介して受信フィルタに回り込んでくることがある。通常、受信フィルタの通過帯域と送信信号の周波数帯域とは異なっており、送信信号が受信フィルタに回り込んできても、受信フィルタが送信信号の通過を阻止する。
　しかしながら、送信信号に高調波歪すなわち高調波が発生した場合、送信フィルタから出力された送信信号の高調波が受信フィルタを通過する可能性がある。言い換えると、送信信号の周波数帯域が受信フィルタの通過帯域に含まれていなくても、送信信号の周波数の整数倍である高調波の周波数帯域が受信フィルタの通過帯域に含まれている場合、送信信号の高調波が受信フィルタを通過する。このため、受信側の受信感度が大きく劣化するという場合があった。
　例えば、送信信号の周波数帯域が８００［ＭＨｚ］である場合、送信信号の２次高調波の周波数は１６００［ＭＨｚ］となり、送信信号の３次高調波の周波数は２４００［ＭＨｚ］となる。受信フィルタの通過帯域が１６００［ＭＨｚ］を含む場合、送信信号の２次高調波が受信フィルタを通過し、受信フィルタの通過帯域が２４００［ＭＨｚ］を含む場合、送信信号の３次高調波が受信フィルタを通過してしまう。
　本発明は上記の点に鑑みてなされた発明であり、本発明の目的は、製造ばらつきを抑えつつ送信信号の高調波歪を低減させることができるマルチプレクサ、このマルチプレクサを備える高周波フロントエンド回路、及び、この高周波フロント回路を備える通信装置を提供することにある。
　本発明の一態様に係るマルチプレクサは、アンテナ共通端子と、第１のフィルタと、第２のフィルタとを備える。前記第１のフィルタは、前記アンテナ共通端子に電気的に接続されており、前記アンテナ共通端子から出力される送信信号の周波数帯域を少なくとも含む第１の通過帯域を有する。前記第２のフィルタは、前記アンテナ共通端子に電気的に接続されており、前記アンテナ共通端子から入力される受信信号の周波数帯域を少なくとも含む第２の通過帯域を有する。前記第２の通過帯域は、前記第１の通過帯域よりも高い。前記第１のフィルタは、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極を有する複数の共振子を含むラダー型フィルタである。前記第１のフィルタにおける前記複数の共振子のうち前記アンテナ共通端子に最も近く接続された共振子の前記ＩＤＴ電極は、各々が少なくとも２つの電極指を含む電極指の集合体からなる、複数の電極指ブロックを有する。前記複数の電極指ブロックのうち少なくとも２つの電極指ブロックは、電極指のピッチに対する電極指の幅の比率を表す電極指のデューティ比が互いに異なっている。
　本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、前記マルチプレクサと、増幅回路とを備える。前記増幅回路は、前記送信信号又は前記受信信号を増幅する。
　本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路とを備える。前記ＲＦ信号処理回路は、前記送信信号及び前記受信信号を処理する。
　本発明の上記態様に係るマルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置によれば、製造ばらつきを抑えつつ送信信号の高調波歪を低減させることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るマルチプレクサの構成図である。 図２は、同上のマルチプレクサの送信フィルタの第１の直列腕共振子におけるＩＤＴ電極の構造の模式図である。 図３Ａは、同上の第１の直列腕共振子におけるＩＤＴ電極の電極指ブロックの概略図である。図３Ｂは、同上の第１の直列腕共振子におけるＩＤＴ電極の模式図である。図３Ｃは、図３Ｂの領域Ａ１の拡大図である。図３Ｄは、図３Ｂの領域Ａ２の拡大図である。 図４は、同上の第１の直列腕共振子における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示すグラフである。 図５は、同上の送信フィルタ及び受信フィルタに用いられる弾性波共振子の断面図である。 図６は、同上の送信フィルタ及び受信フィルタに用いられる弾性波共振子の他の例の断面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置の構成図である。 図８は、本発明の一実施形態の変形例１に係るマルチプレクサの構成図である。 図９は、本発明の一実施形態の変形例２に係るマルチプレクサの送信フィルタの第１の直列腕共振子における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示すグラフである。 図１０は、本発明の一実施形態の変形例３に係るマルチプレクサの第１の並列腕共振子におけるＩＤＴ電極の電極指ブロックの概略図である。 図１１は、弾性波共振子の応力特性を示すグラフである。 図１２Ａは、電極指のデューティ比が０．４５である場合における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示すグラフである。図１２Ｂは、電極指のデューティ比が０．５０である場合における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示すグラフである。図１２Ｃは、電極指のデューティ比が０．５５である場合における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示すグラフである。
　本実施形態は、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関し、特に、複数のフィルタが共通のアンテナ共通端子に接続されているマルチプレクサ、このマルチプレクサを備える高周波フロントエンド回路、及び、この高周波フロントエンド回路を備える通信装置に関する。
　以下、本実施形態に係るマルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、図面を参照して詳細に説明する。
　（１）マルチプレクサ
　本実施形態に係るマルチプレクサ１は、図１に示すように、アンテナ共通端子１１と、送信フィルタ２（第１のフィルタ）と、受信フィルタ３（第２のフィルタ）とを備える。マルチプレクサ１は、送信端子１２と、受信端子１３とを更に備える。アンテナ共通端子１１は、送信フィルタ２の出力側と受信フィルタ３の入力側との接続点であり、アンテナ９に電気的に接続される。送信端子１２及び受信端子１３には、後述の増幅回路７１（図７参照）が電気的に接続される。
