JP6939983B2 - マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、通信装置、および弾性波フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路、通信装置、および弾性波フィルタに関する。

従来、互いに異なる通過帯域を有する複数のフィルタを備えるマルチプレクサが知られている。たとえば、国際公開第２００９／０２５０５５号パンフレット（特許文献１）には、送信用フィルタと、送信用フィルタと通過帯域が異なる受信用フィルタとを備えるデュプレクサが開示されている。

当該デュプレクサにおいては、送信用フィルタおよび受信用フィルタの各々が急峻なカットオフ特性を有する弾性波フィルタから構成されている。そのため、送信用フィルタおよび受信用フィルタのガードバンドをより狭くしても、送信用フィルタおよび受信用フィルタはフィルタリングすることができる。その結果、送信用フィルタおよび受信用フィルタの各周波数帯域を有効に利用することができる。

国際公開第２００９／０２５０５５号パンフレット

マルチプレクサにおいて、共通端子からみた或るフィルタのインピーダンスを整合するため、当該フィルタと共通端子との間にインピーダンスの位相を調整する移相器が設けられる場合がある。たとえば、特許文献１には、アンテナポートと受信用フィルタとの間に移相器が接続されたデュプレクサが開示されている。

受信用フィルタの通過帯域の信号がアンテナポートに入力された場合、当該信号が移相器を通過するときに損失が発生する。受信用フィルタの通過帯域におけるマルチプレクサの挿入損失には、移相器における損失が無視することができない程度に含まれる。移相器を設けたことにより、受信用フィルタの通過帯域におけるマルチプレクサの挿入損失が増加し得る。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的はマルチプレクサの挿入損失を低減することである。

本発明の一実施形態によるマルチプレクサは、共通端子と、第１端子および第２端子と、第１フィルタと、第２フィルタとを備える。第１フィルタは、共通端子と第１端子との間で第１通過帯域の信号を通過させる。第２フィルタは、共通端子と第２端子との間で第２通過帯域の信号を通過させる。第２通過帯域は、第１通過帯域よりも低く、かつ、第１通過帯域と重なっていない。第１フィルタは、第１直列腕回路を含む。第１直列腕回路は、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を有する。第１直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに共通端子に接続されている。第１直列腕回路は、第１反共振周波数と、第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有する。第２反共振周波数は、第１通過帯域の高域端よりも高い。第１反共振周波数は、第２通過帯域の高域端以下である。

本発明の他の実施形態による弾性波フィルタは、第１端子および第２端子と、直列腕回路とを備える。直列腕回路は、第１端子と第２端子との間に接続されている。直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路または当該回路の接続点を介さずに第１端子に接続されている。直列腕回路は、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を含む。直列腕回路は、第１反共振周波数と、第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有する。第２反共振周波数は、弾性波フィルタの通過帯域の高域端よりも高い。第１反共振周波数は、通過帯域の低域端よりも低い。弾性波フィルタは、直列腕回路とは異なる回路に含まれる或る弾性波共振子をさらに備える。共振子の反共振周波数と共振周波数との差を当該共振周波数で除した値を当該共振子の比帯域幅と定義した場合、第１直列腕共振子の比帯域幅は、弾性波共振子の比帯域幅よりも大きい。

本発明の一実施形態によるマルチプレクサによれば、第１反共振周波数が第２通過帯域の高域端以下であることにより、マルチプレクサの挿入損失を低減することができる。また、本発明の他の実施形態による弾性波フィルタを用いて、当該弾性波フィルタの第１反共振周波数をマルチプレクサの第２通過帯域の高域端以下とすることにより、当該マルチプレクサの挿入損失を低減することができる。

実施の形態１によるマルチプレクサの回路構成図である。 （ａ）弾性波共振子を含む回路、および（ｂ）当該回路の等価回路を示す図である。 図２の回路のインピーダンス特性である。 （ａ）並列に接続された２つの弾性波共振子を含む回路、（ｂ）当該回路の等価回路、および（ｃ）当該等価回路の等価回路を示す図である。 ２つの弾性波共振子の各インピーダンス特性、および図４の回路のインピーダンス特性を併せて示す図である。 （ａ）直列に接続された弾性波共振子を含む回路、（ｂ）当該回路の等価回路を示す図である。 ２つの弾性波共振子の各インピーダンス特性、および図６の回路のインピーダンス特性を併せて示す図である。 図１のマルチプレクサの移相器および第１フィルタの具体的な構成を示す図である。 （ａ）第１フィルタの通過特性、（ｂ）第１直列腕回路のインピーダンス特性、および（ｃ）第２直列腕回路のインピーダンス特性を併せて示す図である。 共通端子から第１フィルタをみたときの第２通過帯域におけるインピーダンスと挿入損失との関係を示すスミスチャートである。 （ａ）移相器から第１フィルタをみた場合の移相器以外のインピーダンス、および（ｂ）共通端子から第１フィルタをみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。 共通端子から第２フィルタをみた場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。 比較例１によるマルチプレクサの回路構成図である。 （ａ）移相器から第１フィルタをみた場合の移相器以外のインピーダンス、および（ｂ）共通端子から第１フィルタをみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。 図８のマルチプレクサの通過特性および図１３のマルチプレクサの通過特性を併せて示す図である。 （ａ）図１５（ａ）の第１通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図１５（ｂ）の第２通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。 実施の形態による弾性波共振子の共振周波数と比帯域幅との関係を示す図表である。 実施の形態２によるマルチプレクサの回路構成図である。 （ａ）第１フィルタの通過特性、（ｂ）第１直列腕回路のインピーダンス特性、および（ｃ）第２直列腕回路のインピーダンス特性を併せて示す図である。 （ａ）共通端子から第１フィルタをみた場合のインピーダンス、および（ｂ）共通端子から第２フィルタをみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。 第１直列腕共振子の比帯域幅を変化させた場合の第１直列腕回路のインピーダンス特性の変化を示す図である。 直列腕共振子を構成する弾性波共振子の電極構造を模式的に示す平面図である。 弾性波共振子のＩ−Ｒピッチを変化させた場合の（ａ）当該弾性波共振子のインピーダンス特性の変化、（ｂ）位相特性の変化、（ｃ）反射特性の変化、および（ｄ）スミスチャート上でのインピーダンスの変化を併せて示す図である。 弾性波共振子の縦横比を変化させた場合の（ａ）当該弾性波共振子のインピーダンス特性の変化、（ｂ）位相特性の変化、（ｃ）反射特性の変化、および（ｄ）スミスチャート上でのインピーダンスの変化を併せて示す図である。 図１８のマルチプレクサの通過特性および図８のマルチプレクサの通過特性を併せて示す図である。 （ａ）図２５（ａ）の第１通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図２５（ｂ）の第２通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。 実施の形態３によるマルチプレクサの回路構成図である。 縦結合共振器の通過特性を示す図である。 比較例２によるマルチプレクサの回路構成図である。 図２７のマルチプレクサの通過特性および図２９のマルチプレクサの通過特性を併せて示す図である。 （ａ）図３０（ａ）の第１通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図３０（ｂ）の第２通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。 実施の形態４によるマルチプレクサの回路構成図である。 図３２のマルチプレクサの通過特性および図１８のマルチプレクサの通過特性を併せて示す図である。 （ａ）図３３（ａ）の第１通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図３３（ｂ）の第２通過帯域の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。 実施の形態５によるマルチプレクサの回路構成図である。 図３５のマルチプレクサの通過特性を示す図である。 共通端子から第１フィルタをみた場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。 実施の形態６による通信装置の構成図である。

以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

実施の形態においては、通過帯域を、挿入損失が、挿入損失の最小値以上、当該最小値に３ｄＢを加算した値以下の範囲内に収まる任意の連続した周波数帯域とする。

また、並列腕回路を、共通端子および入出力端子を結ぶ経路上の接続点とグランドとの間に配置された回路とする。直列腕回路を、共通端子と入出力端子との間に接続された回路、共通端子または入出力端子と並列腕回路が接続される上記経路上の接続点との間に配置された回路、または、並列腕回路が接続される上記経路上の接続点と、他の並列腕回路が接続される上記経路上の他の接続点との間に配置された回路とする。直列腕回路および並列腕回路の各々は、１つの弾性波共振子、またはリアクタンス素子（たとえばインダクタあるいはキャパシタ）から形成される場合もある。直列腕回路および並列腕回路の各々は、直列または並列に分割された複数の弾性波共振子を含んでいてもよい。

また、共振子または回路における共振周波数とは、特に断りの無い限り、当該共振子または当該回路のインピーダンスが極小となる特異点（理想的にはインピーダンスが０となる点）である「共振点」の周波数である。

共振子または回路における反共振周波数とは、特に断りの無い限り、当該共振子または当該回路のインピーダンスが極大となる特異点（理想的にはインピーダンスが無限大となる点）である「反共振点」の周波数である。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１によるマルチプレクサ１の回路構成図である。図１に示されるように、マルチプレクサ１は、共通端子Ｐｃｏｍと、入出力端子Ｐ１（第１端子）と、入出力端子Ｐ２（第２端子）と、フィルタＦＬＴ１（第１フィルタ）と、フィルタＦＬＴ２（第２フィルタ）と、移相器ＰＳ１とを備える。マルチプレクサ１においては、共通端子Ｐｃｏｍに入力された通過帯域ＰＢ１（第１通過帯域）の信号が入出力端子Ｐ１から出力されるとともに、共通端子Ｐｃｏｍに入力された通過帯域ＰＢ２（第２通過帯域）の信号が入出力端子Ｐ２から出力される。また、入出力端子Ｐ１から入力された通過帯域ＰＢ１の信号が共通端子Ｐｃｏｍから出力される。入出力端子Ｐ２から入力された通過帯域ＰＢ２の信号が共通端子Ｐｃｏｍから出力される。

