(57)【要約】【課題】広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性を有するフィルタを提供すること。【解決手段】フィルタ１０は、端子Ｐ１、Ｐ２を結ぶ信号経路Ｒの少なくとも一部を構成する直列腕共振子１１と、一端が接地された並列腕共振子１７と、一端が直列腕共振子１１の一端に接続され他端が並列腕共振子１７の他端に接続されたインダクタ１５と、一端が直列腕共振子１１の他端に接続され他端が並列腕共振子１７の前記他端に接続されたインダクタ１６と、を備え、並列腕共振子１７の比帯域は直列腕共振子１１の比帯域より小さい。【選択図】図７
2020014104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子と第２端子とを結ぶ信号経路の少なくとも一部を構成する直列腕共振子と、
一端が接地された並列腕共振子と、
一端が前記直列腕共振子の一端に接続され他端が前記並列腕共振子の他端に接続された第１インダクタと、
一端が前記直列腕共振子の他端に接続され他端が前記並列腕共振子の前記他端に接続された第２インダクタと、を備え、
前記直列腕共振子の比帯域は、前記並列腕共振子の比帯域より広い、
フィルタ。
【請求項２】
前記並列腕共振子は、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するレイリー波によって信号を伝達し、
前記直列腕共振子は、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するラブ波によって信号を伝達する、
請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記フィルタは、前記信号経路の前記直列腕共振子と前記第１端子との間の部分または前記信号経路の前記直列腕共振子と前記第２端子との間の部分のうち少なくとも一方の部分に接続された整合用の第３インダクタを有し、
前記フィルタの通過帯域において、前記第１インダクタのＱ値および前記第２インダクタのＱ値は、いずれも前記第３インダクタのＱ値より高い、
請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは積層チップインダクタで構成される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記第１インダクタのインダクタンス値は、前記第２インダクタのインダクタンス値より大きい、
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記フィルタは、２３００ＭＨｚ以上２４００ＭＨｚ以下および２４９６ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の通過帯域と、１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下の阻止帯域とを有する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のフィルタである第１フィルタと、
１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下の通過帯域を有する第２フィルタと、
６１７ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の通過帯域を有する第３フィルタと、を有し、
前記第１フィルタの一端と前記第２フィルタの一端と前記第３フィルタの一端とが互いに接続されている、
マルチプレクサ。
【請求項８】
前記第２フィルタはＬＣ共振回路と弾性波共振子とで構成され、
前記第３フィルタはＬＣ共振回路で構成されている、
請求項７に記載のマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の周波数帯域（マルチバンド）および複数の無線方式（マルチモード）に対応する通信機器がある。そのような通信機器のフロントエンド回路には、複数の周波数帯域の信号を分波および合波するマルチプレクサが用いられる。マルチプレクサは、例えば、互いに異なる通過帯域を有する複数のフィルタで構成される。
【０００３】
特許文献１は、バンドパスフィルタとして有効な高周波回路を開示している。
【０００４】
図１３は、特許文献１に開示されている高周波回路の一例を示す回路図である。図１３での参照符号は特許文献１での参照符号から適宜変更されている。
【０００５】