　マルチプレクサ１は、アンテナ共通端子１１から送信信号を出力し、アンテナ共通端子１１から受信信号を受け取るように構成されている。本実施形態では、受信信号の周波数帯域は、送信信号の周波数帯域よりも高い。
　送信フィルタ２は、アンテナ共通端子１１への送信信号を通過させるように構成されている帯域通過フィルタである。送信フィルタ２は、複数の共振子で構成されるラダー型フィルタであり、アンテナ共通端子１１と送信端子１２との間に電気的に接続されている。送信フィルタ２には、送信端子１２を介して送信信号が入力される。なお、送信フィルタ２は、例えば、ラダー型と縦結合型共振子とを組み合わせたラダー型フィルタであってもよい。
　送信フィルタ２は、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極５（図２参照）を有する複数の共振子を備える。より詳細には、送信フィルタ２は、図１に示すように、複数（図示例では４個）の直列腕共振子（第１～第４の直列腕共振子２１～２４）と、複数（図示例では３個）の並列腕共振子（第１～第３の並列腕共振子２５～２７）とを備える。第１～第４の直列腕共振子２１～２４は、第１の端子２０５と第２の端子２０６とを結ぶ経路２０１（アンテナ共通端子１１と送信端子１２とを結ぶ経路、直列腕）において、直列に接続されている。第１～第３の並列腕共振子２５～２７は、経路２０１とグランド電位とを結ぶ第１～第３の経路２０２～２０４に設けられている。第１～第３の並列腕共振子２５～２７は、第１～第３の経路２０２～２０４に一対一に対応して設けられている。
　送信フィルタ２は、アンテナ共通端子１１から出力される送信信号の周波数帯域を少なくとも含む第１の通過帯域を有する。送信フィルタ２では、通過帯域の損失は小さく、減衰帯域の減衰量は大きくなっている。送信フィルタ２では、第１～第４の直列腕共振子２１～２４の共振周波数のほうが第１～第３の並列腕共振子２５～２７の共振周波数よりも高くされている。したがって、送信フィルタ２において、第１～第３の並列腕共振子２５～２７の共振周波数を低域側の減衰極とし、第１～第４の直列腕共振子２１～２４の反共振周波数を高域側の減衰極とする通過帯域が形成されている。
　第１～第４の直列腕共振子２１～２４及び第１～第３の並列腕共振子２５～２７は、それぞれ弾性波共振子４により構成されている。なお、弾性波は、弾性表面波及び弾性境界波等を含む。
　弾性波共振子４は、図２に示すように、ＩＤＴ電極５と、ＩＤＴ電極５の弾性波伝搬方向Ｄ１の両側に設けられた２つの反射器４１，４２と、圧電基板６（図５参照）とを備える。圧電基板６上にＩＤＴ電極５及び反射器４１，４２が設けられていることにより、１ポート型の弾性波共振子が構成される。なお、圧電基板６上に構成される弾性波共振子は、１ポート型の弾性波共振子には限定されず、例えば２ポート型の弾性波共振子等、複数のポートを有する弾性波共振子であってもよい。
　ＩＤＴ電極５は、図２に示すように、複数の電極指５１１を有する第１の電極５１と、複数の電極指５２１を有する第２の電極５２とを有し、圧電基板６上に設けられている。第１の電極５１の電極指５１１及び第２の電極５２の複数の電極指５２１は、互いに間挿し合っている。
　受信フィルタ３は、図１に示すように、アンテナ９からの受信信号を通過させるように構成されている帯域通過フィルタである。受信フィルタ３は、送信フィルタ２と同様に、複数の共振子で構成されるラダー型フィルタであり、アンテナ共通端子１１と受信端子１３との間に電気的に接続されている。受信フィルタ３には、アンテナ９で受信される受信信号がアンテナ共通端子１１を介して入力される。なお、受信フィルタ３は、ラダー型フィルタには限定されない。受信フィルタ３は、例えば、縦結合型共振子のフィルタであってもよいし、ラダー型と縦結合型共振子とを組み合わせたフィルタであってもよい。
　受信フィルタ３は、アンテナ共通端子１１から入力される受信信号の周波数帯域を少なくとも含む第２の通過帯域を有する。上述したように、受信信号の周波数帯域が送信信号の周波数帯域よりも高いため、受信フィルタ３の通過帯域は、送信フィルタ２の通過帯域よりも高くなるように設計されている。受信フィルタ３では、通過帯域の損失は小さく、減衰帯域の減衰量は大きくなっている。
　ところで、送信信号が共振子を通過するときに、送信信号の高調波歪が発生する。この高調波歪は、出力側に他の共振子が存在する場合、当該他の共振子がフィルタとして機能するため、減衰される。しかしながら、出力側に他の共振子が存在しない場合、高調波歪が減衰されない。
　このため、上記のような構成のマルチプレクサ１においては、送信フィルタ２の複数の共振子のうちアンテナ共通端子１１に最も近く接続された第１の直列腕共振子２１が、送信信号の高調波歪が発生する最大原因となる。一方、第２～第４の直列腕共振子２２～２４は、アンテナ共通端子１１との間に他の共振子が接続されているため、上記他の共振子がフィルタとして機能し、高調波歪を減衰させる。第１～第３の並列腕共振子２５～２７についても同様であり、アンテナ共通端子１１との間に他の共振子が接続されているため、上記他の共振子がフィルタとして機能し、高調波歪を減衰させる。一方、第１の直列腕共振子２１は、アンテナ共通端子１１との間に他の共振子が存在しないため、第１の直列腕共振子２１で発生した高調波歪を減衰させにくい。ここで、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子とは、当該共振子とアンテナ共通端子１１との間に他の共振子が電気的に接続されていない共振子をいう。つまり、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子とは、他の共振子を介さずにアンテナ共通端子１１に接続されている共振子をいう。
　そこで、本実施形態では、図１に示す送信フィルタ２の複数の共振子（第１～第４の直列腕共振子２１～２４及び第１～第３の並列腕共振子２５～２７）のうちアンテナ共通端子１１に最も近く接続された第１の直列腕共振子２１のＩＤＴ電極５には、以下の特徴を持たせている。具体的には、ＩＤＴ電極５は複数の電極指ブロックを有する。そして、複数の電極指ブロックは、電極指のデューティ比が互いに異なる２以上の電極指ブロックを有する。なお、電極指ブロックとは、複数の電極指５１１及び複数の電極指５２１のうち２以上の電極指の集合体をいう。複数の電極指５１１及び複数の電極指５２１は、複数の集合体に区分けされており、複数の集合体のそれぞれが電極指ブロックとなる。このような構成にすることにより、後述するように、送信信号の高調波歪を低減させることができる。それを以下で説明する。