マルチプレクサ１は、互いに異なる通過帯域として、たとえばＢ２６Ｒｘ（８５９〜８９４ＭＨｚ）およびＢ２６Ｔｘ（８１４〜８４９ＭＨｚ）を有するＢａｎｄ２６対応のデュプレクサである。以下では、通過帯域ＰＢ１を８５９〜８９４ＭＨｚとし、通過帯域ＰＢ２を８１４〜８４９ＭＨｚとする。

移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１は、共通端子Ｐｃｏｍと入出力端子Ｐ１との間でこの順に直列に接続されている。フィルタＦＬＴ１は、通過帯域ＰＢ１の信号を通過させる。移相器ＰＳ１は、通過帯域ＰＢ２におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、共通端子Ｐｃｏｍからの通過帯域ＰＢ２の信号がフィルタＦＬＴ１に向かうのを抑制し、フィルタＦＬＴ２に向かわせる。

フィルタＦＬＴ２は、入出力端子Ｐ２と共通端子Ｐｃｏｍおよび移相器ＰＳ１の接続点との間に接続されている。フィルタＦＬＴ２は、通過帯域ＰＢ２の信号を通過させる。通過帯域ＰＢ２は、通過帯域ＰＢ１よりも低く、かつ、通過帯域ＰＢ１と重なっていない。なお、或る通過帯域が他の通過帯域よりも低いとは、或る通過帯域の周波数が他の通過帯域の周波数よりも低いことを意味する。

通過帯域ＰＢ１の信号が共通端子Ｐｃｏｍに入力された場合、当該信号が移相器ＰＳ１を通過するときに損失が発生する。通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサ１の挿入損失には、移相器ＰＳ１における損失が無視することができない程度に含まれる。通過帯域ＰＢ２の信号がフィルタＦＬＴ１を通過するのを抑制するために移相器ＰＳ１を設けたことにより、通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサの挿入損失が増加し得る。

そこで実施の形態１においては、フィルタＦＬＴ１の共通端子Ｐｃｏｍに最も近い直列腕回路に、互いに反共振周波数が異なる２つの直列腕共振子を含ませる。当該直列腕回路の２つの反共振周波数のうち低い方の反共振周波数（第１反共振周波数）を通過帯域ＰＢ２の最も高い周波数（高域端）以下として、通過帯域ＰＢ２におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させる。その結果、移相器ＰＳ１を構成する回路の次数を下げることが可能になるため、マルチプレクサ１の通過帯域ＰＢ１における挿入損失を低減することができる。なお、実施の形態においては、直列腕共振子は、１以上の弾性波共振子から構成され、複数の弾性波共振子が直列または並列に接続されることによって構成されてもよい。

以下では、図２〜図７を用いて、互いに反共振周波数が異なる２つの弾性波共振子を含む回路のインピーダンス特性について説明する。図２〜図７を用いた説明においては、弾性波共振子は抵抗成分を含まない理想素子として扱う。まず、図２，図３を用いて、１つの弾性波共振子のインピーダンス特性について説明する。

図２は、（ａ）弾性波共振子ｒｓ１を含む回路１０、および（ｂ）回路１０の等価回路１０Ａを示す図である。図２（ａ）に示されように、弾性波共振子ｒｓ１は、入出力端子Ｐ１１，Ｐ１２の間に接続されている。

図２（ｂ）に示されるように、図２（ａ）の弾性波共振子ｒｓ１は、インダクタＬ１と、キャパシタＣ１，Ｃ１０とを含む等価回路として表される。キャパシタＣ１０は、弾性波共振子ｒｓ１の静電容量である。インダクタＬ１，キャパシタＣ１は、入出力端子Ｐ１１とＰ１２との間でこの順に直列に接続されている。キャパシタＣ１０は、入出力端子Ｐ１１とＰ１２との間で、直列に接続されたインダクタＬ１およびキャパシタＣ１と並列に接続されている。

回路１０のインピーダンスは、弾性波共振子ｒｓ１の共振周波数ｆｒ１０において極小となる。図２（ｂ）から、等価回路１０Ａのインピーダンスが極小となる周波数は、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１によって形成される直列共振回路の共振周波数である。したがって、弾性波共振子ｒｓ１の共振周波数ｆｒ１０は、以下の式（１）のように表される。

また、回路１０のインピーダンスは、弾性波共振子ｒｓ１の反共振周波数ｆａ１０において極大となる。図２（ｂ）から、等価回路１０Ａのインピーダンスが極大となる周波数は、直列に接続されたインダクタＬ１，キャパシタＣ１、およびキャパシタＣ１０によって形成される並列共振回路の共振周波数である。したがって、回路１０の反共振周波数ｆａ１０は、以下の式（２）のように表される。

図３は、図２の回路１０のインピーダンス特性である。図３に示されるように、回路１０のインピーダンスは、共振周波数ｆｒ１０において極小となり、反共振周波数ｆａ１０（＞ｆｒ１０）において極大となる。

次に、図４および図５を用いて、２つの弾性波共振子が並列に接続されている回路のインピーダンス特性について説明する。図４は、（ａ）並列に接続された２つの弾性波共振子を含む回路２０、（ｂ）回路２０の等価回路２０Ａ、および（ｃ）等価回路２０Ａの等価回路２０Ｂを示す図である。図４（ａ）に示されるように、弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２は、入出力端子Ｐ２１，Ｐ２２の間で並列に接続されている。弾性波共振子ｒｓ１は、図２の弾性波共振子ｒｓ１と同じであるため、説明を繰り返さない。弾性波共振子ｒｓ２の共振周波数，反共振周波数をそれぞれｆｒ２０，ｆａ２０とする。共振周波数ｆｒ２０は、共振周波数ｆｒ１０よりも高い。反共振周波数ｆａ２０は、反共振周波数ｆａ１０よりも高い。

図４（ｂ）に示されるように、図４（ａ）の弾性波共振子ｒｓ２は、インダクタＬ２と、キャパシタＣ２，Ｃ２０とを含む等価回路として表される。キャパシタＣ２０は、弾性波共振子ｒｓ２の静電容量である。インダクタＬ２，キャパシタＣ２は、入出力端子Ｐ２１とＰ２２との間でこの順に直列に接続されている。キャパシタＣ２０は、入出力端子Ｐ２１とＰ２２との間で、直列に接続されたインダクタＬ２およびキャパシタＣ２と並列に接続されている。図４（ｂ）において入出力端子Ｐ２１とＰ２２との間で並列に接続されているキャパシタＣ１０，Ｃ２０が、図４（ｃ）においては、入出力端子Ｐ２１とＰ２２との間に接続された１つのキャパシタＣ３０（Ｃ１０＋Ｃ２０）として表されている。

回路２０のインピーダンスは、弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２が並列に接続されているため、弾性波共振子ｒｓ１の共振周波数ｆｒ１０、および弾性波共振子ｒｓ２の共振周波数ｆｒ２０において極小となる。図４（ｂ）から、等価回路２０Ａのインピーダンスが極小となる周波数は、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１によって形成される直列共振回路の共振周波数、ならびにインダクタＬ２およびキャパシタＣ２によって形成される直列共振回路の共振周波数である。すなわち、回路２０は２つの共振周波数を有し、それらは、それぞれ共振周波数ｆｒ１０，ｆｒ２０となる。

一方、図４（ｃ）から、等価回路２０Ｂのインピーダンスが極大となる周波数は、直列に接続されたＬ１とキャパシタＣ１、およびキャパシタＣ３０によって形成される並列共振回路の共振周波数、ならびに直列に接続されたインダクタＬ２とキャパシタＣ２、およびキャパシタＣ３０によって形成される並列共振回路の共振周波数である。すなわち、回路２０は２つの反共振周波数を有するともに、それらは、それぞれ反共振周波数ｆａ１０，ｆａ２０とは異なる。

図５は、２つの弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２の各インピーダンス特性、および回路２０のインピーダンス特性を併せて示す図である。図５に示されように、回路２０のインピーダンスは、共振周波数ｆｒ１０，ｆｒ２０（＞ｆｒ１０）において極小となり、反共振周波数ｆａ１１，ｆａ２１（＞ｆａ１１）において極大となる。回路２０の反共振周波数ｆａ１１は、弾性波共振子ｒｓ１の共振周波数ｆｒ１０よりも高く、反共振周波数ｆａ１０よりも低い。回路２０の反共振周波数ｆａ２１は、弾性波共振子ｒｓ２の共振周波数ｆｒ２０よりも高く、反共振周波数ｆａ２０よりも低い。

次に、図６および図７を用いて、２つの弾性波共振子が直列に接続されている回路のインピーダンス特性について説明する。図６は、（ａ）直列に接続された２つの弾性波共振子を含む回路３０、（ｂ）回路３０の等価回路３０Ａを示す図である。図６に示されるように、弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２は、入出力端子Ｐ３１，Ｐ３２の間で直列に接続されている。弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２は、図１，図２の弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２と同じであるため、説明を繰り返さない。