図１３の高周波回路は、弾性波共振子９１と並列容量補償回路９２とからなる。並列容量補償回路９２は、インダクタ９５、９６および弾性波共振子９７を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０１９１０１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今、新たな周波数帯域の開放および周波数帯域間の狭ギャップ化を背景として、マルチプレクサを構成するフィルタには、広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性が求められるようになっている。
【０００８】
そこで、本発明は、広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性を有するフィルタおよびそのようなフィルタを用いたマルチプレクサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフィルタは、第１端子と第２端子とを結ぶ信号経路の少なくとも一部を構成する直列腕共振子と、一端が接地された並列腕共振子と、一端が前記直列腕共振子の一端に接続され他端が前記並列腕共振子の他端に接続された第１インダクタと、一端が前記直列腕共振子の他端に接続され他端が前記並列腕共振子の前記他端に接続された第２インダクタと、を備え、前記直列腕共振子の比帯域は、前記並列腕共振子の比帯域より広い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るフィルタによれば、直列腕共振子の比帯域を並列腕共振子と同等の狭い比帯域とする場合と比べて、直列腕共振子の共振周波数を通過帯域の高域端からより大きく離すことができる。これにより、通過帯域が広い場合においても、直列腕共振子の共振周波数と並列腕共振子の反共振周波数とを近づけることができるので、通過帯域内での反射損失を改善し、フィルタの挿入損失を低減できる。また、通過帯域端での急峻な減衰特性は、比帯域が狭く共振周波数の近傍でインピーダンスが急峻に低下する並列腕共振子の周波数特性を利用して形成することができる。その結果、広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性を有するフィルタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るフィルタを用いたマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図。
【図２】実施の形態１に係るフィルタに求められる通過特性を説明するグラフ。
【図３】比較例に係るフィルタの構成の一例を示す回路図。
【図４】比較例に係るフィルタの通過特性の一例を示すグラフ。
【図５】比較例に係るフィルタの部分回路の共振特性の一例を示すグラフ。
【図６Ａ】比較例に係るフィルタの部分回路の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図６Ｂ】比較例に係るフィルタの部分回路の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図６Ｃ】比較例に係るフィルタ全体の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図７】実施の形態１に係るフィルタの構成の一例を示す回路図。
【図８】実施の形態１に係るフィルタの通過特性の一例を示すグラフ。
【図９】実施の形態１に係るフィルタの部分回路の共振特性の一例を示すグラフ。
【図１０Ａ】実施の形態１に係るフィルタの部分回路の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図１０Ｂ】実施の形態１に係るフィルタの部分回路の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図１０Ｃ】実施の形態１に係るフィルタ全体の反射特性および通過特性の一例を示すグラフ。
【図１１】実施の形態２に係るマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図。
【図１２】実施の形態２に係るマルチプレクサの通過特性の一例を示すグラフ。
【図１３】従来の高周波回路の一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、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。
