WO2018212105A1 - マルチプレクサ、送信装置および受信装置 - Google Patents

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WO2018212105A1
WO2018212105A1 PCT/JP2018/018406 JP2018018406W WO2018212105A1 WO 2018212105 A1 WO2018212105 A1 WO 2018212105A1 JP 2018018406 W JP2018018406 W JP 2018018406W WO 2018212105 A1 WO2018212105 A1 WO 2018212105A1
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inductance element
terminal
transmission
acoustic wave
filter
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PCT/JP2018/018406
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English (en)
French (fr)
Inventor
憲良 太田
努 ▲高▼井
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72Networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/50Circuits using different frequencies for the two directions of communication

Definitions

  • the present invention relates to a multiplexer including an acoustic wave filter, a transmission device, and a reception device.
  • Recent mobile phones are required to support a plurality of frequency bands and a plurality of wireless systems, so-called multiband and multimode, in one terminal.
  • a multiplexer for demultiplexing a high-frequency signal having a plurality of radio carrier frequencies is arranged immediately below one antenna.
  • the plurality of band pass filters constituting the multiplexer an elastic wave filter characterized by low loss in the pass band and steepness of pass characteristics around the pass band is used (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a surface acoustic wave device (SAW duplexer) having a configuration in which a plurality of surface acoustic wave filters are connected.
  • SAW duplexer an inductance element for improving attenuation characteristics outside the pass band of the filter is connected between the parallel arm resonator in each filter circuit and the ground.
  • the antenna element is connected in common between the path between the common connection terminal of the surface acoustic wave filter for reception and the surface acoustic wave filter for transmission and the antenna element and the ground.
  • An inductance element for impedance matching with the terminal is connected. With this inductance element, the complex impedance of the surface acoustic wave filter viewed from the antenna terminal to which a plurality of capacitive surface acoustic wave filters are connected can be brought close to the characteristic impedance. Thereby, in the SAW duplexer, the deterioration of the insertion loss is suppressed.
  • the inductance element connected to the parallel arm resonator closest to the common connection terminal is the reflection characteristic of the filter.
  • the inductance value of the inductance element is large.
  • the resonance characteristic of the circuit in which the parallel arm resonator and the inductance element are connected in series is increased.
  • the reflective characteristic in the high band side outside a filter pass band in the common connection terminal side deteriorates.
  • filters other than the said filter there exists a subject that insertion loss deteriorates.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multiplexer capable of improving the reflection characteristics or insertion loss of each filter.
  • a multiplexer is a multiplexer that transmits and receives a plurality of high-frequency signals via an antenna element, and is connected to a common connection terminal and the common connection terminal, respectively.
  • a plurality of acoustic wave filters having different pass bands, a first inductance element having one end connected to a connection path connecting the common connection terminal and the antenna element, and one end connected to the other end of the first inductance element
  • a second inductance element having the other end connected to a reference terminal
  • each of the plurality of acoustic wave filters includes a series arm resonator connected between an input terminal and an output terminal, and the input
  • a parallel arm resonator connected between a connection path connecting a terminal and the output terminal and a reference terminal;
  • one acoustic wave filter has at least one parallel arm resonator between a connection path connecting the input terminal and the output terminal and a reference terminal, and the one acoustic
  • At least one of the parallel arm resonators includes a third inductance element connected in series to the other end opposite to one end connected to a connection path connecting the input terminal and the output terminal; The other end of the third inductance element opposite to the one end connected to the parallel arm resonator is connected to a connection path that connects the first inductance element and the second inductance element.
  • the one end of the third inductance element may be connected to the parallel arm resonator disposed at a position closest to the antenna element in the one acoustic wave filter.
  • the third inductance element is connected in series to the parallel arm resonator disposed at the position closest to the antenna terminal, so that the insertion loss of other acoustic wave filters is easily affected. Therefore, the other end of the third inductance element connected in series with the parallel arm resonator disposed at the position closest to the antenna terminal is connected in common with the first inductance element, and the connection point is further connected to the connection point.
  • the pass band of the one acoustic wave filter may be lower than at least one of the other acoustic wave filters other than the one acoustic wave filter.
  • the attenuation pole of one elastic wave filter is shifted to the high band side outside the passband. Therefore, according to this configuration, among other elastic wave filters, it is possible to improve the insertion loss of an elastic wave filter having a pass band on the high band outside of the pass band of one elastic wave filter.
  • the pass band of the one elastic wave filter may be lower than the pass band of the other elastic wave filter.
  • the pass band of the other elastic wave filter is higher than the pass band of one elastic wave filter, the insertion loss of all the other elastic wave filters can be improved.
  • the piezoelectric substrate constituting each of the plurality of acoustic wave filters has a piezoelectric film in which an IDT (InterDigital Transducer) electrode is formed on one surface, and a bulk wave that propagates more than an acoustic wave velocity that propagates through the piezoelectric film.
  • IDT InterDigital Transducer
  • a sonic membrane may be provided.
  • a transmission device is a transmission device that inputs a plurality of high-frequency signals having different carrier frequency bands, filters the plurality of high-frequency signals, and wirelessly transmits the signals from a common antenna element.
  • a plurality of acoustic wave filters for transmission that are respectively connected to the common connection terminal, are connected to the common connection terminal, input the plurality of high-frequency signals from a transmission circuit, and pass only signals in a predetermined frequency band; and the common connection terminal
  • a first inductance element having one end connected to a connection path connecting the antenna element and a second inductance element having one end connected to the other end of the first inductance element and the other end connected to a reference terminal;
  • Each of the plurality of transmission acoustic wave filters includes a series arm resonator connected between an input terminal and an output terminal; At least one of parallel arm resonators connected between a connection path connecting the input terminal and the output terminal and a reference terminal, and one of the plurality of transmission elastic wave filters is an elastic wave
  • One has a third inductance element connected in series to the other end opposite to the one end connected to the connection path connecting the input terminal and the output terminal, and the third inductance element of the third inductance element,
  • the other end opposite to one end connected to the parallel arm resonator is connected to a connection path that connects the first inductance element and the second inductance element.
  • the receiving device receives a plurality of high-frequency signals having different carrier frequency bands through an antenna element, demultiplexes the plurality of high-frequency signals, and outputs the demultiplexed signals to a receiving circuit.
  • a first inductance element having one end connected to a connection path connecting the common connection terminal and the antenna element; one end connected to the other end of the first inductance element; and the other end connected to a reference terminal
  • a series arm resonator connected between an input terminal and an output terminal, and a plurality of acoustic wave filters for reception each including a second inductance element; and Including at least one of parallel arm resonators connected between a connection path connecting the input terminal and the output terminal and a reference terminal, and among the plurality of reception acoustic wave
  • the multiplexer according to the present invention can improve the reflection characteristic or insertion loss of each filter.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a multiplexer according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view schematically showing the resonator of the surface acoustic wave filter according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of the longitudinally coupled surface acoustic wave filter according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a multiplexer according to a comparative example.
  • FIG. 5A is a graph comparing reflection characteristics of Band3 transmission-side filters according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 5B is a graph comparing the reflection characteristics of Band 3 transmission-side filters according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 5A is a graph comparing reflection characteristics of Band3 transmission-side filters according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 6A is a diagram comparing insertion loss when the common connection terminal side is viewed from the transmission filter of Band 1 according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 6B is a diagram comparing the insertion loss when the reception filter of Band1 according to the embodiment and the comparative example is viewed from the common connection terminal side.
  • FIG. 7A is a diagram comparing the insertion loss when the common connection terminal side is viewed from the transmission filter of Band 3 according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 7B is a diagram comparing insertion loss when the reception filter of Band3 according to the embodiment and the comparative example is viewed from the common connection terminal side.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a quadplexer according to a modification of the embodiment.
  • the multiplexer 1 is a quadplexer in which a Band1 duplexer and a Band3 duplexer are connected by a common connection terminal 60.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a multiplexer 1 according to the embodiment.
  • the multiplexer 1 includes transmission filters 11 and 13, reception filters 12 and 14, inductance elements 61 and 62, transmission input terminals 10a and 30a, reception output terminals 20a and 40a, An antenna terminal 50 and a common connection terminal 60 are provided.
  • the multiplexer 1 is connected to the antenna element 2 at the antenna terminal 50.
  • One end of an inductance element 61 is connected to the connection path between the antenna terminal 50 and the common connection terminal 60.
  • One end of the inductance element 62 is connected to the other end of the inductance element 61.
  • the other end of the inductance element 62 is connected to a ground which is a reference terminal.
  • An inductance element 363 described later is connected to the connection path between the inductance elements 61 and 62.
  • the inductance elements 61 and 62 may be included in the multiplexer 1 or may be externally attached to the multiplexer 1.
  • the transmission-side filter 11 inputs a transmission wave generated by a transmission circuit (RFIC or the like) via the transmission input terminal 10a, and transmits the transmission wave to the Band1 transmission passband (1920-1980 MHz: first passband). ) And output from the transmission output terminal 10b to the common connection terminal 60.
  • This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter.
  • the transmission-side filter 11 includes series arm resonators 101 to 105, parallel arm resonators 151 to 154, and matching inductance elements 161, 162, and 163.
  • the serial arm resonators 101 to 105 are connected in series between the transmission input terminal 10a and the transmission output terminal 10b.
  • the parallel arm resonators 151 to 154 include transmission input terminals 10a, transmission output terminals 10b, and connection points between adjacent arm and series arm resonators 101 to 105 and a reference terminal (ground). Are connected in parallel with each other. Due to the above-described connection configuration of the series arm resonators 101 to 105 and the parallel arm resonators 151 to 154, the transmission-side filter 11 constitutes a ladder-type bandpass filter.
  • the inductance element 161 is connected between the parallel arm resonator 151 and the reference terminal.
  • the inductance element 162 is connected between the parallel arm resonator 152 and the reference terminal.
  • the inductance element 163 is connected between the connection point of the parallel arm resonators 153 and 154 and the reference terminal.
  • the transmission output terminal 10b is connected to the common connection terminal 60.
  • the transmission output terminal 10b is connected to the series arm resonator 105 and is not directly connected to any of the parallel arm resonators 151 to 154.
  • the reception-side filter 12 receives a reception wave input from the common connection terminal 60 via the reception input terminal 20b, and filters the reception wave in the Band1 reception passband (2110-2170 MHz: second passband). This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter that outputs to the reception output terminal 20a.
  • the reception-side filter 12 includes, for example, a longitudinally coupled surface acoustic wave filter unit. More specifically, the reception-side filter 12 includes longitudinally coupled filter units 203 and 204, a series arm resonator 201, and a parallel arm resonator 251. Further, the series arm resonator 201 and the parallel arm resonator 251 constitute a ladder type filter unit.
  • the reception input terminal 20b is connected to the common connection terminal 60.
  • the reception input terminal 20 b is connected to the series arm resonator 201.
  • the transmission-side filter 13 inputs a transmission wave generated by a transmission circuit (RFIC or the like) via the transmission input terminal 30a, and inputs the transmission wave to the Band3 transmission passband (1710-1785 MHz: third passband). ) And output from the transmission output terminal 30b to the common connection terminal 60.
  • This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter.
  • the transmission band of the transmission filter 13 is a frequency band lower than the transmission bands of the transmission filter 11 and the reception filters 12 and 14.
  • the transmission-side filter 13 includes series arm resonators 301 to 304, parallel arm resonators 351 to 354, and matching inductance elements 361 to 363.
  • the serial arm resonators 301 to 304 are connected in series between the transmission input terminal 30a and the transmission output terminal 30b.
  • the parallel arm resonators 351 to 354 include transmission input terminals 30a, transmission output terminals 30b, and serial arm resonators 301 to 304, each connection point between adjacent terminals and series arm resonators, and a reference terminal (ground). Are connected in parallel with each other.
  • the parallel arm resonator 354 has an inductance element 363 connected in series to the other end opposite to one end connected to the connection path connecting the transmission input terminal 30a and the transmission output terminal 30b.
