(57)【要約】【課題】  ３つの周波数帯域の信号を分離するトリプレクサにおいて、特性を維持しつつ小型化を図ることを目的とする。【解決手段】  一端に受信信号が入力される第１乃至第３受動素子Ｌ１、Ｃ１、Ｃ２を含む分波回路１１１と、第１通過帯域を有しかつ第１受動素子Ｌ１の他端に直列に接続された第１フィルタ１０５と、第１通過帯域よりも高い第２通過帯域を有しかつ第２受動素子Ｃ１の他端に直列に接続された第２フィルタ１０６と、第２通過帯域よりも高い第３通過帯域を有しかつ第３受動素子Ｃ３の他端に直列に接続された第３フィルタ１０７と、を備えたことを特徴とするトリプレクサ。【選択図】      図１
2006211057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に受信信号が入力される第１乃至第３受動素子を含む分波回路と、
第１通過帯域を有しかつ前記第１受動素子の他端に直列に接続された第１フィルタと、
前記第１通過帯域よりも高い第２通過帯域を有しかつ前記第２受動素子の他端に直列に接続された第２フィルタと、
前記第２通過帯域よりも高い第３通過帯域を有しかつ前記第３受動素子の他端に直列に接続された第３フィルタと、
を備えたことを特徴とするトリプレクサ。
【請求項２】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは、表面弾性波フィルタであることを特徴とする、請求項１に記載のトリプレクサ。
【請求項３】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは圧電基板上に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のトリプレクサ。
【請求項４】
前記分波回路がさらに前記圧電基板上に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のトリプレクサ。
【請求項５】
前記第１受動素子はインダクタであり、前記第２及び第３受動素子はキャパシタであることを特徴とする、請求項３又は４に記載のトリプレクサ。
【請求項６】
前記インダクタは、ボンディングワイヤ又はストリップラインであることを特徴とする、請求項５に記載のトリプレクサ。
【請求項７】
前記インダクタは、スパイラルインダクタであることを特徴とする、請求項５に記載のトリプレクサ。
【請求項８】
前記キャパシタはＭＩＭキャパシタであることを特徴とする、請求項５に記載のトリプレクサ。
【請求項９】
前記第１受動素子のインダクタンス値は４ｎＨ以上６ｎＨ以下であり、
前記第２受動素子の容量値は２ｐＦ以上２０ｐＦ以下であり、
前記第３受動素子の容量値は２ｐＦ以上２０ｐＦ以下であることを特徴とする、請求項５に記載のトリプレクサ。
【請求項１０】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、前記圧電基板上の第１表面弾性波伝搬路上上に形成されており、前記第３フィルタは、前記圧電基板上において前記第１表面弾性波伝搬路とは異なる第２表面弾性波伝搬路上に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のトリプレクサ。
【請求項１１】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、直列腕共振回路及び並列腕共振回路を備えており、
共振周波数がより近い共振回路同士の間の距離がより大きくなるように、前記各フィルタ、及び、前記各フィルタにおける直列腕共振回路及び並列腕共振回路が配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載のトリプレクサ。
【請求項１２】
前記各フィルタ間の少なくとも何れかにおいて前記圧電基板上に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のトリプレクサ。
【請求項１３】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは、前記圧電基板上において同一の表面弾性波伝搬路に沿って並んで配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のトリプレクサ。
【請求項１４】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタは、直列腕共振回路及び並列腕共振回路を備えており、
共振周波数がより近い共振回路同士の間の距離がより大きくなるように、前記各フィルタ、及び、前記各フィルタにおける直列腕共振回路及び並列腕共振回路が配置されていることを特徴とする、請求項１３に記載のトリプレクサ。
【請求項１５】
前記各フィルタ間の少なくとも何れかにおいて前記圧電基板上に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のトリプレクサ。
【請求項１６】
一端に受信信号が入力される第１乃至第３線路と、前記第１乃至第３線路の前記一端と接地電位とに接続されたインダクタとを含む分波回路と、
第１通過帯域を有しかつ前記第１線路の他端に直列に接続された第１フィルタと、
前記第１通過帯域よりも高い第２通過帯域を有しかつ前記第２線路の他端に直列に接続された第２フィルタと、
前記第２通過帯域よりも高い第３通過帯域を有しかつ前記第３線路の他端に直列に接続された第３フィルタと、
を備えたことを特徴とするトリプレクサ。
【請求項１７】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは、表面弾性波フィルタであることを特徴とする、請求項１６に記載のトリプレクサ。
【請求項１８】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは圧電基板上に形成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のトリプレクサ。
【請求項１９】
前記分波回路がさらに前記圧電基板上に形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載のトリプレクサ。
【請求項２０】
前記インダクタは、ボンディングワイヤ又はストリップラインであることを特徴とする、請求項１６に記載のトリプレクサ。
【請求項２１】
前記インダクタは、スパイラルインダクタであることを特徴とする、請求項１６に記載のトリプレクサ。
【請求項２２】
前記第１線路は３．２ｃｍ以上４．５ｃｍ以下であり、
前記第２線路は０ｃｍ以上０．２ｃｍ以下であり、
前記第３線路は０ｃｍ以上０．１３ｃｍ以下であり、
前記インダクタのインダクタンス値は７ｎＨ以上２０ｎＨ以下であることを特徴とする
請求項１６に記載のトリプレクサ。
【請求項２３】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、前記圧電基板上の第１表面弾性波伝搬路上上に形成されており、前記第３フィルタは、前記圧電基板上において前記第１表面弾性波伝搬路とは異なる第２表面弾性波伝搬路上に形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載のトリプレクサ。
【請求項２４】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、直列腕共振回路及び並列腕共振回路を備えており、
共振周波数がより近い共振回路同士の間の距離がより大きくなるように、前記各フィルタ、及び、前記各フィルタにおける直列腕共振回路及び並列腕共振回路が配置されていることを特徴とする、請求項２３に記載のトリプレクサ。
【請求項２５】
前記各フィルタ間の少なくとも何れかにおいて前記圧電基板上に溝が形成されていることを特徴とする、請求項２４に記載のトリプレクサ。
