(57)【要約】【課題】小型化した場合でも、アイソレーション特性の劣化が少ない、特に送信信号帯域でのアイソレーション特性の劣化が少ない分波器を提供する。【解決手段】第１フィルタ２は、第１直列共振器Ｓ１１〜Ｓ１ｎを直列に接続してなる第１直列部と、第１並列共振器Ｐ１１〜Ｐ１ｎのそれぞれを互いに並列に第１直列部に接続してなる第１並列部と、第１並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された第１インダクタＬ１１〜Ｌ１ｎと、を有する。第２フィルタ３は、第２直列共振器Ｓ２１〜Ｓ２ｍを直列に接続してなる第２直列部と、第２並列共振器Ｐ２１〜Ｐ２ｎのそれぞれを互いに並列に第２直列部に接続してなる第２並列部と、第２並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された第２インダクタＬ２１〜Ｌ２ｍと、を有する。第１インダクタＬ１２と第２インダクタＬ２２との間に容量性結合７が形成されている。【選択図】図１
2010192974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ端子、第１端子、第２端子、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続された第１フィルタ、及び、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され前記第１フィルタに比べ高い通過周波数を有する第２フィルタ、を備える分波器であって、
前記第１フィルタは、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続され且つ複数の第１直列共振器を直列に接続してなる第１直列部と、複数の第１並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第１直列部に接続してなる第１並列部と、複数の前記第１並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第１インダクタと、を有し、
前記第２フィルタは、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され且つ複数の第２直列共振器を直列に接続してなる第２直列部と、複数の第２並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第２直列部に接続してなる第２並列部と、複数の前記第２並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第２インダクタと、を有し、
複数個の前記第１インダクタのうちの何れか１つである特定第１インダクタと複数個の前記第２インダクタのうちの何れか１つである特定第２インダクタとの間に容量性結合が形成されており、
前記特定第１インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第１直列部に接続された前記第１並列共振器と接続されており、
前記特定第２インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第２直列部に接続された前記第２並列共振器と接続されていることを特徴とする分波器。
【請求項２】
前記容量性結合はキャパシタにより形成されており、該キャパシタの一方の電極は前記特定第１インダクタに接続されており、前記キャパシタの他方の電極は前記特定第２インダクタに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の分波器。
【請求項３】
アンテナ端子、第１端子、第２端子、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続された第１フィルタ、及び、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され前記第１フィルタに比べ高い通過周波数を有する第２フィルタ、を備える分波器であって、
前記第１フィルタは、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続され且つ複数の第１直列共振器を直列に接続してなる第１直列部と、複数の第１並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第１直列部に接続してなる第１並列部と、複数の前記第１並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第１インダクタと、を有し、
前記第２フィルタは、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され且つ複数の第２直列共振器を直列に接続してなる第２直列部と、複数の第２並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第２直列部に接続してなる第２並列部と、複数の前記第２並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第２インダクタと、を有し、
複数個の前記第１インダクタのうちの何れか１つである特定第１インダクタと複数個の前記第２インダクタのうちの何れか１つである特定第２インダクタとが誘導性結合を形成しており、
前記特定第１インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第１直列部に接続された前記第１並列共振器と接続されており、
