JP6798866B2 - Multiplexer - Google Patents
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Description
本発明は、通信機器に搭載され、アンテナに接続されるマルチプレクサに関し、より詳細には3以上の異なる通過帯域を有するフィルタを備えたマルチプレクサに関する。 The present invention relates to a multiplexer mounted on a communication device and connected to an antenna, and more particularly to a multiplexer having a filter having three or more different pass bands.
近年、通信規格において注目されている技術としてキャリアアグリゲーション(Carrier Aggrigation;以下CAとする)がある。CAは、複数のキャリアを同時に用いて広帯域伝送を可能とする技術である。 In recent years, there is carrier aggregation (hereinafter referred to as CA) as a technology that has attracted attention in communication standards. CA is a technology that enables wideband transmission by using a plurality of carriers at the same time.
CAに対応した通信機器では、複数の周波数帯域が同時に使用される。そのため、CAに対応した通信機器では、複数の周波数帯域の複数の信号を同時に分離できる分波器(マルチプレクサ)が必要になる。 In a communication device compatible with CA, a plurality of frequency bands are used at the same time. Therefore, in a communication device compatible with CA, a demultiplexer (multiplexer) capable of simultaneously separating a plurality of signals in a plurality of frequency bands is required.
このようなマルチプレクサとして、特許文献1には、互いに異なる3つの周波数帯の信号を分離するトリプレクサが開示されている。 As such a multiplexer, Patent Document 1 discloses a triplexer that separates signals in three different frequency bands.
近年、更なる高速通信ならびに低消費電力の実現が求められており、これに伴い、フィルタに対しては複数の通過帯域のそれぞれにおいて挿入損失を抑制する技術が求められている。CAにおいて同時に用いられる周波数帯域が近接する場合に特にこの技術が必要となる。 In recent years, further high-speed communication and low power consumption have been required, and along with this, a technique for suppressing insertion loss in each of a plurality of pass bands is required for a filter. This technique is particularly required when the frequency bands used simultaneously in CA are close to each other.
本願は、係る事情の下に案出されたものであり、その目的は、高い通信品質を実現することのできるマルチプレクサを提供することにある。 The present application was devised under such circumstances, and an object thereof is to provide a multiplexer capable of achieving high communication quality.
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、第1フィルタと第2フィルタと第3フィルタと接続点と容量素子とを含む。第1フィルタと第2フィルタと第3フィルタとは、それぞれ少なくとも1つの共振子を含んで構成され、互いに通過帯域が異なるものである。そして、接続点は、これら第1フィルタと第2フィルタと第3フィルタとが電気的に共通に接続されている。容量素子は、前記接続点と前記第1フィルタとの間に直列接続されている。この接続点と第1フィルタとの間には基準電位への分岐路を備えていない。そして、この容量素子は、前記第2フィルタおよび前記第3フィルタのうち、前記容量素子よりも前記接続点の側に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において、前記第1フィルタの前記少なくとも1つの共振子のうち最も前記容量素子の側に接続された第1共振子よりも損失が少ないものである。 The multiplexer according to one aspect of the present invention includes a first filter, a second filter, a third filter, a connection point, and a capacitive element. The first filter, the second filter, and the third filter are configured to include at least one resonator, and have different pass bands from each other. Then, at the connection point, the first filter, the second filter, and the third filter are electrically connected in common. The capacitive element is connected in series between the connection point and the first filter. There is no branch path to the reference potential between this connection point and the first filter. Then, the capacitive element is the at least one of the first filter in the frequency band of the pass band of the filter located closer to the connection point than the capacitive element among the second filter and the third filter. Among the resonators, the loss is smaller than that of the first resonator connected to the capacitance element side.
上記の構成によれば、好適に異なる周波数帯の信号を分離し、高い通信品質を実現することができる。 According to the above configuration, signals of different frequency bands can be suitably separated, and high communication quality can be realized.
以下、本開示の実施形態に係るマルチプレクサについて、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。 Hereinafter, the multiplexer according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The figures used in the following description are schematic, and the dimensional ratios and the like on the drawings do not always match the actual ones.
第2の実施形態以降において、既に説明された実施形態と同一または類似する構成については、既に説明された実施形態の構成に付された符号と同一の符号を用い、また、図示および説明を省略することがある。また、第2の実施形態以降において、既に説明された実施形態の構成と対応(類似)する構成について、既に説明された実施形態の構成に付した符号とは異なる符号を付した場合において、特に断りがない事項については、既に説明された実施形態の構成と同様である。 In the second and subsequent embodiments, for configurations that are the same as or similar to those of the embodiments already described, the same codes as those assigned to the configurations of the embodiments already described are used, and illustrations and explanations are omitted. I have something to do. In addition, in the second and subsequent embodiments, particularly when a configuration corresponding to (similar to) the configuration of the embodiment already described is assigned a code different from the reference numeral assigned to the configuration of the embodiment already described. Matters not specified are the same as those of the embodiments already described.
<第1の実施形態>
(基本的構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係るマルチプレクサ1の構成を示す回路図である。マルチプレクサ1は、アンテナ端子ANT,接続点10,第1端子S1,第2端子S2,第3端子S3を備える。
<First Embodiment>
(Basic configuration)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a multiplexer 1 according to a first embodiment of the present invention. The multiplexer 1 includes an antenna terminal ANT, a connection point 10, a first terminal S1, a second terminal S2, and a third terminal S3.
アンテナ端子ANTは接続点10に接続され、接続点10から第1〜第3端子S1〜S3がそれぞれ並列接続される。そして、接続点10と、第1〜第3端子S1〜S3のそれぞれとの間に、第1フィルタF1,第2フィルタF2,第3フィルタF3が接続されている。すなわち、第1フィルタF1〜第3フィルタF3は、アンテナ端子ANTに対して並列に接続されており、接続点10で初めて共通に接続されている。さらに、接続点10と第1フィルタF1との間には容量素子C1が直列に接続されている。 The antenna terminal ANT is connected to the connection point 10, and the first to third terminals S1 to S3 are connected in parallel from the connection point 10. Then, the first filter F1, the second filter F2, and the third filter F3 are connected between the connection point 10 and each of the first to third terminals S1 to S3. That is, the first filter F1 to the third filter F3 are connected in parallel to the antenna terminal ANT, and are commonly connected for the first time at the connection point 10. Further, a capacitance element C1 is connected in series between the connection point 10 and the first filter F1.
後述するが、本マルチプレクサ1によれば、この容量素子C1により、容量素子C1が前段に接続された第1フィルタF1の相手側のフィルタF2,F3の各々の通過帯域における反射係数を高めることができる。 As will be described later, according to the multiplexer 1, the capacitive element C1 can increase the reflection coefficient in each pass band of the filters F2 and F3 on the other side of the first filter F1 to which the capacitive element C1 is connected in the previous stage. it can.
ここで、接続点10と第1フィルタF1との間には基準電位への分岐路が存在しない。この例では、接続点10と各フィルタF1〜F3との間には、いずれの経路においても基準電位への分岐路がない。このことは、各フィルタF1〜F3と接続点10との間には、整合回路や他のフィルタ等が存在しないことを示す。 Here, there is no branch path to the reference potential between the connection point 10 and the first filter F1. In this example, there is no branch path to the reference potential in any of the paths between the connection point 10 and the filters F1 to F3. This indicates that there is no matching circuit or other filter between the filters F1 to F3 and the connection point 10.