【請求項２６】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタは、前記圧電基板上において同一の表面弾性波伝搬路に沿って並んで配置されていることを特徴とする、請求項１８に記載のトリプレクサ。
【請求項２７】
前記第１フィルタ、前記第２フィルタ及び前記第３フィルタは、直列腕共振回路及び並列腕共振回路を備えており、
共振周波数がより近い共振回路同士の間の距離がより大きくなるように、前記各フィルタ、及び、前記各フィルタにおける直列腕共振回路及び並列腕共振回路が配置されていることを特徴とする、請求項２６に記載のトリプレクサ。
【請求項２８】
前記各フィルタ間の少なくとも何れかにおいて前記圧電基板上に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のトリプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３つの周波数帯域の信号を分離するトリプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機器の急速な普及に伴い、３つの周波数帯域を１つのアンテナで受信して分離する分波器（トリプルプレクサ）や、２つの周波数帯域の信号を１つのアンテナで受信して分離する分波器（デュプレクサ）が開発されている。
【０００３】
また、移動体通信端末機器にＧＰＳ(Global Position System)機能が要求されるようになり、ＧＰＳ機能の追加はデュアルバンド端末機器用の分波器に付加部品を追加することによって対応されている。特許文献１には、ＣＤＭＡ、ＧＰＳ、ＰＣＳ(Personal Communication System)帯域のフィルタを１つのアンテナに接続し、各周波数帯域に分離された信号を３つの出力端子から出力するトリプルプレクサが記載されている。このトリプルプレクサは、ＬＣ回路を組み合わせた構成で、積層チップ型構造で実現されている。また、特許文献１の回路構成をＬＴＣ基板を用いて構成したトリプルプレクサが製品化されている。
【０００４】
また、特許文献２には、送信用フィルタ及び受信用フィルタを１つの圧電基板に搭載し、共振周波数の近い共振回路が隔離されるように共振回路を配置し、送信用フィルタと受信用フィルタとの間において圧電基板上に溝を設け、送信用フィルタと受信用フィルタとの間の結合及び干渉を抑制した分波器が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１９８３０９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３００５７号公報
【非特許文献１】野口、寺田、坂本、駒崎「国内用ＣＤＭＡ携帯端末の小型化に貢献するＳＡＷフィルタアンテナ分波器」沖テクニカルレビュー、第１９０号、Ｖｏｌ．６９、Ｎｏ．２、ｐｐ．５４−５７．２００２
【非特許文献２】松浦、柴崎、崎山「８００ＭＨｚ帯ＧＳＭと１．８ＧＨｚ帯ＰＣＮデュアルバンド端末用ＳＡＷ分波器」電子情報通信学会電子デバイス研究会、ＥＤ９９−２６６、ＭＷ９９−１９９、ＩＣＤ９９−２４１（２０００−１）、ｐｐ４７−５２
【非特許文献３】松下電子「トリプレクサ（分波器）を製品化」［２００４年５月３０日検索］、インターネット＜URL:http://industrial.panasonic.com/jp/news/nr200309MC002/nr2003.9MC002.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のトリプレクサは、低域通過ＬＣフィルタ、高域通過ＬＣフィルタ及び帯域通過ＬＣフィルタによる構成であり、このトリプレクサの性能は並列共振回路、直列共振回路の特性に依存している。つまり、このトリプレクサでは、高Ｑ特性のＬＣ共振回路の実現が課題であり、高Ｑ特性の共振回路を実現するためにはＬＣ共振回路の形状が大きくなる問題がある。また、各周波数帯域の共振回路間で高アイソレーション特性が得られない問題もある。また、積層チップ型構造を用いているので小型化に限界がある。
【０００６】
特許文献２には、送信用フィルタ及び受信用フィルタを１つの圧電基板上に形成することにより小型化を図り、共振周波数の近いフィルタ回路を離して配置すること及び両フィルタ間に溝を形成することにより、両フィルタ間の結合及び干渉を低減するデュプレクサが記載されているが、３つの周波数帯域の信号を分離するトリプレクサの小型化及び性能向上については記載されていない。
【０００７】
本発明の目的は、３つの周波数帯域の信号を分離するトリプレクサにおいて、特性を維持しつつ小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るトリプレクサは、一端に受信信号が入力される第１乃至第３受動素子を含む分波回路と、第１通過帯域を有しかつ第１受動素子の他端に直列に接続された第１フィルタと、第１通過帯域よりも高い第２通過帯域を有しかつ第２受動素子の他端に直列に接続された第２フィルタと、第２通過帯域よりも高い第３通過帯域を有しかつ第３受動素子の他端に直列に接続された第３フィルタと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このトリプレクサによれば、各周波数帯域用のフィルタに対して１つの受動素子を分波素子として設けるので、トリプレクサの小型化が可能である。例えば、第１乃至第３フィルタを圧電基板上に形成するとともに、分波回路を構成する受動素子を１つの圧電基板上に形成すればさらに小型化を図ることができる。
【００１０】
また、分波回路を構成する受動素子によって各フィルタの減衰帯域における減衰量を大きくすることができるので、分波回路の減衰特性を向上させることができる。また、あるフィルタについて考えると、他のフィルタと他のフィルタに接続された受動素子とによる直列共振により、そのフィルタの減衰帯域に減衰極を持たせることができ、この減衰極によって他のフィルタの通過帯域における減衰量を大きくすることができる。この結果、各フィルタ間のアイソレーションを向上させることができ、各フィルタの特性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）第１実施形態
〔トリプレクサの回路構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るトリプレクサ１００の回路構成図である。
【００１２】
このトリプレクサ１００は、３つの周波数帯域の信号をそれぞれ分離する分波器である。本実施形態では、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式の周波数帯域、ＧＰＳ(Global Position System)方式の周波数帯域、ＰＣＳ(Personal Communication System)方式の周波数帯域の各信号を分離する分波器を例に挙げて説明する。
【００１３】
トリプレクサ１００は、分波回路１１１と、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５と、ＧＰＳ用フィルタ１０６と、ＰＣＳ用フィルタ１０７とを備えている。
【００１４】
分波回路１１１は、インダクタＬ１と、キャパシタＣ１と、キャパシタＣ２とを備えている。インダクタＬ１、キャパシタＣ１及びＣ２のそれぞれの一端はアンテナ１０１に接続されている。
【００１５】