　図３Ａに示すように、第１の直列腕共振子２１のＩＤＴ電極５は、複数の電極指ブロックとして、第１の電極指ブロック５３と、第２の電極指ブロック５４と、第３の電極指ブロック５５とを有する。第３の電極指ブロック５５は、弾性波伝搬方向Ｄ１において、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間に設けられている。言い換えると、第３の電極指ブロック５５が設けられている領域は、第１の電極指ブロック５３が設けられている領域と第２の電極指ブロック５４が設けられている領域との間に位置している。ここで、ＩＤＴ電極５が設けられている領域とは、弾性波伝搬方向Ｄ１において、ＩＤＴ電極５のうち最も端にある２つの電極指で挟まれた領域をいう。言い換えると、ＩＤＴ電極５が設けられている領域は、弾性波伝搬方向Ｄ１における外周が、ＩＤＴ電極５の複数の電極指５１１，５２１のうち、両端に設けられている２つの電極指の外縁となる領域である。弾性波伝搬方向Ｄ１は、電極指５１１，５２１の長さ方向（長手方向）に直交する方向である。言い換えると、弾性波伝搬方向Ｄ１は、圧電基板６（図５参照）上において複数の電極指５１１（図２参照）及び複数の電極指５２１（図２参照）が並んでいる方向である。また、弾性波伝搬方向Ｄ１は、ＩＤＴ電極５と２つの反射器４１，４２とが並んでいる方向でもある。
　本実施形態では、ＩＤＴ電極５が設けられている領域において、第１の電極指ブロック５３が設けられている領域と第２の電極指ブロック５４が設けられている領域とは、弾性波伝搬方向Ｄ１で中心位置に対して対称となるように形成されている。また、第３の電極指ブロック５５が形成されている領域は、弾性波伝搬方向Ｄ１の中心位置に対して対称となるように形成されている。なお、上記中心位置とは、ＩＤＴ電極５が設けられている領域のうち、弾性波伝搬方向Ｄ１において両端からの距離が等しい位置をいう。また、上記中心位置は、ＩＤＴ電極５の電極指の総数が奇数である場合、一端から数えて電極指の総数の２分の１番目となる電極指の位置をいう。ＩＤＴ電極５の電極指の総数が偶数である場合、一端から数えて電極指の総数の２分の１番目となる電極指と上記総数の２分の１＋１番目となる電極指との中間位置をいう。
　本実施形態では、第３の電極指ブロック５５は、圧電基板６のうちＩＤＴ電極５が設けられている領域における弾性波伝搬方向Ｄ１（複数の電極指が並んでいる方向）の中心位置を含む領域に設けられている。
　上述した第３の電極指ブロック５５における電極指のデューティ比は、図３Ｂ～図３Ｄに示すように、第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比及び第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比と異なっている。これにより、送信信号の高調波歪を低減させることができる。なお、電極指のデューティ比は、電極指のピッチＰ１に対する電極指の幅Ｗ１の比率を表す（図２参照）。つまり、電極指のデューティ比は、電極指の幅Ｗ１を電極指のピッチＰ１で除して得られる値である。電極指のピッチＰ１とは、電極指５１１，５２１が延びている方向（長さ方向）と直交する方向（弾性波伝搬方向Ｄ１）において互いに異なる電位を有して隣接する電極指５１１，５２１間の間隔をいう。電極指の幅Ｗ１とは、圧電基板６（図５参照）上において電極指５１１，５２１が延びている方向と直交する方向（弾性波伝搬方向Ｄ１）に沿う電極指の寸法である。
　ところで、弾性波共振子４におけるＩＤＴ電極５が設けられている領域では、図１１に示すように、中央部分のほうが両端部分よりも応力が大きい。このため、中央部分のほうが両端部分よりも送信信号の高調波歪が発生しやすい。
　さらに、ＩＤＴ電極５における電極指のデューティ比が小さいほど、送信信号の高調波歪が小さくなる。図１２Ａは、電極指のデューティ比が０．４５である場合の３次高調波を示し、図１２Ｂは、電極指のデューティ比が０．５０である場合の３次高調波を示し、図１２Ｃは、電極指のデューティ比が０．５５である場合の３次高調波を示す。図１２Ａ～図１２Ｃに示すように、電極指のデューティ比が小さいほど、３次高調波が小さくなるといえる。
　一方、弾性波共振子４のＩＤＴ電極５において、電極指の幅が小さくなると、ＩＤＴ電極５を形成する際の製造ばらつきが大きくなる傾向がある。電極指のピッチＰ１が一定である場合、電極指のデューティ比が小さくなるほど、製造ばらつきが大きくなる傾向がある。
　本実施形態では、図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、第３の電極指ブロック５５における電極指のデューティ比は、第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比及び第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比よりも小さい。応力が比較的大きい第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比を、応力が比較的小さい第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比よりも小さくしている。第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比と第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比とは、同じであることが好ましい。第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比は、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比の０．９０倍以上０．９４倍以下であることが好ましい。また、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比も第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比も第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比も０．４０以上０．５５以下であることが好ましく、０．４５以上０．５０以下であることがより好ましい。図３Ｃは、第１の電極指ブロック５３のデューティ比（電極指の幅Ｗ１１／電極指のピッチＰ１）を示し、図３Ｄは、第３の電極指ブロック５５のデューティ比（電極指の幅Ｗ１２／電極指のピッチＰ１）を示している。なお、図３Ｃ及び図３Ｄは、第１の電極指ブロック５３と第３の電極指ブロック５５とにおける電極指のデューティ比の差を明確にするために強調して示している。
