(57)【要約】  送信帯域内の信号を通過させる送信分岐（ＴＸ）と、受信帯域内の信号を通過させる受信分岐（ＲＸ）とを有し、該送信分岐（ＴＸ）に、阻止帯域を有する帯域阻止部が配置されており、該帯域阻止部は該阻止帯域で、接地との短絡を形成し、該受信帯域は該帯域阻止部の阻止帯域内にあることを特徴とする、デュプレクサを提供する。
2009526450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュプレクサにおいて、
・送信帯域内の信号を通過させる送信分岐（ＴＸ）と、
・受信帯域内の信号を通過させる受信分岐（ＲＸ）
とを有し、
該送信分岐（ＴＸ）に、阻止帯域を有する帯域阻止部が配置されており、
該帯域阻止部は該阻止帯域で、接地との短絡を形成し、
該阻止帯域は少なくとも部分的に、該受信帯域とオーバーラップする
ことを特徴とする、デュプレクサ。
【請求項２】
前記受信分岐（ＲＸ）には次のような受信フィルタ（Ｆ１）、すなわち、該受信フィルタ（Ｆ１）の通過領域内に前記受信帯域がある受信フィルタ（Ｆ１）が配置されている、請求項１記載のデュプレクサ。
【請求項３】
前記送信分岐（ＴＸ）に次のような送信フィルタ（Ｆ２）、すなわち、該送信フィルタ（Ｆ２）の通過領域内に前記送信帯域があり、前記帯域阻止部を有する送信フィルタ（Ｆ２）が配置されている、請求項１または２記載のデュプレクサ。
【請求項４】
・前記送信分岐（ＴＸ）と前記受信分岐（ＲＸ）とに接続されたアンテナ端子（ＡＮＴ）が設けられており、
・前記送信フィルタ（Ｆ２）は、該アンテナ端子（ＡＮＴ）と前記帯域阻止部との間に接続された整合エレメント（Ｚｍ）を有する、請求項３記載のデュプレクサ。
【請求項５】
前記整合エレメント（Ｚｍ）は容量である、請求項４記載のデュプレクサ。
【請求項６】
前記整合エレメント（Ｚｍ）は音響共振器である、請求項４記載のデュプレクサ。
【請求項７】
音波によって動作する共振器を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のデュプレクサ。
【請求項８】
前記送信フィルタ（Ｆ２）は、信号経路から異なる電気的ノードで分岐する少なくとも２つの横分岐を有し、
該横分岐は双方とも、接地接続された共通のインダクタンス（Ｌ）に接続されており、
各横分岐に音響共振器（ＰＲ１，ＰＲ２）が配置されている、請求項３から７までのいずれか１項記載のデュプレクサ。
【請求項９】
前記受信フィルタに別の帯域阻止部が配置されており、
該別の帯域阻止部の直列共振は次のように選択されており、すなわち、前記送信帯域の少なくとも一部が該別の帯域阻止部の阻止帯域とオーバーラップするように選択されており、
前記受信フィルタは、アンテナと該別の帯域阻止部との間に配置された整合エレメントを有し、
該整合エレメントは、前記帯域阻止部の直列共振で該受信フィルタ（Ｆ１）で形成された短絡を、アンテナゲートにおける無負荷動作に変換するように構成されている、請求項２から８までのいずれか１項記載のデュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
デュプレクサは、送信フィルタと受信フィルタとを含む回路である。
【０００２】
たとえばＵＳ６７４７５３０Ｂ１から、ラダー型の構成の共振器を有するフィルタが公知である。ラダー型の構成の異なる横分岐が、フィルタの伝達関数で極を生成するために、電気的に相互に結合されている。
【０００３】
ここで解決すべき課題は、受信帯域で高い分離性を有するデュプレクサを提供することである。
【０００４】
ここでは、共通のアンテナに接続された送信分岐と受信分岐とを有するデュプレクサを提供する。送信分岐は送信帯域の信号を通過させ、受信分岐は受信帯域の信号を通過させる。送信分岐には、阻止帯域を有する帯域阻止部が設けられており、これは、阻止帯域で接地との短絡を形成する。その際には受信帯域は、少なくとも部分的に帯域阻止部の阻止帯域内にある。
【０００５】
送信分岐において受信帯域または受信帯域の近くで接地との短絡が形成されることにより、受信帯域ではデュプレクサの高い分離性が実現され、かつ、送信分岐の高い挿入減衰量が実現される。受信分岐（ＲＸ）には、通過領域内に受信帯域がある受信フィルタ（Ｆ１）が配置されている。
【０００６】
以下でデュプレクサと、デュプレクサの有利な実施形態を詳細に説明する。