ＣＤＭＡ用フィルタ１０５はＣＤＭＡ方式の信号を分離するためのフィルタ回路である。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、分波回路１１１のインダクタＬ１に直列に接続され、インダクタＬ１を介してアンテナ１０１に接続されている。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、アンテナ１０１で受信した信号からＣＤＭＡ方式の周波数帯域の信号を分離して出力端子１０８から出力する。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、複数のＳＡＷ（表面弾性波）共振器を含んで構成されるＳＡＷフィルタである。図２は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の回路構成例である。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、直列腕共振器Ｓ２１〜Ｓ２４と、並列腕共振器Ｐ２１〜Ｐ２３と、有極用のインダクタＬｐ２とを備えている。直列腕共振器Ｓ２１〜Ｓ２４は、入力端子Ｐ１側から出力端子Ｐ３側に向かってこの順番に縦続接続されている。入力端子Ｐ１はインダクタＬ１に接続されている。直列腕共振器Ｓ２４は出力端子Ｐ３に接続されている。入力端子Ｐ２及び出力端子Ｐ４は、接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。並列腕共振器Ｐ２１〜Ｐ２３の一端は、直列腕共振器Ｓ２１とＳ２２との間のノード、直列腕共振器Ｓ２２とＳ２３との間のノード、直列腕共振器Ｓ２３とＳ２４との間のノードにそれぞれ接続されている。また、並列腕共振器Ｐ２１〜Ｐ２３の他端はインダクタＬｐ２の一端に接続されており、インダクタＬｐ２の他端は、入力端子Ｐ２及び出力端子Ｐ４に接続されている。
【００１６】
ＧＰＳ用フィルタ１０６は、ＧＰＳ方式の信号を分離するためのフィルタ回路である。ＧＰＳ用フィルタ１０６は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の通過帯域（第１通過帯域）よりも高い第２通過帯域を持つ。ＧＰＳ用フィルタ１０６は、分波回路１１１のキャパシタＣ１に直列に接続され、キャパシタＣ１を介してアンテナ１０１に接続されている。ＧＰＳ用フィルタ１０６は、アンテナ１０１で受信した信号からＧＰＳ方式の周波数帯域の信号を分離して出力端子１０９から出力する。ＧＰＳ用フィルタ１０６は、複数のＳＡＷ（表面弾性波）共振器を含んで構成されるＳＡＷフィルタである。図３は、ＧＰＳ用フィルタ１０６の回路構成例である。ＧＰＳ用フィルタ１０６は、直列腕共振器Ｓ３１〜Ｓ３３と、並列腕共振器Ｐ３１〜Ｐ３２と、有極用のインダクタＬｐ３とを備えている。直列腕共振器Ｓ３１〜Ｓ３３は、入力端子Ｐ５側から出力端子Ｐ７側に向かってこの順に縦続接続されている。入力端子Ｐ５はキャパシタＣ１に接続されている。直列腕共振器Ｓ３３は出力端子Ｐ７に接続されている。入力端子Ｐ６及び出力端子Ｐ８は、接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。並列腕共振器Ｐ３１〜Ｐ３２は、直列腕共振器Ｓ３１とＳ３２との間のノード、直列腕共振器Ｓ３２とＳ３３との間のノードにそれぞれ接続されている。また、並列腕共振器Ｐ３１〜Ｐ３２の他端はインダクタＬｐ３の一端に接続され、インダクタＬｐ３の他端は入力端子Ｐ６及び出力端子Ｐ８に接続されている。
【００１７】
ＰＣＳ用フィルタ１０７はＰＣＳ方式の信号を分離するためのフィルタ回路である。ＰＣＳ用フィルタ１０７は、ＧＰＳ用フィルタ１０６の通過帯域（第２通過帯域）よりも高い通過帯域を持つ。ＰＣＳ用フィルタ１０７は、分波回路１１１のキャパシタＣ２に直列に接続されており、キャパシタＣ２を介してアンテナ１０１に接続されている。ＰＣＳ用フィルタ１０７は、アンテナ１０１で受信した信号からＰＣＳ方式の周波数帯域の信号を分離して出力端子１１０から出力する。ＰＣＳ用フィルタ回路１０７は、複数のＳＡＷ（表面弾性波）共振器を含んで構成されるＳＡＷフィルタである。図４は、ＰＣＳ用フィルタ１０７の回路構成例である。ＰＣＳ用フィルタ１０７は、直列腕共振器Ｓ４１〜Ｓ４３と、並列腕共振器Ｐ４１〜Ｐ４４と、有極用インダクタＬｐ４とを備えている。直列腕共振器Ｓ４１〜Ｓ４３は、入力端子Ｐ９側から出力端子Ｐ１１側に向かってこの順番に縦続接続されている。入力端子Ｐ９はアンテナ１０１に接続されている。直列腕共振器Ｓ４３は出力端子Ｐ１１に接続されている。入力端子Ｐ１０及び出力端子Ｐ１２は、接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。並列腕共振器Ｐ４１〜Ｐ４４の一端は、入力端子Ｐ９と直列腕共振器Ｓ４１との間のノード、直列腕共振器Ｓ４１とＳ４２との間のノード、直列腕共振器Ｓ４２とＳ４３との間のノード、及び直列腕共振器Ｓ４３と出力端子Ｐ１１との間のノードにそれぞれ接続されている。また、並列腕共振器Ｐ４１〜Ｐ４４の他端はインダクタＬｐ４の一端に接続されており、インダクタＬｐ４の他端は、入力端子Ｐ１０及び出力端子Ｐ１２に接続されている。
【００１８】
〔シミュレーション〕
次に上記で説明した第１実施形態に係るトリプレクサ１００の特性をシミュレーションにより計算する。
【００１９】
（シミュレーション原理）
第１実施形態に係るトリプレクサ１００の減衰特性をシミュレーションするための原理について説明する。
【００２０】
図５は、トリプレクサ１００のシミュレーションに用いる等価回路である。同図（ａ）は、アンテナ１０１で受信した信号からＣＤＭＡ周波数帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ１００の等価回路であり、同図（ｂ）はＧＰＳ周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路であり、同図（ｂ）はＰＣＳ周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路である。
【００２１】
本シミュレーションでは、図５（ａ）〜（ｃ）の各場合においてトリプレクサ１００のＦ行列を求め、各Ｆ行列から各フィルタ１０５〜１０７に対する動作伝達係数Ｓをそれぞれ求め、各動作伝達係数Ｓから各フィルタ１０５〜１０７の減衰特性α（ω）をそれぞれ計算する。
【００２２】
図５（ａ）〜（ｃ）の等価回路のＦ行列の各要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、数１で与えられる。
【００２３】
【数１】
2006211057.tif 000003
【００２４】
図５（ａ）の場合は、数１において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＣＤＭＡ用フィルタ１０５のＦ行列の各要素、Ｚ１はインダクタＬ１のインピーダンス値ｊωＬ１である。また、Ｙ２３は、ＧＰＳ用フィルタ１０６と、ＰＣＳ用フィルタ１０７とを並列接続した場合のアンテナ１０１から見た並列アドミタンスである。
【００２５】
図５（ｂ）の場合は、数１において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＧＰＳ用フィルタ１０６のＦ行列の各要素、Ｚ１はキャパシタＣ１のインピーダンス値１／（ｊωＣ１）である。また、Ｙ２３の代わりに、Ｙ１３を用いる。Ｙ１３は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５と、ＰＣＳ用フィルタ１０７とを並列接続した場合のアンテナ１０１から見た並列アドミタンスである。
【００２６】
図５（ｃ）の場合は、数１において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＰＣＳ用フィルタ１０７のＦ行列の各要素、Ｚ１はキャパシタＣ２のインピーダンス値１／（ｊωＣ２）である。また、Ｙ２３の代わりに、Ｙ１２を用いる。Ｙ１２は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５と、ＧＰＳ用フィルタ１０６とを並列接続した場合のアンテナ１０１から見た並列アドミタンスである。