  • the inductance element 361 is connected between the transmission input terminal 30a and the series arm resonator 301.
  • the inductance element 361 may be connected in parallel with the transmission input terminal 30a, that is, between the connection path between the transmission input terminal 30a and the series arm resonator 301 and the reference terminal.
  • the inductance element 362 is connected between the connection point of the parallel arm resonators 351 and 352 and the reference terminal.
  • One end of the inductance element 363 is connected to the parallel arm resonator 354 disposed at the position closest to the antenna element 2 among the parallel arm resonators 351 to 354.
  • the other end of the inductance element 363 is connected to a connection path that connects the inductance elements 61 and 62.
  • the transmission output terminal 30 b is connected to the common connection terminal 60.
  • the transmission output terminal 30b is connected to the series arm resonator 304, and is not directly connected to any of the parallel arm resonators 351 to 354.
  • the reception-side filter 14 receives a reception wave input from the common connection terminal 60 via the reception input terminal 40b, and filters the reception wave with a Band3 reception passband (1805 to 1880 MHz: a fourth passband). This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter that outputs to the reception output terminal 40a.
  • the reception-side filter 14 includes series arm resonators 401 and 402, parallel arm resonators 451 and 452, and a longitudinally coupled filter unit 403.
  • the serial arm resonators 401 and 402 are connected in series to each other on a path between the reception output terminal 40a and the reception input terminal 40b.
  • the longitudinally coupled filter unit 403 is connected in series with the series arm resonators 401 and 402 between the series arm resonator 402 and the reception output terminal 40a in the path between the reception output terminal 40a and the reception input terminal 40b. It is connected to the.
  • the parallel arm resonator 451 is connected between a connection path between the series arm resonators 401 and 402 and a reference terminal (ground).
  • the parallel arm resonator 451 is connected between a connection path between the longitudinally coupled filter unit 403 and the series arm resonator 402 and a reference terminal (ground). Due to the connection configuration of the series arm resonators 401 and 402 and the parallel arm resonators 451 and 452, the reception-side filter 14 forms a ladder-type bandpass filter.
  • the reception input terminal 40b is connected to the common connection terminal 60 (see FIG. 1).
  • the reception input terminal 40 b is connected to the series arm resonator 401 and is not directly connected to the parallel arm resonator 451.
  • the arrangement of the resonators and circuit elements in the surface acoustic wave filter included in the multiplexer 1 according to the present embodiment is the arrangement exemplified in the transmission filters 11 and 13 and the reception filters 12 and 14 according to the above embodiment. It is not limited to the configuration.
  • the arrangement of the resonators and circuit elements in the surface acoustic wave filter differs depending on the required specification of the pass characteristics in each frequency band (Band).
  • the arrangement configuration is, for example, the number of arrangement of series arm resonators and parallel arm resonators, and selection of a filter configuration such as a ladder type or a vertical coupling type.
  • the transmission side filters 11 and 13 and the reception side filters 12 and 14 are directly connected to the common connection terminal 60. Further, the common connection terminal 60 is connected to the antenna terminal 50. An inductance element 61 and an inductance element 62 are connected in series between the antenna terminal 50 and the ground as a reference terminal. In the present embodiment, the inductance element 61 is a first inductance element, and the inductance element 62 is a second inductance element.
  • an inductance element 363 provided in the transmission side filter 13 is connected to a connection path connecting the inductance element 61 and the inductance element 62. That is, the inductance element 61 and the inductance element 363 are connected, and the inductance element 62 is connected between the connection point of the inductance element 61 and the inductance element 363 and the ground that is the reference terminal.
  • the transmission side filter 13 is out of the pass band.
  • the insertion loss of the transmission filter 11 and the reception filters 12 and 14 having a pass band on the high frequency side can be improved.
  • the inductance element 363 of the transmission side filter 13 may be connected to the connection path connecting the inductance element 61 and the inductance element 62.
  • the inductance element 363 or 362 of the transmission side filter 13 may be connected.
  • the transmission side filters 11 and 13 and the reception side filters 12 and 14 are respectively formed on a piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate constituting each of the transmission side filters 11 and 13 and the reception side filters 12 and 14 is mounted on a mounting substrate (not shown) in which a plurality of printed circuit boards are laminated, for example.
  • a wiring pattern and a via are formed on each of the multilayer printed boards.
  • the mounting board has an inductance element 61 and an inductance element 62 built therein.
  • inductance elements 161 to 163 and 361 to 363 constituting the transmission side filters 11 and 13 are built in the mounting substrate.
  • the inductance elements 61, 62, 161 to 163, and 361 to 363 are formed by routing a wiring pattern.
  • the inductance elements 61, 62, 161 to 163, and 361 to 363 may be formed by connecting wiring patterns respectively formed on the respective layers of the mounting substrate by vias or the like.
  • the inductance elements 61, 62, 161 to 163, and 361 to 363 are not limited to those built in the mounting board as described above, and may be configured by chip inductors. Further, some of the inductance elements 61, 62, 161 to 163, and 361 to 363 may be built in the mounting board.
  • FIGS. 2B and 2C are schematic views schematically showing the resonator of the surface acoustic wave filter according to the embodiment, where FIG. 2A is a plan view, and FIGS. 2B and 2C are taken along the alternate long and short dash line shown in FIG. It is sectional drawing.
  • FIG. 2 illustrates a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating the structure of the series arm resonator of the transmission-side filter 11 among the plurality of resonators constituting the transmission-side filters 11 and 13 and the reception-side filters 12 and 14.
  • the series arm resonator shown in FIG. 2 is for explaining a typical structure of the plurality of resonators, and the number and length of electrode fingers constituting the electrode are the same. It is not limited.
  • the resonator 100 constituting the transmission side filters 11 and 13 and the reception side filters 12 and 14 includes a piezoelectric substrate 5 and IDT electrodes 101a and 101b having a comb shape.
  • the IDT electrode 101a includes a plurality of electrode fingers 110a that are parallel to each other and a bus bar electrode 111a that connects the plurality of electrode fingers 110a.
  • the IDT electrode 101b includes a plurality of electrode fingers 110b that are parallel to each other and a bus bar electrode 111b that connects the plurality of electrode fingers 110b.
  • the plurality of electrode fingers 110a and 110b are formed along a direction orthogonal to the X-axis direction.
  • the IDT electrode 54 composed of the plurality of electrode fingers 110a and 110b and the bus bar electrodes 111a and 111b has a laminated structure of an adhesion layer 541 and a main electrode layer 542 as shown in FIG. It has become.
  • the adhesion layer 541 is a layer for improving the adhesion between the piezoelectric substrate 5 and the main electrode layer 542, and, for example, Ti is used as a material.
  • the film thickness of the adhesion layer 541 is, for example, 12 nm.
  • the main electrode layer 542 is made of, for example, Al containing 1% Cu.
  • the film thickness of the main electrode layer 542 is, for example, 162 nm.
  • the protective layer 55 is formed so as to cover the IDT electrodes 101a and 101b.
  • the protective layer 55 is a layer for the purpose of protecting the main electrode layer 542 from the external environment, adjusting frequency temperature characteristics, and improving moisture resistance, for example, a film mainly composed of silicon dioxide. .
  • the thickness of the protective layer 55 is, for example, 25 nm.
  • glue layer 541, the main electrode layer 542, and the protective layer 55 is not limited to the material mentioned above.
  • the IDT electrode 54 does not have to have the above laminated structure.
  • the IDT electrode 54 may be made of, for example, a metal or alloy such as Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag, or Pd, or may be made of a plurality of laminates made of the above metal or alloy. May be. Further, the protective layer 55 may not be formed.
  • the piezoelectric substrate 5 includes a high sound speed support substrate 51, a low sound speed film 52, and a piezoelectric film 53, and the high sound speed support substrate 51, the low sound speed film 52, and the piezoelectric film 53. Are stacked in this order.
  • the piezoelectric film 53 is a 50 ° Y-cut X-propagation LiTaO 3 piezoelectric single crystal or a piezoelectric ceramic (a lithium tantalate single crystal cut along a plane whose normal is an axis rotated by 50 ° from the Y axis with the X axis as the central axis, or Ceramic, which is a single crystal or ceramic in which surface acoustic waves propagate in the X-axis direction).
  • the piezoelectric film 53 has a thickness of 600 nm, for example.
  • a piezoelectric film 53 made of 42 to 45 ° Y-cut X-propagating LiTaO 3 piezoelectric single crystal or piezoelectric ceramic is used.
  • the high sound velocity support substrate 51 is a substrate that supports the low sound velocity film 52, the piezoelectric film 53, and the IDT electrode 54.
  • the high acoustic velocity support substrate 51 is a substrate in which the acoustic velocity of the bulk wave in the high acoustic velocity support substrate 51 is higher than the acoustic wave of the surface wave and boundary wave propagating through the piezoelectric film 53. In addition, it is confined in the portion where the low sound velocity film 52 is laminated and functions so as not to leak downward from the high sound velocity support substrate 51.
  • the high sound speed support substrate 51 is, for example, a silicon substrate, and has a thickness of, for example, 200 ⁇ m.
  • the low acoustic velocity film 52 is a membrane in which the acoustic velocity of the bulk wave in the low acoustic velocity film 52 is lower than the elastic wave propagating through the piezoelectric membrane 53, and is disposed between the piezoelectric membrane 53 and the high acoustic velocity support substrate 51.
  • the low acoustic velocity film 52 is, for example, a film mainly composed of silicon dioxide and has a thickness of, for example, 670 nm.
  • the laminated structure of the piezoelectric substrate 5 it is possible to significantly increase the Q value at the resonance frequency and the antiresonance frequency as compared with the conventional structure in which the piezoelectric substrate is used as a single layer. That is, since a surface acoustic wave resonator having a high Q value can be configured, a filter with a small insertion loss can be configured using the surface acoustic wave resonator.
  • a circuit element such as an inductance element or a capacitance element may be added to at least one of the plurality of surface acoustic wave filters.
  • the Q value of the resonator 100 becomes equivalently small.
  • the Q value of the resonator 100 can be maintained at a high value. Therefore, it is possible to form a surface acoustic wave filter having low loss within the band.
  • the high-sonic support substrate 51 has a structure in which a support substrate and a high-sonic film with a higher acoustic velocity of the bulk wave propagating than the surface wave or boundary wave propagating through the piezoelectric film 53 are laminated.
  • the supporting substrate is a piezoelectric material such as lithium tantalate, lithium niobate, crystal, sapphire, alumina, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, steatite, forsterite, etc.
  • Various ceramics, dielectrics such as glass, semiconductors such as silicon and gallium nitride, resin substrates, and the like can be used.
  • the high sound velocity film includes various materials such as aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC film or diamond, a medium mainly composed of the above materials, and a medium mainly composed of a mixture of the above materials. High sound velocity material can be used.
  • is a repetition pitch of the plurality of electrode fingers 110a and 110b constituting the IDT electrodes 101a and 101b
  • L is a cross width of the IDT electrodes 101a and 101b
  • W is an electrode finger.
  • 110a and 110b S represents the width between the electrode fingers 110a and 110b
  • h represents the height of the IDT electrodes 101a and 101b.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode configuration of the longitudinally coupled filter unit 403 according to the embodiment.
  • the longitudinally coupled filter unit 403 includes IDTs 411 to 415, reflectors 420 and 421, an input port 430, and an output port 440.
  • the IDTs 411 to 415 are each composed of a pair of IDT electrodes facing each other. IDTs 412 and 414 are arranged to sandwich IDT 413 in the X-axis direction, and IDTs 411 and 415 are arranged to sandwich IDTs 412 to 414 in the X-axis direction.
  • the reflectors 420 and 421 are arranged so as to sandwich the IDTs 411 to 415 in the X-axis direction.
  • the IDTs 411, 413, and 415 are connected in parallel between the input port 430 and the reference terminal (ground), and the IDTs 412 and 414 are connected in parallel between the output port 440 and the reference terminal.