第1〜第3フィルタF1〜F3は、送信フィルタや受信フィルタとして機能するフィルタであり、少なくとも1つの共振子21を含んで構成される。図2(a),(b)に、各フィルタにおける共振子の接続例を示す模式的な回路図である。 The first to third filters F1 to F3 are filters that function as a transmission filter and a reception filter, and are configured to include at least one resonator 21. 2 (a) and 2 (b) are schematic circuit diagrams showing a connection example of a resonator in each filter.
送信フィルタとして機能するフィルタは、例えば、図2(a)に示すような、ラダー型フィルタによって構成されていてもよい。すなわち、送信フィルタは、その入力側I1と出力側O1との間において直列に接続された1以上(本実施形態では3)の直列共振子13Aと、その直列のラインと基準電位部との間に設けられた1以上(本実施形態では2)の並列共振子13Bとを有している。すなわち、共振子21として、直列共振子13Aと並列共振子13Bとを備えている。なお、個々の直列共振子13A,並列共振子13Bは、全く同一のものではなく、その配置位置,求めるフィルタ特性により、それぞれ個別の設計がなされる。 The filter that functions as a transmission filter may be configured by, for example, a ladder type filter as shown in FIG. 2A. That is, the transmission filter is provided between one or more (3 in this embodiment) series resonator 13A connected in series between the input side I1 and the output side O1 and between the series line and the reference potential portion. It has one or more parallel resonators 13B (2 in this embodiment) provided in the above. That is, as the resonator 21, a series resonator 13A and a parallel resonator 13B are provided. The individual series resonator 13A and parallel resonator 13B are not exactly the same, and are individually designed according to their arrangement positions and desired filter characteristics.
ここで、送信フィルタの入力側I1は第1端子S1または第2端子S2または第3端子S3に接続され、出力側O1はアンテナ端子ANT側に接続される。 Here, the input side I1 of the transmission filter is connected to the first terminal S1, the second terminal S2, or the third terminal S3, and the output side O1 is connected to the antenna terminal ANT side.
受信フィルタとして機能するフィルタは、例えば、図2(b)に示すような、その入力側I2と出力側O2との間において、多重モード型フィルタ15と、その入力側に直列に接続された補助共振子13Cとを有している。すなわち、この例では共振子21は補助共振子13Cである。なお、本実施形態において、多重モードは、2重モードを含むものとする。 The filter that functions as a reception filter is, for example, as shown in FIG. 2B, between the input side I2 and the output side O2, the multiple mode type filter 15 and the auxiliary connected in series to the input side. It has a resonator 13C. That is, in this example, the resonator 21 is the auxiliary resonator 13C. In this embodiment, the multiple mode includes the double mode.
ここで、受信フィルタの出力側O2は第1端子S1または第2端子S2または第3端子S3に接続され、入力側I2はアンテナ端子ANT側に接続される。 Here, the output side O2 of the reception filter is connected to the first terminal S1, the second terminal S2, or the third terminal S3, and the input side I2 is connected to the antenna terminal ANT side.
(容量素子)
容量素子C1は、容量素子C1が第1フィルタF1に接続される側のポートp1と、接続点10側のポートp2とを備える。ここで、容量素子C1を基準に回路的にみると、ポートp1側に位置するフィルタ(この例では第1フィルタF1)と、ポートp2側に位置するフィルタ(この例では第2フィルタ,第3フィルタF3)とがある。ポートp2側に位置するフィルタとは、ポートp1側に位置するフィルタに対してアンテナ端子ANTからみて並列接続されているフィルタということもできる。以後、ポートp1側に位置するフィルタを後段に位置するフィルタ、ポートp2側に位置するフィルタを前段に位置するフィルタと呼ぶことがある。
(Capacitive element)
The capacitance element C1 includes a port p1 on the side where the capacitance element C1 is connected to the first filter F1 and a port p2 on the connection point 10 side. Here, looking at the circuit with reference to the capacitive element C1, the filter located on the port p1 side (first filter F1 in this example) and the filter located on the port p2 side (second filter, third filter in this example). There is a filter F3). The filter located on the port p2 side can also be said to be a filter connected in parallel to the filter located on the port p1 side when viewed from the antenna terminal ANT. Hereinafter, the filter located on the port p1 side may be referred to as a filter located in the subsequent stage, and the filter located on the port p2 side may be referred to as a filter located in the front stage.
容量素子C1は、前段に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において、後段に位置するフィルタのうち最もアンテナ端子ANT側に位置する共振子21よりも、損失が小さい。具体的には、前段に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において、Q値の高いコンデンサとしている。 The capacitance element C1 has a smaller loss than the resonator 21 located on the antenna terminal ANT side of the filters located in the rear stage in the frequency band of the pass band of the filter located in the front stage. Specifically, the capacitor has a high Q value in the frequency band of the pass band of the filter located in the previous stage.
複数の共振子21のうち最もアンテナ端子ANT側に位置する共振子21(第1共振子21A)とは、図2(a)に示す送信フィルタの場合には出力側O1に位置する直列共振子13Aであり、図2(b)に示す受信フィルタの場合には、補助共振子13Cである。なお、図2(a)に示すようなラダー型フィルタの場合であって、並列共振子13Bが最も出力側O1に位置する場合には、並列共振子13Bが第1共振子21Aとなる。 The resonator 21 (first resonator 21A) located closest to the antenna terminal ANT side among the plurality of resonators 21 is a series resonator located on the output side O1 in the case of the transmission filter shown in FIG. 2 (a). It is 13A, and in the case of the reception filter shown in FIG. 2B, it is the auxiliary resonator 13C. In the case of the ladder type filter as shown in FIG. 2A, when the parallel resonator 13B is located on the output side O1 most, the parallel resonator 13B becomes the first resonator 21A.
容量素子C1は、上述の条件を満たせば特に限定はなく、チップコンデンサを用いてもよいし、圧電基板2や不図示の実装基板上に形成された電極パターンで形成してもよい。なお、いずれの場合であっても、容量素子C1の容量値はその他の構成要件との関係で適宜調整するものとする。 The capacitive element C1 is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and a chip capacitor may be used, or an electrode pattern formed on the piezoelectric substrate 2 or a mounting substrate (not shown) may be used. In any case, the capacitance value of the capacitance element C1 shall be appropriately adjusted in relation to other constituent requirements.
容量素子C1がチップコンデンサの場合には、Q値を高くすることができる。また、所望の容量値に合わせて適宜付け替えもしくは切り替えることができる。 When the capacitive element C1 is a chip capacitor, the Q value can be increased. Further, it can be appropriately replaced or switched according to a desired capacity value.