【００２７】
上記のようにして求めた各周波数帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ１００のＦ行列を用いて、各フィルタ１０５〜１０７に対する動作伝達係数Ｓを数２のように求める。但し、駆動抵抗＝終端抵抗１（Ω）とした。
【００２８】
【数２】
2006211057.tif 000004
【００２９】
従って、減衰係数α（ω）は、動作伝達係数Ｓによって数３のように求められる。
【００３０】
【数３】
2006211057.tif 000005
【００３１】
（シミュレーション結果）
図６には、シミュレーションに用いたＳＡＷ共振器の櫛歯電極の交差長及び対数を示す。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の各直列腕共振器Ｓ２１〜Ｓ２４の対数は何れも１００とし、Ｓ２１及びＳ２４の交差長を１００μｍ、直列腕共振器Ｓ２２及びＳ２３の交差長を５０μｍとした。また、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の各並列腕共振器Ｐ２１〜Ｐ２３の対数は何れも１１０とし、交差長はいずれも１１０μｍとした。ＧＰＳ用フィルタ１０６の各直列腕共振器Ｓ３１〜Ｓ３３の対数は何れも７０とし、直列腕共振器Ｓ３１及びＳ３３の交差長を７０μｍ、Ｓ３２の交差長を３５μｍとした。また、ＧＰＳ用フィルタ１０６の各並列腕共振器Ｐ３１〜Ｐ３２の対数は何れも１００とし、交差長はいずれも１００μｍとした。ＰＣＳ用フィルタ１０７の各直列腕共振器Ｓ４１〜Ｓ４３の対数は何れも５７とし、交差長を何れも３５μｍとした。また、ＰＣＳ用フィルタ１０７の並列腕共振器Ｐ４１及びＰ４４の対数及び交差長はそれぞれ９０、１８μｍとし、並列腕共振器Ｐ４２及びＰ４３の対数及び交差長はそれぞれ１２０、２７μｍとした。
【００３２】
上記数３を用いて、ＣＤＭＡ帯域の信号を分離する場合（図５（ａ））のトリプレクサ１００の減衰特性を計算した計算結果を図６に示す。また、図示省略するが、ＧＰＳ帯域の信号を分離する場合（図５（ｂ））及びＰＣＳ帯域の信号を分離する場合（図５（ｃ））のトリプレクサ１００の減衰特性も計算した。ここでは、インダクタＬ１＝４．５ｎＨ、キャパシタＣ１＝Ｃ２＝３．５ｐＦとした。
【００３３】
また、各フィルタ１０５〜１０７の減衰極の位置、及び各フィルタ１０５〜１０７の通過特性、他のフィルタにおける減衰量を減衰係数α（ω）の計算結果から求めた。図８（ａ）には、各フィルタ１０５〜１０７の減衰極の位置、図８（ｂ）には各フィルタ１０５〜１０７の通過特性、及び他のフィルタの周波数帯域における減衰量を示す。
【００３４】
図７及び図８（ａ）を参照すると、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、低域側に８４１ＭＨｚの減衰極を持ち、高域側に９２１．９ＭＨｚと１９９９ＭＨｚの減衰極を持つ。通過帯域の高域側近傍に９２１．９ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の低域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに低域側に１９９９ＭＨｚの２つ目の減衰極を持つことによりＧＰＳ用フィルタ１０６及びＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。図８（ｂ）を参照すると、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、ＧＰＳ用フィルタ１０６の周波数帯域において３２．８ｄＢの減衰量、ＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において４３．１ｄＢの減衰量であり、ＧＰＳ用フィルタ１０６及びＰＣＳ用フィルタ１０７の両周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００３５】
次に、ＧＰＳ用フィルタ１０６は、低域側に１４４８ＭＨｚと１２０２ＭＨｚの２つの減衰極を持ち、高域側に１６２５ＭＨｚと１９８９ＭＨｚの２つの減衰極を持つ。通過帯域の低域側近傍に１４４８ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の低域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに低域側に１２０２ＭＨｚの２つ目の減衰極を持つことによりＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。また、通過帯域の高域側近傍に１６２５ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の高域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに高域側において１９８９ＭＨｚの２つ目の減衰極を持つことによりＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。図８（ｂ）を参照すると、ＧＰＳ用フィルタ１０６は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において３４．１ＭＨｚの減衰量、ＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において４７．３ＭＨｚの減衰量であり、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＰＣＳ用フィルタ１０７の両周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００３６】
次に、ＰＣＳ用フィルタ１０７は、低域側に１９１５ＭＨｚ、１７１２ＭＨｚ、１２０２ＭＨｚの３つの減衰極を持ち、高域側に２０４１ＭＨｚの減衰極を持つ。通過帯域の低域側近傍に１９１５ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の低域側において急峻な減衰量を確保するとともに、１つ目の減衰極のさらに低域側に１７１２ＭＨｚの２つ目の減衰極及び１２０２ＭＨｚの３つ目の減衰極を持つことによりＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６において十分な減衰量を確保することができる。図８（ｂ）を参照すると、ＰＣＳ用フィルタ１０７は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において６２．４ＭＨｚの減衰量、ＧＰＳ用フィルタ１０６の周波数帯域において５５．３ＭＨｚの減衰量であり、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６の両フィルタの周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００３７】
以上述べた様に、このトリプレクサ１００では、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、及びＰＣＳ用フィルタ１０７のそれぞれが通過帯域の両側において急峻かつ十分な減衰量を持ち、また、他のフィルタの周波数帯域において十分な減衰量を持ち、各フィルタ間のアイソレーションが高いことが分かる。
【００３８】