前記特定第２インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第２直列部に接続された前記第２並列共振器と接続されていることを特徴とする分波器。
【請求項４】
前記誘導性結合は、前記特定第１インダクタと前記特定第２インダクタとで電流の向きが反対となるように形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の分波器。
【請求項５】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタのうちの少なくとも一方はラダー型フィルタであることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の分波器。
【請求項６】
更に、前記アンテナ端子と前記第１フィルタと前記第２フィルタとの接続部と、グランドとの間に接続された第３インダクタを有することを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の分波器。
【請求項７】
前記第１直列部及び前記第１並列部並びに前記第２直列部及び前記第２並列部はチップに形成されており、該チップは基板上に実装されており、複数個の前記第１インダクタ及び複数個の前記第２インダクタは、前記基板に形成された線路パターンにより構成されていることを特徴とする、請求項１乃至６の何れか一項に記載の分波器。
【請求項８】
前記特定第１インダクタと前記特定第２インダクタとの間の距離は、複数の前記第１インダクタ及び複数の前記第２インダクタの他の如何なる組合せの間の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載の分波器。
【請求項９】
前記第１直列共振器、前記第１並列共振器、前記第２直列共振器及び前記第２並列共振器は、表面弾性波共振器であることを特徴とする、請求項１乃至８の何れか一項に記載の分波器。
【請求項１０】
前記第１直列共振器、前記第１並列共振器、前記第２直列共振器及び前記第２並列共振器は、薄膜圧電共振器であることを特徴とする、請求項１乃至８の何れか一項に記載の分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機器において用いられ送信フィルタおよび受信フィルタを備える分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機器において、小型化の要求や高機能化に伴う高周波化が進んでいる。このような背景から高周波通信用のフィルタにおいて、従来の誘電体フィルタやセラミックフィルタに比べて外形サイズを小さすることができる表面弾性波フィルタや薄膜圧電フィルタが多く利用されている。
【０００３】
表面弾性波フィルタや薄膜圧電フィルタは、ラダー型フィルタとして構成することにより、フィルタの段数や共振器の容量を変化させ、また、並列共振器とグランドとの間に伸長インダクタを設置するなどして、フィルタの挿入損失や減衰特性を容易に変化させることができる。
【０００４】
この表面弾性波フィルタや薄膜圧電フィルタを用いた応用部品として、送受信信号を周波数によって分けることのできる分波器がある。
【０００５】
分波器は、送信フィルタおよび受信フィルタのうちの一方のフィルタの通過域において信号を低損失で通過させ、かつ他方のフィルタにその信号を入力させず、かつ他方のフィルタの通過域信号を大きく減衰させ、かつ二つのフィルタの入力端子対と出力端子対との間でのアイソレーション量を大きくした分波器が必要とされる。特に、信号レベルの大きな送信信号については、受信端子への漏洩を抑制することが強く求められており、送信信号の周波数帯域におけるアイソレーション特性の改善は重要である。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の技術においては、複数の薄膜圧電共振器を用いて通過域の異なる二つのラダー型フィルタを構成し、これらのラダー型フィルタの入出力端子のうち１個を共通端子に接続し、さらにラダー型フィルタと共通端子との間に移相器を挿入して分波器を構成しており、並列共振器には伸長インダクタが接続されている。さらに、特許文献２に記載の技術においては、複数の表面弾性波共振器を用いて通過域の異なる二つのラダー型フィルタを構成し、これらのラダー型フィルタの入出力端子のうち１個を共通端子に接続し、さらに共通端子に整合用のインダクタを接続して分波器を構成している。
【０００７】
一方で、移動体通信機器の小型化及び高機能化に伴い、非常に小型の分波器が要求されている。しかし、分波器を小型化した場合、アンテナ端子と二つのフィルタの入出力端子対との距離は短くなり、他方のフィルタの通過帯域における減衰量が低下するとともに、二つのフィルタの入力端子と出力端子との距離が短くなることで、前述のアイソレーション量は低下することになる。
【０００８】
そこで、例えば、薄膜圧電共振器を用いた分波器に関する特許文献３に記載の技術においては、ラダー型フィルタを構成し、並列共振器とグランドとの間に接続された伸長インダクタのパターン配置を考慮することにより、アイソレーション量を大きくするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２４４７６号公報
【特許文献２】特開平１０−３１３２２９号公報