　次に、第１の直列腕共振子２１において第１の電極指ブロック５３及び第２の電極指ブロック５４と第３の電極指ブロック５５とで電極指のデューティ比を変えた場合の一例について、図４を用いて説明する。図４の実線は、本実施形態の第１の直列腕共振子２１における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示し、図４の破線は、比較例の直列腕共振子における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示す。本実施形態の第１の直列腕共振子２１では、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比を０．５０とし、第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比を０．４５とする。また、第１の電極指ブロック５３における電極指の対数及び第２の電極指ブロック５４における電極指の対数をそれぞれ１５ずつとし、第３の電極指ブロック５５における電極指の対数も１５とする。一方、比較例の直列腕共振子では、全ての電極指のデューティ比を０．５とする。本実施形態及び比較例のいずれにおいても、送信信号の周波数帯域は、７８０［ＭＨｚ］～８５０［ＭＨｚ］である。このため、送信信号の３次高調波の周波数帯域は、２３４０［ＭＨｚ］～２５５０［ＭＨｚ］となる。
　図４に示すように、本実施形態（図４の実線）のほうが比較例（図４の破線）よりも、送信信号の３次高調波の強度が低減している。特に、２４００［ＭＨｚ］～２５３０［ＭＨｚ］の周波数帯域において、本実施形態のほうが比較例よりも３次高調波が低減している。３次高調波の最大強度についても、比較例では－９３．４５［ｄＢｍ］であるのに対し、本実施形態では－９６．７１［ｄＢｍ］であり、本実施形態のほうが比較例よりも低い。
　次に、本実施形態の送信フィルタ２及び受信フィルタ３の弾性波共振子の構造について、図５を用いて説明する。図５に示すように、送信フィルタ２及び受信フィルタ３を構成する圧電基板６は、全体が圧電性を有する基板である。つまり、圧電基板６は、圧電体層のみからなる基板である。圧電基板６の表面には、電極膜６４が形成されている。
　なお、本実施形態の送信フィルタ２及び受信フィルタ３の弾性波共振子では、圧電基板は、全体が圧電性を有する基板には限定されず、少なくとも表面に圧電性を有する基板であってもよい。
　本実施形態の送信フィルタ２及び受信フィルタ３の弾性波共振子の他の例の構造について、図６を用いて説明する。図６に示すように、送信フィルタ２及び受信フィルタ３を構成する圧電基板６ａは、例えば、高音速支持基板６１と低音速膜６２と圧電膜６３とがこの順で積層された積層構造である。
　圧電膜６３は、例えば、５０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３圧電単結晶又は圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸から５０°回転した軸を法線とする面で切断したタンタル酸リチウム単結晶、又はセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性波が伝搬する単結晶又はセラミックス）からなる。圧電膜６３の厚みは、例えば、ＩＤＴ電極５の電極指のピッチＰ１（図２参照）で定まる波長をλとしたときに、３．５λ以下である。
　高音速支持基板６１は、低音速膜６２、圧電膜６３及び電極膜６４（ＩＤＴ電極５、反射器４１，４２）を支持する基板である。高音速支持基板６１は、さらに、圧電膜６３を伝搬する表面波及び境界波等の弾性波よりも、高音速支持基板６１中のバルク波の音速が高速となる基板である。高音速支持基板６１は、弾性波を圧電膜６３及び低音速膜６２が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板６１よりも下方に漏れないように機能する。高音速支持基板６１は、例えば、シリコン基板であり、高音速支持基板６１の厚みは、例えば１２０［μｍ］である。
　低音速膜６２は、圧電膜６３を伝搬する弾性波よりも、低音速膜６２中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電膜６３と高音速支持基板６１との間に配置されている。この構造と、弾性波が本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中するという性質とにより、弾性波エネルギーのＩＤＴ電極５外への漏れを抑制することができる。低音速膜６２は、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜であり、低音速膜６２の厚みは、例えば６７０［ｎｍ］である。
　この積層構造によれば、圧電基板６を単層で使用している構造と比較して、共振周波数及び反共振周波数におけるＱ値を大幅に高めることが可能となる。すなわち、この積層構造により、Ｑ値が高い弾性波共振子４を構成し得るので、当該弾性波共振子４を用いて、挿入損失が小さいフィルタを構成することが可能となる。
　なお、高音速支持基板６１は、支持基板と高音速膜とが積層された構造であってもよい。高音速膜は、圧電膜６３を伝搬する表面波及び境界波等の弾性波よりも、伝搬するバルク波の音速が高速となる膜である。高音速支持基板が支持基板と高音速膜との積層構造である場合、支持基板は、サファイア、リチウムタンタレート、リチュウムニオベイト、水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、ガラス等の誘電体又はシリコン、窒化ガリウム等の半導体及び樹脂基板等を用いることができる。また、高音速膜は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ（Diamond-like Carbon）膜若しくはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、又は、上記材料の混合物を主成分とする媒質等、様々な高音速材料を用いることができる。