特に、ＧＰＳ用フィルタ１０６の低域側の２つ目の減衰極（１２０２ＭＨｚ）、ＰＣＳ用フィルタ１０７の低域側の３つ目の減衰極（１２０２ＭＨｚ）がアイソレーション特性に大きく寄与している。具体的には、ＧＰＳ用フィルタ１０６の低域側の２つ目の減衰極（１２０２ＭＨｚ）は、図５（ｂ）において、並列アドミタンスＹ１３に含まれるインダクタＬ１と、インダクタＬ１から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５の容量Ｃｃｄとの直列共振周波数ｆ＝１／［２π＊ＳＱＲＴ（Ｌ１＊Ｃｃｄ）］によるものである。また、ＰＣＳ用フィルタ１０７の低域側の３つ目の減衰極（１２０２ＭＨｚ）は、図５（ｃ）において、並列アドミタンスＹ１２に含まれるインダクタＬ１と、インダクタＬ１から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５の容量Ｃｃｄとの直列共振周波数ｆ＝１／［２π＊ＳＱＲＴ（Ｌ１＊Ｃｃｄ）］によるものである。
【００３９】
〔素子偏差〕
次に、上記シミュレーションをインダクタＬ１、キャパシタＣ１、Ｃ２の値を変化させて減衰特性を計算し、その結果に基づいて素子偏差を考察する。
【００４０】
図９（ａ）は、キャパシタＣ１＝Ｃ２＝３．５ｐＦとし、インダクタＬ１を３．８ｎＨ〜８ｎＨに変化させた場合における、各フィルタ１０５〜１０７の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。ここでは通過帯域特性は、３ｄＢ減衰幅である。また、減衰帯域特性は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の３０ｄＢ減衰周波数、ＧＰＳ用フィルタ１０６及びＰＣＳ用フィルタ１０７の２５ｄＢ減衰周波数である。同図を参照すると、Ｌ１が４ｎＨ以上６ｎＨ以下の範囲で通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００４１】
図９（ｂ）は、インダクタＬ１＝４．５ｎＨ、キャパシタＣ２＝３．５ｐＦとし、キャパシタＣ１を１．５ｐＦ〜２０ｐＦに変化させた場合における、各フィルタ１０５〜１０７の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。同図を参照すると、Ｃ２が２ｐＦ以上２０ｐＦ以下の範囲で通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。なお、本シミュレーションでは、Ｃ１を２０ｐＦまで変化させて各フィルタ１０５〜１０７の減衰特性を計算したが、Ｃ１の値は２０ｐＦを超えて大きくしても通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たすと考えられるので、２０ｐＦを超えるＣ２を用いても良い。
【００４２】
図９（ｃ）は、インダクタＬ１＝４．５ｎＨ、キャパシタＣ１＝３．５ｐＦとし、キャパシタＣ２を１．５ｐＦ〜２０ｐＦに変化させた場合における、各フィルタ１０５〜１０７の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。同図を参照すると、Ｃ１が２ｐＦ以上２０ｐＦ以下の範囲で通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００４３】
図９（ａ）〜（ｃ）の結果から、インダクタＬ１を４ｎＨ以上６ｎＨ以下、キャパシタＣ１及びＣ２を２ｐＦ以上２０ｐＦ以下としてトリプレクサ１００を構成すれば、各フィルタ１０５〜１０７の通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格を満たすことが分かる。
【００４４】
〔トリプレクサの実装例〕
図１０は、本実施形態に係るトリプレクサ１００の実装例である。このトリプレクサ１００は、１つの圧電基板１２０上に形成されている。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、ＰＣＳ用フィルタ１０７を構成する各ＳＡＷ共振器は、圧電基板１２０上に互いに対向する櫛歯状電極のパターンを形成することによって構成されている。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６は、圧電基板１２０上において同一の表面弾性波伝搬路（第１表面弾性波伝搬路と称す）に並んで配置されている。ＰＣＳ用フィルタ１１０は、圧電基板１２０上において第１表面弾性波伝搬路とは異なる第２表面弾性波伝搬路上に配置されている。ここでは、第１表面弾性波伝搬路と第２表面弾性波伝搬路とは平行である。第１表面弾性波伝搬路では、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の直列腕共振器、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の並列腕共振器、ＧＰＳ用フィルタ１０６の直列腕共振器、ＧＰＳ用フィルタ１０６の並列腕共振器の順番に配置する。これは、共振周波数の近い共振器同士を離して配置することによって、各フィルタ間の結合及び干渉を低減するためである。図８（ａ）を参照すると、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の直列腕共振器の共振周波数（直列腕共振器の１つ目の高域側減衰極）は９２１．９ＭＨｚ、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の並列腕共振器の共振周波数（並列腕共振器の低域側減衰極）は８４１ＭＨｚであり、ＧＰＳ用フィルタ１０６の直列腕共振器の共振周波数（直列腕共振器の１つ目の高域側減衰極）は１６２５ＭＨｚであり、ＧＰＳ用フィルタ１０６の並列腕共振器の共振周波数（並列腕共振器の１つ目の低域側減衰極）は１４４８ＭＨｚである。従って、共振周波数の近いＣＤＭＡ用フィルタ１０５の直列腕共振器（９２１．９ＭＨｚ）とＧＰＳ用フィルタ１０６の並列腕共振器（１４４８ＭＨｚ）との間の距離が大きくなるように、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６を配置する。
【００４５】
また、第２表面弾性波伝搬路では、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の並列腕共振器（８４１ＭＨｚ）側にＰＣＳ用フィルタ１０７の並列腕共振器（１７１２ＭＨｚ）を配置し、ＧＰＳ用フィルタ１０６のの直列腕共振器（１６２５ＭＨｚ）側にＰＣＳ用フィルタ１０７の直列腕共振器（１９１５ＭＨｚ）を配置する。
【００４６】
また、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５とＧＰＳ用フィルタ１０６の間において圧電基板１２０上に溝１２１を形成している。溝１２１によって、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５とＧＰＳ用フィルタ１０６との間の結合及び干渉をさらに低減している。また、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６と、ＰＣＳ用フィルタ１０７との間において圧電基板１２０上に溝１２２を形成している。溝１２２によって、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５とＰＣＳ用フィルタ１０７との間の結合及び干渉、並びに、ＧＰＳ用フィルタ１０６とＰＣＳ用フィルタ１０７との間の結合及び干渉をさらに低減している。
【００４７】