  • the vertically coupled filter units 203 and 204 may have a configuration in which the IDTs 414 and 415 are deleted from the configuration of the vertically coupled filter unit 403. That is, the vertically coupled filter units 203 and 204 may be configured to include three IDTs 411 to 413 between the two reflectors 420 and 421. Of the three IDTs, IDTs 411 and 413 arranged at both ends are connected to the input port 430. The IDT 412 arranged at the center of the three IDTs is connected to the output port 440.
  • the parallel arm resonators 151 to 154 shown in FIG. 1 each have a resonance frequency frp and an anti-resonance frequency fap (> frp) in resonance characteristics.
  • Each of the series arm resonators 101 to 105 has a resonance frequency frs and an anti-resonance frequency fas (> frs> frp) in resonance characteristics.
  • the resonance frequencies frs of the series arm resonators 101 to 105 are designed to be substantially the same, but are not necessarily the same.
  • the anti-resonance frequency fap of the parallel arm resonators 151 to 154 and the resonance frequency frs of the series arm resonators 101 to 105 are brought close to each other.
  • the vicinity of the resonance frequency frp in which the impedances of the parallel arm resonators 151 to 154 approach zero becomes a low-frequency side blocking region.
  • the impedances of the parallel arm resonators 151 to 154 increase near the antiresonance frequency fap, and the impedances of the series arm resonators 101 to 105 approach 0 near the resonance frequency frs.
  • the signal path is in the signal path from the transmission input terminal 10a to the transmission output terminal 10b.
  • the impedances of the series arm resonators 101 to 105 become higher and become a high-frequency side blocking region. That is, the steepness of the attenuation characteristic in the high-frequency-side blocking region is greatly affected by where the anti-resonance frequency fas of the series arm resonators 101 to 105 is set outside the signal passing region.
  • the transmission filter 11 when a high frequency signal is input from the transmission input terminal 10a, a potential difference is generated between the transmission input terminal 10a and the reference terminal, whereby the piezoelectric substrate 5 is distorted and elastically propagates in the X direction. Surface waves are generated.
  • the pitch ⁇ of the IDT electrodes 101a and 101b substantially coincide with the wavelength of the pass band, only the high-frequency signal having the frequency component to be passed passes through the transmission-side filter 11.
  • FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the multiplexer 1a according to the comparative example.
  • the multiplexer 1 a according to the comparative example is not connected to the inductance element 61 and the inductance element 363 and includes the inductance element 62 as compared with the multiplexer 1 according to the present embodiment. There is no configuration.
  • the inductance value of the inductance element 61 is 1.7 nH.
  • the inductance value of the inductance element 363 is 3.0 nH.
  • the inductance value of the inductance element 61 is 1.5 nH.
  • the inductance value of the inductance element 363 is 2.8 nH.
  • the inductance value of the inductance element 62 is 0.2 nH.
  • the inductance value of the inductance element 61 and the inductance value of the inductance element 62 are the same as the inductance value of the inductance element 61 in the multiplexer 1a according to the comparative example.
  • the inductance values of the elements 61 and 62 are set.
  • the inductance value of the inductance element 363 and the inductance value of the inductance element 62 are the same as the inductance value of the inductance element 363 in the multiplexer 1a according to the comparative example.
  • the inductance value of the element 363 is set.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are graphs comparing the reflection characteristics of Band 3 transmission-side filters according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 5A is an enlarged view of a part of the frequency band shown in FIG. 5B.
  • 5A and 5B show reflection characteristics when the transmission-side filter 13 alone is viewed from the transmission output terminal 10b side.
  • the transmission-side filter 13 has an overall reduced reflection loss compared to the transmission-side filter 13 according to the comparative example.
  • the reflection loss of the transmission filter 13 is reduced by about 0.05 dB.
  • the reflection loss of the transmission filter 13 is reduced by about 0.2 dB.
  • the reflection loss is reduced in the Band3Rx band. That is, it can be seen that the reflection characteristic when the transmission-side filter 13 alone is viewed from the transmission output terminal 10b side is close to total reflection.
  • the inductance value of the inductance element 363 can be reduced as compared with the multiplexer 1a in which the inductance element 62 is not provided.
  • the attenuation pole is shifted to the high frequency side as compared with the transmission side filter 13.
  • the present embodiment when the reflection characteristics of the transmission-side filter 13 are confirmed for a frequency band wider than the frequency band shown in FIG. 5A, the present embodiment is applied in the frequency bands of about 2700 MHz to 2800 MHz and 4800 MHz to 5000 MHz.
  • the transmission side filter 13 according to the embodiment has the attenuation pole shifted to the high frequency side as compared with the transmission side filter 13 of the multiplexer 1a according to the comparative example.
  • the attenuation pole appears on the high band side, the reflection characteristic of the transmission filter 13 is shifted to the high band side as a whole, and the reflection loss of the transmission filter 13 in the Band 1 Tx band and the Band 1 Rx band decreases.
  • the transmission-side filter 13 since the transmission-side filter 13 is in a state close to total reflection, it is suppressed that signals in the Band 1 Tx band, the Band 1 Rx band, and the Band 3 Rx band leak to the transmission-side filter 13. Further, since the reflection characteristic of the transmission filter 13 is improved as the frequency band is higher, it is expected that the reflection loss of Band1Rx in the highest frequency band is the smallest.
  • the inductance value of the inductance element 363 when the inductance element 62 is provided is made too small from the inductance value when the inductance element 62 is not provided, it is difficult for the transmission-side filter 13 to pass a signal in a desired frequency band. It becomes. Therefore, it is preferable that the inductance value of the inductance element 363 is not greatly changed from the inductance value when the inductance element 62 is not provided.
  • the inductance value of the inductance element 62 is preferably about 1.0 nH or less.
  • FIG. 6A is a diagram comparing the pass characteristics of the transmission filter 11 of Band 1 according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 6B is a diagram comparing the pass characteristics of the reception filter 12 of Band1 according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 7A is a diagram comparing the pass characteristics of the transmission filter 13 of Band 3 according to the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 7B is a diagram comparing the pass characteristics of the reception filter 14 of Band 3 according to the embodiment and the comparative example.
  • the transmission-side filter 11 which is a Band1 transmission-side filter
  • the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment compared to the configuration of the multiplexer 1a according to the comparative example, It can be seen that the insertion loss is slightly improved.
  • the insertion loss is good.
  • the band 1 reception band 2110 MHz to 2170 MHz has the highest pass band compared to the transmission side filter 11 and the reception side filter 14. It is easily affected by the reflection characteristics of the side filter 13.
  • the insertion loss is improved by 0.15 dB at frequencies around 2110 MHz to 2170 MHz. Therefore, it can be said that the insertion loss is clearly improved in the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment.
  • the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment when the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment is compared with the configuration of the multiplexer 1a according to the comparative example, In the vicinity of the transmission band of 1710 MHz to 1785 MHz, the insertion loss hardly changes. Therefore, it can be seen that the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment does not affect the transmission band of the transmission filter 13.
  • the transmission filter 13 has a portion where the insertion loss is deteriorated outside the transmission band of the transmission filter 13, but the insertion loss is improved by providing a matching inductance element or capacitance element. Can do.
  • the configuration of the multiplexer 1 according to the present embodiment is compared with the configuration of the multiplexer 1a according to the comparative example. It can be seen that the insertion loss is slightly improved.
  • the multiplexer 1 includes the common connection terminal 60, the transmission filter 13 and the transmission filter 11, and the reception filters 12 and 14 that are connected to the common connection terminal 60 and have different pass bands.
  • the inductance element 61 having one end connected to the connection path connecting the common connection terminal 60 and the antenna terminal 50, and the inductance element 62 having one end connected to the other end of the inductance element 61 and the other end connected to the reference terminal.
  • the transmission filter 13 includes an inductance element 363 connected in series with the parallel arm resonator 354. Furthermore, the other end of the inductance element 363 opposite to the end connected to the parallel arm resonator 354 is connected to a connection path that connects the inductance element 61 and the inductance element 62.
  • the inductance value of the inductance element 363 can be reduced, and the attenuation pole of the transmission-side filter 13 can be shifted to the high band side outside the passband. Therefore, it is possible to improve the reflection characteristics on the high band side outside the pass band of the transmission filter 13 on the common connection terminal side. Thereby, the insertion loss of the transmission side filter 13, the transmission side filter 11, and the reception side filters 12 and 14 can be improved, respectively. Therefore, the insertion loss of the entire multiplexer 1 can be improved.
  • the insertion loss and reflection characteristics on the high frequency side of the band of the transmission filter 13 can be improved. Therefore, the insertion loss of the reception filter 12 having a pass band at a higher frequency than the transmission filter 13 can be particularly improved.
  • the multiplexer according to the present invention is not limited to the Band 1 + Band 3 quadplexer as shown in the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a multiplexer 1001 according to a modification of the embodiment.
  • the multiplexer 1001 according to the present invention is a quadplexer having four frequency bands, which is applied to a system configuration in which Band25 and Band66 having a transmission band and a reception band are combined. Good.
  • the multiplexer 1001 is a quadplexer applied to Band25 (transmission passband: 1850-1915 MHz, reception passband: 1930-1995 MHz) and Band66 (transmission passband: 1710-1780 MHz, reception passband: 2010-2200 MHz). .
  • the multiplexer 1001 includes transmission side filters 1011 and 1013, reception side filters 1012 and 1014, inductance elements 1061 and 1062, transmission input terminals 1010a and 1030a, reception output terminals 1020a and 1040a, An antenna terminal 1050 and a common connection terminal 1060 are provided.
  • an inductance element 163 provided in the transmission-side filter 1011 is connected to a connection path between the inductance elements 1061 and 1062.
  • one end of the inductance element 163 is connected to the connection point between the parallel arm resonator 154 closest to the common connection terminal 1060 and the parallel arm resonator 153 closest to the common connection terminal 1060. The end is connected to a connection path between the inductance element 1061 and the inductance element 1062.
  • the inductance element 163 is a third inductance element in this modification.
  • the transmission-side filter 1011 receives a transmission wave generated by a transmission circuit (RFIC or the like) via a transmission input terminal 1010a, and transmits the transmission wave to the Band 25 transmission pass band (1850-1915 MHz: first pass band). ) And output from the transmission output terminal 1010b to the common connection terminal 60.
  • This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter.
  • the pass band of the transmission filter 1011 is lower than the pass bands of the reception filters 1012 and 1014, and is the second lowest frequency band after the pass band of the transmission filter 1013.
  • the transmission-side filter 1011 includes series arm resonators 101 to 105, parallel arm resonators 151 to 154, and matching inductance elements 161, 162, 163, and 164.
  • the serial arm resonators 101 to 105 are connected in series between the transmission input terminal 1010a and the transmission output terminal 1010b.
  • the parallel arm resonators 151 to 154 include transmission input terminals 1010a, transmission output terminals 1010b, and connection points between adjacent terminals and series arm resonators among the series arm resonators 101 to 105, and a reference terminal (ground). Are connected in parallel with each other.
  • the transmission side filter 1011 constitutes a ladder type band pass filter.
  • the inductance element 161 is connected between the parallel arm resonator 151 and the reference terminal.
  • the inductance element 162 is connected between the parallel arm resonator 152 and the reference terminal.
  • the inductance element 163 is connected between the connection point of the parallel arm resonators 153 and 154 and the reference terminal (ground).
  • the inductance element 164 is a path between the transmission output terminal 1010b and the transmission input terminal 1010a, and is connected to a position closest to the transmission input terminal 1010a.
  • the reception-side filter 1012 receives a reception wave input from the common connection terminal 60 via the reception input terminal 1020b, and filters the reception wave with a Band 25 reception pass band (1930-1995 MHz: second pass band). This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter that outputs to the reception output terminal 1020a.
  • the reception-side filter 1012 includes a series arm resonator 201, parallel arm resonators 251, 252 and 253, longitudinally coupled filter units 205 and 206, and an inductance element 261.
  • the configuration of the longitudinally coupled filter units 205 and 206 is the same as that of the longitudinally coupled filter unit 403 in the multiplexer 1 according to the embodiment.