【特許文献３】特開２００７−２５９２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、移動体通信機器における小型化の要求は一層厳しくなっており、分波器についても一層の小型化が望まれている。しかしながら、小型化に伴って、分波器を構成している整合回路または移相器に用いられている構成要素や、ラダー型フィルタを構成している伸長インダクタなどの素子同士の間隔が近接した場合に、特許文献１および２に記載の技術では、信号のクロストークが生じ、阻止域における減衰量の低下やアイソレーション特性の劣化を招いていた。また、特許文献３に開示されているように、ラダー型フィルタを構成している伸長インダクタのパターン配置を考慮した場合には、分波器の設計自由度が低下するとともに、小型化に対して不利となっていた。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化した場合でも、アイソレーション特性の劣化が少ない、特に送信信号帯域でのアイソレーション特性の劣化が少ない分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、
アンテナ端子、第１端子、第２端子、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続された第１フィルタ、及び、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され前記第１フィルタに比べ高い通過周波数を有する第２フィルタ、を備える分波器であって、
前記第１フィルタは、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続され且つ複数の第１直列共振器を直列に接続してなる第１直列部と、複数の第１並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第１直列部に接続してなる第１並列部と、複数の前記第１並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第１インダクタと、を有し、
前記第２フィルタは、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され且つ複数の第２直列共振器を直列に接続してなる第２直列部と、複数の第２並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第２直列部に接続してなる第２並列部と、複数の前記第２並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第２インダクタと、を有し、
複数個の前記第１インダクタのうちの何れか１つである特定第１インダクタと複数個の前記第２インダクタのうちの何れか１つである特定第２インダクタとの間に容量性結合が形成されており、
前記特定第１インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第１直列部に接続された前記第１並列共振器と接続されており、
前記特定第２インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第２直列部に接続された前記第２並列共振器と接続されていることを特徴とする分波器、
が提供される。
【００１３】
これによれば、小型化した場合でもアイソレーション特性に優れた分波器を提供することができる。
【００１４】
上記構成において、好ましくは、前記容量性結合はキャパシタにより形成されており、該キャパシタの一方の電極は前記特定第１インダクタに接続されており、前記キャパシタの他方の電極は前記特定第２インダクタに接続されている。これによれば、大型化を伴うことなく、アイソレーション特性に優れた分波器を提供することができる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、
アンテナ端子、第１端子、第２端子、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続された第１フィルタ、及び、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され前記第１フィルタに比べ高い通過周波数を有する第２フィルタ、を備える分波器であって、
前記第１フィルタは、前記アンテナ端子と前記第１端子との間に接続され且つ複数の第１直列共振器を直列に接続してなる第１直列部と、複数の第１並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第１直列部に接続してなる第１並列部と、複数の前記第１並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第１インダクタと、を有し、
前記第２フィルタは、前記アンテナ端子と前記第２端子との間に接続され且つ複数の第２直列共振器を直列に接続してなる第２直列部と、複数の第２並列共振器のそれぞれを互いに並列に前記第２直列部に接続してなる第２並列部と、複数の前記第２並列共振器とグランドとの間にそれぞれ接続された複数個の第２インダクタと、を有し、
複数個の前記第１インダクタのうちの何れか１つである特定第１インダクタと複数個の前記第２インダクタのうちの何れか１つである特定第２インダクタとが誘導性結合を形成しており、
前記特定第１インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第１直列部に接続された前記第１並列共振器と接続されており、
前記特定第２インダクタは、前記アンテナ端子への経路の近さが第２番目以降の何れかとなる位置にて前記第２直列部に接続された前記第２並列共振器と接続されていることを特徴とする分波器、
が提供される。
【００１６】