回路３０のインピーダンスは、弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２が直列に接続されているため、弾性波共振子ｒｓ１の反共振周波数ｆａ１０、および弾性波共振子ｒｓ２の反共振周波数ｆａ２０において極大となる。図６（ｂ）から、等価回路３０Ａのインピーダンスが極大となる周波数は、直列に接続されたインダクタＬ１とキャパシタＣ１、およびキャパシタＣ１０によって形成される並列共振回路の共振周波数、ならびに直列に接続されたＬ２とキャパシタＣ２、およびキャパシタＣ２０によって形成される並列共振回路の共振周波数である。すなわち、回路３０は２つの反共振周波数を有するともに、それらは、それぞれ反共振周波数ｆａ１０，ｆａ２０となる。一方、回路３０は２つの共振周波数を有するともに、それらは、それぞれ共振周波数ｆｒ１０，ｆｒ２０とは異なる。

図７は、２つの弾性波共振子ｒｓ１，ｒｓ２の各インピーダンス特性、および回路３０のインピーダンス特性を併せて示す図である。図７に示されように、回路３０のインピーダンスは、共振周波数ｆｒ１１，ｆｒ２１（＞ｆｒ１１）において極小となり、反共振周波数ｆａ１０，ｆａ２０において極大となる。回路３０の共振周波数ｆｒ１１は、弾性波共振子ｒｓ１の共振周波数ｆｒ１０よりも高く、反共振周波数ｆａ１０よりも低い。回路３０の共振周波数ｆｒ２１は、弾性波共振子ｒｓ２の共振周波数ｆｒ２０よりも高く、反共振周波数ｆａ２０よりも低い。

図５および図７から、２つの弾性波共振子が直列に接続されている回路および並列に接続されている回路の各インピーダンス特性は、第１共振周波数、第１反共振周波数、第２共振周波数、および第２反共振周波数を有するという点で同様の態様を示す。すなわち、直列腕回路に含まれる２つの弾性波共振子が直列に接続されている場合でも、並列に接続されている場合でも同様の作用および効果が生じる。そこで、実施の形態１においては、直列腕回路が並列に接続された２つの弾性波共振子を含む場合について説明する。実施の形態２以降についても同様である。

図８は、図１のマルチプレクサ１の移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１の具体的な構成を示す図である。図８に示されるように、移相器ＰＳ１は、インダクタＬ１１を含む。インダクタＬ１１は、グランドと、共通端子ＰｃｏｍおよびフィルタＦＬＴ１の接続点との間に接続されている。

フィルタＦＬＴ１は、直列腕回路ｓｃ１１（第１直列腕回路）と、直列腕回路ｓｃ１２（第２直列腕回路）と、直列腕共振子ｓ１３〜ｓ１５と、並列腕共振子ｐ１１〜ｐ１４とを含む。直列腕回路ｓｃ１１、直列腕回路ｓｃ１２、および直列腕共振子ｓ１３〜ｓ１５は、移相器ＰＳ１と入出力端子Ｐ１との間でこの順に直列に接続されている。共通端子からの通過帯域ＰＢ１の信号は、弾性波共振子を含む回路を通過せずに直列腕回路ｓｃ１１に入力される。

直列腕回路ｓｃ１１は、直列腕共振子ｓ１１ａ（第１直列腕共振子）および直列腕共振子ｓ１１ｂ（第２直列腕共振子）を有する。直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂは、移相器ＰＳ１と直列腕回路ｓｃ１２との間で並列に接続されている。直列腕回路ｓｃ１２は、直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂを有する。直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂは、直列腕回路ｓｃ１１と直列腕共振子ｓ１３との間で並列に接続されている。

並列腕共振子ｐ１１は、グランドと直列腕回路ｓｃ１１，ｓｃ１２の間の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１２は、グランドと直列腕回路ｓｃ１２および直列腕共振子ｓ１３の間の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１３は、グランドと直列腕共振子ｓ１３，ｓ１４の間の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１４は、グランドと直列腕共振子ｓ１４，ｓ１５の間の接続点との間に接続されている。

以下の表１に、実施の形態１における直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂ，ｓ１３〜ｓ１５、並列腕共振子ｐ１１〜ｐ１４各々の共振周波数（ｆｒ），反共振周波数（ｆａ），比帯域幅（ＢＷＲ）を示すとともに、直列腕回路ｓｃ１１，ｓｃ１２各々の第１共振周波数（ｆｒ１），第１反共振周波数（ｆａ１），第２共振周波数（ｆｒ２），第２反共振周波数（ｆａ２）を示す。なお、比帯域幅ＢＷＲとは、反共振周波数ｆａと共振周波数ｆｒとの差を共振周波数ｆｒで除した値（（ｆａ−ｆｒ）／ｆｒ）をパーセント表示したものである。

フィルタＦＬＴ２は、弾性波共振子を含んでもよいし、ＬＣ共振回路を含んでもよい。弾性波共振子は、たとえば弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）共振子、バルク弾性波（ＢＡＷ：Bulk Acoustic Wave）共振子、ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Wave Resonator）、あるいはＳＭ（Solidly Mounted）共振子である。

図９は、（ａ）フィルタＦＬＴ１の通過特性（挿入損失および減衰量の周波数特性）、（ｂ）直列腕回路ｓｃ１１のインピーダンス特性、および（ｃ）直列腕回路ｓｃ１２のインピーダンス特性を併せて示す図である。図９（ｂ）においては、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂのインピーダンス特性も併せて示されている。図９（ｃ）においては、直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂのインピーダンス特性も併せて示されている。なお、「フィルタの通過特性」とは、フィルタ単体の通過特性であり、フィルタを他の回路から切り離した場合における通過特性である。

図９（ｂ）に示されるように、直列腕回路ｓｃ１１は共振周波数ｆｒ１１１（第１共振周波数）、反共振周波数ｆａ１１１（第１反共振周波数）、共振周波数ｆｒ１１２（第２共振周波数）、および反共振周波数ｆａ１１２（第２反共振周波数）を有する。反共振周波数ｆａ１１１は、共振周波数ｆｒ１１１よりも高い。共振周波数ｆｒ１１２は、反共振周波数ｆａ１１１よりも高い。反共振周波数ｆａ１１２は、共振周波数ｆｒ１１２より高い。

反共振周波数ｆａ１１１は、通過帯域ＰＢ２に含まれ、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ２のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ２の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。反共振周波数ｆａ１１２は、通過帯域ＰＢ１の高域端よりも高く、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。共振周波数ｆｒ１１２は、通過帯域ＰＢ１に含まれ、通過帯域ＰＢ１のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを減少させて、通過帯域ＰＢ１の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し易くしている。

図９（ｃ）に示されるように、直列腕回路ｓｃ１２は共振周波数ｆｒ１２１、反共振周波数ｆａ１２１（＞ｆｒ１２１）、共振周波数ｆｒ１２２（＞ｆａ１２１）、および反共振周波数ｆａ１２２（＞ｆｒ１２２）を有する。反共振周波数ｆａ１２１は、通過帯域ＰＢ２に含まれ、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ２におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ２の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。反共振周波数ｆａ１２２は、通過帯域ＰＢ１の高域端よりも高く、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。共振周波数ｆｒ１２２は、通過帯域ＰＢ１に含まれ、通過帯域ＰＢ１におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを減少させて、通過帯域ＰＢ１の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し易くしている。

図１０は、共通端子Ｐｃｏｍから移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１をみたときの通過帯域ＰＢ２におけるインピーダンスと、フィルタＦＬＴ２の挿入損失との関係を示すスミスチャートである。具体的には、共通端子Ｐｃｏｍから移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１をみたときの通過帯域ＰＢ２におけるインピーダンスを、図１０に示すポイント（印部）に変化させた場合に、フィルタＦＬＴ２の通過帯域ＰＢ２における挿入損失の大きさを示している。図１０において二重丸印（◎）は、挿入損失が０．５ｄＢ以下であることを示す。丸印（○）は、挿入損失が０．５ｄＢより大きく１ｄＢ以下であることを示す。四角印（□）は、挿入損失が１ｄＢより大きく１．５ｄＢ以下であることを示す。三角印（△）は、挿入損失が１．５ｄＢより大きく２ｄＢ以下であることを示す。黒丸印（●）は、挿入損失が２ｄＢより大きいことを示す。

図１０に示されるように、フィルタＦＬＴ２の挿入損失が０．５ｄＢ以下となる位相は、−８０度〜８０度の範囲に分布している。位相とは、スミスチャートの中心点Ｚｃ（規格化インピーダンス）とインピーダンスが無限大になる点ｆａとを結ぶ直線からの、反時計回りを正とした位相である。フィルタＦＬＴ２の挿入損失を低減するためには、共通端子Ｐｃｏｍから移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１をみた場合の通過帯域ＰＢ２における位相は、−８０度〜８０度の範囲にあることが望ましい。

図１１は、（ａ）移相器ＰＳ１からフィルタＦＬＴ１をみた場合の移相器ＰＳ１以外のインピーダンス、および（ｂ）共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ１をみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。図１１（ａ）に示されるように、フィルタＦＬＴ１自身の通過帯域ＰＢ１のインピーダンスは、整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近にある。通過帯域ＰＢ２の位相は、−６５度〜１５度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。図１１（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２の位相は、移相器ＰＳ１によって反時計回りにスライドされ、−６０度〜４０度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っているとともに、インピーダンスが無限大になる位相である０度に近付けられている。

図１２は、共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ２をみた場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。図１２に示されるように、フィルタＦＬＴ２自身の通過帯域ＰＢ２のインピーダンスは、規格化インピーダンスＺｃに整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近に分布している。通過帯域ＰＢ１の位相は、−２５度〜２０度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。