【０００７】
送信分岐に、通過領域内に送信帯域がある送信フィルタが配置されており、この送信フィルタは帯域阻止部を有する。この送信フィルタは有利には帯域通過フィルタであるが、基本的には低域通過フィルタとすることもできる。
【０００８】
送信フィルタは有利には、アンテナと帯域阻止部との間に接続された整合エレメントを有する。整合エレメントは有利には直列分岐に配置されている。すなわち、送信分岐の信号経路に配置されている。整合エレメントは、容量または音響共振器とすることができる。
【０００９】
デュプレクサ内に配置されたフィルタ（受信フィルタ、送信フィルタ）は有利には、音波で動作する共振器を含む。各フィルタにおける共振器をラダー型で構成することは、特に有利と考えられる。ラダー型構成には、横分岐と、２つの連続する横分岐間に配置された少なくとも１つの直列分岐とが含まれる。各直列分岐および横分岐に少なくとも１つの共振器が配置されている。横分岐は信号経路と接地とを接続する。
【００１０】
この信号経路は、２つの信号伝送端子を常に接続する。１つの信号経路（送信経路）はアンテナ端子と送信分岐の信号伝送端子との間に接続され、別の信号経路（受信経路）は該アンテナ端子と受信分岐の信号伝送端子との間に接続される。
【００１１】
送信フィルタは有利には少なくとも２つの横分岐を有し、該横分岐は送信経路から、異なる電気的ノードで分岐し、双方とも、接地に接続された共通のインダクタンスに接続されている。
【００１２】
ラダー型構成の横分岐が結合された帯域阻止部は、送信フィルタにおいて少数の基本的素子だけで実現できるという利点を有する。使用される基本的素子の数が制限されることは、損失が比較的小さいので、とりわけ送信帯域において送信分岐の挿入減衰量を低くできるという利点を有する。
【００１３】
さらに、送信フィルタの伝達関数の極を、ＵＳ６７４７５３０Ｂ１に記載された構成によって実現することもできる。帯域阻止部は基本的に、直列振動回路を有する１つの横分岐によって形成することもできる。このような構成では、直列共振回路の共振周波数で、接地との短絡を実現することができる。
【００１４】
アンテナと受信フィルタとの間には有利には、スミスチャートで送信周波数において１８０°の位相回転を実現する移相器が配置される。これはたとえばλ／４線路である。ここではλは、送信周波数での電気的な波長である。
【００１５】
以下で、実施例および関連の図に基づいてデュプレクサを詳細に説明する。
【００１６】
図面
図１  受信帯域で接地との短絡を形成する帯域阻止部を送信分岐に有するデュプレクサの等価回路図である。
【００１７】
図２  前記デュプレクサの部分回路の伝達関数を示す。
【００１８】
図１は、送信経路ＴＸおよび受信経路ＲＸを有するデュプレクサの等価回路を示す。送信経路ＴＸおよび受信経路ＲＸは双方とも、共通のアンテナ端子ＡＮＴに接続される。アンテナ端子ＡＮＴに接続可能なデュプレクサのアンテナは、アンテナインピーダンスＺａによって表される。
【００１９】
受信経路ＲＸはアンテナ端子ＡＮＴと受信出力側ＲＸ−ＯＵＴとの間に配置されている。送信経路ＴＸはアンテナ端子ＡＮＴと送信入力側ＴＸ−ＩＮとの間に配置されている。受信経路ＲＸには受信フィルタＦ１が配置されており、送信経路ＴＸには送信フィルタＦ２が配置されている。アンテナ端子ＡＮＴと受信フィルタＦ１との間に移相器ＰＳが配置されている。
【００２０】
有利には両フィルタＦ１，Ｆ２とも、表面弾性波またはバルク波によって動作する共振器を含む。図１ではこれは、送信分岐の異なる横分岐に配置された共振器と、送信経路ＴＸの直列分岐に配置された共振器である。前者の共振器は並列共振器ＰＲ１，ＰＲ２と称され、後者の共振器は直列共振器ＳＲと称される。フィルタＦ１および／またはＦ２には基本的に、複数の直列共振器と、少なくとも１つの並列共振器を有する２つより多くの横分岐とを設けることもできる。２つの横分岐間には有利には少なくとも１つの直列共振器が配置されている。並列共振器と直列共振器との構成はラダー型構成と称される。
【００２１】
送信フィルタＦ２はさらに整合エレメントＺｍを有する。この整合エレメントＺｍは送信分岐において、アンテナ端子ＡＮＴと共振器ＰＲ１，ＰＲ２，ＳＲのラダー型構成体との間に配置される。整合エレメントＺｍは容量または共振器とすることができる。この共振器の共振周波数は有利には、送信分岐の帯域幅および受信分岐の帯域幅の外にあるようにされるので、とりわけ受信帯域では基本的に、整合エレメントＺｍとして設けられた共振器の静的容量のみが重要である。