  • the series arm resonator 201 and the parallel arm resonators 251, 252, and 253 form a ladder type filter unit.
  • the inductance element 261 is a path between the reception input terminal 1020b and the reception output terminal 1020a, and is connected to a position closest to the reception input terminal 1020b.
  • the transmission-side filter 1013 inputs a transmission wave generated by a transmission circuit (RFIC or the like) via a transmission input terminal 1030a, and transmits the transmission wave to a Band 66 transmission pass band (1710-1780 MHz: third pass band). ) And output from the transmission output terminal 1030b to the common connection terminal 60.
  • This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter.
  • the pass band of the transmission filter 1013 is the lowest frequency band among the pass bands of the transmission filter 1011 and the reception filters 1012 and 1014.
  • the transmission-side filter 1013 includes series arm resonators 301 to 304, parallel arm resonators 351 to 354, and matching inductance elements 361 to 363.
  • the serial arm resonators 301 to 304 are connected in series between the transmission input terminal 1030a and the transmission output terminal 1030b.
  • the parallel arm resonators 351 to 354 include transmission input terminals 1030a, transmission output terminals 1030b, and serial arm resonators 301 to 304, each connection point between adjacent arm and series arm resonators, and a reference terminal (ground). Are connected in parallel with each other.
  • the inductance element 361 is a path between the transmission output terminal 1030b and the transmission input terminal 1030a, and is connected to a position closest to the transmission input terminal 1030a.
  • the inductance element 362 is connected between a connection point of the parallel arm resonators 351 and 352 and a reference terminal (ground).
  • the inductance element 363 is connected between the parallel arm resonator 353 and a reference terminal (ground).
  • the transmission side filter 1013 constitutes a ladder type band pass filter.
  • the reception-side filter 1014 receives a reception wave input from the common connection terminal 60 via the reception input terminal 1040b, and filters the reception wave with a Band 66 reception pass band (2010-2200 MHz: fourth pass band). This is a non-balanced input-unbalanced output type band-pass filter that outputs to the reception output terminal 1040a.
  • the reception-side filter 1014 includes series arm resonators 401, 402, 404, 405, and 406, parallel arm resonators 451, 453, 454, and 455, and an inductance element 461.
  • the inductance element 461 is connected between a connection point of the parallel arm resonators 453, 454 and 455 and a reference terminal (ground).
  • the multiplexer 1001 having such a configuration also improves the reflection characteristics of the transmission-side filter 1011 and improves the insertion loss of the transmission-side filters 1011 and 1013 and the reception-side filters 1012 and 1014, similarly to the multiplexer 1 in the embodiment. Can do.
  • a piezoelectric film 53 of the piezoelectric substrate 5 according to the embodiment is obtained by using a 50 ° Y-cut X-propagation LiTaO 3 single crystal, cut angles of single crystal material is not limited thereto. That is, using the LiTaO 3 substrate as the piezoelectric substrate, the cut angle of the piezoelectric substrate of the surface acoustic wave filter constituting the multiplexer according to the embodiment is not limited to 50 ° Y. Even a surface acoustic wave filter using a LiTaO 3 piezoelectric substrate having a cut angle other than those described above can achieve the same effect.
  • the inductance element may be formed by, for example, a conductor pattern built in the mounting substrate, or may be configured by a chip inductor. Further, some of the plurality of inductance elements may be built in the mounting substrate.
  • the multiplexer according to the present invention may be a hexaplexer having six frequency bands applied to a system configuration in which Band1, Band3, and Band7 having a transmission band and a reception band are combined. Further, the multiplexer according to the present invention may be a hexaplexer having six frequency bands applied to a system configuration in which, for example, Band 25, Band 66, and Band 30 having a transmission band and a reception band are combined.
  • the third inductance element is connected in series with the parallel arm resonator, and the third inductance element is further connected to the antenna terminal and the common connection terminal. What is necessary is just to be connected between the 1st inductance element and the 2nd inductance element which were connected in series between the connection path
  • the multiplexer according to the present invention may not have a configuration including a plurality of duplexers that perform transmission and reception.
  • it can be applied as a transmission apparatus having a plurality of transmission bands. That is, a transmission device that inputs a plurality of high-frequency signals having different carrier frequency bands, filters the plurality of high-frequency signals, and wirelessly transmits them from a common antenna element, and each of the common connection terminal and the common connection terminal One end is connected to a connection path that connects a plurality of elastic wave filters for transmission that input a plurality of high-frequency signals from a transmission circuit and pass only signals in a predetermined frequency band, and a common connection terminal and an antenna element.
  • each of the plurality of acoustic wave filters for transmission has an IDT electrode formed on the piezoelectric substrate, and is formed on the piezoelectric substrate and a series arm resonator connected between the input terminal and the output terminal. And a parallel arm resonator connected between a reference path and a connection path connecting the input terminal and the output terminal.
  • one transmission elastic wave filter has at least one parallel arm resonator between the connection path connecting the transmission input terminal and the transmission output terminal and the reference terminal. is doing.
  • At least one of the parallel arm resonators of one transmission elastic wave filter is connected in series to the other end opposite to one end connected to the connection path connecting the transmission input terminal and the transmission output terminal.
  • the third inductance element is provided. The other end of the third inductance element opposite to the one connected to the parallel arm resonator is connected to a connection path that connects the first inductance element and the second inductance element.
  • the multiplexer according to the present invention can be applied as a receiving apparatus having a plurality of receiving bands, for example. That is, a receiving device that inputs a plurality of high-frequency signals having different carrier frequency bands through an antenna element, demultiplexes the plurality of high-frequency signals, and outputs the demultiplexed signals to a receiving circuit.
  • a plurality of receiving acoustic wave filters that are connected to the connection terminals, respectively, receive a plurality of high-frequency signals from the antenna element and pass only signals in a predetermined frequency band, and a connection path that connects the common connection terminal and the antenna element.
  • each of the plurality of receiving acoustic wave filters has an IDT electrode formed on a piezoelectric substrate, a series arm resonator connected between an input terminal and an output terminal, and a piezoelectric substrate.