容量素子C1を電極パターンで形成する場合には小型化が可能となる。また、マルチプレクサ1全体としての部品点数を削減することができる。容量素子C1を電極パターンで構成する場合には、矩形状の対向電極としてもよいし、弾性表面波を励振する櫛歯状電極と同様の形状としてもよい。その場合には、所望の容量を小さい面積で得ることができる。圧電基板2上に櫛歯状電極で構成する場合には、意図せぬ弾性波の発生を抑制するために、共振周波数を調整したり、弾性表面波の伝搬方向とずらして配置したりすればよい。 When the capacitive element C1 is formed by an electrode pattern, miniaturization is possible. Further, the number of parts of the multiplexer 1 as a whole can be reduced. When the capacitive element C1 is composed of an electrode pattern, it may be a rectangular counter electrode or a comb-toothed electrode that excites a surface acoustic wave. In that case, the desired capacity can be obtained in a small area. When the piezoelectric substrate 2 is composed of comb-shaped electrodes, the resonance frequency may be adjusted or arranged so as to be offset from the propagation direction of the surface acoustic waves in order to suppress the generation of unintended surface acoustic waves. Good.
このような容量素子C1を図1に示す位置に直列に接続することで、後段に位置するフィルタを前段に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において反射係数の高いものとすることができる。その結果、複数のフィルタを備えるマルチプレクサ1において相手側のフィルタの通過帯域においても挿入損失の少ない、優れたフィルタ特性を実現することができるものとなる。 By connecting such a capacitive element C1 in series at the position shown in FIG. 1, the filter located in the rear stage can have a high reflectance coefficient in the frequency band of the pass band of the filter located in the front stage. As a result, in the multiplexer 1 provided with a plurality of filters, it is possible to realize excellent filter characteristics with little insertion loss even in the pass band of the filter on the other side.
なお、複数のフィルタを並列接続するマルチプレクサにおいて、不要の信号を分離するためにフィルタの前段にLCフィルタを設ける例が知られている。しかしながら、このようなLCフィルタは比帯域幅が大きく、Low BandとHigh Bandの切り分け等の広い信号の切り分けには有効であるが、近接した通過帯域を備える複数のフィルタ間の信号の切り替えには適用することができない。具体的には、並列接続された複数のフィルタの通過帯域の間隔が、例えば通過帯域の5倍以下である場合には、通過帯域が近接した状態であるといえる。また、実際のマルチプレクサ1においては、通過帯域幅の2倍以下、1倍以下の場合もある。 In a multiplexer in which a plurality of filters are connected in parallel, there is known an example in which an LC filter is provided in front of the filter in order to separate unnecessary signals. However, such an LC filter has a large specific bandwidth and is effective for separating a wide signal such as separating a Low Band and a High Band, but is effective for switching signals between a plurality of filters having close pass bands. Cannot be applied. Specifically, when the interval between the pass bands of a plurality of filters connected in parallel is, for example, 5 times or less the pass band, it can be said that the pass bands are close to each other. Further, in the actual multiplexer 1, there are cases where the pass bandwidth is twice or less and one time or less.
ここで、第1フィルタF1の共振子21が弾性表面波(Surface Acoustic Wave)共振子(以下、SAW共振子という)である場合には、容量素子C1の後段に位置するフィルタ(第1フィルタF1)の通過帯域を、容量素子C1の前段に位置するフィルタの通過帯域に比べて低くしてもよい。言い換えると、複数のフィルタが並列接続される場合において、最も通過帯域が高いフィルタ以外のフィルタに容量素子C1を接続してもよい。 Here, when the resonator 21 of the first filter F1 is a surface acoustic wave resonator (hereinafter referred to as a SAW resonator), the filter (first filter F1) located after the capacitive element C1. ) May be lower than the pass band of the filter located in front of the capacitive element C1. In other words, when a plurality of filters are connected in parallel, the capacitive element C1 may be connected to a filter other than the filter having the highest pass band.
SAW共振子を用いたフィルタにおいては、通過帯域の高周波数側でバルク波放射による損失が顕著に発生する。このバルク波放射によるロスが増大した周波数帯に他のフィルタの通過帯域が重なったときに通信品質が低下してしまう。そこで、容量素子C1を配置することで、この周波数帯における反射係数を高め、その結果、この周波数帯に通過帯域が重複した他のフィルタの特性を高めることができる。 In a filter using a SAW resonator, a loss due to bulk wave radiation occurs remarkably on the high frequency side of the pass band. Communication quality deteriorates when the pass band of another filter overlaps the frequency band where the loss due to bulk wave radiation increases. Therefore, by arranging the capacitive element C1, the reflection coefficient in this frequency band can be increased, and as a result, the characteristics of other filters whose pass bands overlap in this frequency band can be enhanced.
さらに、容量素子C1よりも前段に位置するフィルタの中に、第1フィルタF1の通過帯域よりも低周波数側に通過帯域が位置するフィルタが存在する場合には、容量素子C1を圧電基板2上に形成された櫛歯電極で構成してもよい。より具体的には、櫛歯電極はSAWの伝搬方向に沿って形成され、その共振周波数が、最もアンテナ端子ANT側に位置する共振子21の共振周波数よりも高くなるように形成されている。言い換えると、容量素子C1の櫛歯状電極の電極指周期(後述)は最もアンテナ端子ANT側に位置する共振子21を構成する櫛歯状電極の電極指周期よりも小さくなっている。 Further, if there is a filter whose pass band is located on the lower frequency side than the pass band of the first filter F1 among the filters located before the capacitance element C1, the capacitance element C1 is placed on the piezoelectric substrate 2. It may be composed of the comb tooth electrode formed in. More specifically, the comb-tooth electrode is formed along the propagation direction of the SAW, and its resonance frequency is formed to be higher than the resonance frequency of the resonator 21 located closest to the antenna terminal ANT side. In other words, the electrode finger cycle (described later) of the comb-toothed electrode of the capacitive element C1 is smaller than the electrode finger period of the comb-toothed electrode constituting the resonator 21 located closest to the antenna terminal ANT side.
このように構成することで、容量素子C1は、その後段に位置するフィルタ(第1フィルタF1)の通過帯域とは関係のない、より高周波数側の周波数で共振するSAW共振子として機能する。SAW共振子は共振周波数よりも低周波数側の領域においてはバルク波放射による損失が小さいため、容量素子C1により、その後段に位置するフィルタ(第1フィルタF1)の通過帯域よりも低周波数側において損失を低減することができる。その結果、後段に位置するフィルタ(第1フィルタF1)の通過帯域よりも低周波数側に位置するフィルタに対して反射係数を高めることができる。 With this configuration, the capacitive element C1 functions as a SAW resonator that resonates at a higher frequency side, which has nothing to do with the pass band of the filter (first filter F1) located in the subsequent stage. Since the loss due to bulk wave radiation of the SAW resonator is small in the region on the lower frequency side than the resonance frequency, the capacitance element C1 causes the SAW resonator to be on the lower frequency side than the pass band of the filter (first filter F1) located in the subsequent stage. The loss can be reduced. As a result, the reflectance coefficient can be increased with respect to the filter located on the lower frequency side than the pass band of the filter located in the subsequent stage (first filter F1).
より好ましくは、容量素子C1による共振周波数が、全フィルタ(F1〜F3)の通過帯域よりも高周波数側に位置するように、電極指周期を調整してもよい。 More preferably, the electrode finger cycle may be adjusted so that the resonance frequency of the capacitive element C1 is located on the higher frequency side than the pass band of all the filters (F1 to F3).