図１３は、比較例１によるマルチプレクサ８の回路構成図である。マルチプレクサ８の構成は、図８のマルチプレクサ１の構成の移相器ＰＳ１およびフィルタＦＬＴ１が、移相器ＰＳ８およびフィルタＦＬＴ８１にそれぞれ置き換えられた構成である。それら以外の構成は同様であるため説明を繰り返さない。

図１３に示されるように、移相器ＰＳ８は、インダクタＬ８１，Ｌ８２を含む。インダクタＬ８２は、共通端子ＰｃｏｍとフィルタＦＬＴ８１との間に接続されている。インダクタＬ８１は、グランドと共通端子ＰｃｏｍおよびインダクタＬ８２の接続点との間に接続されている。

フィルタＦＬＴ８１は、直列腕共振子ｓ８１〜ｓ８５と、並列腕共振子ｐ８１〜ｐ８４とを有する。直列腕共振子ｓ８１〜ｓ８５は、移相器ＰＳ８と入出力端子Ｐ１との間でこの順に直列に接続されている。並列腕共振子ｐ８１は、グランドと直列腕共振子ｓ８１，ｓ８２の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ８２は、グランドと直列腕共振子ｓ８２，ｓ８３の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ８３は、グランドと直列腕共振子ｓ８３，ｓ８４の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ８４は、グランドと直列腕共振子ｓ８４，ｓ８５の接続点との間に接続されている。

以下の表２に、比較例１における直列腕共振子ｓ８１〜ｓ８５、並列腕共振子ｐ８１〜ｐ８４各々の共振周波数（ｆｒ），反共振周波数（ｆａ），比帯域幅（ＢＷＲ）を示す。

図８のマルチプレクサ１と図１３のマルチプレクサ８とを比較すると、移相器に関して、図８の移相器ＰＳ１のインダクタの数が図１３の移相器ＰＳ８のインダクタの数よりも少ない。マルチプレクサ１においては、直列腕回路ｓｃ１１に含まれる直列腕共振子ｓ１１ａの反共振周波数ｆａ１１１におけるインピーダンスによって、通過帯域ＰＢ２のインピーダンスが高められる。そのため、マルチプレクサ１においては、移相器ＰＳ１によって調整されるインピーダンスの値がマルチプレクサ８よりも小さくて済む。その結果、マルチプレクサ１においては、移相器ＰＳ１の次数を移相器ＰＳ８よりも下げることができる。

弾性波共振子は、インダクタに比べて、Ｑ特性に優れている。そのためマルチプレクサ１のように移相器を構成する回路の次数を下げて、フィルタＦＬＴ１に含まれる弾性波共振子によって通過帯域ＰＢ２のインピーダンスを高めることにより、マルチプレクサ１の通過帯域ＰＢ１の挿入損失を低減することができる。

また、インダクタよりも弾性波共振子の方が小型であることが多いため、フィルタＦＬＴ１に含まれる弾性波共振子によって通過帯域ＰＢ２のインピーダンスを増加させて移相器を構成する回路の次数を下げることにより、マルチプレクサ１を小型化することができる。

図１４は、（ａ）移相器ＰＳ８からフィルタＦＬＴ８１をみた場合の移相器ＰＳ８以外のインピーダンス、および（ｂ）共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ８１をみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。図１４（ａ）に示されるように、フィルタＦＬＴ１自身の通過帯域ＰＢ１のインピーダンスは、整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近に分布している。通過帯域ＰＢ２の位相は、−８５度〜−４５度の範囲にあり、通過帯域ＰＢ２の高域端において−８０度より小さく、−８０度〜８０度の範囲から外れている。図１４（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２の位相は、移相器ＰＳ８によって反時計回りにスライドされ、−６０度〜−１５度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っているとともに、インピーダンスが無限大になる位相である０度に近付けられている。

図１５は、図８のマルチプレクサ１の通過特性および図１３のマルチプレクサ８の通過特性を併せて示す図である。図１５（ａ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性を示す。図１５（ｂ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性を示す。図１６は、（ａ）図１５（ａ）の通過帯域ＰＢ１の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図１５（ｂ）の通過帯域ＰＢ２の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。図１５，図１６において、実線はマルチプレクサ１の通過特性を示し、点線はマルチプレクサ８の通過特性を示す。

図１５（ａ）において、マルチプレクサ１およびマルチプレクサ８の通過帯域ＰＢ２における減衰量は、それぞれ５０．５ｄＢ，５０．４ｄＢである。共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性の通過帯域ＰＢ２における減衰量に関して、マルチプレクサ１においても、マルチプレクサ８と同程度の減衰量が確保されている。図１５（ｂ）において、マルチプレクサ１およびマルチプレクサ８の通過帯域ＰＢ１における減衰量は、それぞれ４８．５ｄＢ，４８．６ｄＢである。共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性の通過帯域ＰＢ１における減衰量に関して、マルチプレクサ１においても、マルチプレクサ８と同程度の減衰量が確保されている。なお、或る通過帯域の減衰量とは、当該通過帯域における減衰量の最小値を示している。

図１６（ａ）において、マルチプレクサ１およびマルチプレクサ８の通過帯域ＰＢ１における挿入損失は、それぞれ２．２４ｄＢ，２．４５ｄＢである。通過帯域ＰＢ１における挿入損失に関して、マルチプレクサ１は、マルチプレクサ８よりも０．２１ｄＢ程度改善されている。通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサ１の挿入損失はほとんどの範囲でマルチプレクサ８の挿入損失よりも低減されている。図１６（ｂ）において、マルチプレクサ１およびマルチプレクサ８の通過帯域ＰＢ２における挿入損失は、それぞれ２．０３ｄＢ，２．１５ｄＢである。通過帯域ＰＢ２における挿入損失に関して、マルチプレクサ１は、マルチプレクサ８よりも０．１２ｄＢ程度改善されている。通過帯域ＰＢ２におけるマルチプレクサ１の挿入損失はマルチプレクサ８の挿入損失よりも低減されている。なお、或る通過帯域の挿入損失とは、当該通過帯域における挿入損失の最大値を示している。

マルチプレクサ１によれば、減衰量を維持しながら、挿入損失を低減することができる。

以上、実施の形態１によるマルチプレクサによれば、挿入損失を低減することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２においては、第１直列腕共振子の比帯域幅および第２直列腕共振子の比帯域幅の少なくとも一方を、第１フィルタに含まれる或る弾性波共振子の比帯域幅よりも大きくする構成について説明する。当該構成により、第１フィルタの通過特性において挿入損失が、挿入損失の最小値に基準値（たとえば３ｄＢ）を加えた値よりも小さい周波数帯域を広げることができ、第１通過帯域におけるマルチプレクサの挿入損失をさらに低減することができる。

まず、図１７を用いて、一般的な弾性波共振子の共振周波数（ｆｒ）と比帯域幅（ＢＷＲ）との関係について説明する。弾性波共振子の共振周波数を変化させると比帯域幅が変化する。複数の弾性波共振子を用いて一般的なフィルタ装置を構成する場合、複数の弾性波共振子の共振周波数の周波数差は、概ね１００ＭＨｚ以下である。図１７に示されるように、共振周波数を１００ＭＨｚ変化させると、比帯域幅は０．７％程度変化する。そこで、以下では、２つの比帯域幅の差が０．８％以上である場合に、当該２つの比帯域幅が異なるとする。２つの比帯域幅の差が０．８％未満である場合、当該２つの比帯域幅は等しいとする。

図１８は、実施の形態２によるマルチプレクサ２の回路構成図である。図１８に示されるマルチプレクサ２の構成は、図８に示されるマルチプレクサ１の構成から移相器ＰＳ１が除かれているともに、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂの各比帯域幅が異なる。これら以外は、同様であるため説明を繰り返さない。

以下の表３に、実施の形態２における直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂ，ｓ１３〜ｓ１５、並列腕共振子ｐ１１〜ｐ１４各々の共振周波数（ｆｒ），反共振周波数（ｆａ），比帯域幅（ＢＷＲ）を示すとともに、直列腕回路ｓｃ１１，ｓｃ１２各々の第１共振周波数（ｆｒ１），第１反共振周波数（ｆａ１），第２共振周波数（ｆｒ２），第２反共振周波数（ｆａ２）を示す。

表３に示されるように、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂの比帯域幅が、他の共振子の比帯域幅よりも０．８以上大きい。すなわち、実施の形態２においては、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂの比帯域幅が、他の共振子の比帯域幅よりも大きい。

図１９は、（ａ）フィルタＦＬＴ１の通過特性、（ｂ）直列腕回路ｓｃ１１のインピーダンス特性、および（ｃ）直列腕回路ｓｃ１２のインピーダンス特性を併せて示す図である。図１９（ｂ）においては、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂのインピーダンス特性も併せて示されている。図１９（ｃ）においては、直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂのインピーダンス特性も併せて示されている。

図１９（ｂ）に示されるように、直列腕回路ｓｃ１１は共振周波数ｆｒ２１１（第１共振周波数）、反共振周波数ｆａ２１１（第１反共振周波数）、共振周波数ｆｒ２１２（第２共振周波数）、および反共振周波数ｆａ２１２（第２反共振周波数）を有する。反共振周波数ｆａ２１１は、共振周波数ｆｒ２１１よりも高い。共振周波数ｆｒ２１２は、反共振周波数ｆａ２１１よりも高い。反共振周波数ｆａ２１２は、共振周波数ｆｒ２１２より高い。