  • the parallel arm resonator includes at least one parallel arm resonator connected between a reference path and a connection path connecting the input terminal and the output terminal.
  • one receiving acoustic wave filter has at least one parallel arm resonator between the reference path and the connection path connecting the receiving input terminal and the receiving output terminal. is doing.
  • at least one of the parallel arm resonators of one reception elastic wave filter is connected in series to the other end opposite to one end connected to the connection path connecting the reception input terminal and the reception output terminal.
  • a third inductance element is connected to the other end of the third inductance element opposite to the one connected to the parallel arm resonator to a connection path that connects the first inductance element and the second inductance element.
  • a surface acoustic wave filter having IDT electrodes is exemplified as a transmission-side filter and a reception-side filter that constitute a multiplexer, a quadplexer, a transmission device, and a reception device.
  • each filter constituting the multiplexer, the quadplexer, the transmission device, and the reception device according to the present invention uses a boundary acoustic wave composed of a series arm resonator and a parallel arm resonator, and BAW (Bulk Acoustic Wave).
  • An elastic wave filter may be used. Also by this, the same effect as the effects of the multiplexer, the quadplexer, the transmission device, and the reception device according to the above embodiment can be obtained.
  • the present invention can be widely used in communication devices such as mobile phones as low-loss multiplexers, transmitters, and receivers applicable to multiband and multimode frequency standards.

Landscapes

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Abstract

マルチプレクサ(1)は、共通接続端子(60)と、共通接続端子(60)にそれぞれ接続され互いに異なる通過帯域を有するフィルタ(11~14)と、アンテナ素子(2)との接続経路に一端が接続されたインダクタンス素子(61)と、インダクタンス素子(61)の他端に一端が接続され他端が基準端子に接続されたインダクタンス素子(62)とを備え、フィルタ(11~14)のうち、フィルタ(13)の並列腕共振子(354)は、送信入力端子(30a)と送信出力端子(30b)とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に、直列に接続されたインダクタンス素子(363)を有し、インダクタンス素子(363)の、並列腕共振子(354)と接続された一端と反対側の他端はインダクタンス素子(61)とインダクタンス素子(62)とを接続する接続経路に接続されている。

Description

マルチプレクサ、送信装置および受信装置
 本発明は、弾性波フィルタを備えるマルチプレクサ、送信装置および受信装置に関する。
 近年の携帯電話には、一端末で複数の周波数帯域および複数の無線方式、いわゆるマルチバンド化およびマルチモード化に対応することが要求されている。これに対応すべく、1つのアンテナの直下には、複数の無線搬送周波数を有する高周波信号を分波するマルチプレクサが配置される。マルチプレクサを構成する複数の帯域通過フィルタとしては、通過帯域内における低損失性および通過帯域周辺における通過特性の急峻性を特徴とする弾性波フィルタが用いられる(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1には、複数の弾性表面波フィルタが接続された構成を有する弾性表面波装置(SAWデュプレクサ)が開示されている。当該SAWデュプレクサでは、各フィルタ回路内の並列腕共振子とグランドとの間に、フィルタの通過帯域外における減衰特性を改善するためのインダクタンス素子が接続されている。
 なお、特許文献1に記載のSAWデュプレクサでは、受信用弾性表面波フィルタおよび送信用弾性表面波フィルタとの共通接続端子とアンテナ素子との間の経路とグランドとの間に、アンテナ素子と共通接続端子とのインピーダンス整合をとるためのインダクタンス素子が接続されている。このインダクタンス素子により、容量性を有する複数の弾性表面波フィルタが接続されたアンテナ端子から弾性表面波フィルタを見た複素インピーダンスを、特性インピーダンスに近づけることができる。これにより、SAWデュプレクサにおいて、挿入損失の劣化を抑制している。
特開2012-244551号公報
 SAWデュプレクサを構成する各フィルタ回路内の並列腕共振子とグランドとの間に接続されたインダクタンス素子のうち、最も共通接続端子に近い並列腕共振子に接続されたインダクタンス素子は、フィルタの反射特性に大きく影響を与える。例えば、SAWデュプレクサを構成する各フィルタのうちの1つが、最も共通接続端子に近い位置に配置された並列腕共振子とグランドとの間にインダクタンス素子を有する場合、当該インダクタンス素子のインダクタンス値が大きくなると、並列腕共振子とインダクタンス素子が直列接続された回路の共振特性が大きくなる。これにより、当該フィルタでは、共通接続端子側でのフィルタ通過帯域外高域側における反射特性が悪化する。また、当該フィルタ以外のフィルタでは、挿入損失が悪化するという課題がある。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、各フィルタの反射特性または挿入損失を向上することができるマルチプレクサを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、アンテナ素子を介して複数の高周波信号を送受信するマルチプレクサであって、共通接続端子と、前記共通接続端子にそれぞれ接続され、互いに異なる通過帯域を有する複数の弾性波フィルタと、前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、前記複数の弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを有し、前記複数の弾性波フィルタのうち、一の弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている。
 上記構成によれば、アンテナ端子と共通接続端子との接続経路と基準端子(グランド)との間に設けられた第1インダクタンス素子の一端と、一の弾性波フィルタにおいて並列腕共振子に直列接続された第3インダクタンス素子の一端とを共通に接続し、接続点と基準端子(グランド)との間に第2インダクタンス素子を設けるので、第3インダクタンス素子のインダクタンス値を小さくすることができる。これにより、一の弾性波フィルタの減衰極を通過帯域外高域側にシフトすることができる。したがって、共通接続端子側での一の弾性波フィルタの通過帯域外高域側の反射特性を向上することができる。
 また、一の弾性波フィルタ以外の他の弾性波フィルタについては、他の弾性波フィルタの通過帯域に含まれる高周波信号が一の弾性波フィルタに伝送されることが抑制される。これにより、他の弾性波フィルタの挿入損失を向上することができる。
 また、前記第3インダクタンス素子の前記一端は、前記一の弾性波フィルタにおいて、前記アンテナ素子に最も近い位置に配置された前記並列腕共振子に接続されていてもよい。
 一の弾性波フィルタにおいて、第3インダクタンス素子は、最もアンテナ端子に近い位置に配置された並列腕共振子に直列接続されているので、他の弾性波フィルタの挿入損失に影響を与えやすい。したがって、第2インダクタンス素子を、最もアンテナ端子に近い位置に配置された並列腕共振子に直列接続された第3インダクタンス素子の他端を、第1インダクタンス素子と共通接続し、さらに、接続点に第2インダクタンス素子を接続することにより、他の弾性波フィルタの挿入損失に最も影響を与える第3インダクタンス素子のインダクタンス値を小さくすることができる。これにより、他の弾性波フィルタの挿入損失を効率よく向上することができる。
 また、前記一の弾性波フィルタの通過帯域は、前記一の弾性波フィルタ以外の他の弾性波フィルタのうちの少なくとも一つの通過帯域よりも低くてもよい。
 第3インダクタンス素子のインダクタンス値を小さくすることにより、一の弾性波フィルタの減衰極は、通過帯域外高域側にシフトする。したがって、この構成によれば、他の弾性波フィルタのうち、一の弾性波フィルタの通過帯域外高域側に通過帯域を有する弾性波フィルタの挿入損失を向上することができる。
 また、前記一の弾性波フィルタの通過帯域は、前記他の弾性波フィルタの通過帯域よりも低くてもよい。
 他の弾性波フィルタの通過帯域は、一の弾性波フィルタの通過帯域よりも高域側にあるので、他の弾性波フィルタすべての挿入損失を向上することができる。
 また、前記複数の弾性波フィルタのそれぞれを構成する圧電基板は、IDT(InterDigital Transducer)電極が一方面上に形成された圧電膜と、前記圧電膜を伝搬する弾性波音速よりも、伝搬するバルク波音速が高速である高音速支持基板と、前記高音速支持基板と前記圧電膜との間に配置され、前記圧電膜を伝搬するバルク波音速よりも、伝搬するバルク波音速が低速である低音速膜とを備えてもよい。
 一の弾性波フィルタの共通接続端子側に第2インダクタンス素子が直列接続された場合など、複数の弾性波フィルタ間でのインピーダンス整合をとるため、インダクタンス素子やキャパシタンス素子などの回路素子が付加される。この場合、各共振子のQ値が等価的に小さくなる場合が想定される。しかし、本圧電基板の積層構造によれば、各共振子のQ値を高い値に維持することができる。したがって、各弾性波フィルタにおいて、通過帯域内の挿入損失を低減することができる。
 また、本発明の一態様に係る送信装置は、互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を入力し、当該複数の高周波信号をフィルタリングして共通のアンテナ素子から無線送信させる送信装置であって、共通接続端子と、前記共通接続端子にそれぞれ接続され、送信回路から前記複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる複数の送信用弾性波フィルタと、前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、前記複数の送信用弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを備え、前記複数の送信用弾性波フィルタのうち、一の送信用弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の送信用弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている。
 また、本発明の一態様に係る受信装置は、互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を、アンテナ素子を介して入力し、当該複数の高周波信号を分波して受信回路へ出力する受信装置であって、共通接続端子と、前記共通接続端子にそれぞれ接続され、前記アンテナ素子から前記複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる複数の受信用弾性波フィルタと、前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、前記複数の受信用弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを備え、前記複数の受信用弾性波フィルタのうち、一の受信用弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の受信用弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている。
 これにより、各フィルタの反射特性または挿入損失が向上された低損失の送信装置および受信装置を提供することが可能となる。
 本発明に係るマルチプレクサによれば、各フィルタの反射特性または挿入損失を向上することができる。
図1は、実施の形態に係るマルチプレクサの回路構成図である。 図2は、実施の形態に係る弾性表面波フィルタの共振子を模式的に表す平面図および断面図である。 図3は、実施の形態に係る縦結合型の弾性表面波フィルタの電極構成を示す概略平面図である。 図4は、比較例に係るマルチプレクサの回路構成図である。 図5Aは、実施の形態および比較例に係るBand3の送信側フィルタの反射特性を比較したグラフである。 図5Bは、実施の形態および比較例に係るBand3の送信側フィルタの反射特性を比較したグラフである。 図6Aは、実施の形態および比較例に係るBand1の送信側フィルタから共通接続端子側をみたときの挿入損失を比較した図である。 図6Bは、実施の形態および比較例に係るBand1の受信側フィルタを共通接続端子側からみたときの挿入損失を比較した図である。 図7Aは、実施の形態および比較例に係るBand3の送信側フィルタから共通接続端子側をみたときの挿入損失を比較した図である。 図7Bは、実施の形態および比較例に係るBand3の受信側フィルタを共通接続端子側からみたときの挿入損失を比較した図である。 図8は、実施の形態の変形例に係るクワッドプレクサの回路構成図である。
 以下、本発明の実施の形態について、実施の形態および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
 (実施の形態)
 [1.マルチプレクサの基本構成]
 本実施の形態では、FDD-LTE(Frequency Division Duplex Long Term Evolution)規格のBand1(送信通過帯域:1920-1980MHz、受信通過帯域:2110-2170MHz)およびBand3(送信通過帯域:1710-1785MHz、受信通過帯域:1805-1880MHz)に適用されるクワッドプレクサについて例示する。
 本実施の形態に係るマルチプレクサ1は、Band1用デュプレクサとBand3用デュプレクサとが共通接続端子60で接続されたクワッドプレクサである。
 図1は、実施の形態に係るマルチプレクサ1の回路構成図である。同図に示すように、マルチプレクサ1は、送信側フィルタ11および13と、受信側フィルタ12および14と、インダクタンス素子61および62と、送信入力端子10aおよび30aと、受信出力端子20aおよび40aと、アンテナ端子50と、共通接続端子60とを備える。
 マルチプレクサ1は、アンテナ端子50においてアンテナ素子2に接続される。アンテナ端子50と共通接続端子60との接続経路には、インダクタンス素子61の一端が接続されている。また、インダクタンス素子61の他端には、インダクタンス素子62の一端が接続されている。インダクタンス素子62の他端は、基準端子であるグランドに接続されている。また、インダクタンス素子61と62との接続経路には、後述するインダクタンス素子363が接続されている。なお、インダクタンス素子61および62は、マルチプレクサ1に含めた構成としてもよいし、マルチプレクサ1に外付けされた構成であってもよい。