　（２）高周波フロントエンド回路及び通信装置
　次に、本実施形態に係るマルチプレクサ１を備える高周波フロントエンド回路７及び通信装置８について、図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る通信装置８は、図７に示すように、高周波フロントエンド回路７と、ＲＦ信号処理回路８１と、ベースバンド信号処理回路８２とを備える。
　高周波フロントエンド回路７は、マルチプレクサ１と、送信信号及び受信信号を増幅する増幅回路７１とを備える。増幅回路７１は、パワーアンプ回路７２と、ローノイズアンプ回路７３とを備える。
　パワーアンプ回路７２は、ＲＦ信号処理回路８１から出力された高周波の送信信号を増幅し、増幅した送信信号をマルチプレクサ１の送信フィルタ２へ出力する。
　ローノイズアンプ回路７３は、マルチプレクサ１の受信フィルタ３から出力された高周波の受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＲＦ信号処理回路８１へ出力する。
　ＲＦ信号処理回路８１は、例えばＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）であり、送信信号及び受信信号を含む高周波信号に対する信号処理を行う。ＲＦ信号処理回路８１は、ローノイズアンプ回路７３から出力された高周波の受信信号をダウンコンバートなどの信号処理を行い、信号処理が行われた受信信号をベースバンド信号処理回路８２へ出力する。また、ＲＦ信号処理回路８１は、ベースバンド信号処理回路８２から出力された送信信号をアップコンバートなどの信号処理を行い、信号処理が行われた送信信号をパワーアンプ回路７２へ出力する。
　ベースバンド信号処理回路８２は、例えばＢＢＩＣ（Baseband Integrated Circuit）
であり、外部からの送信信号及びＲＦ信号処理回路８１からの受信信号のそれぞれに対する所定の信号処理を行う。
　（３）通信装置の動作
　次に、本実施形態に係る通信装置８の動作について、図７を参照して説明する。
　まず、ベースバンド信号処理回路８２にベースバンド信号からなる送信信号が入力されると、ベースバンド信号処理回路８２は、送信信号に対して所定の信号処理を行い、信号処理が行われた送信信号をＲＦ信号処理回路８１へ出力する。ＲＦ信号処理回路８１は、ベースバンド信号処理回路８２からの送信信号に対する信号処理を行い、信号処理が行われた送信信号を高周波フロントエンド回路７のパワーアンプ回路７２へ出力する。パワーアンプ回路７２は、ＲＦ信号処理回路８１からの送信信号を増幅し、増幅された送信信号をマルチプレクサ１の送信フィルタ２へ出力する。
　送信フィルタ２は、パワーアンプ回路７２からの送信信号において、通過帯域の周波数成分を通過させる。送信フィルタ２においてアンテナ共通端子１１に最も近く接続された第１の直列腕共振子２１（図１参照）では、複数の電極指ブロック（第１～第３の電極指ブロック５３～５５）が形成されている。第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比が第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比よりも小さいから、送信信号の高調波歪（高調波）を低減させることができる。送信フィルタ２から出力された送信信号は、アンテナ共通端子１１を通ってアンテナ９に到達し、アンテナ９から電波として送信される。一方、送信フィルタ２と受信フィルタ３とが共通のアンテナ共通端子１１に接続されているため、送信フィルタ２から出力された送信信号は、アンテナ共通端子１１を通ってアンテナ９に到達するだけではなく、受信フィルタ３にも回り込む。
　送信信号の周波数帯域が受信フィルタ３の通過帯域に含まれていないため、受信フィルタ３は、送信フィルタ２から回り込んできた送信信号の通過を阻止する。また、送信信号の高調波も小さいため、受信側の受信感度への影響も小さい。
　アンテナ９からの受信信号は受信フィルタ３を通過する。ローノイズアンプ回路７３は、受信フィルタ３から出力された受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＲＦ信号処理回路８１へ出力する。ＲＦ信号処理回路８１は、ローノイズアンプ回路７３からの受信信号に対する所定の信号処理を行い、さらに、ベースバンド信号処理回路８２は、ＲＦ信号処理回路８１からの受信信号に対する所定の信号処理を行う。
　（４）変形例
　本実施形態では、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子が直列腕共振子である場合について説明したが、変形例１として、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子が並列腕共振子であってもよい。図８に示すように、変形例１に係るマルチプレクサ１ａは、送信フィルタ２ａを備える。送信フィルタ２ａは、複数（図示例では３個）の直列腕共振子（第１～第３の直列腕共振子２１ａ～２３ａ）と、複数（図示例では４個）の並列腕共振子（第１～第４の並列腕共振子２５ａ～２８ａ）とを備える。
　変形例１では、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子が第１の並列腕共振子２５ａであるから、第１の並列腕共振子２５ａのＩＤＴ電極５が、異なるデューティ比を有する複数の電極指ブロックを有する。第１の並列腕共振子２５ａにおける複数の電極指ブロックの構成は、本実施形態の第１の直列腕共振子２１における複数の電極指ブロックと同様であってもよいし、異なっていてもよい。
　また、第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比及び第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比と第３の電極指ブロック５５における電極指のデューティ比との大小関係は、本実施形態の大小関係には限定されない。変形例２として、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比のほうが第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比よりも小さくてもよい。