図１１は、本実施形態に係るトリプレクサ１００の他の実装例である。この実装例でも、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、ＰＣＳ用フィルタ１０７を１つの圧電基板１２０上に形成する。但し、この実装例では、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、ＰＣＳ用フィルタ１０７を同一の表面弾性波伝搬路上に配置している。この実装例においても、各フィルタ１０５〜１０７はフィルタ間の結合及び干渉を低減するように、共振周波数の近い共振器同士の間の距離が大きくなるように配置している。具体的には、共振周波数１４４８ＭＨｚであるＧＰＳ用フィルタ１０６の並列腕共振器、共振周波数１６２５ＭＨｚであるＧＰＳ用フィルタ１０６の直列腕共振器、共振周波数８４１ＭＨｚであるＣＤＭＡ用フィルタ１０５の並列腕共振器、共振周波数９２１．９ＭＨｚであるＣＤＭＡ用フィルタ１０５の直列腕共振器、共振周波数１９１５ＭＨｚであるＰＣＳ用フィルタ１０７の直列腕共振器、共振周波数１７１２ＭＨｚであるＰＣＳ用フィルタ１０７の並列腕共振器の順番に配置する。この実装例では、共振周波数の近いＧＰＳ用フィルタ１０６とＰＣＳ用フィルタ１０７との間の距離が大きくなるように、ＧＰＳ用フィルタ１０６とＰＣＳ用フィルタ１０７との間にＣＤＭＡ用フィルタ１０５を配置したことにより、各フィルタ１０５〜１０７間の結合及び干渉を低減している。また、各フィルタ１０５〜１０７に含まれる直列腕共振器及び並列腕共振器を、共振周波数がより近い共振器間の距離がより大きくなるように配置している。即ち、共振周波数の近い共振器が隣接しないように、各フィルタ１０５〜１０７において直列腕共振器及び並列腕共振器が配置されている。
【００４８】
インダクタＬ１は、例えば、圧電基板１２０上に方形スパイラルインダクタ、円形スパイラルインダクタによって形成する。方形スパイラルインダクタ及び円形スパイラルインダクタは、圧電基板上に金属パターンを形成する。また、インダクタＬ１は、ボンディングワイヤ、チップインダクタを圧電基板１２０上に実装しても良い。図１２（ｂ）は、方形スパイラルインダクタの構成例である。方形スパイラルインダクタのインダクタンス値Ｌは、巻数ｎ、ａを最外周の半径、ｂを最内周の半径とした場合に、Ｌ＝５．５５＊［（ａ＋ｂ）／２］＊ｎ５／３ｌｏｇ１０［４（ａ＋ｂ）／（ｂ−ａ）］により求めることができる。
【００４９】
上式において、ａ＝０．２ｍｍ、ｂ＝０．６ｍｍ、ｎ＝１とした場合、Ｌ１＝５．３５ｎＨとなる。従って、このような方形スパイラルインダクタを用いれば、４ｎＨ以上６ｎＨ以下のインダクタンス値を持つインダクタＬ１を小型に構成することができる。
【００５０】
また、各フィルタ１０８〜１０９の有極用インダクタＬｐ２、Ｌｐ３、Ｌｐ４もインダクタＬ１と同様に構成することができる。
【００５１】
キャパシタＣ１及びＣ２は、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal)キャパシタを圧電基板１２０に形成することによって構成することができる。図１２（ａ）は、ＭＩＭキャパシタの構成例である。同図に示すように、ＭＩＭキャパシタは、容量絶縁膜を第１及び第２電極で挟んだ構成であり、微細加工プロセスに適している。ＭＩＭキャパシタの容量Ｃは、容量絶縁膜の比誘電率をεｒ、真空の誘電率をε０、第１及び第２電極間の距離をｄ、第１電極と第２電極とが対向する面積をＷ＊Ｌとすると、Ｃ＝εｒ＊ε０＊（Ｗ＊Ｌ）／ｄによって決定される。容量絶縁膜にシリコン酸化膜を用いてεｒ＝４．８とし、Ｗ＝１００μｍ、Ｌ＝１００μｍ、ｄ＝１０００Åとすると、Ｃ＝４．２ｐＦ／（１００μｍ）２となるので、ＭＩＭキャパシタによってキャパシタＣ１及びＣ２を大型化することなく構成することができる。また、キャパシタＣ１及びＣ２は、ディスクリートのチップ部品であるチップキャパシタを圧電基板１２０上に実装しても良い。また、キャパシタＣ１は、圧電基板１２０を容量絶縁膜として利用し、圧電基板１２０上にキャパシタＣ１及びＣ２の電極となる２つの電極パターンを形成することにより構成しても良い。
【００５２】
〔作用効果〕
本実施形態によれば、ＣＤＭＡ用フィルタ、ＧＰＳ用フィルタ、ＰＣＳ用フィルタをそれぞれインダクタＬ１、キャパシタＣ１、キャパシタＣ２を介して１つのアンテナに接続して各方式の周波数帯域の信号を分離するので、ＣＤＭＡ方式、ＧＰＳ方式、ＰＣＳ方式の３つの周波数帯域の信号を１つのアンテナで受信処理できるトリプレクサを提供することができる。
【００５３】
本実施形態によれば、ＣＤＭＡ用フィルタ、ＧＰＳ用フィルタ、ＰＣＳ用フィルタをＳＡＷ共振器を用いて構成するとともに、分波回路を構成するインダクタＬ１を方形スパイラルインダクタ、円形スパイラルインダクタ、ボンディングワイヤ、チップインダクタ等で圧電基板上に設け、分波回路を構成するキャパシタをＭＩＭキャパシタ等で圧電基板上に設けることにより、各フィルタ及び分波回路を１つの圧電基板上に実装することが可能となり、ＣＤＭＡ方式、ＧＰＳ方式、ＰＣＳ方式の３つの周波数帯域の信号を分離するトリプレクサの小型化を図ることができる。また、インダクタＬ１、キャパシタＣ１、Ｃ２を用いて分波回路を簡易に構成することができる。
【００５４】
また、インダクタＬ１と、ＧＰＳ用フィルタ及びＰＣＳ用フィルタの減衰特性において、インダクタＬ１とＣＤＭＡ用フィルタとの直列共振を利用して減衰極が形成されるので、ＧＰＳ用フィルタ及びＰＣＳ用フィルタのそれぞれにおいて、他のフィルタの通過帯域での減衰特性を向上させることができる。
【００５５】
〔第２実施形態〕
図１３は、本発明の第２実施形態に係るトリプレクサ２００の回路構成図である。本実施形態に係るトリプレクサ２００は、分波回路２１１の構成が第１実施形態と異なる。即ち、インダクタＬ１の代わりに分波線路ｒ１、キャパシタＣ１の代わりに分波線路ｒ２、キャパシタＣ２の代わりに分波線路ｒ３を用い、また、アンテナ１０１と各分波線路ｒ１〜ｒ３の間のノードと、接地電位との間にインダクタＬｐが接続されている。この分波回路２１１は、分波線路ｒ１〜ｒ３とインダクタＬｐとによって各周波数帯域の信号を分離する。ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、ＰＣＳ用フィルタ１０７の構成は、それぞれ図２、図３、図４と同様に構成することができる。
【００５６】
〔シミュレーション〕
次に上記で説明した第２実施形態に係るトリプレクサ２００の特性をシミュレーションにより計算する。
【００５７】
（シミュレーション原理）
第２実施形態に係るトリプレクサ２００の減衰特性をシミュレーションするための原理について説明する。
【００５８】
図１４は、トリプレクサ２００のシミュレーションに用いる等価回路である。同図（ａ）は、アンテナ１０１で受信した信号からＣＤＭＡ周波数帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ２００の等価回路であり、同図（ｂ）はＧＰＳ周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路であり、同図（ｂ）はＰＣＳ周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路である。
【００５９】
本シミュレーションでは、図１４（ａ）〜（ｃ）の各場合においてトリプレクサ２００のＦ行列を求め、各Ｆ行列から各フィルタ１０５〜１０７に対する動作伝達係数Ｓをそれぞれ求め、各動作伝達係数Ｓから各フィルタ１０５〜１０７の減衰特性α（ω）をそれぞれ計算する。
【００６０】
図１４（ａ）〜（ｃ）の等価回路のＦ行列の各要素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、数４で与えられる。
【００６１】
【数４】
2006211057.tif 000006
【００６２】
図１４（ａ）の場合は、数４において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＣＤＭＡ用フィルタ１０５のＦ行列の各要素、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０は分波線路ｒ１のＦ行列の各要素である。Ｙ２３は、アンテナ１０１から見たＧＰＳ用フィルタ１０６、ＰＣＳ用フィルタ１０７、インダクタＬｐの並列アドミタンスである。