反共振周波数ｆａ２１１は、通過帯域ＰＢ２に含まれ、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ２のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ２の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。反共振周波数ｆａ２１２は、通過帯域ＰＢ１の高域端よりも高く、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。共振周波数ｆｒ２１２は、通過帯域ＰＢ１に含まれ、通過帯域ＰＢ１のフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを減少させて、通過帯域ＰＢ１の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し易くしている。共振周波数ｆｒ２１１は通過帯域ＰＢ２に含まれておらず、通過帯域ＰＢ２におけるリップルの発生が抑制されている。

図１９（ｃ）に示されるように、直列腕回路ｓｃ１２は共振周波数ｆｒ２２１、反共振周波数ｆａ２２１（＞ｆｒ２２１）、共振周波数ｆｒ２２２（＞ｆａ２２１）、および反共振周波数ｆａ２２２（＞ｆｒ２２２）を有する。反共振周波数ｆａ２２１は、通過帯域ＰＢ２よりも低く、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ２よりも低い周波数帯域のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ２よりも低い周波数帯域の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。反共振周波数ｆａ２２２は、通過帯域ＰＢ１の高域端よりも高く、減衰極を形成するとともに通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを増加させて、通過帯域ＰＢ１よりも高い周波数帯域の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し難くしている。共振周波数ｆｒ２２２は、通過帯域ＰＢ１に含まれ、通過帯域ＰＢ１におけるフィルタＦＬＴ１のインピーダンスを減少させて、通過帯域ＰＢ１の信号がフィルタＦＬＴ１を通過し易くしている。共振周波数ｆｒ２２１は通過帯域ＰＢ２に含まれておらず、通過帯域ＰＢ２におけるリップルの発生が抑制されている。

図２０は、（ａ）共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ１をみた場合のインピーダンス、および（ｂ）共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ２をみた場合のインピーダンスを併せて示すスミスチャートである。図２０（ａ）に示されるように、フィルタＦＬＴ１自身の通過帯域ＰＢ１のインピーダンスは、規格化インピーダンスＺｃに整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近に分布している。通過帯域ＰＢ２の位相は、−７６度〜４１度の間にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。図２０（ｂ）に示されるように、フィルタＦＬＴ２自身の通過帯域ＰＢ２のインピーダンスは、規格化インピーダンスＺｃに整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近に分布している。通過帯域ＰＢ１の位相は、−２８度〜２２度の間にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。

図２１は、直列腕共振子ｓ１１ａの比帯域幅を変化させた場合の直列腕回路ｓｃ１１のインピーダンス特性の変化を示す図である。図２１において、インピーダンス特性Ｉｍ１〜Ｉｍ５の順に直列腕共振子ｓ１１ａの比帯域幅が大きい。

図２１に示されるように、直列腕共振子ｓ１１ａの比帯域幅が大きいほど、共振周波数ｆｒ２１１と反共振周波数ｆａ２１１との差が大きくなり、共振周波数ｆｒ２１１を通過帯域ＰＢ２よりも低い周波数帯に含ませ易くなる。共振周波数ｆｒ２１１が通過帯域ＰＢ２に含まれなくなると、通過帯域ＰＢ２におけるリップルの発生が抑制される。そのため、直列腕共振子ｓ１１ａの比帯域幅は、直列腕共振子ｓ１１ｂよりも大きいことが望ましい。

弾性波共振子がＳＡＷ共振子の場合、圧電性を有する基板に形成されたＩＤＴ電極（InterDigital Transducer）と当該基板との間に、絶縁体または誘電体で構成される第１調整膜を設け、その第１調整膜の膜厚を変えることで、弾性波共振子の比帯域幅を変えることができる。なお、第１調整膜が無い場合に比帯域幅が最も大きく、第１調整膜の膜厚が厚いほど比帯域幅が小さくなる。また、櫛歯電極を覆うように、絶縁体または誘電体で構成される第２調整膜が設けられ、第２調整膜の膜厚を変えることで、ＳＡＷ共振子の比帯域幅を変えることができる。なお、第２調整膜が無い場合に比帯域幅が最も大きく第２調整膜の膜厚が厚いほど比帯域幅が小さくなる。

弾性波共振子がＢＡＷ共振子の場合、対向する電極間の圧電体の材料を変更することで比帯域幅を変えることができる。

図２２は、弾性表面波を用いた一般的な弾性波共振子ｒｓ１１の電極構造を模式的に示す平面図である。図２２に示されるように、弾性波共振子ｒｓ１１は、ＩＤＴ電極１２１と、反射器１２２，１２３とを含む。ＩＤＴ電極１２１、および反射器１２２，１２３は、圧電基板１２０上に形成され、弾性表面波の伝搬方向ＰＤに沿って配置されている。

反射器１２２，１２３は、複数の電極指１２２ａ，１２３ａをそれぞれ含む。反射器１２２，１２３は、ＩＤＴ電極１２１を挟んでいる。反射器１２２，１２３は、複数の電極指による周期的な繰り返し構造（グレーティング）を有する。

ＩＤＴ電極１２１は、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂを含む。複数の電極指１２１ａ，１２１ｂのうち対をなす電極指の数を対数とする。対数は、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂの電極指数の概ね半数である。たとえば、対数をＮとし、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂの電極指の総数をＭとすると、Ｍ＝２Ｎ＋１となる。

ＩＤＴ電極１２１によって励振される弾性表面波の波長λは、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂの電極周期で定まる。反射器１２２，１２３は、ＩＤＴ電極によって励振される弾性表面波を反射する。反射器１２２，１２３を構成する複数の電極指の電極ピッチ等によって規定される周波数帯域（ストップバンド）において、ＩＤＴ電極１２１によって励振される弾性表面波を反射器１２２，１２３は高い反射係数で反射する。

Ｉ−ＲピッチＩＲｐは、複数の電極指１２１ａおよび複数の電極指１２２ａのうち互いに隣接する電極指１２１ａおよび電極指１２２ａのピッチ、および複数の電極指１２１ｂおよび複数の電極指１２３ａのうち互いに隣接する電極指１２１ｂおよび電極指１２３ａのピッチである。交叉幅ＣＷは、弾性表面波の伝搬方向から見た場合に複数の電極指１２１ａと１２１ｂとが重複する電極指長さである。弾性波共振子ｒｓ１１が重み付けられたＳＡＷ共振子である場合、交叉幅ＣＷは、弾性表面波の伝搬方向から見た場合に複数の電極指１２１ａと１２１ｂとが重複する電極指長さの平均値である。対数に対する交叉幅の比（交叉幅／対数）を縦横比とする。

以下では、図２３を用いて、挿入損失を低減するという観点で、直列腕共振子ｓ１１ａおよび直列腕共振子ｓ１１ｂのＩ−Ｒピッチの効果的な範囲について説明する。また、図２４を用いて、挿入損失を低減するという観点で、直列腕共振子ｓ１１ａの縦横比および直列腕共振子ｓ１１ｂの縦横比の適切な大小関係について説明する。

図２３は、弾性波共振子ｒｓ１１のＩ−Ｒピッチを変化させた場合の（ａ）当該弾性波共振子のインピーダンス特性の変化、（ｂ）位相特性の変化、（ｃ）反射特性（反射損失の周波数特性）の変化、および（ｄ）スミスチャート上でのインピーダンスの変化を併せて示す図である。図２３においては、図中の凡例に示すように、Ｉ−ＲピッチＩＲｐを０．０２λ刻みで０．４０λから０．５０λまで変化させた場合の各変化が示されている。

図２３に示されるように、Ｉ−Ｒピッチが狭くなるほど、反共振周波数よりも高いストップバンド高域端におけるリップル（図２３（ｂ）〜（ｄ）の実線囲み内）が抑制される。一方で、Ｉ−Ｒピッチが狭くなると共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域においてリップル（図２３（ｂ）〜（ｄ）の破線囲み内）が発生する。共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域において発生するリップルは、Ｉ−Ｒピッチが狭くなるほど大きくなる。

以下では、直列腕共振子ｓ１１ａ，ｓ１１ｂが図２２に示される電極構造を有するとし、直列腕共振子ｓ１１ａのＩ−Ｒピッチの適切な範囲および直列腕共振子ｓ１１ｂのＩ−Ｒピッチの適切な範囲について説明する。直列腕共振子ｓ１１ａの電極構造において、図２２のＩＤＴ電極１２１、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂ、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂの電極周期、反射器１２２，１２３、および複数の電極指１２２ａ，１２３ａは、第１ＩＤＴ電極、複数の第１電極指、第１電極周期、第１反射器、複数の第２電極指にそれぞれ対応する。直列腕共振子ｓ１１ｂの電極構造において、図２２のＩＤＴ電極１２１、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂ、複数の電極指１２１ａ，１２１ｂの電極周期、反射器１２２，１２３、および複数の電極指１２２ａ，１２３ａは、第２ＩＤＴ電極、複数の第３電極指、第２電極周期、第２反射器、複数の第４電極指にそれぞれ対応する。

直列腕共振子ｓ１１ａのストップバンド高域端は、通過帯域ＰＢ１内である場合が多い。そのため、ストップバンド高域端にリップルが発生すると、通過帯域ＰＢ１内の挿入損失が増加する。第１電極周期で定まる弾性波の波長をαとした場合、直列腕共振子ｓ１１ａのＩ−ＲピッチＩＲｐを０．５０α未満とすることにより、ストップバンド高域端のリップルを抑制し、当該リップルによる通過帯域ＰＢ１内の挿入損失を低減することができる。