【００２２】
並列共振器ＰＲ１，ＰＲ２は双方とも、接地接続された共通のインダクタンスＬに接続されている。有利には受信帯域内にある周波数で、共振器ＳＲ，ＰＲ１，ＰＲ２およびインダクタンスＬの回路は全体的に、横分岐に配置された有効な直列振動回路として作用する。インダクタンスＬおよび共振器ＳＲ，ＰＲ１，ＰＲ２の静的容量によって構成されたこの直列振動回路は、共振周波数で接地との短絡を形成することにより、帯域阻止部として作用する。
【００２３】
この短絡は帯域阻止部の直列共振の場合、送信分岐のアンテナ側の出力端にある整合エレメントＺｍによって、有利には実質的に無負荷動作に変換され、該送信分岐の出力端の信号はほぼ完全に反射され、受信分岐に導かれる。上記のデュプレクサでは、帯域阻止部のインピーダンスと整合エレメントＺｍのインピーダンスと移相器ＰＳのインピーダンスとは相互に整合されることにより、受信信号は受信経路に導かれるように構成される。このようにして受信帯域で、受信分岐の比較的低い挿入減衰量が実現される。
【００２４】
上記の帯域阻止部を受信分岐のアンテナ側の部分で使用すると、送信帯域で送信分岐の比較的低い挿入減衰量が実現される。その際には、この（別の）帯域阻止部は受信フィルタ内に配置される。受信フィルタは有利には、アンテナと帯域阻止部との間に配置された整合エレメントを有し、この整合エレメントは、該帯域阻止部の直列共振時に受信フィルタで形成された短絡をアンテナゲートにおける無負荷動作に変換する。その際には帯域阻止部の直列共振は、送信帯域の少なくとも一部が該帯域阻止部の阻止帯域とオーバーラップするように選択される。
【００２５】
図２に受信分岐の伝達関数１１と送信分岐の伝達関数２１とが示されている。送信帯域は１９００〜２０００ＭＨｚの間である。受信帯域は２１００〜２２００ＭＨｚの間である。
【００２６】
さらに図２には、受信分岐の伝達関数１２が示されている。受信フィルタの共振器は計算で、それぞれ静的容量に等価されている。さらに送信分岐の伝達関数２２が示されており、送信フィルタの共振器はそれぞれ静的容量によって等価されている。伝達関数２２は、周波数２１５０ＭＨｚにある比較的広帯域の極、すなわち受信帯域内にある比較的広帯域の極を有する。また、受信帯域外でありかつ該受信帯域の近くになるように極を選択し、該受信帯域の少なくとも一部が帯域阻止部の阻止帯域内にあるようにすることもできる。
【００２７】
デュプレクサの構成は、図１で提案された回路に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】受信帯域で接地との短絡を形成する帯域阻止部を送信分岐に有するデュプレクサの等価回路図である。
【図２】前記デュプレクサの部分回路の伝達関数を示す。
【符号の説明】
【００２９】
ＡＮＴ      アンテナ
ＲＸ        受信経路
ＴＸ        送信経路
ＲＸ‐ＯＵＴ  受信出力端
ＴＸ‐ＩＮ  送信入力端
Ｆ１        受信フィルタ
Ｆ２        送信フィルタ
ＰＳ        移相器
Ｚａ        アンテナインピーダンス
Ｚｍ        整合エレメント
Ｌ          インダクタンス
ＰＲ１，ＰＲ２  並列共振器
ＳＲ        直列共振器
１１        受信分岐の伝達関数
１２        受信分岐の伝達関数、ここでは受信フィルタの共振器は、それぞれ静的容量に等価されている
２１        送信分岐の伝達関数
２２        送信分岐の伝達関数、ここでは送信フィルタの共振器は、それぞれ静的容量に等価されている
【図１】
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【図２】
2009526450.tif 000004
【国際調査報告】
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2009526450.tif 000006
2009526450.tif 000007
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