【００１３】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るフィルタについて、マルチプレクサに用いられるフィルタの例を挙げて説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１に係るフィルタを用いたマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、マルチプレクサ１は、第１周波数帯域を通過帯域とするフィルタ１０および第２周波数帯域を通過帯域とするフィルタ２０を備える。マルチプレクサ１は、第１周波数帯域の信号と第２周波数帯域の信号とを分波および合波するダイプレクサである。
【００１５】
図１では、一例として、第１周波数帯域を２３００ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下とし、第２周波数帯域を１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下としている。本明細書では、参照の便宜のため、２３００ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の周波数帯域をハイバンドＨＢと称し、１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下の周波数帯域をミッドバンドＭＢと称する。
【００１６】
フィルタ１０の一端とフィルタ２０の一端とはアンテナ端子ＡＮＴに接続される。フィルタ１０の他端はハイバンド端子ＨＢに接続され、フィルタ２０の他端はミッドバンド端子ＭＢに接続される。
【００１７】
フィルタ１０、２０が互いに他方の通過帯域の信号を十分に抑制する場合、フィルタ１０、２０でそれぞれ選択されたハイバンドＨＢの信号とミッドバンドＭＢの信号とを、アンテナ端子ＡＮＴに接続される１つのアンテナで混信せずに同時に処理できる。つまり、ハイバンドＨＢに属する通信バンドとミッドバンドＭＢに属する通信バンドとの間でのキャリアアグリゲーションを、１つのアンテナで実施できる。
【００１８】
このようなキャリアアグリゲーションを実現するために、例えば、フィルタ１０には次のような通過特性が求められる。
【００１９】
図２は、フィルタ１０（より正確には、マルチプレクサ１のアンテナ端子ＡＮＴ−ハイバンド端子ＨＢ間）に求められる通過特性の一例を説明するためのグラフである。図２に示されるように、フィルタ１０には、広い通過帯域（比帯域で１５％以上のハイバンドＨＢ）、広い減衰帯域（比帯域で４０％以上のミッドバンドＭＢ）、および減衰帯域と通過帯域との間の狭い周波数ギャップ１００ＭＨｚ（比帯域で４％）での分波性能が求められる。ここで、帯域についての比帯域とは、帯域の上端（高域端）と下端（低域端）との差の中心周波数に対する比を言う。
【００２０】
本発明者は、このような通過帯域を有するフィルタを従来の高周波回路を用いて実現することを検討した。以下、当該検討の結果を、比較例として説明する。
【００２１】
図３は、比較例に係るフィルタ９０の構成の一例を示す回路図である。図３に示されるように、フィルタ９０は、弾性波共振子９１と並列容量補償回路９２とからなる図１３の高周波回路に、整合用のインダクタ９８、９９を追加して構成される。並列容量補償回路９２は、インダクタ９５、９６および弾性波共振子９７からなる。
【００２２】
図４は、フィルタ９０の端子Ｐ１、Ｐ２間の通過特性の一例を示すグラフである。フィルタ９０の通過帯域は、ハイバンドＨＢのうち実際に利用する通信バンドが位置する部分として、２３００ＭＨｚ以上２４００ＭＨｚ以下の第１部分と２４９６ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の第２部分とに分けて設定した（図４において灰色で示す）。ハイバンドＨＢ内については、拡大した波形を示している。
【００２３】
図４の拡大波形に沿った点線で示しているように、フィルタ９０の通過特性は、ハイバンドＨＢ内で大きくくぼんだ波形となっており、ハイバンドＨＢの中ほどでの挿入損失が大きいことが分かる。なお、第１部分と第２部分との間に見られるノッチは、弾性波共振子９７の不要波に起因するものであり、通過帯域間のギャップに意図的に配置したものである。
【００２４】
図５は、フィルタ９０の部分回路の共振特性の一例を示すグラフである。図５には、弾性波共振子９７からなる部分回路Ｂおよび弾性波共振子９１およびインダクタ９５、９６からなる部分回路Ｃの、それぞれのインピーダンスの周波数特性を示している。図５に示されるインピーダンスの合成により、図４の通過特性は形成されている。