なお、図1に示す例では、3つのフィルタが並列接続されるマルチプレクサ1の例を示したが、4以上であってもよい。さらに、3つのフィルタのうち1つのフィルタのみに容量素子を設けた場合について説明したが、複数のフィルタ(全てのフィルタの場合を含む)についてそれぞれに容量素子を設けてもよい。図3に、複数のフィルタ(この例では2つ)のそれぞれについて容量素子Cを設けた例を示す。第1フィルタF1と接続点10との間に接続された容量素子C1に加え、第2フィルタF2と接続点I0との間に接続された第2容量素子C2を備える。第2容量素子C2の第3ポートp3は、容量素子C1の第1ポートp1に相当し、第2容量素子C2の第4ポートp4は、容量素子C1の第2ポートp2に相当する。第2容量素子C2に求められる損失の大きさは、容量素子C1と同様である。すなわち、第2容量素子C2の前段に位置するフィルタ(第1フィルタF1,第3フィルタF3)の通過帯域の周波数領域における損失が、第2容量素子C2の後段に位置するフィルタ(第2フィルタF2)のうち最もアンテナ端子ANT側に位置する共振子21(第2共振子21Bという)の損失よりも小さくなるように設計されている。このような場合には、より多くの通過帯域について反射係数を高め、その結果通信品質を高めることができる。 In the example shown in FIG. 1, an example of the multiplexer 1 in which three filters are connected in parallel is shown, but the number may be four or more. Further, although the case where the capacitive element is provided in only one of the three filters has been described, the capacitive element may be provided in each of a plurality of filters (including the case of all filters). FIG. 3 shows an example in which the capacitive element C is provided for each of the plurality of filters (two in this example). In addition to the capacitive element C1 connected between the first filter F1 and the connection point 10, a second capacitive element C2 connected between the second filter F2 and the connection point I0 is provided. The third port p3 of the second capacitive element C2 corresponds to the first port p1 of the capacitive element C1, and the fourth port p4 of the second capacitive element C2 corresponds to the second port p2 of the capacitive element C1. The magnitude of the loss required for the second capacitance element C2 is the same as that of the capacitance element C1. That is, the loss in the frequency domain of the pass band of the filters (first filter F1, third filter F3) located in the front stage of the second capacitance element C2 is the filter located in the rear stage of the second capacitance element C2 (second filter F2). ), It is designed to be smaller than the loss of the resonator 21 (referred to as the second resonator 21B) located on the antenna terminal ANT side. In such a case, the reflection coefficient can be increased for more pass bands, and as a result, the communication quality can be improved.
<第2の実施形態>
上述の例では、1つのフィルタに1つの容量素子C1を設けた例について説明したが、2以上のフィルタに対して1つの容量素子を設けてもよい。このようなマルチフィルタ1Aの一例の回路図を図4に示す。
<Second embodiment>
In the above example, an example in which one capacitive element C1 is provided in one filter has been described, but one capacitive element may be provided in two or more filters. A circuit diagram of an example of such a multi-filter 1A is shown in FIG.
図4において、マルチプレクサ1Aは、アンテナ端子ANT,接続点10,第1接続点11、第2接続点12,第1端子S1,第2端子S2,第3端子S3,第4端子S4とを備える。 In FIG. 4, the multiplexer 1A includes an antenna terminal ANT, a connection point 10, a first connection point 11, a second connection point 12, a first terminal S1, a second terminal S2, a third terminal S3, and a fourth terminal S4. ..
アンテナ端子ANTは接続点10に接続され、接続点10から第1〜第4端子S1〜S4がそれぞれ並列接続される。より具体的には、第1接続点11と第1端子S1との間に第1フィルタF1が接続されている。そして、第1接続点11と第3端子S3との間に第3フィルタF3が接続されている。すなわち、第1接続点11に対して第1フィルタF1と第3フィルタF3とが並列接続されている。 The antenna terminal ANT is connected to the connection point 10, and the first to fourth terminals S1 to S4 are connected in parallel from the connection point 10. More specifically, the first filter F1 is connected between the first connection point 11 and the first terminal S1. Then, a third filter F3 is connected between the first connection point 11 and the third terminal S3. That is, the first filter F1 and the third filter F3 are connected in parallel to the first connection point 11.
同様に、第2接続点12と第2端子S2との間に第2フィルタが接続され、第2接続点12と第4端子S4との間に第4フィルタF4が接続されている。 Similarly, a second filter is connected between the second connection point 12 and the second terminal S2, and a fourth filter F4 is connected between the second connection point 12 and the fourth terminal S4.
そして、接続点10に対して第1接続点11と第2接続点12とが並列に接続されている。すなわち、第1フィルタF1〜第4フィルタF4は、アンテナ端子ANTに対して並列に接続されており、接続点10で初めて共通に接続されている。さらに、接続点10と第1フィルタF1との間には容量素子C1が直列に接続されている。この例では、接続点10と第1接続点11との間に容量素子C1が接続されている。同様に、接続点と第2フィルタF2との間であって、その中の接続点10と第2接続点12との間には第2容量素子C2が直列に接続されている。 Then, the first connection point 11 and the second connection point 12 are connected in parallel to the connection point 10. That is, the first filter F1 to the fourth filter F4 are connected in parallel to the antenna terminal ANT, and are commonly connected for the first time at the connection point 10. Further, a capacitance element C1 is connected in series between the connection point 10 and the first filter F1. In this example, the capacitive element C1 is connected between the connection point 10 and the first connection point 11. Similarly, a second capacitance element C2 is connected in series between the connection point and the second filter F2, and between the connection point 10 and the second connection point 12 in the connection point.
このような構成とする場合には、容量素子C1に対して前段に位置するフィルタは第2フィルタF2と第4フィルタF4とであって、後段に位置するフィルタは第1フィルタF1と第3フィルタF3とである。同様に、第2容量素子C2に対して、前段に位置するフィルタは第1フィルタF1と第3フィルタF3とであり、後段に位置するフィルタは第2フィルタF2と第4フィルタF4とである。 In such a configuration, the filters located in the front stage with respect to the capacitive element C1 are the second filter F2 and the fourth filter F4, and the filters located in the rear stage are the first filter F1 and the third filter. It is F3. Similarly, with respect to the second capacitance element C2, the filters located in the front stage are the first filter F1 and the third filter F3, and the filters located in the rear stage are the second filter F2 and the fourth filter F4.
容量素子C1,C2に求められる特性は、第1の実施形態で説明した通りである。例えば、容量素子C1については、第2フィルタF2と第4フィルタF4との両方の通過帯域において、第1フィルタF1と第3フィルタF3の両方の第1共振子21よりも損失の少ないコンデンサを用いている。 The characteristics required for the capacitive elements C1 and C2 are as described in the first embodiment. For example, for the capacitive element C1, a capacitor having less loss than the first resonator 21 of both the first filter F1 and the third filter F3 is used in the pass bands of both the second filter F2 and the fourth filter F4. ing.
このように2つのフィルタに対して1つの容量素子で反射係数を高めることで、部品点数を少なくすることができる。 By increasing the reflectance coefficient with one capacitive element for the two filters in this way, the number of parts can be reduced.