 送信側フィルタ11は、送信回路(RFICなど)で生成された送信波を、送信入力端子10aを経由して入力し、当該送信波をBand1の送信通過帯域(1920-1980MHz:第1の通過帯域)でフィルタリングして、送信出力端子10bから共通接続端子60へ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。
 図1に示すように、送信側フィルタ11は、直列腕共振子101~105と、並列腕共振子151~154と、整合用のインダクタンス素子161、162および163とを備える。
 直列腕共振子101~105は、送信入力端子10aと送信出力端子10bとの間に互いに直列に接続されている。また、並列腕共振子151~154は、送信入力端子10a、送信出力端子10bおよび直列腕共振子101~105のうち隣り合う端子および直列腕共振子間の各接続点と基準端子(グランド)との間に互いに並列に接続されている。直列腕共振子101~105および並列腕共振子151~154の上記接続構成により、送信側フィルタ11は、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。
 インダクタンス素子161は、並列腕共振子151と基準端子との間に接続されている。インダクタンス素子162は、並列腕共振子152と基準端子との間に接続されている。インダクタンス素子163は、並列腕共振子153および154の接続点と基準端子との間に接続されている。
 送信出力端子10bは、共通接続端子60に接続されている。また、送信出力端子10bは、直列腕共振子105に接続されており、並列腕共振子151~154のいずれにも直接接続されていない。
 受信側フィルタ12は、共通接続端子60から受信入力端子20bを介して入力された受信波を入力し、当該受信波をBand1の受信通過帯域(2110-2170MHz:第2の通過帯域)でフィルタリングして受信出力端子20aへ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。
 図1に示すように、受信側フィルタ12は、例えば、縦結合型の弾性表面波フィルタ部を含む。より具体的には、受信側フィルタ12は、縦結合型フィルタ部203および204と、直列腕共振子201と、並列腕共振子251とを備える。また、直列腕共振子201および並列腕共振子251は、ラダー型フィルタ部を構成している。
 受信入力端子20bは、共通接続端子60に接続されている。また、受信入力端子20bは、直列腕共振子201に接続されている。
 送信側フィルタ13は、送信回路(RFICなど)で生成された送信波を、送信入力端子30aを経由して入力し、当該送信波をBand3の送信通過帯域(1710-1785MHz:第3の通過帯域)でフィルタリングして送信出力端子30bから共通接続端子60へ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。なお、送信側フィルタ13の通過帯域は、送信側フィルタ11、受信側フィルタ12および14それぞれの通過帯域よりも低い周波数帯である。
 図1に示すように、送信側フィルタ13は、直列腕共振子301~304と、並列腕共振子351~354と、整合用のインダクタンス素子361~363とを備える。
 直列腕共振子301~304は、送信入力端子30aと送信出力端子30bとの間に互いに直列に接続されている。また、並列腕共振子351~354は、送信入力端子30a、送信出力端子30bおよび直列腕共振子301~304のうち隣り合う端子および直列腕共振子間の各接続点と基準端子(グランド)との間に互いに並列に接続されている。なお、並列腕共振子354は、送信入力端子30aと送信出力端子30bとを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に、インダクタンス素子363が直列に接続されている。直列腕共振子301~304および並列腕共振子351~354の上記接続構成により、送信側フィルタ13は、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。
 また、インダクタンス素子361は、送信入力端子30aと直列腕共振子301との間に接続されている。インダクタンス素子361は、送信入力端子30aと並列、つまり、送信入力端子30aと直列腕共振子301との接続経路と基準端子との間に接続されていてもよい。インダクタンス素子362は、並列腕共振子351および352の接続点と基準端子との間に接続されている。インダクタンス素子363は、並列腕共振子351~354の中で最もアンテナ素子2に近い位置に配置されている並列腕共振子354に、一端が接続されている。また、インダクタンス素子363の他端は、インダクタンス素子61と62とを接続する接続経路に接続されている。
 送信出力端子30bは、共通接続端子60に接続されている。また、送信出力端子30bは、直列腕共振子304に接続されており、並列腕共振子351~354のいずれにも直接接続されていない。
 受信側フィルタ14は、共通接続端子60から受信入力端子40bを介して入力された受信波を入力し、当該受信波をBand3の受信通過帯域(1805-1880MHz:第4の通過帯域)でフィルタリングして受信出力端子40aへ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。
 図1に示すように、受信側フィルタ14は、直列腕共振子401および402と、並列腕共振子451および452と、縦結合型フィルタ部403とを備える。
 直列腕共振子401および402は、受信出力端子40aと受信入力端子40bとの間の経路に互いに直列に接続されている。また、縦結合型フィルタ部403は、受信出力端子40aと受信入力端子40bとの間の経路において、直列腕共振子402と受信出力端子40aとの間に、直列腕共振子401および402と直列に接続されている。さらに、並列腕共振子451は、直列腕共振子401および402との接続経路と基準端子(グランド)との間に接続されている。並列腕共振子451は、縦結合型フィルタ部403と直列腕共振子402との接続経路と基準端子(グランド)との間に接続されている。直列腕共振子401および402、並びに、並列腕共振子451および452の上記接続構成により、受信側フィルタ14は、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。
 受信入力端子40bは、共通接続端子60(図1参照)に接続されている。また、受信入力端子40bは、直列腕共振子401に接続されており、並列腕共振子451には直接接続されていない。
 なお、本実施の形態に係るマルチプレクサ1が備える弾性表面波フィルタにおける共振子および回路素子の配置構成は、上記実施の形態に係る送信側フィルタ11および13ならびに受信側フィルタ12および14で例示した配置構成に限定されない。上記弾性表面波フィルタにおける共振子および回路素子の配置構成は、各周波数帯域(Band)における通過特性の要求仕様により異なる。上記配置構成とは、例えば、直列腕共振子および並列腕共振子の配置数であり、また、ラダー型および縦結合型などのフィルタ構成の選択である。
 送信側フィルタ11および13、ならびに、受信側フィルタ12および14は、共通接続端子60に直接接続されている。さらに、共通接続端子60は、アンテナ端子50に接続されている。アンテナ端子50と基準端子であるグランドとの間には、インダクタンス素子61とインダクタンス素子62とが直列に接続されている。なお、本実施の形態において、インダクタンス素子61は第1インダクタンス素子、インダクタンス素子62は第2インダクタンス素子である。
 また、インダクタンス素子61とインダクタンス素子62とを接続する接続経路には、送信側フィルタ13に設けられたインダクタンス素子363が接続されている。つまり、インダクタンス素子61とインダクタンス素子363とが接続されており、インダクタンス素子61とインダクタンス素子363の接続点と基準端子であるグランドとの間に、インダクタンス素子62が接続されている。
 これにより、後に詳述するように、送信側フィルタ13の通過帯域外高域側での反射特性を向上することができる。また、送信側フィルタ13の通過帯域は送信側フィルタ11、受信側フィルタ12および14の通過帯域よりも低いため、送信側フィルタ13の反射特性を向上することにより、送信側フィルタ13の通過帯域外高域側に通過帯域を有する送信側フィルタ11、受信側フィルタ12および14の挿入損失を向上することができる。
 なお、インダクタンス素子61とインダクタンス素子62とを接続する接続経路には、送信側フィルタ13のインダクタンス素子363に限らず、送信側フィルタ13のインダクタンス素子362が接続されていてもよい。また、送信側フィルタ13のインダクタンス素子363または362に限らず、送信側フィルタ11のインダクタンス素子161、162および163のいずれかが接続されていてもよい。
 マルチプレクサ1では、送信側フィルタ11および13、並びに、受信側フィルタ12および14は、それぞれ圧電基板に形成されている。送信側フィルタ11および13と受信側フィルタ12および14とのそれぞれを構成する圧電基板は、例えば、プリント基板が複数層積層された実装基板(図示せず)の上に実装されている。複数層のプリント基板のそれぞれには、配線パターンおよびビアが形成されている。
 実装基板には、インダクタンス素子61およびインダクタンス素子62が内蔵されている。また、実装基板には、送信側フィルタ11、13を構成するインダクタンス素子161~163、361~363が内蔵されている。インダクタンス素子61、62、161~163、361~363は、配線パターンの引き回しにより形成されている。例えば、インダクタンス素子61、62、161~163、361~363は、それぞれ実装基板の各層にそれぞれ形成された配線パターンをビア等により接続することにより形成されていてもよい。
 なお、インダクタンス素子61、62、161~163、361~363は、上述したように実装基板に内蔵されたものに限らず、チップインダクタにより構成されていてもよい。また、インダクタンス素子61、62、161~163、361~363のうちの一部のインダクタンス素子が実装基板に内蔵されていてもよい。
 [2.弾性表面波共振子の構造]
 ここで、送信側フィルタ11および13ならびに受信側フィルタ12および14を構成する弾性表面波共振子の構造について説明する。
 図2は、実施の形態に係る弾性表面波フィルタの共振子を模式的に表す概略図であり、(a)は平面図、(b)および(c)は(a)に示した一点鎖線における断面図である。図2には、送信側フィルタ11および13ならびに受信側フィルタ12および14を構成する複数の共振子のうち、送信側フィルタ11の直列腕共振子の構造を表す平面模式図および断面模式図が例示されている。なお、図2に示された直列腕共振子は、上記複数の共振子の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数や長さなどは、これに限定されない。
 送信側フィルタ11および13ならびに受信側フィルタ12および14を構成する共振子100は、圧電基板5と、櫛形形状を有するIDT電極101aおよび101bとで構成されている。
 図2の(a)に示すように、圧電基板5の上には、互いに対向する一対のIDT電極101aおよび101bが形成されている。IDT電極101aは、互いに平行な複数の電極指110aと、複数の電極指110aを接続するバスバー電極111aとで構成されている。また、IDT電極101bは、互いに平行な複数の電極指110bと、複数の電極指110bを接続するバスバー電極111bとで構成されている。複数の電極指110aおよび110bは、X軸方向と直交する方向に沿って形成されている。
 また、複数の電極指110aおよび110b、ならびに、バスバー電極111aおよび111bで構成されるIDT電極54は、図2の(b)に示すように、密着層541と主電極層542との積層構造となっている。
 密着層541は、圧電基板5と主電極層542との密着性を向上させるための層であり、材料として、例えば、Tiが用いられる。密着層541の膜厚は、例えば、12nmである。
 主電極層542は、材料として、例えば、Cuを1%含有したAlが用いられる。主電極層542の膜厚は、例えば162nmである。
 保護層55は、IDT電極101aおよび101bを覆うように形成されている。保護層55は、主電極層542を外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、および、耐湿性を高めるなどを目的とする層であり、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜である。保護層55の厚さは、例えば25nmである。
 なお、密着層541、主電極層542および保護層55を構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、IDT電極54は、上記積層構造でなくてもよい。IDT電極54は、例えば、Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pdなどの金属又は合金から構成されてもよく、また、上記の金属又は合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。また、保護層55は、形成されていなくてもよい。
 次に、圧電基板5の積層構造について説明する。
 図2の(c)に示すように、圧電基板5は、高音速支持基板51と、低音速膜52と、圧電膜53とを備え、高音速支持基板51、低音速膜52および圧電膜53がこの順で積層された構造を有している。
 圧電膜53は、50°YカットX伝搬LiTaO圧電単結晶また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、またはセラミックスであって、X軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス)からなる。圧電膜53は、例えば、厚みが600nmである。なお、送信側フィルタ13および受信側フィルタ14については、42~45°YカットX伝搬LiTaO圧電単結晶、または圧電セラミックスからなる圧電膜53が用いられる。
 高音速支持基板51は、低音速膜52、圧電膜53ならびにIDT電極54を支持する基板である。高音速支持基板51は、圧電膜53を伝搬する表面波や境界波の弾性波よりも、高音速支持基板51中のバルク波の音速が高速となる基板であり、弾性表面波を圧電膜53および低音速膜52が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板51より下方に漏れないように機能する。高音速支持基板51は、例えば、シリコン基板であり、厚みは、例えば200μmである。
 低音速膜52は、圧電膜53を伝搬する弾性波よりも、低音速膜52中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電膜53と高音速支持基板51との間に配置される。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、弾性表面波エネルギーのIDT電極外への漏れが抑制される。低音速膜52は、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜であり、厚みは、例えば670nmである。
 圧電基板5の上記積層構造によれば、圧電基板を単層で使用している従来の構造と比較して、共振周波数およ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、Q値が高い弾性表面波共振子を構成し得るので、当該弾性表面波共振子を用いて、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。
 また、複数の弾性表面波フィルタ間でのインピーダンス整合をとるため、複数の弾性表面波フィルタの少なくともいずれかに、インダクタンス素子やキャパシタンス素子などの回路素子が付加されることがある。この場合、共振子100のQ値が等価的に小さくなる場合が想定される。しかしながら、このような場合であっても、圧電基板5の上記積層構造によれば、共振子100のQ値を高い値に維持できる。よって、帯域内の低損失性を有する弾性表面波フィルタを形成することが可能となる。
 なお、高音速支持基板51は、支持基板と、圧電膜53を伝搬する表面波や境界波の弾性波よりも、伝搬するバルク波の音速が高速となる高音速膜とが積層された構造を有していてもよい。この場合、支持基板は、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、水晶等の圧電体、サファイア、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、ガラス等の誘電体またはシリコン、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膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、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。
 なお、図2の(a)および(b)において、λはIDT電極101aおよび101bを構成する複数の電極指110aおよび110bの繰り返しピッチ、LはIDT電極101aおよび101bの交叉幅、Wは電極指110aおよび110bの幅、Sは電極指110aと電極指110bとの間の幅、hはIDT電極101aおよび101bの高さを示している。