　変形例２の第１の直列腕共振子２１の場合について、図９を用いて説明する。図９の実線は、変形例２の第１の直列腕共振子２１における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示し、図９の破線は、比較例の直列腕共振子における送信信号の３次高調波の強度の周波数特性を示す。変形例２の第１の直列腕共振子２１では、例えば、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比を０．４５とし、第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比を０．５０とする。また、第１の電極指ブロック５３の対数及び第２の電極指ブロック５４の対数をそれぞれ７．５ずつとし、第３の電極指ブロック５５の対数を３１とする。一方、比較例の直列腕共振子では、全ての電極指のデューティ比を０．５０とする。変形例２及び比較例のいずれにおいても、送信信号の周波数は、７８０［ＭＨｚ］～８５０［ＭＨｚ］である。このため、送信信号の３次高調波の周波数帯域は、２３４０［ＭＨｚ］～２５５０［ＭＨｚ］となる。
　図９に示すように、変形例２（図９の実線）においても、比較例（図９の破線）よりも、送信信号の３次高調波の強度が低減している。３次高調波の最大強度についても、比較例では－９３．４５［ｄＢｍ］であるのに対し、変形例２では－９５．４０［ｄＢｍ］であり、変形例２のほうが比較例よりも低い。
　変形例３として、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された弾性波共振子４の複数の電極指ブロックにおいて、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間に存在する電極指ブロックは１個には限定されない。図１０に示すように、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間には、第３の電極指ブロック５５と、第４の電極指ブロック５６と、第５の電極指ブロック５７とが存在していてもよい。第４の電極指ブロック５６におけるデューティ比は、第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比及び第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、第４の電極指ブロック５６におけるデューティ比は、第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。第５の電極指ブロック５７におけるデューティ比は、第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比及び第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、第５の電極指ブロック５７におけるデューティ比は、第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。さらに、第４の電極指ブロック５６におけるデューティ比と第５の電極指ブロック５７におけるデューティ比とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間には、４以上の電極指ブロックが存在していてもよい。
　なお、ＩＤＴ電極５が設けられている領域において、第１の電極指ブロック５３が設けられている領域と第２の電極指ブロック５４が設けられている領域とは、弾性波伝搬方向Ｄ１で中心位置に対して対称となるように形成されていなくてもよい。また、第３の電極指ブロック５５が設けられている領域は、弾性波伝搬方向Ｄ１の中心位置に対して対称となるように形成されていなくてもよい。例えば、第３の電極指ブロック５５は、弾性波伝搬方向Ｄ１においてＩＤＴ電極５の中心位置を含む領域に設けられていることには限定されない。第３の電極指ブロック５５は、弾性波伝搬方向Ｄ１において上記中心位置を含まない領域に設けられていてもよい。
　第１の電極指ブロック５３における電極指のデューティ比と第２の電極指ブロック５４における電極指のデューティ比とは、同じであることには限定されず、異なっていてもよい。
　本実施形態では、第１のフィルタとして送信フィルタ２を適用しているが、第１のフィルタは、送信フィルタ２には限定されない。例えば、第１のフィルタは、送信信号及び受信信号が通過する送受信フィルタであってもよい。第１のフィルタが送受信フィルタである場合、第１のフィルタは、送信端子１２だけではなく、受信端子１３とは異なる受信端子にも接続される。要するに、第１のフィルタは、少なくとも送信フィルタとしての機能を有するフィルタであればよい。
　本実施形態では、第２のフィルタとして受信フィルタ３を適用しているが、第２のフィルタは、受信フィルタ３には限定されない。例えば、第２のフィルタは、送信信号及び受信信号が通過する送受信フィルタであってもよい。第２のフィルタが送受信フィルタである場合、第２のフィルタは、受信端子１３だけではなく、送信端子１２とは異なる送信端子にも接続される。要するに、第２のフィルタは、少なくとも受信フィルタとしての機能を有するフィルタであればよい。
　マルチプレクサ１における弾性波共振子４は、反射器４１，４２を備えていなくてもよい。反射器４１，４２を省略して、ＩＤＴ電極５のみで１ポート型の弾性波共振子を構成してもよいし、例えば２ポート型の弾性波共振子等、複数のポートを有する弾性波共振子であってもよい。
　本実施形態に係るマルチプレクサ１は、上述したデュプレクサには限定されず、３つのフィルタが共通のアンテナ共通端子に接続されているトリプレクサ、４つのフィルタが共通のアンテナ共通端子に接続されているクワッドプレクサなどであってもよい。これにより、使用される周波数帯域が異なる複数の通信方式に対応することができる。要するに、マルチプレクサ１は、少なくとも２つのフィルタが共通のアンテナ共通端子に接続されている構成であればよい。
　また、本実施形態に係る高周波フロントエンド回路７は、本実施形態に係るマルチプレクサ１のようなデュプレクサを複数個備えてもよい。これにより、使用される周波数帯域が異なる複数種の通信方式に対応することができる。