さらに、この例では、アンテナ端子ANTと接続点10との間の配線から分岐して基準電位に接続されるインダクタンスLが位置している。容量素子C1と第2容量素子C2とはあくまでも反射係数を高めるために挿入された成分であるが、これら2つの容量素子C1,C2とこのインダクタンスLとでアンテナ端子ANTとの整合をとることもできる。一方(第1,第3フィルタF1,F3)側から他方(第2,第4フィルタF2)側をみたときには、直列接続された容量素子C1,第2容量素子C2と間にインダクタンスLが分岐して接地される構成となる。このようにコンデンサ2つが直列接続されていることから位相回転を減ずることができ、整合をとりやすくなる。 Further, in this example, the inductance L that branches off from the wiring between the antenna terminal ANT and the connection point 10 and is connected to the reference potential is located. The capacitance element C1 and the second capacitance element C2 are components inserted to increase the reflection coefficient to the last, but these two capacitance elements C1 and C2 and this inductance L may be matched with the antenna terminal ANT. it can. When the other (second and fourth filter F2) side is viewed from one (first and third filters F1 and F3) side, the inductance L branches between the capacitance element C1 and the second capacitance element C2 connected in series. It will be grounded. Since the two capacitors are connected in series in this way, the phase rotation can be reduced and matching can be easily achieved.
また、上述の例では、2つのフィルタに対して1つの容量素子を設けた構成を2つ並列接続した例を示したが、一方の容量素子は省略してもよいし、2つのフィルタに対して1つの容量素子を設けた構成と、1つのフィルタに1つの容量素子C1を設けた構成を組み合わせてもよい。 Further, in the above example, an example in which two configurations in which one capacitance element is provided for two filters is connected in parallel is shown, but one capacitance element may be omitted, or for two filters. A configuration in which one capacitance element is provided and a configuration in which one capacitance element C1 is provided in one filter may be combined.
(各構成要素)
以下、上述のマルチプレクサ1,1Aを構成する各構成要素について図5を用いて説明する。図5において、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、D1軸、D2軸およびD3軸からなる直交座標系を定義し、D3軸の正側(図5の紙面手前側)を上方として、上面等の語を用いることがあるものとする。
(Each component)
Hereinafter, each component constituting the above-mentioned multiplexers 1 and 1A will be described with reference to FIG. In FIG. 5, any direction may be upward or downward, but in the following, for convenience, an orthogonal coordinate system including the D1 axis, the D2 axis, and the D3 axis is defined, and the positive side of the D3 axis is defined. Words such as the upper surface may be used with (the front side of the paper in FIG. 5) facing upward.
共振子17は、SAW共振子でも圧電薄膜共振子でも水晶振動子でもよいが、この例では、弾性表面波共振子で構成した場合について説明する。SAW共振子は、圧電基板2上に後述のIDT電極19等の導体パターンを形成してなる。 The resonator 17 may be a SAW resonator, a piezoelectric thin film resonator, or a crystal oscillator, but in this example, a case where the resonator 17 is composed of a surface acoustic wave resonator will be described. The SAW resonator is formed by forming a conductor pattern such as an IDT electrode 19 described later on the piezoelectric substrate 2.
圧電基板2は、D1軸およびD2軸に平行な(D3軸に直交する)上面を有する基板である。その平面形状および寸法は適宜に設定されてよい。また、圧電基板2は、例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)単結晶またはタンタル酸リチウム(LiTaO3)単結晶等の圧電性を有する単結晶からなる。そのカット角は、利用するSAWの種類等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、圧電基板2は、回転YカットX伝搬のものである。すなわち、X軸は圧電基板2の上面(D1軸)に平行であり、Y軸は、圧電基板2の上面の法線に対して所定の角度で傾斜している。 The piezoelectric substrate 2 is a substrate having an upper surface parallel to the D1 axis and the D2 axis (orthogonal to the D3 axis). Its planar shape and dimensions may be set as appropriate. Further, the piezoelectric substrate 2 is made of a single crystal having piezoelectricity such as a lithium niobate (LiNbO3) single crystal or a lithium tantalate (LiTaO3) single crystal. The cut angle may be appropriately set according to the type of SAW to be used and the like. For example, the piezoelectric substrate 2 is a rotary Y-cut X propagation. That is, the X-axis is parallel to the upper surface (D1 axis) of the piezoelectric substrate 2, and the Y-axis is inclined at a predetermined angle with respect to the normal of the upper surface of the piezoelectric substrate 2.
なおD1軸、D2軸およびD3軸からなる直交座標系と、X軸、Y軸およびZ軸からなる直交座標系(すなわち結晶方位)との関係は一定であるものとする。従って、以下では、圧電基板2の結晶方位の向きをD1軸、D2軸および/またはD3軸で示すことがある。 It is assumed that the relationship between the Cartesian coordinate system consisting of the D1 axis, the D2 axis and the D3 axis and the Cartesian coordinate system consisting of the X axis, the Y axis and the Z axis (that is, the crystal orientation) is constant. Therefore, in the following, the orientation of the crystal orientation of the piezoelectric substrate 2 may be indicated by the D1 axis, the D2 axis, and / or the D3 axis.
ここで、圧電基板2の裏面には圧電基板を構成する材料よりも線膨張係数の小さい材料からなる支持基板を貼り合せてもよいし、このような支持基板と圧電基板2との間に音速の早い材料と低い材料とを積層した音響反射構造層を介在させてもよい。 Here, a support substrate made of a material having a coefficient of linear expansion smaller than that of the material constituting the piezoelectric substrate may be attached to the back surface of the piezoelectric substrate 2, or a sound velocity may be provided between the support substrate and the piezoelectric substrate 2. An acoustic reflection structure layer in which a fast material and a low material are laminated may be interposed.
図5は、直列共振子13A、並列共振子13Bおよび補助共振子13C(以下、これらを区別せずに、「共振子13」ということがある。)等のSAW共振子の構造を示す平面図である。 FIG. 5 is a plan view showing the structure of a SAW resonator such as a series resonator 13A, a parallel resonator 13B, and an auxiliary resonator 13C (hereinafter, these may be referred to as “resonator 13” without distinction). Is.
共振子13は、例えば、1ポートSAW共振子として構成されており、圧電基板2と、圧電基板2の上面に設けられたIDT電極19および反射器21とを有している。なお、共振子13は、上記の他、IDT電極19および反射器21の上面に配置される付加膜、IDT電極19および反射器21と圧電基板2との間に介在する下地層、圧電基板2の上面をIDT電極19および反射器21(または付加膜)の上から覆う保護層等を有していてもよい。 The resonator 13 is configured as, for example, a 1-port SAW resonator, and has a piezoelectric substrate 2 and an IDT electrode 19 and a reflector 21 provided on the upper surface of the piezoelectric substrate 2. In addition to the above, the resonator 13 includes an additional film arranged on the upper surface of the IDT electrode 19 and the reflector 21, a base layer interposed between the IDT electrode 19 and the reflector 21 and the piezoelectric substrate 2, and the piezoelectric substrate 2. It may have a protective layer or the like that covers the upper surface of the IDT electrode 19 and the reflector 21 (or an additional film).