【００２５】
図４の通過特性を、より詳細に分析する。
【００２６】
図６Ａは、フィルタ９０の部分回路Ｂ（つまり弾性波共振子９７）の反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。図６Ａの反射特性および通過特性は、図５に示される部分回路Ｂのインピーダンスに応じて信号がグランドへ通過することにより形成されている。
【００２７】
図６Ａの符号ｆｒ、ｆａは、弾性波共振子９７の共振周波数および反共振周波数をそれぞれ表している。弾性波共振子９７の共振周波数ｆｒは、ハイバンドＨＢの下端に配置される。
【００２８】
弾性波共振子の比帯域は一般に狭い。例えば、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するレイリー波によって信号を伝達する弾性波共振子（以下、ＬＮレイリーと略称する）の比帯域は数％である。ここで、弾性波共振子についての比帯域とは、弾性波共振子の反共振周波数と共振周波数との差の中心周波数に対する比を言う。
【００２９】
弾性波共振子９７を、例えばＬＮレイリーなどの比帯域が狭い弾性波共振子で構成することにより、ハイバンドＨＢの下端において、部分回路Ｂの通過特性に急峻な減衰を形成することができる（図６Ａの（ｂ））。
【００３０】
図６Ｂは、フィルタ９０の部分回路Ｃの反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。図６Ｂの反射特性および通過特性は、図５の部分回路Ｃのインピーダンスに応じて信号の通過が抑制されることにより形成されている。
【００３１】
図６Ｂの符号ｆｒ、ｆａは、部分回路Ｃの共振周波数および反共振周波数をそれぞれ表している。部分回路Ｃの反共振周波数ｆａは、ハイバンドＨＢの高域側の帯域外に配置される。図６Ｂの例では、弾性波共振子９１は、弾性波共振子９７と同様、比帯域が狭いＬＮレイリーで構成されている。
【００３２】
部分回路Ｃの比帯域は、インダクタ９５、９６によって、弾性波共振子９１単独での比帯域から多少拡大されているが、ハイバンドＨＢの比帯域と比べるとかなり狭い。そのため、部分回路Ｃの共振周波数ｆｒはハイバンドＨＢの上端寄りの部分に位置する。これにより、部分回路Ｃの反射損失は、ハイバンドＨＢ内において、特に共振周波数ｆｒの近傍で、急峻にかつ大きく変化する（図６Ｂの（ａ））。
【００３３】
図６Ｃは、フィルタ９０の全体Ａの反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。図６Ｃの反射特性および通過特性は、図６Ａ、図６Ｂの部分回路Ｂ、Ｃの特性の組み合わせにさらにインダクタ９８、９９による整合を加えて形成されている。
【００３４】
図６Ｃの（ａ）の点線円内に見られるように、フィルタ９０の全体Ａの反射損失は、ハイバンドＨＢの両端と比べて中ほどで小さくなっている。言い換えれば、フィルタ９０の入力端での信号の反射がハイバンドＨＢの中ほどで大きくなっている。これは、部分回路Ｃの反射特性が急峻すぎるため、ハイバンドＨＢの中ほどで十分な反射損失を確保できていないためである。
【００３５】
その結果、図６Ｃの（ｂ）の点線円内に見られるように、フィルタ９０の全体Ａでの挿入損失はハイバンドＨＢ内で大きくくぼんだ波形となり、ハイバンドＨＢの中ほどで挿入損失が増大（劣化）する。
【００３６】
このような検討を踏まえて、フィルタ９０における弾性波共振子９１の周波数特性の急峻性を緩和することにより、挿入損失の劣化を改善したフィルタを提案する。
【００３７】
図７は、実施の形態１に係るフィルタの    構成の一例を示す回路図である。図７に示されるように、フィルタ１０は、端子Ｐ１、Ｐ２、信号経路Ｒ、弾性波共振子１１、１７、インダクタ１５、１６、１８、１９を有している。
【００３８】
弾性波共振子１１は、端子Ｐ１、Ｐ２を結ぶ信号経路Ｒの一部を構成している。端子Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ第１端子および第２端子の一例であり、弾性波共振子１１は、直列腕共振子の一例である。
【００３９】
弾性波共振子１７の一端はグランドに接続されている。弾性波共振子１７は、並列腕共振子の一例である。
【００４０】
インダクタ１５の一端は弾性波共振子１１の一端に接続され、インダクタ１５の他端は弾性波共振子１７の他端に接続されている。インダクタ１５は第１インダクタの一例である。
【００４１】