これによれば、小型化した場合でもアイソレーション特性に優れた分波器を提供することができる。
【００１７】
上記構成において、好ましくは、前記誘導性結合は、前記特定第１インダクタと前記特定第２インダクタとで電流の向きが反対となるように形成されている。これによれば、前記特定第１インダクタと前記特定第２インダクタとの相互インダクタンスを小さくすることができ、アイソレーション特性に優れた分波器を提供することができる。
【００１８】
上記構成において、好ましくは、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタのうちの少なくとも一方はラダー型フィルタである。これによれば、通過帯域近傍の減衰特性を大きくすることができる。
【００１９】
上記構成において、好ましくは、分波器は、更に、前記アンテナ端子と前記第１フィルタと前記第２フィルタとの接続部と、グランドとの間に接続された第３インダクタを有する。これによれば、複数の素子からなる整合回路や線路長の長い移相器を用いることなく分波器を構成することができるので、一層小型の分波器を実現することができる。
【００２０】
上記構成において、好ましくは、前記第１直列部及び前記第１並列部並びに前記第２直列部及び前記第２並列部はチップに形成されており、該チップは基板上に実装されており、複数個の前記第１インダクタ及び複数個の前記第２インダクタは、前記基板に形成された線路パターンにより構成されている。これによれば、インダクタ素子を前記基板内に内蔵することにより一層の小型化を実現できる。
【００２１】
上記構成において、好ましくは、前記特定第１インダクタと前記特定第２インダクタとの間の距離は、複数の前記第１インダクタ及び複数の前記第２インダクタの他の如何なる組合せの間の距離よりも小さい。これによれば、前記第１インダクタおよび前記第２インダクタ以外の新規の素子の付加を最小限にし又は新規の素子を付加することなく、容量性結合または誘導性結合を形成することができ、より一層小型の分波器を実現できる。
【００２２】
上記構成において、好ましくは、前記第１直列共振器、前記第１並列共振器、前記第２直列共振器及び前記第２並列共振器は、表面弾性波共振器または薄膜圧電共振器である。これによれば、より一層小型の分波器を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、小型化した場合でも、送信フィルタ及び受信フィルタのうちの一方のフィルタにおいて他方のフィルタの通過帯域における減衰特性に優れるとともに、アイソレーション特性が劣化しにくい分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の分波器の実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明の分波器の実施形態を示す回路図である。
【図３】薄膜圧電共振器の縦断面図である。
【図４】表面弾性波共振器の平面図である。
【図５】本発明の分波器の実施形態の構成を示す縦断面図である。
【図６】実施例１の分波器の回路図である。
【図７】実施例１の分波器における多層基板の構成図である。
【図８】実施例１および比較例１の分波器における通過特性を示す図である。
【図９】実施例１および比較例１の分波器におけるアイソレーション特性を示す図である。
【図１０】実施例５の分波器の回路図である。
【図１１】実施例５の分波器における多層基板の構成図である。
【図１２】実施例５および比較例１の分波器における通過特性を示す図である。
【図１３】実施例５および比較例１の分波器におけるアイソレーション特性を示す図である。
【図１４】比較例１の分波器の回路図である。
【図１５】比較例２の分波器の回路図である。
【図１６】比較例２および比較例１の分波器における通過特性を示す図である。
【図１７】比較例２および比較例１の分波器におけるアイソレーション特性を示す図である。
【図１８】比較例３の分波器の回路図である。
【図１９】比較例３および比較例１の分波器における通過特性を示す図である。
【図２０】比較例３および比較例１の分波器におけるアイソレーション特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は本発明の分波器の一実施形態を示す回路図である。本実施形態の分波器は、アンテナ端子（ＡＮＴ）１、第１端子（送信機接続端子）ＴＸ、第２端子（受信機接続端子）ＲＸ、アンテナ端子と第１端子との間に接続された第１フィルタ（送信フィルタ）２、アンテナ端子と第２端子との間に接続され第１フィルタに比べ高い通過周波数を有する第２フィルタ（受信フィルタ）３、及び、アンテナ端子と第１フィルタと第２フィルタとの接続部とグランドとの間に接続され整合回路または移相器として機能する第３インダクタ６を有する。
【００２７】
第１フィルタ２は、ラダー型フィルタであり、表面弾性波共振器及び薄膜圧電共振器等の圧電共振器からなるｎ個（ここで、ｎは２以上の整数）の第１直列共振器Ｓ１１，Ｓ１２，・・・Ｓ１ｎとｎ個の第１並列共振器Ｐ１１，Ｐ１２，・・・Ｐ１ｎとを含んでいる。第１直列共振器Ｓ１１，Ｓ１２，・・・Ｓ１ｎは直列に接続されて第１直列部を構成しており、第１並列共振器Ｐ１１，Ｐ１２，・・・Ｐ１ｎは互いに並列に第１直列部に接続されて第１並列部を構成している。第１直列部に対する第１並列共振器Ｐ１１，Ｐ１２，・・・Ｐ１ｎの接続位置は、図示されるように、第１直列共振器Ｓ１１，Ｓ１２，・・・Ｓ１ｎの互いに隣接するもの同士の間のノードまたは第１直列共振器Ｓ１ｎと第１端子ＴＸとの間のノードである。第１フィルタ２は、更に、第１並列共振器Ｐ１１，Ｐ１２，・・・Ｐ１ｎとグランドとの間にそれぞれ接続されたｎ個の第１インダクタＬ１１，Ｌ１２，・・・Ｌ１ｎを有する。ここで、第１インダクタＬ１２は、２つの部分Ｌ１２−１，Ｌ１２−２からなる。