IDT電極19は、圧電基板2の上面に形成された導電パターン(導電層)によって構成されており、正側櫛歯電極23Aおよび負側櫛歯電極23Bを有している。なお、以下では、正側櫛歯電極23Aおよび負側櫛歯電極23Bを単に「櫛歯電極23」といい、これらを区別しないことがある。また、正側櫛歯電極23Aは、1対の櫛歯電極23のうちD2軸の正側に位置する櫛歯電極23を指し、負側櫛歯電極23Bは、1対の櫛歯電極23のうちD2軸の負側に位置する櫛歯電極23を指すものとする(これらの名称は電位の正側・負側を指すものではない。)。 The IDT electrode 19 is composed of a conductive pattern (conductive layer) formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 2, and has a positive side comb tooth electrode 23A and a negative side comb tooth electrode 23B. In the following, the positive side comb tooth electrode 23A and the negative side comb tooth electrode 23B are simply referred to as "comb tooth electrode 23", and these may not be distinguished. Further, the positive side comb tooth electrode 23A refers to the comb tooth electrode 23 located on the positive side of the D2 axis among the pair of comb tooth electrodes 23, and the negative side comb tooth electrode 23B refers to the pair of comb tooth electrodes 23. Of these, the comb tooth electrode 23 located on the negative side of the D2 axis is referred to (these names do not refer to the positive side and the negative side of the potential).
各櫛歯電極23は、例えば、互いに対向する2本のバスバー25と、各バスバー25から他のバスバー25側へ並列に延びる複数の電極指27と、複数の電極指27の間において各バスバー25から他のバスバー25側へ延びる複数のダミー電極29と、を有している。そして、1対の櫛歯電極23は、複数の電極指27が互いに噛み合うように(交差するように)配置されている。 Each comb tooth electrode 23 is, for example, between two bus bars 25 facing each other, a plurality of electrode fingers 27 extending in parallel from each bus bar 25 toward another bus bar 25, and each bus bar 25 between the plurality of electrode fingers 27. It has a plurality of dummy electrodes 29 extending from the bus bar 25 to the other bus bar 25 side. The pair of comb tooth electrodes 23 are arranged so that the plurality of electrode fingers 27 mesh with each other (intersect).
なお、SAWの伝搬方向は複数の電極指27の向き等によって規定されるが、本実施形態では、便宜的に、SAWの伝搬方向を基準として、複数の電極指27の向き等を説明することがある。 The propagation direction of the SAW is defined by the directions of the plurality of electrode fingers 27, etc., but in the present embodiment, for convenience, the directions of the plurality of electrode fingers 27, etc. will be described with reference to the propagation direction of the SAW. There is.
バスバー25は、例えば、概ね一定の幅でSAWの伝搬方向(D1軸方向、X軸方向)に直線状に延びる長尺状に形成されている。そして、1対のバスバー25は、SAWの伝搬方向に交差(本実施形態では直交)する方向(D2軸方向)において対向している。また、1対のバスバー25は、例えば、互いに平行であり、一対のバスバー25間の距離は、SAWの伝搬方向において一定である。 The bus bar 25 is formed, for example, in a long shape having a substantially constant width and extending linearly in the propagation direction of the SAW (D1 axis direction, X axis direction). The pair of bus bars 25 face each other in a direction (D2 axis direction) intersecting (orthogonal in the present embodiment) in the propagation direction of the SAW. Further, the pair of bus bars 25 are, for example, parallel to each other, and the distance between the pair of bus bars 25 is constant in the propagation direction of the SAW.
複数の電極指27は、例えば、概ね一定の幅でSAWの伝搬方向に直交する方向(D2軸方向)に直線状に延びる長尺状に形成されており、SAWの伝搬方向(D1軸方向、X軸方向)に概ね一定の間隔で配列されている。1対の櫛歯電極23の複数の電極指27は、そのピッチp(例えば電極指27の中心間距離)が、例えば、共振させたい周波数でのSAWの波長λの半波長と同等となるように設けられている。波長λは、例えば、1.5μm〜6μmである。 The plurality of electrode fingers 27 are formed in a long shape extending linearly in a direction (D2 axis direction) orthogonal to the SAW propagation direction with a substantially constant width, for example, and the SAW propagation direction (D1 axis direction, They are arranged at substantially regular intervals in the X-axis direction). The pitch p (for example, the distance between the centers of the electrode fingers 27) of the plurality of electrode fingers 27 of the pair of comb tooth electrodes 23 is equal to, for example, half the wavelength of the SAW wavelength λ at the frequency to be resonated. It is provided in. The wavelength λ is, for example, 1.5 μm to 6 μm.
複数の電極指27の長さ(D2軸方向)は、例えば、互いに同等とされている。また、複数の電極指27の幅(D1軸方向)は、例えば、互いに同等とされている。なお、これらの寸法は、共振子13に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、電極指27の幅は、複数の電極指27のピッチpに対して0.4p〜0.7pである。 The lengths (D2 axis direction) of the plurality of electrode fingers 27 are, for example, equal to each other. Further, the widths (D1 axial direction) of the plurality of electrode fingers 27 are, for example, equal to each other. These dimensions may be appropriately set according to the electrical characteristics required for the resonator 13. For example, the width of the electrode fingers 27 is 0.4p to 0.7p with respect to the pitch p of the plurality of electrode fingers 27.
複数のダミー電極29は、例えば、概ね一定の幅でSAWの伝搬方向に直交する方向(D2軸方向)に直線状に延びる長尺状に形成されており、複数の電極指27間の中央に配置されている(複数の電極指27と同等のピッチで配列されている)。そして、一方の櫛歯電極23のダミー電極29の先端は、他方の櫛歯電極23の電極指27の先端とギャップGを介して対向している。ダミー電極29の幅(D1軸方向)は、例えば、電極指27の幅と同等である。複数のダミー電極29の長さ(D2軸方向)は、例えば、互いに同等である。 The plurality of dummy electrodes 29 are formed in a long shape extending linearly in a direction orthogonal to the propagation direction of the SAW (D2 axis direction) with a substantially constant width, and are formed in the center between the plurality of electrode fingers 27. They are arranged (arranged at the same pitch as a plurality of electrode fingers 27). The tip of the dummy electrode 29 of one comb tooth electrode 23 faces the tip of the electrode finger 27 of the other comb tooth electrode 23 via the gap G. The width of the dummy electrode 29 (in the D1 axial direction) is, for example, the same as the width of the electrode finger 27. The lengths (D2 axis direction) of the plurality of dummy electrodes 29 are, for example, equivalent to each other.
複数のギャップGの数は、複数の電極指27の本数と同数である。また、複数のギャップGの幅(D1軸方向)は、複数の電極指27の幅および複数のダミー電極29の幅と同等であり、また、ギャップG同士で互いに同等である。複数のギャップGの長さ(D2軸方向)は、ギャップG同士で互いに同一である。この長さは、共振子13に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、ギャップGの長さは、0.1λ〜0.6λである。 The number of the plurality of gaps G is the same as the number of the plurality of electrode fingers 27. Further, the widths of the plurality of gaps G (in the D1 axial direction) are equivalent to the widths of the plurality of electrode fingers 27 and the widths of the plurality of dummy electrodes 29, and the gaps G are also equivalent to each other. The lengths of the plurality of gaps G (in the D2 axis direction) are the same among the gaps G. This length may be appropriately set according to the electrical characteristics required for the resonator 13. For example, the length of the gap G is 0.1λ to 0.6λ.