インダクタ１６の一端は弾性波共振子１１の他端に接続され、インダクタ１６の他端は弾性波共振子１７の他端に接続されている。インダクタ１６は第２インダクタの一例である。
【００４２】
インダクタ１８の一端は端子Ｐ１に接続され、インダクタ１８の他端は弾性波共振子１１の一端に接続され、インダクタ１８は信号経路Ｒの一部を構成している。インダクタ１８は、信号経路の直列腕共振子と第１端子との間の部分に接続された整合用の第３インダクタの一例である。
【００４３】
インダクタ１９の一端は信号経路Ｒの弾性波共振子１１と端子Ｐ２との間の部分に接続され、インダクタ１９の他端はグランドに接続されている。インダクタ１９は、信号経路の直列腕共振子と第２端子との間の部分に接続された整合用の第３インダクタの一例である。
【００４４】
フィルタ１０は、図３のフィルタ９０における弾性波共振子９１を弾性波共振子１１で置き換えたものと等しい。弾性波共振子９１がＬＮレイリーで構成されるのに対し、弾性波共振子１１はＬＮラブで構成される。フィルタ１０における弾性波共振子１７、インダクタ１５、１６、１８、１９は、フィルタ９０における弾性波共振子９７、インダクタ９５、９６、９８、９９に対応する。弾性波共振子１７、９７はいずれもＬＮレイリーで構成される。
【００４５】
図８は、フィルタ１０の端子Ｐ１、Ｐ２間の通過特性の一例を示すグラフである。フィルタ１０の通過帯域は、ハイバンドＨＢのうち実際に利用する通信バンドが位置する部分として、２３００ＭＨｚ以上２４００ＭＨｚ以下の第１部分と２４９６ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の第２部分とに分けて設定した（図８において灰色で示す）。ハイバンドＨＢの部分については、拡大した波形を示している。
【００４６】
図８の拡大波形に沿った点線で示しているように、フィルタ１０の通過特性は、図４と比べてくぼみが縮小された波形となっており、ハイバンドＨＢの中ほどでの挿入損失が減少（改善）していることが分かる。
【００４７】
図９は、フィルタ１０の部分回路の共振特性の一例を示すグラフである。図９には、弾性波共振子１７（ＬＮレイリー）からなる部分回路Ｂ、弾性波共振子１１（ＬＮラブ）およびインダクタ１５、１６からなる部分回路Ｃ、および弾性波共振子１１（ＬＮラブ）からなる部分回路Ｄの、それぞれのインピーダンスの周波数特性を示している。図９に示されるインピーダンスの合成により、図８の通過特性は形成されている。
【００４８】
ここで、弾性波共振子１１をＬＮレイリーと比べて比帯域が広いＬＮラブで構成したことによって、フィルタ１０の部分回路Ｃでは、フィルタ９０の部分回路Ｃ（図５）と比べて、反共振周波数と共振周波数との間隔が広がっていることに注意する。
【００４９】
図８の通過特性を、より詳細に分析する。
【００５０】
図１０Ａは、フィルタ１０の部分回路Ｂ（つまり弾性波共振子１７）の反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。図１０Ａの符号ｆｒ、ｆａは、弾性波共振子１７の共振周波数および反共振周波数をそれぞれ表している。図１０Ａの反射特性および通過特性の特徴は、図６Ａでフィルタ９０の部分回路Ｂについて説明した事項と同様のため、説明を省略する。
【００５１】
図６Ａで説明したように、弾性波共振子１７を、比帯域が狭いＬＮレイリーで構成することにより、ハイバンドＨＢの下端において、部分回路Ｂの通過特性に急峻な減衰を形成することができる（図１０Ａの（ｂ））。
【００５２】
図１０Ｂは、フィルタ１０の部分回路Ｃの反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。図１０Ｂの符号ｆｒ、ｆａは、部分回路Ｃの共振周波数、反共振周波数を表している。弾性波共振子１１をＬＮラブで構成したことによって、フィルタ１０の部分回路Ｃの反共振周波数と共振周波数との間隔は、図６Ｂの（ａ）に示すフィルタ９０の部分回路Ｃの反共振周波数と共振周波数との間隔よりも広くなっている。
【００５３】
そのため、フィルタ１０では部分回路Ｃの反共振周波数ｆａをハイバンドＨＢの高域側の帯域外に外しながら、部分回路Ｃの共振周波数ｆｒをハイバンドＨＢの帯域内に高域端から離して配置することができる。
【００５４】
図１０Ｃは、フィルタ１０の全体Ａの反射特性および通過特性の一例を示すグラフであり、（ａ）は反射特性、（ｂ）は通過特性をそれぞれ示している。
【００５５】