【００２８】
同様に、第２フィルタ３は、ラダー型フィルタであり、表面弾性波共振器及び薄膜圧電共振器等の圧電共振器からなるｍ個（ここで、ｍは２以上の整数）の第２直列共振器Ｓ２１，Ｓ２２，・・・Ｓ２ｍとｍ個の第２並列共振器Ｐ２１，Ｐ２２，・・・Ｐ２ｍとを含んでいる。第２直列共振器Ｓ２１，Ｓ２２，・・・Ｓ２ｍは直列に接続されて第２直列部を構成しており、第２並列共振器Ｐ２１，Ｐ２２，・・・Ｐ２ｍは互いに並列に第２直列部に接続されて第２並列部を構成している。第２直列部に対する第２並列共振器Ｐ２１，Ｐ２２，・・・Ｐ２ｍの接続位置は、図示されるように、第２直列共振器Ｓ２１，Ｓ２２，・・・Ｓ２ｍの互いに隣接するもの同士の間のノードまたは第２直列共振器Ｓ２ｍと第２端子ＲＸとの間のノードである。第２フィルタ３は、更に、第２並列共振器Ｐ２１，Ｐ２２，・・・Ｐ２ｍとグランドとの間にそれぞれ接続されたｍ個の第２インダクタＬ２１，Ｌ２２，・・・Ｌ２ｍを有する。ここで、第２インダクタＬ２２は、２つの部分Ｌ２２−１，Ｌ２２−２からなる。
【００２９】
第１インダクタＬ１１，Ｌ１２，・・・Ｌ１ｎのうちのＬ１２が特定第１インダクタとされており、第２インダクタＬ２１，Ｌ２２，・・・Ｌ２ｍのうちのＬ２２が特定第２インダクタとされている。特定第１インダクタＬ１２は、アンテナ端子１への経路（回路上の経路）の近さが第２番目となる位置にて第１直列部に接続された第１並列共振器Ｐ１２と接続されている。アンテナ端子１への経路の近さが第１番目となる位置にて第１直列部に接続されているのは、第１並列共振器Ｐ１１である。特定第２インダクタＬ２２は、アンテナ端子１への経路（回路上の経路）の近さが第２番目となる位置にて第２直列部に接続された第２並列共振器Ｐ２２と接続されている。アンテナ端子１への経路の近さが第１番目となる位置にて第２直列部に接続されているのは、第２並列共振器Ｐ２１である。
【００３０】
特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２２との間に容量性結合７が形成されている。容量性結合７はキャパシタにより形成されており、該キャパシタの一方の電極は特定第１インダクタＬ１２に接続されており、キャパシタの他方の電極は特定第２インダクタＬ２２に接続されている。
【００３１】
図２は本発明の分波器の他の実施形態を示す回路図である。図２において、図１に示されるものと同様の機能を有する部分または素子には同一の符号が付されている。
【００３２】
本実施形態では、第１インダクタＬ１１，Ｌ１２，・・・Ｌ１ｎのうちのＬ１２が特定第１インダクタとされており、第２インダクタＬ２１，Ｌ２２，・・・Ｌ２ｍのうちのＬ２ｍが特定第２インダクタとされている。特定第１インダクタＬ１２は、アンテナ端子１への経路（回路上の経路）の近さが第２番目となる位置にて第１直列部に接続された第１並列共振器Ｐ１２と接続されている。特定第２インダクタＬ２ｍは、アンテナ端子１への経路（回路上の経路）の近さが第ｍ番目となる位置にて第２直列部に接続された第２並列共振器Ｐ２ｍと接続されている。
【００３３】
特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２ｍとが誘導性結合８を形成している。誘導性結合は、特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２ｍとで電流の向きが反対となるように形成されている。
【００３４】
以上の図１及び図２の実施形態のそれぞれにおいて第１フィルタ２及び第２フィルタ３を構成している圧電共振器は、図３に示すような薄膜圧電共振器（ＦＢＡＲ）または図４に示すような表面弾性波共振器からなる。
【００３５】
図３に縦断面図を示される薄膜圧電共振器９は、基板１０上に、下部電極１１、圧電膜１２及び上部電極１３をこの順に形成したものである。圧電膜１２を挟んで下部電極１１と上部電極１３とが重なり合った箇所が共振部１４となり、基板１０と共振部１４との間には空洞部１５が形成されている。なお、基板１０は、シリコン（Ｓｉ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）及びガラスのいずれかからなるか、もしくはこれらの積層構造からなる。下部電極１１及び上部電極１３は、いずれも、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）及びチタン（Ｔｉ）のいずれかからなるか、もしくはこれらの積層構造からなる。圧電膜１２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかからなるか、もしくはこれらの積層構造からなる。
【００３６】
また、薄膜圧電共振器９は、図３に示すように基板１０の平坦な表面と下部電極１１との間に空洞部１５を有するメンブラン型の薄膜圧電共振器以外に、基板１０に空洞部形成のための凹みがあるピット型の薄膜圧電共振器（図示せず）、基板１０に空洞部形成のための貫通孔があるＤｅｅｐ−ＲＩＥ型の薄膜圧電共振器（図示せず）、または、空洞部１５に代えて音響ミラー層を用いたＳＭＲ型の薄膜圧電共振器（図示せず）とすることもできる。
【００３７】