IDT電極19は、例えば、金属によって形成されている。この金属としては、例えば、AlまたはAlを主成分とする合金(Al合金)が挙げられる。Al合金は、例えば、Al−Cu合金である。なお、IDT電極19は、複数の金属層から構成されてもよい。IDT電極19の厚みは適宜に設定されてよい。 The IDT electrode 19 is made of, for example, metal. Examples of this metal include Al or an alloy containing Al as a main component (Al alloy). The Al alloy is, for example, an Al—Cu alloy. The IDT electrode 19 may be composed of a plurality of metal layers. The thickness of the IDT electrode 19 may be appropriately set.
IDT電極19によって圧電基板2に電圧が印加されると、圧電基板2の上面付近において上面に沿ってD1軸方向に伝搬するSAWが誘起される。また、SAWは、電極指27によって反射される。そして、電極指27のピッチpを半波長とする定在波が形成される。定在波は、当該定在波と同一周波数の電気信号に変換され、電極指27によって取り出される。このようにして、共振子13は、共振子もしくはフィルタとして機能する。 When a voltage is applied to the piezoelectric substrate 2 by the IDT electrode 19, SAW propagating in the D1 axial direction is induced near the upper surface of the piezoelectric substrate 2. The SAW is also reflected by the electrode finger 27. Then, a standing wave having a pitch p of the electrode finger 27 as a half wavelength is formed. The standing wave is converted into an electric signal having the same frequency as the standing wave, and is taken out by the electrode finger 27. In this way, the resonator 13 functions as a resonator or a filter.
反射器21は、圧電基板2の上面に形成された導電パターン(導電層)によって構成されており、平面視において格子状に形成されている。すなわち、反射器21は、SAWの伝搬方向に交差する方向において互いに対向する1対のバスバー(符号省略)と、これらバスバー間においてSAWの伝搬方向に直交する方向(D2軸方向)に延びる複数の電極指(符号省略)とを有している。反射器21の複数の電極指は、IDT電極19の複数の電極指27と概ね同等のピッチで配列されている。 The reflector 21 is formed of a conductive pattern (conductive layer) formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 2, and is formed in a grid pattern in a plan view. That is, the reflector 21 includes a pair of bus bars (reference numerals omitted) facing each other in a direction intersecting the propagation direction of the SAW, and a plurality of bus bars extending in a direction orthogonal to the propagation direction of the SAW (D2 axis direction). It has an electrode finger (reference numeral omitted). The plurality of electrode fingers of the reflector 21 are arranged at substantially the same pitch as the plurality of electrode fingers 27 of the IDT electrode 19.
なお、図5に示すSAW共振子の構成を容量素子として用いる場合には、反射器21やダミー電極29を省略してもよい。 When the structure of the SAW resonator shown in FIG. 5 is used as a capacitive element, the reflector 21 and the dummy electrode 29 may be omitted.
以上のような構成の共振子17を備えることにより、小型なマルチプレクサを提供することができる。 By providing the resonator 17 having the above configuration, a small multiplexer can be provided.
まず、容量素子C1挿入の効果を確認するために、図6に示す回路図で示されるマルチプレクサについて検討した。 First, in order to confirm the effect of inserting the capacitive element C1, the multiplexer shown in the circuit diagram shown in FIG. 6 was examined.
第1フィルタF1の通過帯域は第2フィルタF2の通過帯域よりも低周波数側に位置し、互いのフィルタの通過帯域同士の間隔は通過帯域幅の約3倍であった。この場合に、第1容量素子C1の容量を3.2pF、第2フィルタF2の通過帯域の周波数帯におけるQ値を100とし、第2容量素子C2の容量を1.1pF、インダクタLのインダクタンスを3.3nHとしたマルチプレクサのモデルを作成した。このモデルを実施例1とする。 The pass band of the first filter F1 was located on the lower frequency side than the pass band of the second filter F2, and the distance between the pass bands of the filters was about three times the pass bandwidth. In this case, the capacitance of the first capacitive element C1 is 3.2 pF, the Q value in the frequency band of the pass band of the second filter F2 is 100, the capacitance of the second capacitive element C2 is 1.1 pF, and the inductance of the inductor L is set. A model of a multiplexer with 3.3 nH was created. This model is referred to as Example 1.
同様に比較例として、容量素子C1,第2容量素子C2を備えず、インダクタLの大きさを3.0nHとしたマルチプレクサのモデルを作成した。なお、容量素子C1,第2容量素子C2を備える場合と備えない場合とでインダクタLの大きさが異なる。これは、それぞれの構成においてアンテナ端子ANTとの整合がとれるように最適化したことによる。 Similarly, as a comparative example, a model of a multiplexer not provided with the capacitive element C1 and the second capacitive element C2 and having an inductor L with a size of 3.0 nH was created. The size of the inductor L differs depending on whether the capacitive element C1 or the second capacitive element C2 is provided or not. This is because each configuration is optimized so that it can be matched with the antenna terminal ANT.
シミュレーションの結果、容量素子C1,第2容量素子C2を備えない比較例のときには、第1フィルタF1の第2フィルタF2の通過帯域の周波数帯における反射係数Γは0.864であった。これに対して、容量素子C1,第2容量素子C2を備える場合には反射係数Γは0.903であり、理想とする1に近付かせることができる。その結果、マルチプレクサ全体の損失を低減することができる。 As a result of the simulation, in the case of the comparative example not including the capacitive element C1 and the second capacitive element C2, the reflectance coefficient Γ in the frequency band of the pass band of the second filter F2 of the first filter F1 was 0.864. On the other hand, when the capacitance element C1 and the second capacitance element C2 are provided, the reflection coefficient Γ is 0.903, which can be brought close to the ideal 1. As a result, the loss of the entire multiplexer can be reduced.
次の実施例(実施例2)として、図4に示すマルチプレクサ1Aを製造しその周波数特性を測定した。同様に、比較例として、図4に示す例において容量素子C1,C2を備えないマルチプレクサを製造し、同様に周波数特性を測定した。 As the next embodiment (Example 2), the multiplexer 1A shown in FIG. 4 was manufactured and its frequency characteristics were measured. Similarly, as a comparative example, the multiplexers not provided with the capacitive elements C1 and C2 were manufactured in the example shown in FIG. 4, and the frequency characteristics were measured in the same manner.
4つのフィルタの通過帯域の周波数帯は、第2フィルタF2,第1フィルタF1,第3フィルタF3,第4フィルタF4の順に高くなるように設定した。言い換えると、4つの通過帯域のうち、真ん中に位置する近接する通過帯域を備えるフィルタ2つが第1接続点11に接続され、一番低い通過待機と一番高い通過帯域を備えるフィルタ2つが第2接続点12に接続されている。 The frequency band of the pass band of the four filters was set to be higher in the order of the second filter F2, the first filter F1, the third filter F3, and the fourth filter F4. In other words, of the four passbands, two filters with adjacent passbands located in the middle are connected to the first connection point 11, and two filters with the lowest passband and the highest passband are the second. It is connected to the connection point 12.
ここで、容量素子C1,第2容量素子C2は、それぞれチップコンデンサであり、インダクタLは不図示の回路基板(実装基板)に形成した導線パターンとした。容量素子C1,第2容量素子C2,インダクタLの構成は以下の通りである。 Here, the capacitance element C1 and the second capacitance element C2 are chip capacitors, respectively, and the inductor L is a lead wire pattern formed on a circuit board (mounting board) (not shown). The configurations of the capacitive element C1, the second capacitive element C2, and the inductor L are as follows.