【００６３】
図１４（ｂ）の場合は、数４において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＧＰＳ用フィルタ１０６のＦ行列の各要素、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０は分波線路ｒ２のＦ行列の各要素である。また、Ｙ２３の代わりにＹ１３を用いる。Ｙ１３は、アンテナ１０１から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＰＣＳ用フィルタ１０７、インダクタＬｐの並列アドミタンスである。
【００６４】
図１４（ｃ）の場合は、数４において、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１はＰＣＳ用フィルタ１０７のＦ行列の各要素、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０は分波線路ｒ２のＦ行列の各要素である。また、Ｙ２３の代わりにＹ１３を用いる。Ｙ１２は、アンテナ１０１から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、インダクタＬｐの並列アドミタンスである。
【００６５】
上記のようにして求めた各周波数帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ２００のＦ行列を用いて上述した数２から各フィルタ１０５〜１０７に対する動作伝達係数Ｓをそれぞれ求め、各動作伝達係数Ｓを用いて上述した数３から各フィルタ１０５〜１０７に対する減衰係数α（ω）をそれぞれ求める。
【００６６】
（シミュレーション結果）
本シミュレーションに用いるＳＡＷ共振器の櫛歯電極の交差長及び対数も図５と同様である。
【００６７】
ＣＤＭＡ帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ２００の減衰特性を数３を用いて計算した結果を図１５に示す。また、図示省略するが、ＧＰＳ帯域及びＰＣＳ帯域の信号を分離する場合のトリプレクサ２００の減衰特性も計算した。ここでは、分波線路ｒ１を４．５ｃｍ、分波線路ｒ２及びｒ３を０ｃｍ、インダクタＬｐ＝１．０ｎＨとした。
【００６８】
また、各フィルタ１０５〜１０７の減衰極の位置、及び各フィルタ１０５〜１０７の通過特性、他のフィルタにおける減衰量を減衰係数α（ω）の計算結果から求めた。図１６（ａ）には、各フィルタ１０５〜１０７の減衰極の位置、図１６（ｂ）には各フィルタ１０５〜１０７の通過特性、他のフィルタにおける減衰量を示す。
【００６９】
図１５及び図１６（ａ）を参照すると、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、低域側に８４１ＭＨｚの減衰極を持ち、高域側に９２５．１ＭＨｚと２００２ＭＨｚの減衰極を持つ。通過帯域の高域側近傍に９２５．１ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の高域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに高域側に２００２ＭＨｚの減衰極を持つことによりＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。図１６（ｂ）を参照すると、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５は、ＧＰＳ用フィルタ１０６の周波数帯域において３２．２ｄＢの減衰量、ＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において４２．２ｄＢの減衰量であり、ＧＰＳ用フィルタ１０６及びＰＣＳ用フィルタ１０７の両周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００７０】
次に、ＧＰＳ用フィルタ１０６は、低域側に１４４８ＭＨｚと１０２８ＭＨｚの２つの減衰極を持ち、高域側に１６２８ＭＨｚと１９８９ＭＨｚの２つの減衰極を持つ。通過帯域の低域側近傍に１４４８ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の低域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに低域側に１０２８ＭＨｚの減衰極を持つことによりＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。また、通過帯域の高域側近傍に１６２８ＭＨｚの１つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の高域側で急峻な減衰特性を得られるとともに、１つ目の減衰極のさらに高域側において１９８９ＭＨｚの減衰極を持つことによりＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。図１６（ｂ）を参照すると、ＧＰＳ用フィルタ１０６は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において３７．６ＭＨｚの減衰量、ＰＣＳ用フィルタ１０７の周波数帯域において４３．４ＭＨｚの減衰量であり、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＰＣＳ用フィルタ１０７の両周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００７１】
次に、ＰＣＳ用フィルタ１０７は、低域側に１９１５ＭＨｚ、１７１２ＭＨｚ、１０２８ＭＨｚの３つの減衰極を持ち、高域側に２０４７ＭＨｚの減衰極を持つ。通過帯域の低域側近傍に１９１５ＭＨｚの１つ目、１７１２ＭＨｚの２つ目の減衰極を持つことにより通過帯域の低域側において急峻な減衰量を確保するとともに、２つ目の減衰極のさらに低域側において１０２８ＭＨｚの３つ目の減衰極を持つことによりＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６の周波数帯域において十分な減衰量を確保することができる。また、通過帯域の高域側に２０４７ＭＨｚの減衰極を有することにより、通過帯域の高域側において急峻かつ十分な減衰量を確保している。図１６（ｂ）を参照すると、ＰＣＳ用フィルタ１０７は、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５の周波数帯域において６１．３ＭＨｚの減衰量、ＧＰＳ用フィルタ１０６の周波数帯域において５２．６ＭＨｚの減衰量であり、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５及びＧＰＳ用フィルタ１０６の両フィルタの周波数帯域において高減衰量を確保していることが分かる。
【００７２】
以上述べた様に、このトリプレクサ２００では、ＣＤＭＡ用フィルタ１０５、ＧＰＳ用フィルタ１０６、及びＰＣＳ用フィルタ１０７のそれぞれが通過帯域の両側において急峻かつ十分な減衰量を持ち、また、他のフィルタの周波数帯域において十分な減衰量を持ち、各フィルタ間のアイソレーションが高いことが分かる。
【００７３】