図４は表面弾性波共振器の平面図である。表面弾性波共振器１６は、圧電基板１７上にて入力端子及び出力端子にそれぞれ接続され互いに入り組むように配列された電極指を備えた１対の櫛形電極を有するすだれ電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１８とＩＤＴの両側の反射器１９とが設けられている。ＩＤＴ１８および反射器１９は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属で形成される。なお、図中の反射器１９およびＩＤＴ１８の電極指の数は実際より少なく記載されている。
【００３８】
本発明においては、図５に示すように、第１フィルタの圧電共振器からなる構成部分（すなわち第１直列部及び第１並列部）、及び第２フィルタの圧電共振器からなる構成部分（すなわち第２直列部及び第２並列部）を、それぞれ前述したように半導体、絶縁体または圧電体基板上に形成したフィルタチップ２２の形態となし、これらのフィルタチップ２２を、第１フィルタの第１インダクタおよび第２フィルタの第２インダクタを線路パターン２０にて形成した低温焼成セラミックス基板（ＬＴＣＣ：Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ）などの多層基板２１に実装する形態が望ましい。これにより、より一層小型の分波器を実現することができる。また、図５に示したように、フィルタチップ２２を金属バンプ２３を用いてフェースダウン実装することにより、より低背化した分波器の実現が可能となり望ましい。多層基板２１には、フィルタチップ２２を覆うようにキャップ２４が付される。
【００３９】
尚、本発明においては、図１及び図２に示されるように、アンテナ端子１とグランドとの間に接続された第３インダクタ６を用いることにより、複数の電気素子からなる整合回路や長い線路長を有する移相器を用いる必要がなくなり、より一層小型の分波器を実現できる。
【００４０】
本発明においては、特定第１インダクタは図１及び図２におけるＬ１２に限定されることはなくＬ１３〜Ｌ１ｎのうちの何れかであってもよく、また特定第２インダクタは図１におけるＬ２２または図２におけるＬ２ｍに限定されることはなくＬ２３〜Ｌ２ｍまたはＬ２２〜Ｌ２（ｍ−１）のうちの何れかであってもよい。
以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４１】
（実施例１）
図６は本実施例の分波器の回路図である。本実施例の分波器は、図１の実施形態においてｎ＝３及びｍ＝３のものに相当する。
【００４２】
本実施例においては、第１フィルタを構成している第２番目の第１インダクタＬ１２−１，Ｌ１２−２と、第２フィルタを構成している第２番目の第２インダクタＬ２２−１，Ｌ２２−２との間に容量性結合を実現するキャパシタ７が接続されている。このように、アンテナ端子１への経路の近さが第２番目となる位置にて第１直列部及び第２直列部にそれぞれ接続された第１並列共振器Ｐ１２及び第２並列共振器Ｐ２２とそれぞれ接続されている特定第１インダクタ及び特定第２インダクタの間に容量性結合を挿入することにより、第１フィルタの送信波入力ポート（ＴＸポート）と第２フィルタの受信波出力ポート（ＲＸポート）との間が近接する小型の分波器においても、アイソレーション特性が良好な分波器を実現できる。
【００４３】
図７は、本実施例における配線形態を示した模式的分解図である。図５に示される多層基板２１は、上から順に第１層（図７では１層と表記）、第２層（図７では２層と表記）及び第３層（図７では３層と表記）の順に積層されている。多層基板２１に第１及び第２のフィルタに対応する２つのフィルタチップ２２がフェースダウンで実装されている。第１層及び第２層には、線路パターンにより、第１インダクタＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３、第２インダクタＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３、および第３インダクタ６（図７では符号Ｌ３で示されている）が形成されている。特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２２とが近接した位置に配置されており、これらのインダクタに接続されたキャパシタ７を構成するパターン電極Ｃ１１，Ｃ１２が、第１層を介して互いに対向するようにそれぞれ第１層及び第２層に形成されている。図７の多層基板は比誘電率（εｒ）が７．５のＬＴＣＣで作製されており、キャパシタ７のパターン電極間ギャップを形成している層の厚みは５０μｍであり、パターン電極Ｃ１１，Ｃ１２の寸法は４００μｍ×２００μｍとしており、従って、キャパシタ７の容量は０．１［ｐＦ］となっている。第３層には、アンテナ端子（Ａｎｔ）１、第１端子（送信機接続端子）Ｔｘ、第２端子（受信機接続端子）Ｒｘ、及びそれ以外の領域の大半を占めるグランドパターンが形成されている。
【００４４】
本実施例は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のＢａｎｄＩ帯の分波器である。第１フィルタ２は送信用フィルタであり、通過帯域周波数は１９２０から１９８０ＭＨｚである。第２フィルタ３は受信用フィルタであり、通過帯域周波数は２１１０から２１７０ＭＨｚである。
【００４５】
図８は、本実施例の通過特性を示している。本実施例においては、第２フィルタ（受信フィルタ）の送信帯域における減衰特性が、後述の比較例１のものに比べ改善していることがわかる。
【００４６】
さらに、図９は本実施例のアイソレーション特性を示す図である。１９２０−１９８０ＭＨｚの第１フィルタ（送信フィルタ）の通過帯域におけるアイソレーション特性が良好となることがわかる。
【００４７】