容量素子C1 :容量値 12pF,1GHzにおけるQ値 60
第2容量素子C2:容量値 10pF,1GHzにおけるQ値 60
インダクタL :インダクタンス 1.6nH,1GHzにおけるQ値 62
容量素子C1,第2容量素子C2,インダクタL:いずれも不図示の実装基板に実装しチップ素子
フィルタF1〜F4の通過帯域:1.7GHz〜2.2GHz
このような構成の実施例2および比較例の周波数特性について図7に示す。図7(a)に、比較例のマルチプレクサについて各フィルタの周波数と反射係数Γの大きさとの相関を示す。図7(b)に実施例2のルチプレクサについて各フィルタの周波数と反射係数Γの大きさとの相関を示す。
Capacitive element C1: Capacitance value 12 pF, Q value at 1 GHz 60
Second capacitive element C2: capacitive value 10 pF, Q value 60 at 1 GHz
Inductor L: Inductance 1.6 nH, Q value at 1 GHz 62
Capacitive element C1, 2nd capacitive element C2, inductor L: Both are mounted on a mounting board (not shown) and the pass band of the chip element filters F1 to F4 is 1.7 GHz to 2.2 GHz.
FIG. 7 shows the frequency characteristics of Example 2 and Comparative Example having such a configuration. FIG. 7A shows the correlation between the frequency of each filter and the magnitude of the reflectance coefficient Γ for the multiplexer of the comparative example. FIG. 7B shows the correlation between the frequency of each filter and the magnitude of the reflectance coefficient Γ for the Luciplexer of Example 2.
この図から明らかなように、周波数が高くなるにつれて、通過帯域の高周波数側における反射係数が徐々に低くなるが、実施例は比較例に比べて、その降下する傾きが小さくなっていることが確認できた。これにより、実施例に係るマルチプレクサは相手側の複数の通過帯域において反射係数を高めることができることを確認した。 As is clear from this figure, as the frequency increases, the reflectance coefficient on the high frequency side of the pass band gradually decreases, but in the examples, the slope of the descent is smaller than that of the comparative example. It could be confirmed. As a result, it was confirmed that the multiplexer according to the embodiment can increase the reflectance coefficient in a plurality of pass bands on the other side.
図8に、図7の要部拡大図を示す。具体的には、(a)〜(d)はそれぞれ、第1フィルタF1〜第4フィルタF4の各通過帯域帯におけるその他のフィルタの反射係数を示すものである。(a)〜(d)において、薄く塗りつぶした領域が通過帯域帯となっている。にさらに、各フィルタの通過帯域内における、他のフィルタの反射係数Γの大きさを確認すると、通過帯域中央付近の落ち込みや、通過帯域の高周波数側の肩部における反射係数Γの劣化を抑制できていることを確認できた。以上より、実施例に係るマルチプレクサにより通信品質が向上することを確認できた。 FIG. 8 shows an enlarged view of a main part of FIG. 7. Specifically, (a) to (d) indicate the reflection coefficients of the other filters in each pass band of the first filter F1 to the fourth filter F4, respectively. In (a) to (d), the lightly filled area is the pass band. Furthermore, when the magnitude of the reflection coefficient Γ of other filters in the pass band of each filter is confirmed, the drop near the center of the pass band and the deterioration of the reflectance Γ on the shoulder on the high frequency side of the pass band are suppressed. I was able to confirm that it was done. From the above, it was confirmed that the communication quality was improved by the multiplexer according to the embodiment.
Claims (8)
前記第1フィルタ、前記第2フィルタおよび前記第3フィルタが電気的に共通に接続されている接続点と、
第1ポートと第2ポートとを備え、前記第1ポートを前記第1フィルタの側に接続し、前記第2ポートを前記接続点の側に接続することで、前記接続点と前記第1フィルタとの間に直列接続された容量素子と、を備え、
前記第1フィルタは、前記少なくとも1つの共振子のうち最も前記容量素子の側に接続された第1共振子を備え、
前記接続点と前記第1フィルタとの間には基準電位への分岐路を備えず、
前記容量素子は、前記第2フィルタおよび前記第3フィルタのうち、前記第2ポートの側に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において、前記第1フィルタの前記第1共振子よりも損失が少なく、
前記第2フィルタは、前記第2ポートの側に位置しており、
第3ポートと第4ポートとを備え、前記第3ポートを前記第2フィルタの側に接続し、前記第4ポートを前記接続点の側に接続することで、前記接続点と前記第2フィルタとの間に直列接続された第2容量素子をさらに備え、
前記第2容量素子は、前記第1フィルタおよび前記第3フィルタのうち、前記第4ポートの側に位置するフィルタの通過帯域の周波数帯において、前記第2フィルタの前記少なくとも1つの共振子のうち最も前記第2容量素子の側に接続された第2共振子よりも損失が少ない、
マルチプレクサ。 A first filter, a second filter, and a third filter, each containing at least one resonator and having different pass bands,
A connection point to which the first filter, the second filter, and the third filter are electrically connected in common,
The connection point and the first filter are provided by providing a first port and a second port, connecting the first port to the side of the first filter, and connecting the second port to the side of the connection point. With a capacitive element connected in series between and
The first filter includes a first resonator connected to the side of the capacitive element most of the at least one resonator.
There is no branch path to the reference potential between the connection point and the first filter.
The capacitive element has less loss than the first resonator of the first filter in the frequency band of the pass band of the filter located on the side of the second port of the second filter and the third filter. Ku,
The second filter is located on the side of the second port.
The connection point and the second filter are provided by providing a third port and a fourth port, connecting the third port to the side of the second filter, and connecting the fourth port to the side of the connection point. Further equipped with a second capacitance element connected in series between and
The second capacitive element is among the at least one resonator of the second filter in the frequency band of the pass band of the filter located on the side of the fourth port of the first filter and the third filter. It has less loss than the second resonator connected to the side of the second capacitance element.
Multiplexer.
前記第1フィルタと前記第3フィルタとを共通に接続する第1接続点と、
前記第2フィルタと前記第4フィルタとを共通に接続する第2接続点と、を備え、
前記接続点は、前記第1接続点と前記第2接続点とが配線を介しそれぞれ電気的に接続されており、
前記容量素子は、前記第1接続点と前記接続点との間に接続され、
前記第2容量素子は、前記第2接続点と前記接続点との間に接続されている、請求項1乃至5のいずれかに記載のマルチプレクサ。 A fourth filter containing a plurality of resonators and having a pass band different from that of the first filter, the second filter, and the third filter is further provided.
A first connection point that connects the first filter and the third filter in common,
A second connection point for connecting the second filter and the fourth filter in common is provided.
At the connection point, the first connection point and the second connection point are electrically connected to each other via wiring.
The capacitive element is connected between the first connection point and the connection point.
The multiplexer according to any one of claims 1 to 5, wherein the second capacitance element is connected between the second connection point and the connection point.
前記接続点と前記アンテナ端子との間に整合回路が接続されている、請求項1乃至6のいずれかに記載のマルチプレクサ。 Further provided with an antenna terminal to which the connection point is electrically connected,
The multiplexer according to any one of claims 1 to 6 , wherein a matching circuit is connected between the connection point and the antenna terminal.
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