直列腕共振子ｓ１１ａにおいて、共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域は、通過帯域ＰＢ２と重なっている。そのため、当該周波数帯域でリップルが発生すると、フィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ２における減衰特性が悪化し得る。そこで、直列腕共振子ｓ１１ａのＩ−Ｒピッチを０．４２α以上とすることにより、共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域において発生するリップルを抑制することができる。その結果、当該リップルによるフィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ２における減衰特性の悪化を抑制することができる。

以上から、直列腕共振子ｓ１１ａのＩ−ＲピッチＩＲｐを０．４２α以上、かつ０．５０α未満とすることにより、通過帯域ＰＢ２におけるフィルタＦＬＴ１の減衰特性の悪化を抑制しながら、通過帯域ＰＢ１におけるフィルタＦＬＴ１の挿入損失を低減することができる。

また、直列腕共振子ｓ１１ｂの共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域は、通過帯域ＰＢ１と重なっている。そのため、当該周波数帯域でリップルが発生すると、フィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ１における挿入損失が増加し得る。第２電極周期で定まる弾性波の波長をβとした場合、直列腕共振子ｓ１１ｂのＩ−ＲピッチＩＲｐを０．４４β以上とすることにより、共振周波数と反共振周波数との間の周波数帯域において発生するリップルを抑制することができる。その結果、フィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ１における挿入損失をさらに低減することができる。

図２４は、弾性波共振子ｒｓ１１の縦横比を変化させた場合の（ａ）当該弾性波共振子のインピーダンス特性の変化、（ｂ）位相特性の変化、（ｃ）反射特性の変化、および（ｄ）スミスチャート上でのインピーダンスの変化を併せて示す図である。図２４においては、図中の凡例に示すように、縦横比を０．６５、０．３２、０．１９、０．１３、０．０８、および０．０５（単位は全て［μｍ／対数］）と変化させた場合の各変化が示されている。

図２４（ａ）および（ｂ）に示されるように、共振周波数より低い周波数帯域では、対数が小さくなるほど、グレーティングによる阻止域のサイドローブによるリップル（局所的な変動）が大きくなる。このことは、図２４（ｃ）および（ｄ）に示すように、当該周波数帯域において、対数が小さくなるほど反射係数のリップルが大きくなることによる。

直列腕共振子ｓ１１ｂの共振周波数より低い周波数帯域は、フィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ１と重なる。したがって、通過帯域ＰＢ１内のリップルを抑制するという観点からは、直列腕共振子ｓ１１ｂの対数を直列腕共振子ｓ１１ａの対数より大きくすることにより、直列腕共振子ｓ１１ｂの縦横比を直列腕共振子ｓ１１ａの縦横比より小さくすることが好ましい。このような構成により、通過帯域ＰＢ１内のリップルを抑制して、通過帯域ＰＢ１の挿入損失を低減することができる。

図２５は、図１８のマルチプレクサ２の通過特性および図８のマルチプレクサ１の通過特性を併せて示す図である。図２５（ａ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性を示す。図２５（ｂ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性を示す。図２６は、（ａ）図２５（ａ）の通過帯域ＰＢ１の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図２５（ｂ）の通過帯域ＰＢ２の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。図２５，図２６において、実線はマルチプレクサ２の通過特性を示し、点線はマルチプレクサ１の通過特性を示す。

図２６（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサ２の挿入損失はマルチプレクサ１の挿入損失よりも低減されている。また、挿入損失が、挿入損失の最小値に３ｄＢを加えた値よりも小さい周波数帯は、マルチプレクサ２の方がマルチプレクサ１よりも広い。その結果、通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサ２の挿入損失をマルチプレクサ１よりもさらに低減することができる。図２６（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２におけるマルチプレクサ２の挿入損失はマルチプレクサ１の挿入損失とほとんど同じである。通過帯域ＰＢ２に関して、マルチプレクサ２においてもマルチプレクサ１と同様の通過特性が維持されている。

以上、実施の形態２によるマルチプレクサによれば、挿入損失を実施の形態１に係るマルチプレクサよりもさらに低減することができる。

［実施の形態３］
実施の形態３においては、第１フィルタの直列腕回路に縦結合共振器が含まれる場合について説明する。当該構成により、第２通過帯域におけるマルチプレクサの減衰特性を改善することができる。

図２７は、実施の形態３によるマルチプレクサ３の回路構成図である。マルチプレクサ３の構成は、図１８のマルチプレクサ２のフィルタＦＬＴ１がフィルタＦＬＴ３１に置き換えられた構成である。フィルタＦＬＴ３１の構成は、フィルタＦＬＴ１の直列腕回路ｓｃ１２が直列腕回路ｓｃ３２に置き換えられるとともに、直列腕共振子ｓ１３〜ｓ１５および並列腕共振子ｐ１２〜ｐ１４が除かれた構成である。直列腕回路ｓｃ３２の構成は、直列腕回路ｓｃ１２に縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４が加えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。

図２７に示されるように、縦結合共振器ｔｒ３１，ｔｒ３２は、入出力端子Ｐ１と直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂの接続点との間で直列に接続されている。縦結合共振器ｔｒ３３，ｔｒ３４は、入出力端子Ｐ１と直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂの接続点との間で直列に接続されているとともに、直列に接続されている縦結合共振器ｔｒ３１，ｔｒ３２と並列に接続されている。

縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４の各々は、２つの反射器と、当該２つの反射器の間に直線状に配置された３つのＩＤＴ電極を有する。縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４は、通過帯域ＰＢ３０（第３通過帯域）を有する。

図２８は、縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４の合成回路の通過特性を示す図である。図２８において、周波数ｆ３１は通過帯域ＰＢ３０の中心周波数である。図２８に示されるように、通過帯域ＰＢ３０は、通過帯域ＰＢ１を含む。中心周波数ｆ３１は、通過帯域ＰＢ１に含まれる。通過帯域ＰＢ３０より低い周波数帯において、複数の減衰極が発生している。周波数ｆ３２は、中心周波数ｆ３１に最も近い減衰極の周波数である。縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４の比帯域幅は、中心周波数ｆ３１と周波数ｆ３２との差を周波数ｆ３２で除した値（（ｆ３１−ｆ３２）／ｆ３２）と表される。マルチプレクサ３においては、直列腕共振子ｓ１１ａの比帯域幅は、縦結合共振器ｔｒ３１〜ｔｒ３４の比帯域幅よりも大きい。

図２９は、比較例２によるマルチプレクサ９の回路構成図である。マルチプレクサ９の構成は、図２７のマルチプレクサ３の構成に移相器ＰＳ９が加えられているともに、フィルタＦＬＴ３１がフィルタＦＬＴ９１に置き換えられた構成である。フィルタＦＬＴ９１の構成は、フィルタＦＬＴ３１の直列腕回路ｓｃ１１，ｓｃ３２が、直列腕共振子ｓ１１，直列腕回路ｓｃ９２にそれぞれ置き換えられている。直列腕回路ｓｃ９２の構成は、フィルタＦＬＴ３１において並列に接続されている直列腕共振子ｓ１２ａ，ｓ１２ｂが直列腕共振子ｓ１２に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。

図２９に示されるように、移相器ＰＳ９は、共通端子ＰｃｏｍおよびフィルタＦＬＴ２の接続点とフィルタＦＬＴ９１との間に接続されている。移相器ＰＳ９は、インダクタＬ９１，Ｌ９２を含む。インダクタＬ９２は、共通端子ＰｃｏｍとフィルタＦＬＴ９１との間に接続されている。インダクタＬ９１は、グランドと共通端子ＰｃｏｍおよびインダクタＬ９２の接続点との間に接続されている。

図３０は、図２７のマルチプレクサ３の通過特性および図２９のマルチプレクサ９の通過特性を併せて示す図である。図３０（ａ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性を示す。図３０（ｂ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性を示す。図３０（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２のマルチプレクサ３の挿入損失は、マルチプレクサ９の挿入損失よりも大きい。通過帯域ＰＢ２におけるマルチプレクサ３の減衰特性は、マルチプレクサ９の減衰特性よりも改善されている。

図３１は、（ａ）図３０（ａ）の通過帯域ＰＢ１の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図３０（ｂ）の通過帯域ＰＢ２の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。図３０，図３１において、実線はマルチプレクサ３の通過特性を示し、点線はマルチプレクサ９の通過特性を示す。

図３１（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１におけるマルチプレクサ３の挿入損失はマルチプレクサ９の挿入損失より低減されている。図３１（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２におけるマルチプレクサ３の挿入損失はマルチプレクサ９の挿入損失よりも低減されている。

以上、実施の形態３によるマルチプレクサによれば、挿入損失を低減することができるとともに、共通端子から第１端子への通過特性において第２通過帯域における減衰特性を改善することができる。