 [3.縦結合型フィルタ部の構造]
 以下、受信側フィルタ12および14を構成する縦結合型フィルタ部203、204および403の構造について説明する。ここでは、縦結合型フィルタ部403を例として説明する。
 図3は、実施の形態に係る縦結合型フィルタ部403の電極構成を示す概略平面図である。同図に示すように、縦結合型フィルタ部403は、IDT411~415と、反射器420および421と、入力ポート430および出力ポート440とを備える。
 IDT411~415は、それぞれ、互いに対向する一対のIDT電極で構成されている。IDT412および414は、IDT413をX軸方向に挟み込むように配置され、IDT411および415は、IDT412~414をX軸方向に挟み込むように配置されている。反射器420および421は、IDT411~415をX軸方向に挟み込むように配置されている。また、IDT411、413、および415は、入力ポート430と基準端子(グランド)との間に並列接続され、IDT412および414は、出力ポート440と基準端子との間に並列接続されている。
 なお、縦結合型フィルタ部203および204は、縦結合型フィルタ部403の構成からIDT414および415を削除した構成とすればよい。つまり、縦結合型フィルタ部203および204は、2つの反射器420および421の間に3つのIDT411~413を備える構成とすればよい。3つのIDTのうち両端に配置されたIDT411および413は、入力ポート430に接続されている。また、3つのIDTのうちの中央に配置されたIDT412は、出力ポート440に接続されている。
 [4.弾性表面波フィルタの動作原理]
 ここで、本実施の形態に係るラダー型の弾性表面波フィルタの動作原理について説明する。
 例えば、図1に示された並列腕共振子151~154は、それぞれ、共振特性において共振周波数frpおよび反共振周波数fap(>frp)を有している。また、直列腕共振子101~105は、それぞれ、共振特性において共振周波数frsおよび反共振周波数fas(>frs>frp)を有している。なお、直列腕共振子101~105の共振周波数frsは、略一致するように設計されるが、必ずしも一致していない。また、直列腕共振子101~105の反共振周波数fas、並列腕共振子151~154の共振周波数frp、および、並列腕共振子151~154の反共振周波数fapについても同様であり、必ずしも一致していない。
 ラダー型の共振子によりバンドパスフィルタを構成するにあたり、並列腕共振子151~154の反共振周波数fapと直列腕共振子101~105の共振周波数frsとを近接させる。これにより、並列腕共振子151~154のインピーダンスが0に近づく共振周波数frp近傍は、低周波側阻止域となる。また、これより周波数が増加すると、反共振周波数fap近傍で並列腕共振子151~154のインピーダンスが高くなり、かつ、共振周波数frs近傍で直列腕共振子101~105のインピーダンスが0に近づく。これにより、反共振周波数fap~共振周波数frsの近傍では、送信入力端子10aから送信出力端子10bへの信号経路において信号通過域となる。さらに、周波数が高くなり、反共振周波数fas近傍になると、直列腕共振子101~105のインピーダンスが高くなり、高周波側阻止域となる。つまり、直列腕共振子101~105の反共振周波数fasを、信号通過域外のどこに設定するかにより、高周波側阻止域における減衰特性の急峻性が大きく影響する。
 送信側フィルタ11において、送信入力端子10aから高周波信号が入力されると、送信入力端子10aと基準端子との間で電位差が生じ、これにより、圧電基板5が歪むことでX方向に伝搬する弾性表面波が発生する。ここで、IDT電極101aおよび101bのピッチλと、通過帯域の波長とを略一致させておくことにより、通過させたい周波数成分を有する高周波信号のみが送信側フィルタ11を通過する。
 [5.マルチプレクサの高周波伝送特性]
 以下、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の高周波伝送特性を、比較例に係るマルチプレクサ1aの高周波伝送特性と比較しながら説明する。図4は、比較例に係るマルチプレクサ1aの回路構成図である。
 比較例に係るマルチプレクサ1aは図4に示すように、本実施の形態に係るマルチプレクサ1と比較して、インダクタンス素子61とインダクタンス素子363とが接続されておらず、かつ、インダクタンス素子62を備えていない構成である。
 本実施の形態に係るマルチプレクサ1において、インダクタンス素子61のインダクタンス値は、1.7nHである。インダクタンス素子363のインダクタンス値は、3.0nHである。また、比較例に係るマルチプレクサ1aにおいて、インダクタンス素子61のインダクタンス値は、1.5nHである。インダクタンス素子363のインダクタンス値は、2.8nHである。また、インダクタンス素子62のインダクタンス値は、0.2nHである。
 つまり、本実施の形態にかかるマルチプレクサ1において、インダクタンス素子61のインダクタンス値とインダクタンス素子62のインダクタンス値の和は、比較例に係るマルチプレクサ1aにおけるインダクタンス素子61のインダクタンス値と同一となるように、インダクタンス素子61と62のインダクタンス値を設定している。また、本実施の形態にかかるマルチプレクサ1において、インダクタンス素子363のインダクタンス値とインダクタンス素子62のインダクタンス値の和は、比較例に係るマルチプレクサ1aにおけるインダクタンス素子363のインダクタンス値と同一となるように、インダクタンス素子363のインダクタンス値を設定している。インダクタンス素子62を設けることにより、インダクタンス素子62を設けていないマルチプレクサ1aと比較して、インダクタンス素子61および363のインダクタンス値を小さくすることができる。
 ここで、送信側フィルタ13の反射特性について説明する。
 図5Aおよび図5Bは、実施の形態および比較例に係るBand3の送信側フィルタの反射特性を比較したグラフである。図5Aは、図5Bに示した周波数帯域の一部を拡大計測した図である。図5Aおよび図5Bは、送信側フィルタ13単体を、送信出力端子10b側から見たときの反射特性を示している。
 図5Aに示すように、本実施の形態に係る送信側フィルタ13は、比較例に係る送信側フィルタ13と比較して、全体的に反射損失が減少している。また、送信側フィルタ11の通過帯域であるBand1Tx帯では、送信側フィルタ13の反射損失は、0.05dB程度減少している。また、受信側フィルタ12の通過帯域であるBand1Rx帯では、送信側フィルタ13の反射損失は、0.2dB程度減少している。また、Band3Rx帯についても、反射損失は減少している。つまり、送信側フィルタ13単体を送信出力端子10b側から見たときの反射特性は、全反射に近い状態となっていることがわかる。
 これは、上述したように、インダクタンス素子62を設けることにより、インダクタンス素子62を設けていないマルチプレクサ1aと比較して、インダクタンス素子363のインダクタンス値を小さくすることができるためである。インダクタンス素子363のインダクタンス値を小さくすることにより、送信側フィルタ13と比べて減衰極が高域側にシフトする。
 詳細には、図5Bに示すように、図5Aに示した周波数帯域より広い周波数帯域について送信側フィルタ13の反射特性を確認すると、2700MHz~2800MHzおよび4800MHz~5000MHz程度の周波数帯域において、本実施の形態に係る送信側フィルタ13は、比較例に係るマルチプレクサ1aの送信側フィルタ13と比べて減衰極が高域側にシフトしていることがわかる。減衰極が高域側に現れることにより、送信側フィルタ13の反射特性は全体的に高域側にシフトし、Band1Tx帯およびBand1Rx帯での送信側フィルタ13の反射損失は減少することとなる。
 したがって、送信側フィルタ13は全反射に近い状態となっているため、Band1Tx帯、Band1Rx帯およびBand3Rx帯の信号が送信側フィルタ13に漏れることが抑制される。また、周波数帯域が高いほど、送信側フィルタ13の反射特性は向上するため、最も高い周波数帯域のBand1Rxの反射損失が最も減少することが見込まれる。
 なお、インダクタンス素子62を設ける場合のインダクタンス素子363のインダクタンス値を、インダクタンス素子62を設けない場合のインダクタンス値から小さくしすぎると、送信側フィルタ13において所望の周波数帯域の信号を通過させることが困難となる。したがって、インダクタンス素子363のインダクタンス値は、インダクタンス素子62を設けない場合のインダクタンス値から大きく変えないほうがよい。例えば、インダクタンス素子62のインダクタンス値は、1.0nH程度以下とするのがよい。
 次に、各フィルタの挿入損失について説明する。
 図6Aは、実施の形態および比較例に係るBand1の送信側フィルタ11の通過特性を比較した図である。図6Bは、実施の形態および比較例に係るBand1の受信側フィルタ12の通過特性を比較した図である。図7Aは、実施の形態および比較例に係るBand3の送信側フィルタ13の通過特性を比較した図である。図7Bは、実施の形態および比較例に係るBand3の受信側フィルタ14の通過特性を比較した図である。
 図6Aに示すように、Band1の送信側フィルタである送信側フィルタ11では、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成の場合には、比較例に係るマルチプレクサ1aの構成の場合と比較して、挿入損失が若干向上していることがわかる。
 図6Bに示すように、Band1の受信側フィルタである受信側フィルタ12では、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成の場合には、比較例に係るマルチプレクサ1aの構成の場合と比較して、挿入損失は良好となっている。具体的には、図6Bにおいて破線で囲んだ領域に示すように、Band1の受信帯域である2110MHz~2170MHzは、送信側フィルタ11および受信側フィルタ14と比較して通過帯域が最も高いため、送信側フィルタ13の反射特性の影響を受けやすい。一例として、2110MHz~2170MHz付近の周波数では、挿入損失が0.15dB向上している。したがって、本実施の形態にかかるマルチプレクサ1の構成では、挿入損失が明らかに向上するといえる。
 図7Aに示すように、Band3の送信側フィルタである送信側フィルタ13では、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成の場合と比較例に係るマルチプレクサ1aの構成の場合とを比較すると、Band3の送信帯域である1710MHz~1785MHz付近では、挿入損失はほとんど変わらない。したがって、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成としても、送信側フィルタ13の送信帯域には影響がないことがわかる。
 なお、送信側フィルタ13については、送信側フィルタ13の通過帯域外においては挿入損失が悪化している部分もあるが、整合用のインダクタンス素子またはキャパシタンス素子を設けることにより、挿入損失を向上することができる。
 また、図7Bに示すように、Band3の受信側フィルタである受信側フィルタ14では、本実施の形態に係るマルチプレクサ1の構成の場合には、比較例に係るマルチプレクサ1aの構成の場合と比較して、挿入損失が若干向上していることがわかる。
 [6.まとめ]
 以上、本実施の形態にかかるマルチプレクサ1は、共通接続端子60と、共通接続端子60にそれぞれ接続され、互いに異なる通過帯域を有する送信側フィルタ13および送信側フィルタ11ならびに受信側フィルタ12および14と、共通接続端子60とアンテナ端子50とを接続する接続経路に一端が接続されたインダクタンス素子61と、インダクタンス素子61の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続されたインダクタンス素子62とを備えている。また、送信側フィルタ13は、並列腕共振子354と直列に接続されたインダクタンス素子363を有している。さらに、インダクタンス素子363の、並列腕共振子354と接続された一端と反対側の他端は、インダクタンス素子61とインダクタンス素子62とを接続する接続経路に接続されている。
 これにより、インダクタンス素子363のインダクタンス値を小さくし、送信側フィルタ13の減衰極を通過帯域外高域側にシフトすることができる。したがって、共通接続端子側での送信側フィルタ13の通過帯域外高域側の反射特性を向上することができる。これにより、送信側フィルタ13および送信側フィルタ11、受信側フィルタ12および14の挿入損失をそれぞれ向上することができる。したがって、マルチプレクサ1全体の挿入損失を向上することができる。
 また、マルチプレクサ1を構成するフィルタのうち、特に、送信側フィルタ13の帯域の高周波側の挿入損失および反射特性を向上することができる。したがって、送信側フィルタ13よりも高い周波数に通過帯域を有する受信側フィルタ12の挿入損失を、特に向上することができる。
 (変形例)
 また、本発明に係るマルチプレクサは、実施の形態に示したようなBand1+Band3のクワッドプレクサに限られない。
 図8は、実施の形態の変形例に係るマルチプレクサ1001の構成を示す図である。例えば、本発明に係るマルチプレクサ1001は、図8に示すように、送信帯域および受信帯域を有するBand25およびBand66を組み合わせたシステム構成に適用される、4つの周波数帯域を有するクワッドプレクサであってもよい。
 マルチプレクサ1001は、Band25(送信通過帯域:1850-1915MHz、受信通過帯域:1930-1995MHz)およびBand66(送信通過帯域:1710-1780MHz、受信通過帯域:2010-2200MHz)に適用されるクワッドプレクサである。
 マルチプレクサ1001は、図8に示すように、送信側フィルタ1011および1013と、受信側フィルタ1012および1014と、インダクタンス素子1061および1062と、送信入力端子1010aおよび1030aと、受信出力端子1020aおよび1040aと、アンテナ端子1050と、共通接続端子1060とを備える。インダクタンス素子1061および1062と、送信入力端子1010aおよび1030aと、受信出力端子1020aおよび1040aと、アンテナ端子1050と、共通接続端子1060は、実施の形態にかかるマルチプレクサ1におけるインダクタンス素子61および62と、送信入力端子10aおよび30aと、受信出力端子20aおよび40aと、アンテナ端子50と、共通接続端子60と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 マルチプレクサ1001おいて、インダクタンス素子1061と1062との接続経路には、送信側フィルタ1011に設けられたインダクタンス素子163が接続されている。
 インダクタンス素子163は、図8に示すように、共通接続端子1060に最も近い並列腕共振子154と共通接続端子1060に2番目に近い並列腕共振子153との接続点に一端が接続され、他端がインダクタンス素子1061とインダクタンス素子1062との接続経路に接続されている。インダクタンス素子163は、本変形例において第3インダクタンス素子である。
 送信側フィルタ1011は、送信回路(RFICなど)で生成された送信波を、送信入力端子1010aを経由して入力し、当該送信波をBand25の送信通過帯域(1850-1915MHz:第1の通過帯域)でフィルタリングして、送信出力端子1010bから共通接続端子60へ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。なお、送信側フィルタ1011の通過帯域は、受信側フィルタ1012および1014それぞれの通過帯域よりも低く、送信側フィルタ1013の通過帯域に次いで、2番目に低い周波数帯である。
 送信側フィルタ1011は、直列腕共振子101~105と、並列腕共振子151~154と、整合用のインダクタンス素子161、162、163および164とを備える。
 直列腕共振子101~105は、送信入力端子1010aと送信出力端子1010bとの間に互いに直列に接続されている。また、並列腕共振子151~154は、送信入力端子1010a、送信出力端子1010bおよび直列腕共振子101~105のうち隣り合う端子および直列腕共振子間の各接続点と基準端子(グランド)との間に互いに並列に接続されている。直列腕共振子101~105および並列腕共振子151~154の上記接続構成により、送信側フィルタ1011は、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。
 インダクタンス素子161は、並列腕共振子151と基準端子との間に接続されている。インダクタンス素子162は、並列腕共振子152と基準端子との間に接続されている。インダクタンス素子163は、並列腕共振子153および154の接続点と基準端子(グランド)との間に接続されている。インダクタンス素子164は、送信出力端子1010bと送信入力端子1010aとの間の経路であって、最も送信入力端子1010aに近い位置に接続されている。
 受信側フィルタ1012は、共通接続端子60から受信入力端子1020bを介して入力された受信波を入力し、当該受信波をBand25の受信通過帯域(1930-1995MHz:第2の通過帯域)でフィルタリングして受信出力端子1020aへ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。