　なお、アンテナ共通端子１１は、アンテナ９と電気的に接続されていればよく、アンテナ共通端子１１とアンテナ９との間に他の電気回路が接続されていてもよい。例えば、アンテナ共通端子１１と送信フィルタ２との間及びアンテナ共通端子１１と受信フィルタ３との間の少なくとも一方に、インピーダンス整合回路が接続されていてもよい。また、アンテナ共通端子１１とアンテナ９との間にインピーダンス整合回路が接続されていてもよい。
　（５）効果
　以上述べた実施形態から明らかなように、本発明の第１の態様に係るマルチプレクサ１；１ａは、アンテナ共通端子１１と、第１のフィルタ（送信フィルタ２；２ａ）と、第２のフィルタ（受信フィルタ３）とを備える。第１のフィルタは、アンテナ共通端子１１に電気的に接続されており、アンテナ共通端子１１から出力される送信信号の周波数帯域を少なくとも含む第１の通過帯域を有する。第２のフィルタは、アンテナ共通端子１１に電気的に接続されており、アンテナ共通端子１１から入力される受信信号の周波数帯域を少なくとも含む第２の通過帯域を有する。第１のフィルタは、ＩＤＴ電極５を有する複数の共振子（第１～第４の直列腕共振子２１～２４及び第１～第３の並列腕共振子２５～２７；第１～第３の直列腕共振子２１ａ～２３ａ及び第１～第４の並列腕共振子２５ａ～２８ａ）を含むラダー型フィルタである。第１のフィルタにおける複数の共振子のうちアンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子（第１の直列腕共振子２１；第１の並列腕共振子２５ａ）のＩＤＴ電極５は、各々が少なくとも２つの電極指を含む電極指の集合体からなる、複数の電極指ブロック（第１～第３の電極指ブロック５３～５５；第１～第５の電極指ブロック５３～５７）を有する。複数の電極指ブロックのうち少なくとも２つの電極指ブロックは、電極指のピッチＰ１に対する電極指の幅Ｗ１の比率を表す電極指のデューティ比が互いに異なっている。
　第１の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、複数の共振子のうちアンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子（第１の直列腕共振子２１；第１の並列腕共振子２５ａ）のＩＤＴ電極５が、電極指のデューティ比が互いに異なる２以上の電極指ブロックを含む複数の電極指ブロック（第１～第３の電極指ブロック５３～５５；第１～第５の電極指ブロック５３～５７）を有する。これにより、ＩＤＴ電極５においてデューティ比の小さい電極指ブロックを部分的に形成することができる。その結果、第１のフィルタを送信フィルタ２として用いる場合、電極指のデューティ比が全て同じであるＩＤＴ電極に比べて、アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子におけるＩＤＴ電極５の製造ばらつきを抑えつつ、送信信号の高調波歪を低減させることができる。受信フィルタ３に回り込む高調波を低減させることができるので、受信側の受信感度の劣化も低減させることができる。
　本発明の第２の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、第１の態様において、複数の電極指ブロックは、第１の電極指ブロック５３と、第２の電極指ブロック５４と、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間に位置する第３の電極指ブロック５５と、を含む。第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比は、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比よりも小さい。
　第２の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比よりも、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間に位置する第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比のほうが小さい。これにより、ＩＤＴ電極５が設けられている領域のうち応力の高い中央領域において電極指のデューティ比を小さくすることができるので、送信信号の高調波歪（高調波）をより低減させることができる。
　本発明の第３の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、第１の態様において、複数の電極指ブロックは、第１の電極指ブロック５３と、第２の電極指ブロック５４と、第１の電極指ブロック５３と第２の電極指ブロック５４との間に位置する第３の電極指ブロック５５と、を含む。第３の電極指ブロック５５におけるデューティ比は、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比及び第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比よりも大きい。
　本発明の第４の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、第２又は３の態様において、第１の電極指ブロック５３におけるデューティ比と第２の電極指ブロック５４におけるデューティ比とは同じである。
　本発明の第５の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、第２～４の態様のいずれか１つにおいて、ＩＤＴ電極５は、圧電基板６；６ａ上に設けられている。第３の電極指ブロック５５は、圧電基板６；６ａのうちＩＤＴ電極５が設けられている領域における複数の電極指が並んでいる方向の中心位置を含む領域に設けられている。
　第５の態様に係るマルチプレクサ１；１ａでは、最も応力の高い中心位置が第３の電極指ブロック５５に含まれている。これにより、高調波歪（高調波）を更に低減させることができる。
　本発明の第６の態様に係るマルチプレクサ１では、第１～５の態様のいずれか１つにおいて、第１のフィルタ（送信フィルタ２）は、送信信号が出力される第１の端子２０５と、送信信号が入力される第２の端子２０６とを更に含む。アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子（第１の直列腕共振子２１）は、第１の端子２０５と第２の端子２０６とを結ぶ経路２０１上に設けられた直列腕共振子である。