図１０Ｃの（ａ）の点線円内に見られるように、ハイバンドＨＢの中ほどでの反射損失は図６Ｃの（ａ）に示すフィルタ９０の反射損失と比べて大きく保たれている。これは、部分回路Ｃの共振周波数ｆｒがハイバンドＨＢの帯域内に高域端から離して配置され、ハイバンドＨＢの中ほどで十分な反射損失が確保されたことで、インダクタ１８、１９によってハイバンドＨＢの全域で良好な整合を取ることができたためである。
【００５６】
その結果、図１０Ｃの（ｂ）の点線円内に見られるように、フィルタ１０の全体Ａでの挿入損失はハイバンドＨＢ内で大きなくぼみのない波形となり、ハイバンドＨＢの中ほどで挿入損失が減少（改善）する。
【００５７】
このように、フィルタ１０によれば、弾性波共振子１１をＬＮラブで構成したことにより、通過帯域内での整合が取りやすくなり、その結果、直列腕共振子をＬＮレイリーで構成したフィルタ９０と比べて、通過帯域内での挿入損失が減少（改善）する。フィルタ１０の通過帯域の低域端での急峻な減衰特性は、フィルタ９０と同様、並列腕に配置された弾性波共振子を急峻な周波数特性を有するＬＮレイリーで構成したことにより形成される。
【００５８】
これにより、広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性を有するフィルタが得られる。
【００５９】
なお、上述したフィルタ１０の構成は一例であり、フィルタ１０について次のような変形または限定を加えてもよい。
【００６０】
例えば、フィルタ１０において、インダクタ１５、１６を積層チップインダクタで構成してもよい。これにより、インダクタ１５、１６を基板内にパターン導体で形成する場合と比べて、インダクタ１５、１６のＱ値を高めることができる。その結果、フィルタ１０の挿入損失をさらに低減することができる。
【００６１】
また、インダクタ１５、１６のいずれのＱ値も、整合用のインダクタ１８、１９のいずれのＱ値より高くてもよい。
【００６２】
このような構成によれば、インダクタ１５、１６にＱ値が比較的高い（例えば、インダクタ１８、１９のＱ値より高い）インダクタを用いるので、通過帯域の低域端における減衰特性の急峻性を高めつつ、広い通過帯域において挿入損失を低減することができる。
【００６３】
また、インダクタ１５のインダクタンス値は、インダクタ１６のインダクタンス値より大きくてもよい。
【００６４】
このような構成によれば、通過帯域の低域端における減衰特性の急峻性をさらに高めることができる。
【００６５】
上記では、フィルタ１０の通過帯域としてハイバンドＨＢ（またはハイバンドＨＢに含まれる第１部分および第２部分）の例を挙げて説明したが、フィルタ１０の通過帯域は、ハイバンドＨＢと称される周波数帯域には限られない。フィルタ１０は、低域側に狭い周波数ギャップを挟んで隣接する他の周波数帯域がありかつ自帯域が広い任意の周波数帯域を通過帯域とするフィルタとして利用できる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るマルチプレクサについて、実施の形態１のフィルタを用いて構成されるトリプレクサの例を挙げて説明する。
【００６７】
図１１は、実施の形態２に係るマルチプレクサの構成の一例を示すブロック図である。図１１に示されるように、マルチプレクサ２は、実施の形態１で参照したフィルタ１０、２０に加えて、フィルタ３０、４０を有している。マルチプレクサ２は、フィルタ１０、２０、３０の各々の通過帯域の信号を分波および合波するトリプレクサである。フィルタ１０、２０、３０は、それぞれ第１フィルタ、第２フィルタ、第３フィルタの一例である。
【００６８】
図１１では、一例として、フィルタ３０の通過帯域を６１７ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下としている。本明細書では、参照の便宜のため、６１７ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の周波数帯域をローバンドＬＢと称する。
【００６９】
フィルタ１０の通過帯域は２３００ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下のハイバンドＨＢであり、フィルタ２０の通過帯域は１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下のミッドバンドＭＢである。フィルタ４０は、ハイバンドＨＢとミッドバンドＭＢとを合わせた通過帯域を有する。
【００７０】
フィルタ３０の一端とフィルタ４０の一端とはアンテナ端子ＡＮＴに接続される。フィルタ３０の他端はローバンド端子ＬＢに接続される。フィルタ１０の一端とフィルタ２０の一端とはフィルタ４０の他端に接続される。フィルタ１０の他端はハイバンド端子ＨＢに接続され、フィルタ２０の他端はミッドバンド端子ＭＢに接続される。つまり、フィルタ１０、２０、３０の各々の一端は、直接またはフィルタ４０を介在して、互いに接続されている。