［実施の形態４］
実施の形態４においては、第１フィルタに含まれる全ての直列共振回路が、互いに反共振周波数が異なる２つの直列腕共振子を含む場合について説明する。

図３２は、実施の形態４によるマルチプレクサ４の回路構成図である。マルチプレクサ４の構成は、図１８のマルチプレクサ２のフィルタＦＬＴ１がフィルタＦＬＴ４１に置き換えられた構成である。フィルタＦＬＴ４１の構成は、フィルタＦＬＴ１の直列腕共振子ｓ１３〜ｓ１５が、直列腕回路ｓｃ１３（第２直列腕回路），直列腕回路ｓｃ１４（第２直列腕回路），直列腕回路ｓｃ１５（第２直列腕回路）にそれぞれ置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図３２に示されるように、直列腕回路ｓｃ１３は、互いに反共振周波数の異なる直列腕共振子ｓ１３ａ，ｓ１３ｂを含む。直列腕回路ｓｃ１４は、互いに反共振周波数の異なる直列腕共振子ｓ１４ａ，ｓ１４ｂを含む。直列腕回路ｓｃ１５は、互いに反共振周波数の異なる直列腕共振子ｓ１５ａ，ｓ１５ｂを含む。

直列腕回路ｓｃ１３〜ｓｃ１５の各々は、２つの反共振周波数（第３反共振周波数および第４反共振周波数）を有する。当該２つの反共振周波数のうち高い方の反共振周波数（第４反共振周波数）は、通過帯域ＰＢ１の高域端よりも高い。当該２つの反共振周波数のうち低い方の反共振周波数（第３反共振周波数）は、通過帯域ＰＢ２の高域端以下である。

図３３は、図３２のマルチプレクサ４の通過特性および図１８のマルチプレクサ２の通過特性を併せて示す図である。図３３（ａ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性を示す。図３３（ｂ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性を示す。図３４は、（ａ）図３３（ａ）の通過帯域ＰＢ１の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図、および（ｂ）図３３（ｂ）の通過帯域ＰＢ２の通過特性の０〜５ｄＢの範囲を拡大して示す図を併せて示す図である。図３３，図３４において、実線はマルチプレクサ４の通過特性を示し、点線はマルチプレクサ２の通過特性を示す。

図３３（ａ）において、マルチプレクサ４およびマルチプレクサ２の通過帯域ＰＢ２における減衰量は、それぞれ５３．４ｄＢ，５０．６ｄＢである。共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性の通過帯域ＰＢ２における減衰量に関して、マルチプレクサ４は、マルチプレクサ２よりも２．８ｄＢ程度改善されている。図３３（ｂ）において、マルチプレクサ４およびマルチプレクサ２の通過帯域ＰＢ１における減衰量は、それぞれ４８．１ｄＢ，４８．５ｄＢである。共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性の通過帯域ＰＢ１における減衰量に関して、マルチプレクサ４においても、マルチプレクサ２と同程度の減衰量が確保されている。

図３４（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１においてマルチプレクサ４の挿入損失はマルチプレクサ２の挿入損失とほとんど同じである。マルチプレクサ４においては、挿入損失が、挿入損失の最小値以上、当該最小値に３ｄＢを加算した値以下となる周波数帯が、マルチプレクサ２よりも広い。図３４（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２におけるマルチプレクサ４の挿入損失はマルチプレクサ２の挿入損失とほとんど同じである。通過帯域ＰＢ２に関して、マルチプレクサ４においてもマルチプレクサ２と同様の通過特性が実現されている。

以上、実施の形態４によるマルチプレクサによれば、挿入損失を低減することができるとともに、共通端子から第１端子への通過特性において第２通過帯域における減衰特性を実施の形態２に係るマルチプレクサよりもさらに改善することができる。

［実施の形態５］
実施の形態１〜４においては、実施の形態によるマルチプレクサが、通過帯域が互いに異なる２つのフィルタを有する場合について説明した。実施の形態によるマルチプレクサは、通過帯域が互いに異なる３つ以上のフィルタを有していてもよい。実施の形態５においては、通過帯域が互いに異なる３つのフィルタを有するマルチプレクサについて説明する。

図３５は、実施の形態５によるマルチプレクサ５の回路構成図である。マルチプレクサ５の構成は、図１８のマルチプレクサ２のフィルタＦＬＴ１がフィルタＦＬＴ５１に置き換えられているとともに、通過帯域ＰＢ３（第４通過帯域）を有するフィルタＦＬＴ３（第３フィルタ）および入出力端子Ｐ３（第３端子）が追加された構成である。フィルタＦＬＴ５１の構成は、フィルタＦＬＴ１の直列腕共振子ｓ１５が直列腕回路ｓｃ１５（第２直列腕回路）に置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため説明を繰り返さない。

図３５に示されるように、直列腕回路ｓｃ１５は、フィルタＦＬＴ５１に含まれる直列腕回路の中で、入出力端子Ｐ１に最も近い。入出力端子Ｐ１からの通過帯域ＰＢ１の信号は、弾性波共振子を含む回路を通過せずに直列腕回路ｓｃ１５に入力される。フィルタＦＬＴ３は、入出力端子Ｐ３と共通端子ＰｃｏｍおよびフィルタＦＬＴ２の接続点との間に接続されている。フィルタＦＬＴ３は、通過帯域ＰＢ３の信号を通過させる。通過帯域ＰＢ３は、通過帯域ＰＢ１よりも高く、かつ、通過帯域ＰＢ１と重なっていない。

弾性波共振子に印加される電力は、反共振周波数において最も大きいことが知られている。直列腕回路ｓｃ１５に含まれる直列腕共振子ｓ１５ａ，ｓ１５ｂの各反共振周波数は、通過帯域ＰＢ１に含まれない。直列腕共振子ｓ１５ａ，ｓ１５ｂが通過帯域ＰＢ１において印加される電力は、反共振周波数において印加される電力よりも小さい。そのため、直列腕回路ｓｃ１５は、単一の直列腕共振子から構成される場合よりも通過帯域ＰＢ１における耐電力が高い。直列腕回路ｓｃ１５は、単一の直列腕共振子よりも通過帯域ＰＢ１における耐電力が高い。直列腕回路ｓｃ１１においても同様である。

共通端子Ｐｃｏｍからの信号をフィルタＦＬＴ１において最初に受ける直列腕回路ｓｃ１１、および入出力端子Ｐ１からの信号をフィルタＦＬＴ５１において最初に受ける直列腕回路ｓｃ１５は、共通端子Ｐｃｏｍおよび入出力端子Ｐ１から直接的かつ集中的に電力を受ける。そのため、直列腕回路ｓｃ１１およびｓｃ１５の耐電力を単一の直列腕共振子よりも向上させることにより、マルチプレクサ５の耐電力性能を向上させることができる。

図３６は、図３５のマルチプレクサ５の通過特性を示す図である。図３６（ａ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ３への通過特性を示す。図３６（ｂ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ１への通過特性を示す。図３６（ｃ）は、共通端子Ｐｃｏｍから入出力端子Ｐ２への通過特性を示す。

図３７は、共通端子ＰｃｏｍからフィルタＦＬＴ５１をみた場合のインピーダンスを示すスミスチャートである。図３７に示されるように、フィルタＦＬＴ１自身の通過帯域ＰＢ１のインピーダンスは、規格化インピーダンスＺｃに整合されているため、規格化インピーダンスＺｃ付近に分布している。通過帯域ＰＢ２の位相は、−７７度〜３０度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。通過帯域ＰＢ３の位相は、−９度〜５度の範囲にあり、−８０度〜８０度の範囲に入っている。

以上、実施の形態５によるマルチプレクサによれば、挿入損失を低減することができるとともに、第１通過帯域における耐電力を高めることができる。

［実施の形態６］
実施の形態６においては、実施の形態１〜５おいて説明したマルチプレクサを用いて実現可能な高周波フロントエンド回路および通信装置について説明する。

図３８は、実施の形態６による通信装置１０００の構成図である。図３８に示されるように、通信装置１０００は、アンテナ素子２００と、高周波フロントエンド回路３００と、ＲＦＩＣ４００と、ＢＢＩＣ（Baseband Integrated Circuit）５００とを備える。

高周波フロントエンド回路３００は、マルチプレクサ２（図１８参照）と、送信増幅回路６０Ｔと、受信増幅回路６０Ｒとを含む。

共通端子Ｐｃｏｍには、アンテナ素子２００が接続されている。入出力端子Ｐ１は、送信増幅回路６０Ｔに接続されている。入出力端子Ｐ２には、受信増幅回路６０Ｒが接続されている。

送信増幅回路６０Ｔは、所定の周波数帯域の高周波信号を電力増幅するパワーアンプである。受信増幅回路６０Ｒは、所定の周波数帯域の高周波信号を電力増幅するローノイズアンプである。

ＲＦＩＣ４００は、アンテナ素子２００で送信および受信される高周波信号を処理する。具体的には、ＲＦＩＣ４００は、アンテナ素子２００から受信側信号経路を介して入力された高周波信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、ＢＢＩＣ５００へ出力する。ＲＦＩＣ４００は、ＢＢＩＣ５００から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理して出力する。

以上、実施の形態６による通信装置によれば、挿入損失が低減されたマルチプレクサにより、通信品質を向上させることができる。

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１〜５，８，９ マルチプレクサ、１０，２０，３０ 回路、１０Ａ，２０Ａ，２０Ｂ，３０Ａ 等価回路、６０Ｒ 受信増幅回路、６０Ｔ 送信増幅回路、１２０ 圧電基板、１２１ ＩＤＴ電極、１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２３ａ 電極指、１２２，１２３ 反射器、２００ アンテナ素子、３００ 高周波フロントエンド回路、１０００ 通信装置、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１０，Ｃ２０，Ｃ３０ キャパシタ、ＦＬＴ１〜ＦＬＴ３，ＦＬＴ３１，ＦＬＴ４１，ＦＬＴ５１，ＦＬＴ８１，ＦＬＴ９１ フィルタ、４００ ＲＦＩＣ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ８１，Ｌ８２，Ｌ９１，Ｌ９２ インダクタ、Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ３１，Ｐ３２ 入出力端子、ＰＳ１，ＰＳ８，ＰＳ９ 移相器、Ｐｃｏｍ 共通端子、ｐ１１〜ｐ１４，ｐ８１〜ｐ８４ 並列腕共振子、ｒｓ１，ｒｓ２，ｒｓ１１ 弾性波共振子、ｓ１１ａ〜ｓ１５ａ，ｓ１１ｂ〜ｓ１５ｂ，ｓ１１〜ｓ１５，ｓ８１〜ｓ８５ 直列腕共振子、ｓｃ１１〜ｓｃ１５，ｓｃ３２，ｓｃ９２ 直列腕回路、ｔｒ３１〜ｔｒ３４ 縦結合共振器。