　本発明の第７の態様に係るマルチプレクサ１ａでは、第１～５の態様のいずれか１つにおいて、第１のフィルタ（送信フィルタ２ａ）は、送信信号が出力される第１の端子２０５と、送信信号が入力される第２の端子２０６とを更に含む。アンテナ共通端子１１に最も近く接続された共振子（第１の並列腕共振子２５ａ）は、第１の端子２０５と第２の端子２０６とを結ぶ経路２０１とグランドとの間に設けられた並列腕共振子である。
　本発明の第８の態様に係る高周波フロントエンド回路７は、第１～第７の態様のいずれか１つのマルチプレクサ１；１ａと、増幅回路７１とを備える。増幅回路７１は、送信信号又は受信信号を増幅する。
　本発明の第９の態様に係る通信装置８は、第８の態様の高周波フロントエンド回路７と、ＲＦ信号処理回路８１とを備える。ＲＦ信号処理回路８１は、送信信号及び受信信号を処理する。
　１，１ａ　マルチプレクサ
　１１　アンテナ共通端子
　２，２ａ　送信フィルタ（第１のフィルタ）
　２０１　経路
　２１　第１の直列腕共振子（アンテナ共通端子に最も近く接続された共振子）
　２１ａ　第１の直列腕共振子（共振子）
　２２，２２ａ　第２の直列腕共振子（共振子）
　２３，２３ａ　第３の直列腕共振子（共振子）
　２４　第４の直列腕共振子（共振子）
　２５　第１の並列腕共振子（共振子）
　２５ａ　第１の並列腕共振子（アンテナ共通端子に最も近く接続された共振子）
　２６，２６ａ　第２の並列腕共振子（共振子）
　２７，２７ａ　第３の並列腕共振子（共振子）
　２８ａ　第４の並列腕共振子（共振子）
　３　受信フィルタ（第２のフィルタ）
　５　ＩＤＴ電極
　５３　第１の電極指ブロック（電極指ブロック）
　５４　第２の電極指ブロック（電極指ブロック）
　５５　第３の電極指ブロック（電極指ブロック）
　５６　第４の電極指ブロック（電極指ブロック）
　５７　第５の電極指ブロック（電極指ブロック）
　６，６ａ　圧電基板
　７　高周波フロントエンド回路
　７１　増幅回路
　８　通信装置
　８１　ＲＦ信号処理回路
　９　アンテナ
　Ｐ１　電極指のピッチ
　Ｗ１　電極指の幅

Claims (9)

  1. 　アンテナ共通端子と、
    　前記アンテナ共通端子に電気的に接続されており前記アンテナ共通端子から出力される送信信号の周波数帯域を少なくとも含む第１の通過帯域を有する第１のフィルタと、
    　前記アンテナ共通端子に電気的に接続されており前記アンテナ共通端子から入力される受信信号の周波数帯域を少なくとも含む第２の通過帯域を有する第２のフィルタと、
    を備え、
    　前記第２の通過帯域は、前記第１の通過帯域よりも高く、
    　前記第１のフィルタは、ＩＤＴ電極を有する複数の共振子を含むラダー型フィルタであり、
    　前記第１のフィルタにおける前記複数の共振子のうち前記アンテナ共通端子に最も近く接続された共振子の前記ＩＤＴ電極は、各々が少なくとも２つの電極指を含む電極指の集合体からなる、複数の電極指ブロックを有し、
    　前記複数の電極指ブロックのうち少なくとも２つの電極指ブロックは、電極指のピッチに対する電極指の幅の比率を表す電極指のデューティ比が互いに異なっている
    ことを特徴とするマルチプレクサ。
  2. 　前記複数の電極指ブロックは、
    　　第１の電極指ブロックと、
    　　第２の電極指ブロックと、
    　　前記第１の電極指ブロックと前記第２の電極指ブロックとの間に位置する第３の電極指ブロックと、
    　を含み、
    　前記第３の電極指ブロックにおける前記デューティ比は、前記第１の電極指ブロックにおける前記デューティ比及び前記第２の電極指ブロックにおける前記デューティ比よりも小さい
    　ことを特徴とする請求項１に記載のマルチプレクサ。
  3. 　前記複数の電極指ブロックは、
    　　第１の電極指ブロックと、
    　　第２の電極指ブロックと、
    　　前記第１の電極指ブロックと前記第２の電極指ブロックとの間に位置する第３の電極指ブロックと、
    　を含み、
    　前記第３の電極指ブロックにおける前記デューティ比は、前記第１の電極指ブロックにおける前記デューティ比及び前記第２の電極指ブロックにおける前記デューティ比よりも大きい
    　ことを特徴とする請求項１に記載のマルチプレクサ。
  4. 　前記第１の電極指ブロックにおける前記デューティ比と前記第２の電極指ブロックにおける前記デューティ比とは同じであることを特徴とする請求項２又は３に記載のマルチプレクサ。
  5. 　前記ＩＤＴ電極は、圧電基板上に設けられており、
    　前記第３の電極指ブロックは、前記圧電基板のうち前記ＩＤＴ電極が設けられている領域における複数の電極指が並んでいる方向の中心位置を含む領域に設けられている
    　ことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  6. 　前記第１のフィルタは、
    　前記送信信号が出力される第１の端子と、
    　前記送信信号が入力される第２の端子とを更に含み、
    　前記アンテナ共通端子に最も近く接続された前記共振子は、前記第１の端子と前記第２の端子とを結ぶ経路上に設けられた直列腕共振子である
    　ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  7. 　前記第１のフィルタは、
    　前記送信信号が出力される第１の端子と、
    　前記送信信号が入力される第２の端子とを更に含み、
    　前記アンテナ共通端子に最も近く接続された前記共振子は、前記第１の端子と前記第２の端子とを結ぶ経路とグランドとの間に設けられた並列腕共振子である
    　ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
    　前記送信信号又は前記受信信号を増幅する増幅回路とを備える
    　ことを特徴とする高周波フロントエンド回路。
  9. 　請求項８に記載の高周波フロントエンド回路と、
    　前記送信信号及び前記受信信号を処理するＲＦ信号処理回路とを備える
    　ことを特徴とする通信装置。
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