【００７１】
フィルタ２０は、ＬＣ共振回路と弾性波共振子とで構成される（図示せず）。フィルタ２０のＬＣ共振回路はミッドバンドＭＢの広い通過帯域を形成し、弾性波共振子はミッドバンドＭＢの高域側の帯域外での急峻な減衰特性を形成する。
【００７２】
フィルタ３０は、ＬＣ共振回路で構成される。フィルタ３０のＬＣ共振回路はローバンドＬＢの広い通過帯域を形成する。
【００７３】
図１２は、マルチプレクサ２の通過特性の一例を示すグラフである。マルチプレクサ２では、ミッドバンドＭＢ用のフィルタ２０において、弾性波共振子の急峻な周波数特性を利用して、通過帯域の高域端での急峻な減衰特性を形成し、ハイバンドＨＢの信号を十分に阻止できる。フィルタ１０、２０を用いることで、ハイバンドＨＢの信号とミッドバンドＭＢの信号とが、狭い周波数ギャップにもかかわらず、完全に分離されるので、両者の信号は単一のアンテナで同時に送受信可能となる。これにより、ハイバンドＨＢに含まれる通信バンドとミッドバンドＭＢに含まれる通信バンドとの組み合わせによるキャリアアグリゲーション通信が単一のアンテナで実行可能となる。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態に係るフィルタおよびマルチプレクサについて説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００７５】
（まとめ）
本発明の一態様に係るフィルタは、第１端子と第２端子とを結ぶ信号経路の少なくとも一部を構成する直列腕共振子と、一端が接地された並列腕共振子と、一端が前記直列腕共振子の一端に接続され他端が前記並列腕共振子の他端に接続された第１インダクタと、一端が前記直列腕共振子の他端に接続され他端が前記並列腕共振子の前記他端に接続された第２インダクタと、を備え、前記直列腕共振子の比帯域は、前記並列腕共振子の比帯域より広い。
【００７６】
一般的なフィルタでは、並列腕共振子の共振周波数は通過帯域の低域端に配置され、直列腕共振子の反共振周波数は通過帯域の高域側の帯域外に配置される。そのため、直列腕共振子および並列腕共振子の双方に比帯域の狭い共振子を用いると、並列腕共振子の反共振周波数と直列腕共振子の共振周波数とが通過帯域内の両端に寄り、互いに大きく離れてしまう。その結果、通過帯域内での反射損失が劣化して挿入損失が増大する。このような挿入損失の増大は、通過帯域が広いほど顕著である。
【００７７】
並列腕共振子を比帯域の狭い共振子で構成することは、通過帯域の低域端での周波数特性の急峻性を得るために有効であることから、上述の構成に従い、直列腕共振子を並列腕共振子と比べて比帯域の広い共振子で構成する。
【００７８】
このような構成によれば、直列腕共振子を並列腕共振子と同等の比帯域の狭い共振子で構成する場合と比べて、直列腕共振子の共振周波数を通過帯域の高域端からより大きく離すことができる。これにより、通過帯域が広い場合においても、直列腕共振子の共振周波数と並列腕共振子の反共振周波数とを近づけることができる。
【００７９】
その結果、通過帯域内での反射損失を改善し、フィルタの挿入損失を低減できる。また、通過帯域端での急峻な減衰特性は、比帯域が狭く共振周波数の近傍でインピーダンスが急峻に低下する並列腕共振子の周波数特性を利用して形成することができる。その結果、広い通過帯域、小さい挿入損失および通過帯域端での急峻な減衰特性を有するフィルタが得られる。
【００８０】
また、前記並列腕共振子は、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するレイリー波によって信号を伝達し、前記直列腕共振子は、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するラブ波によって信号を伝達してもよい。
【００８１】
このような構成において、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するレイリー波によって信号を伝達する弾性波共振子（ＬＮレイリー）は、周波数特性の急峻性が特に高いことで知られている。そのため、並列腕共振子をＬＮレイリーで構成することにより、フィルタの通過帯域の低域端においてより急峻な減衰特性を形成することができる。
【００８２】