さらに、表１に本実施例における減衰特性およびアイソレーション特性を記載しており、図８および図９と同様に、比較例１に比べ実施例１の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は、キャパシタ７を構成するパターン電極C１１，C１２の寸法を４００μｍ×５５０μｍとして、キャパシタ７の容量を０．３［ｐＦ］としている以外は実施例１と同様である。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例２の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００４９】
（実施例３）
本実施例は、特定第２インダクタとしてＬ２３を用い、特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２３とが近接した位置に配置されており、これらのインダクタにキャパシタ７を構成するパターン電極Ｃ１１，Ｃ１２が接続されている以外は実施例１と同様である。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例３の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００５０】
（実施例４）
本実施例は、特定第１インダクタとしてＬ１３を用い、特定第１インダクタＬ１３と特定第２インダクタＬ２２とが近接した位置に配置されており、これらのインダクタにキャパシタ７を構成するパターン電極Ｃ１１，Ｃ１２が接続されている以外は実施例１と同様である。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例４の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００５１】
（実施例５）
図１０は本実施例の分波器の回路図である。本実施例の分波器は、図２の実施形態においてｎ＝３及びｍ＝３のものに相当する。
【００５２】
本実施例においては、第１フィルタを構成している第２番目の第１インダクタＬ１２と、第２フィルタを構成している第３番目の第２インダクタＬ２３とが誘導性結合８を形成している。さらに、誘導結合している２個のインダクタを流れる電流の向きが反対となるように配置されている。このように、アンテナ端子１への経路の近さがそれぞれ第２番目及び第３番目となる位置にて第１直列部及び第２直列部に接続された第１並列共振器Ｐ１２及び第２並列共振器Ｐ２３とそれぞれ接続されている特定第１インダクタと特定第２インダクタとが誘導性結合することにより、第１フィルタの送信波入力ポート（ＴＸポート）と第２フィルタの受信波出力ポート（ＲＸポート）との間が近接する小型の分波器においても、アイソレーション特性が良好な分波器を実現できる。
【００５３】
図１１は、本実施例における配線形態を示した模式的分解図である。図１１において、図７に示されるものと同様の機能を有する部分または素子には同一の符号が付されている。
【００５４】
本実施形態では、特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２３とが近接した位置に配置されており、これらの間の距離すなわちスペースＧが第１インダクタＬ１１〜Ｌ１３及び第２インダクタＬ２１〜Ｌ２３の他の如何なる組合せの間の距離よりも小さく、２００μｍに設定されている。これにより、誘導性結合８の相互インダクタンスを良好に制御している。さらに、特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２３とで線路パターンを流れる電流が反対向きとなるようにインダクタパターンを配置している。
【００５５】
本実施例は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のＢａｎｄＩ帯の分波器である。第１フィルタ２は送信用フィルタであり、通過帯域周波数は１９２０から１９８０ＭＨｚである。第２フィルタ３は受信用フィルタであり、通過帯域周波数は２１１０から２１７０ＭＨｚである。
【００５６】
図１２は、本実施例の通過特性を示している。本実施例においては、第２フィルタ（受信フィルタ）の送信帯域における減衰特性が、後述の比較例１のものに比べ改善していることがわかる。
【００５７】
さらに、図１３は本実施例のアイソレーション特性を示す図である。１９２０−１９８０ＭＨｚの第１フィルタ（送信フィルタ）の通過帯域におけるアイソレーション特性が良好となることがわかる。
【００５８】
さらに、表１に本実施例における減衰特性およびアイソレーション特性を記載しており、図１２および図１３と同様に、比較例１に比べ実施例５の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００５９】
（実施例６）
本実施例は、誘導性結合している特定第１インダクタＬ１２と特定第２インダクタＬ２３との間のスペース（Ｇ）を１００μｍとする以外は実施例５と同様としている。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例６の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００６０】
（実施例７）
本実施例は、特定第２インダクタとしてＬ２２を用いた以外は実施例５と同様としている。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例７の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００６１】
（実施例８）