特に、ＧＰＳ用フィルタ１０６の低域側の２つ目の減衰極（１０２８ＭＨｚ）、ＰＣＳ用フィルタ１０７の低域側の３つ目の減衰極（１０２８ＭＨｚ）がアイソレーション特性に大きく寄与している。具体的には、ＧＰＳ用フィルタ１０６の低域側の２つ目の減衰極（１０２８ＭＨｚ）は、図１４（ｂ）において、並列アドミタンスＹ１３に含まれる分波線路ｒ１及び分波線路ｒ１側から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５の容量Ｃｃｄとの直列共振周波数ｆ＝１／［２π＊ＳＱＲＴ（ｒ１＊Ｃｃｄ）］（但し、ｒ１は分波線路ｒ１のインダクタンスを意味する）によるものである。また、ＰＣＳ用フィルタ１０７の低域側の３つ目の減衰極（１２０２ＭＨｚ）は、図１４（ｃ）において、並列アドミタンスＹ１２に含まれる分波線路ｒ１及び分波線路ｒ１側から見たＣＤＭＡ用フィルタ１０５の容量Ｃｃｄとの直列共振周波数ｆ＝１／［２π＊ＳＱＲＴ（ｒ１＊Ｃｃｄ）］（但し、ｒ１は分波線路ｒ１のインダクタンスを意味する）によるものである。
【００７４】
〔素子偏差〕
次に、上記シミュレーションを分波線路ｒ１〜ｒ３の長さ、インダクタＬｐのインダクタンス値を変化させて減衰特性を計算し、その結果に基づいて素子偏差を考察する。
【００７５】
図１７（ａ）は、分波線路ｒ２＝ｒ３＝０ｃｍとし、分波線路ｒ１を３．１５ｃｍから４．７５ｃｍまで変化させた場合の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。同図を参照すると、分波線路ｒ１が３．２ｃｍ以上４．５ｃｍ以下の範囲で、通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００７６】
図１７（ｂ）は、分波線路ｒ１＝４ｃｍ、ｒ３＝０ｃｍとし、分波線路ｒ２を０ｃｍ〜０．３ｃｍまで変化させた場合の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。同図を参照すると、分波線路ｒ２が０ｃｍ以上０．２ｃｍ以下の範囲で、通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００７７】
図１７（ｃ）は、分波線路ｒ１＝４ｃｍ、ｒ２＝０ｃｍとし、分波線路ｒ３を０ｃｍ〜０．１５ｃｍまで変化させた場合の通過帯域特性及び減衰帯域特性である。同図を参照すると、分波線路ｒ３が０ｃｍ以上０．１３ｃｍ以下の範囲で、通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００７８】
図１７（ｄ）は、分波線路ｒ１＝４ｃｍ、ｒ２＝ｒ３＝０ｃｍとし、インダクタＬｐを５ｎＨから２０ｎＨまで変化させた場合の通過特性及び減衰特性である。同図を参照すると、インダクタンスＬｐが７ｎＨ以上２０ｎＨ以下の範囲で、通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格値を満たしていることが分かる。
【００７９】
図１７（ａ）〜（ｄ）の結果から、分波線路ｒ１を０ｃｍ以上０．２ｃｍ以下、分波線路ｒ２を０ｃｍ以上０．２ｃｍ以下、分波線路ｒ３を０ｃｍ以上０．１３ｃｍ以下、インダクタンスを７ｎＨ以上２０ｎＨ以下としてトリプレクサ２００を構成すれば、通過帯域特性及び減衰帯域特性が、要求される規格を満たすことが分かる。
【００８０】
〔トリプレクサの実装例〕
本実施形態に係るトリプレクサ２００も図１０及び図１１と同様に実装される。分波線路ｒ１〜ｒ３は、圧電基板１２０上に金属パターンを形成することにより構成することができる。また、インダクタＬｐは、第１実施形態におけるインダクタＬ１と同様に、圧電基板１２０上に方形スパイラルインダクタ、円形スパイラルインダクタによって形成することができる。また、インダクタＬｐは、ボンディングワイヤ、チップインダクタを圧電基板１２０上に実装しても良い。
【００８１】
〔作用効果〕
本実施形態に係るトリプレクサ２００は、第１実施形態に係るインダクタＬ１、キャパシタＣ１、Ｃ２の代わりに、分波線路ｒ１〜ｒ３及びインダクタＬｐを用いて分波回路を構成するため、分波回路の構成が簡略化され、分波回路を小型化できる。
【００８２】
（３）第１実施形態と第２実施形態との比較
上記シミュレーションの結果、通過帯域の特性は、第１実施形態と第２実施形態とで略同一であるが、減衰帯域での特性は第１実施形態の場合の方が減衰量が大きい。これは、第１実施形態では、分波回路にインダクタンスＬ１及びキャパシタＣ１、Ｃ２を用いたので、インダクタンスＬ１及びキャパシタンスＣ１、Ｃ２よる減衰量が寄与しているためと考えられる。
【００８３】
図１８は、第１実施形態及び第２実施形態において、通過帯域のインピーダンス、他の２つのフィルタの並列インピーダンスを比較する図である。
【００８４】
同図を参照すると、第１実施形態及び第２実施形態ともに、通過帯域のインピーダンスの絶対値はＧＰＳ用フィルタにおいて最も大きく、次がＰＣＳ用フィルタであり、最も低いのがＣＤＭＡ用フィルタである。ただし、第２実施形態における通過帯域のインピーダンスの絶対値は、第１実施形態における通過帯域のインピーダンスの絶対値よりも小さい。また、通過帯域のインピーダンスの位相角は、ＣＤＭＡ用フィルタ、ＧＰＳ用フィルタ、ＰＣＳ用フィルタのそれぞれにおいて、第１実施形態と第２実施形態とでは異なる。
【００８５】
減衰帯域の位相角は、ＣＤＭＡ用フィルタでは第１実施形態と第２実施形態とでは略同一であるが、ＧＰＳ用とＰＣＳ用では第１実施形態と第２実施形態とでは異なる。
【００８６】
以上から、簡単な分波回路を用いて高性能のトリプレクサを得るためには、以下の条件を満たすことが必要と考えられる。即ち、「ＣＤＭＡ用フィルタの絶対値を小さく、ＧＰＳ用フィルタのインピーダンスの絶対値を最も高く、ＰＣＳ用フィルタのインピーダンスをＧＰＳ用フィルタよりも低くすること」、及び、「ＧＰＳ用フィルタとＰＣＳ用フィルタの並列インピーダンスの位相角は実施例１では正に、実施例２では負になるようにすること」が条件である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態に係るトリプレクサの回路構成図。
【図２】ＣＤＭＡ用フィルタの回路構成例。
【図３】ＧＰＳ用フィルタの回路構成例。
【図４】ＰＣＳ用フィルタの回路構成例。
【図５】第１実施形態に係るトリプレクサにおいて各周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路。
【図６】各フィルタを構成するＳＡＷ共振器の構成例。
【図７】第１実施形態に係る各フィルタの減衰特性。
【図８】第１実施形態に係る各フィルタの減衰極の位置（ａ）、各フィルタの通過帯域特性、他のフィルタにおける減衰量（ｂ）。
【図９】第１実施形態に係る素子偏差。
【図１０】トリプレクサの実装例。
【図１１】トリプレクサの実装例。
【図１２】キャパシタ及びインダクタの構成例。
【図１３】第２実施形態に係るトリプレクサの回路構成図。
【図１４】第２実施形態に係るトリプレクサにおいて各周波数帯域の信号を分離する場合の等価回路。
【図１５】第２実施形態に係る各フィルタの減衰特性。
【図１６】第２実施形態に係る各フィルタの減衰極の位置（ａ）、各フィルタの通過帯域特性、他のフィルタにおける減衰量（ｂ）。
【図１７】第２実施形態に係る素子偏差。
【図１８】第１実施形態と第２実施形態との比較
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００  トリプレクサ
１０１          アンテナ
１０５          ＣＤＭＡ用フィルタ
１０６          ＧＰＳ用フィルタ
１０７          ＰＣＳ用フィルタ
１０８、１０９、１１０  出力端子
【図１】
2006211057.tif 000007
【図２】
2006211057.tif 000008
【図３】
2006211057.tif 000009
【図４】
2006211057.tif 000010
【図５】
2006211057.tif 000011
【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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