Claims (20)

1. 共通端子と、
   第１端子および第２端子と、
   前記共通端子と前記第１端子との間で第１通過帯域の信号を通過させる第１フィルタと、
   前記共通端子と前記第２端子との間で第２通過帯域の信号を通過させる第２フィルタとを備え、
   前記第２通過帯域は、前記第１通過帯域よりも低く、かつ、前記第１通過帯域と重なっておらず、
   前記第１フィルタは、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を有する第１直列腕回路を含み、
   前記第１直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに前記共通端子に接続され、
   前記第１直列腕回路は、第１反共振周波数と、前記第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有し、
   前記第２反共振周波数は、前記第１通過帯域の高域端よりも高く、
   前記第１反共振周波数は、前記第２通過帯域の高域端以下であり、
   前記第１直列腕共振子および前記第２直列腕共振子は、直列に接続されている、マルチプレクサ。
2. 前記第１反共振周波数は、前記第２通過帯域に含まれる、請求項１に記載のマルチプレクサ。
3. 前記第１直列腕回路は、前記第２通過帯域の低域端よりも低い第１共振周波数、および前記第１通過帯域に含まれる第２共振周波数を有する、請求項２に記載のマルチプレクサ。
4. 共振子の反共振周波数と共振周波数との差を当該共振周波数で除した値を当該共振子の比帯域幅と定義した場合、
   前記第１直列腕共振子の第１比帯域幅および前記第２直列腕共振子の第２比帯域幅の少なくとも一方は、前記第１フィルタに含まれる或る弾性波共振子の第３比帯域幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
5. 前記第１直列腕共振子の共振周波数は、前記第２直列腕共振子の共振周波数よりも小さく、
   前記第１直列腕共振子の反共振周波数は、前記第２直列腕共振子の反共振周波数よりも小さく、
   前記第１比帯域幅は、前記第３比帯域幅よりも大きい、請求項４に記載のマルチプレクサ。
6. 前記第１比帯域幅は、前記第２比帯域幅よりも大きい、請求項５に記載のマルチプレクサ。
7. 前記第１フィルタは、前記第１通過帯域と重なる第３通過帯域を有する縦結合共振器を含み、
   前記縦結合共振器は、前記第３通過帯域の中心周波数よりも低い周波数帯において少なくとも１つの減衰極を有し、
   前記中心周波数と前記少なくとも１つの減衰極のうち前記中心周波数に最も近い減衰極の周波数との差を前記減衰極の周波数で除した値を前記縦結合共振器の比帯域幅と定義した場合、
   前記第１比帯域幅は、前記縦結合共振器の比帯域幅よりも大きい、請求項５または６に記載のマルチプレクサ。
8. 前記第１直列腕共振子は、
   第１電極周期の複数の第１電極指を含む第１ＩＤＴ電極と、
   複数の第２電極指を有し、前記第１ＩＤＴ電極によって励振される弾性波を反射する第１反射器とを含み、
   前記第１電極周期で定まる弾性波の波長をαとした場合、
   前記複数の第１電極指および前記複数の第２電極指のうち互いに隣接する第１電極指および第２電極指のピッチは、０．４２α以上０．５０α未満である、請求項４〜７のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
9. 前記第２直列腕共振子は、
   第２電極周期の複数の第３電極指を有する第２ＩＤＴ電極と、
   複数の第４電極指を有し、前記第２ＩＤＴ電極によって励振される弾性波を反射する第２反射器とを含み、
   前記第２電極周期で定まる弾性波の波長をβとした場合、
   前記複数の第３電極指および前記複数の第４電極指のうち互いに隣接する第３電極指および第４電極指のピッチは、０．４４β以上である、請求項８に記載のマルチプレクサ。
10. 直列腕共振子のＩＤＴ電極に含まれる複数の電極指の対数に対する前記ＩＤＴ電極の交叉幅の比を、前記直列腕共振子の縦横比と定義した場合、
    前記第１直列腕共振子の縦横比は、前記第２直列腕共振子の縦横比より大きい、請求項８または９に記載のマルチプレクサ。
11. 前記共通端子からみた前記第１フィルタの前記第２通過帯域におけるインピーダンスの位相は、−８０度以上８０度以下である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
12. 前記第１フィルタは、第３反共振周波数と、前記第３反共振周波数よりも高い第４反共振周波数とを有する第２直列腕回路をさらに含み、
    前記第４反共振周波数は、前記第１通過帯域の高域端よりも高く、
    前記第３反共振周波数は、前記第２通過帯域の高域端以下である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
13. 前記第２直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに前記第１端子に接続されている、請求項１２に記載のマルチプレクサ。
14. 第３端子と、
    前記共通端子と前記第３端子との間で第４通過帯域の信号を通過させる第３フィルタとをさらに備え、
    前記第４通過帯域は、前記第１通過帯域よりも高く、かつ、前記第１通過帯域と重なっておらず、
    前記第２反共振周波数は、前記第４通過帯域に含まれる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
15. 前記共通端子からみた前記第１フィルタの前記第４通過帯域におけるインピーダンスの位相は、−８０度以上８０度以下である、請求項１４に記載のマルチプレクサ。
16. 共通端子と、
    第１端子および第２端子と、
    前記共通端子と前記第１端子との間で第１通過帯域の信号を通過させる第１フィルタと、
    前記共通端子と前記第２端子との間で第２通過帯域の信号を通過させる第２フィルタとを備え、
    前記第２通過帯域は、前記第１通過帯域よりも低く、かつ、前記第１通過帯域と重なっておらず、
    前記第１フィルタは、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を有する第１直列腕回路を含み、
    前記第１直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに前記共通端子に接続され、
    前記第１直列腕回路は、第１反共振周波数と、前記第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有し、
    前記第２反共振周波数は、前記第１通過帯域の高域端よりも高く、
    前記第１反共振周波数は、前記第２通過帯域の高域端以下であり、
    前記第１直列腕共振子および前記第２直列腕共振子は、並列に接続され、
    共振子の反共振周波数と共振周波数との差を当該共振周波数で除した値を当該共振子の比帯域幅と定義した場合、
    前記第１直列腕共振子の第１比帯域幅および前記第２直列腕共振子の第２比帯域幅の少なくとも一方は、前記第１フィルタに含まれる或る弾性波共振子の第３比帯域幅よりも大きい、マルチプレクサ。
17. 共通端子と、
    第１端子および第２端子と、
    前記共通端子と前記第１端子との間で第１通過帯域の信号を通過させる第１フィルタと、
    前記共通端子と前記第２端子との間で第２通過帯域の信号を通過させる第２フィルタとを備え、
    前記第２通過帯域は、前記第１通過帯域よりも低く、かつ、前記第１通過帯域と重なっておらず、
    前記第１フィルタは、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を有する第１直列腕回路を含み、
    前記第１直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに前記共通端子に接続され、
    前記第１直列腕回路は、第１反共振周波数と、前記第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有し、
    前記第２反共振周波数は、前記第１通過帯域の高域端よりも高く、
    前記第１反共振周波数は、前記第２通過帯域の高域端以下であり、
    前記第１フィルタは、第３反共振周波数と、前記第３反共振周波数よりも高い第４反共振周波数とを有する第２直列腕回路をさらに含み、
    前記第４反共振周波数は、前記第１通過帯域の高域端よりも高く、
    前記第３反共振周波数は、前記第２通過帯域の高域端以下である、マルチプレクサ。
18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
    前記マルチプレクサに電気的に接続された増幅回路とを備える、高周波フロントエンド回路。
19. アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
    前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１８に記載の高周波フロントエンド回路とを備える、通信装置。
20. 弾性波フィルタであって、
    第１端子および第２端子と、
    前記第１端子と前記第２端子との間に接続された直列腕回路とを備え、
    前記直列腕回路は、弾性波共振子を含む回路および当該回路の接続点を介さずに前記第１端子に接続され、
    前記直列腕回路は、第１直列腕共振子および第２直列腕共振子を含み、
    前記直列腕回路は、第１反共振周波数と、前記第１反共振周波数よりも高い第２反共振周波数とを有し、
    前記第２反共振周波数は、前記弾性波フィルタの通過帯域の高域端よりも高く、
    前記第１反共振周波数は、前記通過帯域の低域端よりも低く、
    前記弾性波フィルタは、前記直列腕回路とは異なる回路に含まれる或る弾性波共振子をさらに備え、
    共振子の反共振周波数と共振周波数との差を当該共振周波数で除した値を当該共振子の比帯域幅と定義した場合、
    前記第１直列腕共振子の比帯域幅は、前記弾性波共振子の比帯域幅よりも大きい、弾性波フィルタ。

Images