本実施例は、特定第１インダクタとしてＬ１３を用いた以外は実施例７と同様としている。表１に記載されているように、比較例１に比べ実施例８の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が改善されていることがわかる。
【００６２】
（比較例１）
図１４は比較例１の分波器を示す回路図である。本比較例は、第１インダクタと第２インダクタとの間に接続された容量性結合を有していない以外は、実施例１と同一である。
【００６３】
図８および図１２並びに表１に示したように、第２フィルタ（受信フィルタ）の減衰特性が、実施例１乃至実施例８のものに比べ劣化していることがわかる。さらに、図９及び図１３並びに表１に示したように、１９２０−１９８０ＭＨｚの第１フィルタ（送信フィルタ）の通過帯域におけるアイソレーション特性が実施例１乃至実施例８のものに比べ劣化している。
【００６４】
（比較例２）
図１５は比較例２の分波器を示す回路図である。本比較例は、第３番目の第２インダクタＬ２３と誘導性結合する第１インダクタを第１番目の第１インダクタＬ１１とした以外は、実施例５と同様としている。
【００６５】
図１６は、比較例１および比較例２の通過特性を示している。比較例２においては、第２フィルタ（受信フィルタ）の減衰特性が、比較例１に比べても劣化していることがわかる。さらに、図１７は比較例１および比較例２のアイソレーション特性を示す図である。１９２０−１９８０ＭＨｚの第１フィルタ（送信フィルタ）の通過帯域におけるアイソレーション特性が劣化していることがわかる。さらに、表１に比較例２における減衰特性およびアイソレーション特性を記載しており、図１６および図１７と同様に、比較例１に比べ比較例２の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が劣化していることがわかる。
【００６６】
このように、第１番目の第１インダクタと第２番目以降の第２インダクタとが誘導性結合することにより、誘導性結合を有していない比較例１に比べても送信帯域における受信フィルタの減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が劣化することがわかる。
【００６７】
（比較例３）
図１８は比較例３の分波器を示す回路図である。本比較例は、第２番目の第１インダクタＬ１２−１，Ｌ１２−２と容量性結合を形成する第２インダクタを第１番目の第１インダクタＬ２１（すなわちＬ２１−１，Ｌ２１−２）とした以外は実施例１と同様である。
【００６８】
図１９は、比較例１および比較例３の通過特性を示している。比較例３においては、第２フィルタ（受信フィルタ）の減衰特性が、比較例１に比べても劣化していることがわかる。さらに、図２０は比較例１および比較例３のアイソレーション特性を示す図である。１９２０−１９８０ＭＨｚの第１フィルタ（送信フィルタ）の通過帯域におけるアイソレーション特性が劣化していることがわかる。さらに、表１に比較例３における減衰特性およびアイソレーション特性を記載しており、図１９および図２０と同様に、比較例１に比べ比較例３の受信フィルタの送信帯域における減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が劣化していることがわかる。
【００６９】
このように、第１番目の第２インダクタと第２番目以降の第１インダクタとの間に容量性結合を導入することにより、容量性結合を有していない比較例１に比べても送信帯域における受信フィルタの減衰特性および送信帯域におけるアイソレーション特性が劣化することがわかる。
【００７０】
【表１】
2010192974.tif 000003
【符号の説明】
【００７１】
１        アンテナ端子
２        第１フィルタ
３        第２フィルタ
６        第３インダクタ
７        容量性結合（キャパシタ）
８        誘導性結合（相互結合した２個のインダクタ）
９        薄膜圧電共振器
１０      基板
１１      下部電極
１２      圧電膜
１３      上部電極
１４      共振部
１５      空洞部
１６      表面弾性波共振器
１７      圧電基板
１８      すだれ電極（ＩＤＴ）
１９      反射器
２０      線路パターン
２１      多層基板
２２      フィルタチップ
２３      金属バンプ
２４      キャップ
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１ｎ  第１直列共振器
Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２ｍ  第２直列共振器
Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１ｎ  第１並列共振器
Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２ｍ  第２並列共振器
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１ｎ  第１インダクタ
Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２ｍ  第２インダクタ
Ｃ１１，Ｃ１２  キャパシタのパターン電極
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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