 受信側フィルタ1012は、直列腕共振子201と、並列腕共振子251、252および253と、縦結合型フィルタ部205および206と、インダクタンス素子261とを備える。縦結合型フィルタ部205および206の構成は、実施の形態にかかるマルチプレクサ1における縦結合型フィルタ部403と同様である。インダクタンス素子261はまた、直列腕共振子201および並列腕共振子251、252および253は、ラダー型フィルタ部を構成している。インダクタンス素子261は、受信入力端子1020bと受信出力端子1020aとの間の経路であって、最も受信入力端子1020bに近い位置に接続されている。
 送信側フィルタ1013は、送信回路(RFICなど)で生成された送信波を、送信入力端子1030aを経由して入力し、当該送信波をBand66の送信通過帯域(1710-1780MHz:第3の通過帯域)でフィルタリングして送信出力端子1030bから共通接続端子60へ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。なお、送信側フィルタ1013の通過帯域は、送信側フィルタ1011、受信側フィルタ1012および1014それぞれの通過帯域の中で最も低い周波数帯である。
 送信側フィルタ1013は、直列腕共振子301~304と、並列腕共振子351~354と、整合用のインダクタンス素子361~363とを備える。
 直列腕共振子301~304は、送信入力端子1030aと送信出力端子1030bとの間に互いに直列に接続されている。また、並列腕共振子351~354は、送信入力端子1030a、送信出力端子1030bおよび直列腕共振子301~304のうち隣り合う端子および直列腕共振子間の各接続点と基準端子(グランド)との間に互いに並列に接続されている。インダクタンス素子361は、送信出力端子1030bと送信入力端子1030aとの間の経路であって、最も送信入力端子1030aに近い位置に接続されている。インダクタンス素子362は、並列腕共振子351および352の接続点と基準端子(グランド)との間に接続されている。インダクタンス素子363は、並列腕共振子353と基準端子(グランド)との間に接続されている。直列腕共振子301~304および並列腕共振子351~354の上記接続構成により、送信側フィルタ1013は、ラダー型のバンドパスフィルタを構成している。
 受信側フィルタ1014は、共通接続端子60から受信入力端子1040bを介して入力された受信波を入力し、当該受信波をBand66の受信通過帯域(2010-2200MHz:第4の通過帯域)でフィルタリングして受信出力端子1040aへ出力する非平衡入力-非平衡出力型の帯域通過フィルタである。
 受信側フィルタ1014は、直列腕共振子401、402、404、405および406と、並列腕共振子451、453、454および455と、インダクタンス素子461とを備える。インダクタンス素子461は、並列腕共振子453、454および455の接続点と基準端子(グランド)との間に接続されている。
 このような構成のマルチプレクサ1001についても、実施の形態におけるマルチプレクサ1と同様、送信側フィルタ1011の反射特性を向上し、送信側フィルタ1011および1013並びに受信側フィルタ1012および1014の挿入損失を向上することができる。
 (その他の実施の形態など)
 以上、本発明の実施の形態および変形例に係るマルチプレクサついて、クワッドプレクサの実施の形態を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。例えば、上記実施の形態に次のような変形を施した態様も、本発明に含まれ得る。
 例えば、実施の形態に係る圧電基板5の圧電膜53は、50°YカットX伝搬LiTaO単結晶を使用したものであるが、単結晶材料のカット角はこれに限定されない。つまり、LiTaO基板を圧電基板として用いて、実施の形態に係るマルチプレクサを構成する弾性表面波フィルタの圧電基板のカット角は、50°Yであることに限定されない。上記以外のカット角を有するLiTaO圧電基板を用いた弾性表面波フィルタであっても、同様の効果を奏することが可能となる。
 また、インダクタンス素子は、例えば、実装基板に内蔵された導体パターンにより形成されたものであってもよいし、チップインダクタにより構成されていてもよい。また、複数のインダクタンス素子のうちの一部のインダクタンス素子が実装基板に内蔵されていてもよい。
 また、本発明に係るマルチプレクサは、送信帯域および受信帯域を有するBand1、Band3およびBand7を組み合わせたシステム構成に適用される、6つの周波数帯域を有するヘキサプレクサであってもよい。また、本発明に係るマルチプレクサは、例えば送信帯域および受信帯域を有するBand25、Band66およびBand30を組み合わせたシステム構成に適用される、6つの周波数帯域を有するヘキサプレクサであってもよい。この場合、最も高い通過帯域を有するフィルタ以外のフィルタのいずれかにおいて、並列腕共振子と直列に第3インダクタンス素子が接続されており、第3インダクタンス素子が、さらに、アンテナ端子と共通接続端子との接続経路と基準端子(グランド)との間に直列に接続された第1インダクタンス素子および第2インダクタンス素子の間に接続されていればよい。
 さらに、本発明に係るマルチプレクサは、送受信を行うデュプレクサを複数有する構成でなくてもよい。例えば、複数の送信帯域を有する送信装置として適用できる。つまり、互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を入力し、当該複数の高周波信号をフィルタリングして共通のアンテナ素子から無線送信させる送信装置であって、共通接続端子と、共通接続端子にそれぞれ接続され、送信回路から複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる複数の送信用弾性波フィルタと、共通接続端子とアンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子が接続される共通接続端子とを備えていてもよい。ここで、複数の送信用弾性波フィルタのそれぞれは、圧電基板上に形成されたIDT電極を有し入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、圧電基板上に形成されたIDT電極を有し入力端子と出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを備える。また、複数の送信用弾性波フィルタのうち、一の送信用弾性波フィルタは、送信入力端子と送信出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有している。ここで、一の送信用弾性波フィルタの並列腕共振子の少なくとも一つは、送信入力端子と送信出力端子とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に、直列に接続された第3インダクタンス素子を有している。第3インダクタンス素子の、並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、第1インダクタンス素子と第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている。
 また、本発明に係るマルチプレクサは、例えば、複数の受信帯域を有する受信装置として適用できる。つまり、互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を、アンテナ素子を介して入力し、当該複数の高周波信号を分波して受信回路へ出力する受信装置であって、共通接続端子と、共通接続端子にそれぞれ接続され、アンテナ素子から複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる複数の受信用弾性波フィルタと、共通接続端子とアンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備えてもよい。ここで、複数の受信用弾性波フィルタのそれぞれは、圧電基板上に形成されたIDT電極を有し入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、圧電基板上に形成されたIDT電極を有し入力端子と出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくとも一つを備える。また、複数の受信用弾性波フィルタのうち、一の受信用弾性波フィルタは、受信入力端子と受信出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有している。また、一の受信用弾性波フィルタの並列腕共振子の少なくとも一つは、受信入力端子と受信出力端子とを接続する接続経路と接続された一端と反対側の他端に、直列に接続された第3インダクタンス素子を有している。第3インダクタンス素子の、並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、第1インダクタンス素子と第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている。
 上記のような構成を有する送信装置または受信装置であっても、本実施の形態に係るマルチプレクサ1と同様の効果が奏される。
 また、上記実施の形態では、マルチプレクサ、クワッドプレクサ、送信装置および受信装置を構成する送信側フィルタおよび受信側フィルタとして、IDT電極を有する弾性表面波フィルタを例示した。しかしながら、本発明に係るマルチプレクサ、クワッドプレクサ、送信装置および受信装置を構成する各フィルタは、直列腕共振子および並列腕共振子で構成される弾性境界波、BAW(Bulk Acoustic Wave)を用いた弾性波フィルタであってもよい。これによっても、上記実施の形態に係るマルチプレクサ、クワッドプレクサ、送信装置および受信装置が有する効果と同様の効果が奏される。
 本発明は、マルチバンド化およびマルチモード化された周波数規格に適用できる低損失のマルチプレクサ、送信装置、および受信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
 1、1a、1001  マルチプレクサ
 2  アンテナ素子
 5  圧電基板
 10a、30a、1010a、1030a  送信入力端子
 10b、30b、1010b、1030b  送信出力端子
 11、13、1011、1013  送信側フィルタ
 12、14、1012、1014  受信側フィルタ
 20a、40a、1020a、1040a  受信出力端子
 20b、40b、1020b、1040b  受信入力端子
 50、1050  アンテナ端子
 51  高音速支持基板
 52  低音速膜
 53  圧電膜
 54、101a、101b  IDT電極
 55  保護層
 60、1060  共通接続端子
 61、1061  インダクタンス素子(第1インダクタンス素子)
 62、1062  インダクタンス素子(第2インダクタンス素子)
 100  共振子
 101、102、103、104、105、201、301、302、303、304、401、402、404、405、406  直列腕共振子
 110a、110b  電極指
 111a、111b  バスバー電極
 151、152、153、154、251、252、253、351、352、353、354、451、452、453、454、455  並列腕共振子
 161、162、164、261、361、362、461  インダクタンス素子
 163、363  インダクタンス素子(第3インダクタンス素子)
 203、204、205、206、403  縦結合型フィルタ部
 411、412、413、414、415  IDT
 420、421  反射器
 430  入力ポート
 440  出力ポート
 541  密着層
 542  主電極層

Claims (7)

  1.  アンテナ素子を介して複数の高周波信号を送受信するマルチプレクサであって、
     共通接続端子と、
     前記共通接続端子にそれぞれ接続され、互いに異なる通過帯域を有する複数の弾性波フィルタと、
     前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、
     前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、
     前記複数の弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを有し、
     前記複数の弾性波フィルタのうち、一の弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、
     前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている、
     マルチプレクサ。
  2.  前記第3インダクタンス素子の前記一端は、前記一の弾性波フィルタにおいて、前記アンテナ素子に最も近い位置に配置された前記並列腕共振子に接続されている、
     請求項1に記載のマルチプレクサ。
  3.  前記一の弾性波フィルタの通過帯域は、前記一の弾性波フィルタ以外の他の弾性波フィルタのうちの少なくとも一つの通過帯域よりも低い、
     請求項1または2に記載のマルチプレクサ。
  4.  前記一の弾性波フィルタの通過帯域は、前記他の弾性波フィルタの通過帯域よりも低い、
     請求項3に記載のマルチプレクサ。
  5.  前記複数の弾性波フィルタのそれぞれを構成する圧電基板は、
     IDT(InterDigital Transducer)電極が一方面上に形成された圧電膜と、
     前記圧電膜を伝搬する弾性波音速よりも、伝搬するバルク波音速が高速である高音速支持基板と、
     前記高音速支持基板と前記圧電膜との間に配置され、前記圧電膜を伝搬する弾性波音速よりも、伝搬するバルク波音速が低速である低音速膜とを備える、
     請求項1~4のいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
  6.  互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を入力し、当該複数の高周波信号をフィルタリングして共通のアンテナ素子から無線送信させる送信装置であって、
     共通接続端子と、
     前記共通接続端子にそれぞれ接続され、送信回路から前記複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる複数の送信用弾性波フィルタと、
     前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、
     前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、
     前記複数の送信用弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを備え、
     前記複数の送信用弾性波フィルタのうち、一の送信用弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の送信用弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路に接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、
     前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている、
     送信装置。
  7.  互いに異なる搬送周波数帯域を有する複数の高周波信号を、アンテナ素子を介して入力し、当該複数の高周波信号を分波して受信回路へ出力する受信装置であって、
     共通接続端子と、
     前記共通接続端子にそれぞれ接続され、前記アンテナ素子から前記複数の高周波信号を入力し、所定の周波数帯域のみの信号を通過させる複数の受信用弾性波フィルタと、
     前記共通接続端子と前記アンテナ素子とを接続する接続経路に一端が接続された第1インダクタンス素子と、
     前記第1インダクタンス素子の他端に一端が接続され、他端が基準端子に接続された第2インダクタンス素子とを備え、
     前記複数の受信用弾性波フィルタのそれぞれは、入力端子と出力端子との間に接続された直列腕共振子、および、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に接続された並列腕共振子の少なくともいずれかを備え、
     前記複数の受信用弾性波フィルタのうち、一の受信用弾性波フィルタは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と基準端子との間に少なくとも一つの並列腕共振子を有し、前記一の受信用弾性波フィルタの前記並列腕共振子の少なくとも一つは、前記入力端子と前記出力端子とを接続する接続経路と接続された一端と反対側の他端に直列に接続された第3インダクタンス素子を有し、
     前記第3インダクタンス素子の、前記並列腕共振子と接続された一端と反対側の他端は、前記第1インダクタンス素子と前記第2インダクタンス素子とを接続する接続経路に接続されている、
     受信装置。
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