また、ニオブ酸リチウムを含有する圧電材料で構成された基板を有し、前記基板を伝搬するラブ波によって信号を伝達する弾性波共振子（ＬＮラブ）は、比帯域が、ＬＮレイリーと比べて広いことで知られている。そのため、直列腕共振子をＬＮラブで構成することにより、通過帯域内での反射損失を効果的に改善し、フィルタの挿入損失を低減できる。
【００８３】
また、前記フィルタは、前記信号経路の前記直列腕共振子と前記第１端子との間の部分または前記信号経路の前記直列腕共振子と前記第２端子との間の部分のうち少なくとも一方の部分に接続された整合用の第３インダクタを有し、前記フィルタの通過帯域において、前記第１インダクタのＱ値および前記第２インダクタのＱ値は、いずれも前記第３インダクタのＱ値より高い。
【００８４】
このような構成によれば、第１インダクタおよび第２インダクタに、Ｑ値が比較的高いインダクタを用いるので、通過帯域の低域端における減衰特性の急峻性を高めつつ、広い通過帯域において挿入損失を低減することができる。
【００８５】
また、前記第１インダクタおよび前記第２インダクタは積層チップインダクタで構成されてもよい。
【００８６】
このような構成によれば、第１インダクタおよび第２インダクタを積層チップインダクタで構成している。これにより、第１インダクタおよび第２インダクタを基板内にパターン導体で形成する場合と比べて、第１インダクタおよび第２インダクタのＱ値を高めることができる。その結果、フィルタの挿入損失をさらに低減することができる。
【００８７】
また、前記第１インダクタのインダクタンス値は、前記第２インダクタのインダクタンス値より大きくてもよい。
【００８８】
このような構成によれば、通過帯域の低域端における減衰特性の急峻性をさらに高めることができる。
【００８９】
また、前記フィルタは、２３００ＭＨｚ以上２４００ＭＨｚ以下および２４９６ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の通過帯域と、１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下の阻止帯域とを有してもよい。
【００９０】
このような構成によれば、具体的に、本明細書で言うハイバンドおよびミッドバンドをそれぞれ通過帯域および阻止帯域とするフィルタが得られる。このようなフィルタは、ハイバンドとミッドバンドとを分波および合波するマルチプレクサにおけるハイバンド用のフィルタとして適している。
【００９１】
また、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、前述したフィルタである第１フィルタと、１４２７ＭＨｚ以上２２００ＭＨｚ以下の通過帯域を有する第２フィルタと、６１７ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の通過帯域を有する第３フィルタと、を有し、前記第１フィルタの一端と前記第２フィルタの一端と前記第３フィルタの一端とが互いに接続されている。
【００９２】
このような構成によれば、上述したハイバンドおよびミッドバンドに、本明細書で言うローバンドを加えた３つの周波数帯域の信号を分波および合波するマルチプレクサが得られる。
【００９３】
また、前記第２フィルタはＬＣ共振回路と弾性波共振子とで構成され、前記第３フィルタはＬＣ共振回路で構成されていてもよい。
【００９４】
このような構成によれば、ミッドバンド用の第２フィルタにおいて、弾性波共振子の急峻な周波数特性を利用して、通過帯域の高域端での急峻な減衰特性を形成することができる。第１フィルタと第２フィルタとを用いることで、ハイバンド用の信号とミッドバンド用の信号とが完全に周波数分離され、両者の信号は単一のアンテナで同時に送受信可能となる。これにより、ハイバンドに含まれる通信バンドとミッドバンドに含まれる通信バンドとの組み合わせによるキャリアアグリゲーション通信が単一のアンテナで実行可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、例えば、フィルタおよびマルチプレクサとして携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１、２  マルチプレクサ
１０、２０、３０、４０、９０  フィルタ
１１、９１  弾性波共振子（直列腕共振子）
１７、９７  弾性波共振子（並列腕共振子）
１５、１６、１８、１９、９５、９６、９８、９９  インダクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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