(57)【要約】【課題】キャリアアグリゲーションに適用した場合の回路特性に優れたマルチプレクサを提供すること。【解決手段】マルチプレクサ１は、共通端子Ｓ０と、選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４の各々とを個別に接続または切断するスイッチ１１と、整合回路２１、２２と、互いに異なる通過帯域を有するフィルタ３１、３２、３３と、を備え、選択端子Ｓ１と整合回路２１の一端とが接続し、選択端子Ｓ２と整合回路２２の一端とが接続し、整合回路２１の他端と整合回路２２の他端とが互いに接続するとともに、フィルタ３１の一端と接続し、選択端子Ｓ３とフィルタ３２の一端とが接続し、選択端子Ｓ４とフィルタ３３の一端とが接続している。【選択図】図１
2019220827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通端子、第１選択端子、第２選択端子、第３選択端子および第４選択端子を有し、前記共通端子と、前記第１選択端子、前記第２選択端子、前記第３選択端子および前記第４選択端子の各々とを個別に接続または切断するスイッチと、
第１整合回路と、
第２整合回路と、
互いに異なる通過帯域を有する第１フィルタ、第２フィルタおよび第３フィルタと、を備え、
前記第１選択端子と前記第１整合回路の一端とが接続し、
前記第２選択端子と前記第２整合回路の一端とが接続し、
前記第１整合回路の他端と前記第２整合回路の他端とが互いに接続するとともに、前記第１フィルタの一端と接続し、
前記第３選択端子と前記第２フィルタの一端とが接続し、
前記第４選択端子と前記第３フィルタの一端とが接続している、
マルチプレクサ。
【請求項２】
前記第１フィルタは、１対の入出力端と、前記１対の入出力を結ぶ信号経路と、前記信号経路の少なくとも一部を構成する第１弾性波共振子と、前記信号経路とグランドとに接続された第２弾性波共振子とを有する弾性波フィルタであり、
前記第１整合回路は、前記第１フィルタの前記１対の入出力端のうち前記スイッチに近い入出力端と前記第１選択端子とに接続された第３弾性波共振子であり、
前記第２整合回路は、前記入出力端と前記第２選択端子とに接続された第４弾性波共振子である、
請求項１に記載のマルチプレクサ。
【請求項３】
前記第１フィルタの通過帯域は前記第２フィルタの通過帯域および前記第３フィルタの通過帯域のいずれよりも高いかまたは低い、
請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
【請求項４】
前記第２フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とのギャップは、前記第１フィルタの通過帯域と前記第２フィルタの通過帯域とのギャップおよび前記第１フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とのギャップのうちより狭いギャップよりも広い、
請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
【請求項５】
前記スイッチは、第１付加端子をさらに有し、前記第１選択端子および前記第２選択端子のうちのいずれか一方の選択端子と前記第１付加選択端子とを接続または切断し、
前記第１付加選択端子は第１リアクタンス素子を介して接地されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
【請求項６】
前記スイッチは、第２付加端子をさらに有し、前記第１選択端子および前記第２選択端子のうちの他方の選択端子と前記第２付加選択端子とを接続または切断し、
前記第２付加選択端子は第２リアクタンス素子を介して接地されている、
請求項５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、マルチプレクサに関し、特にキャリアアグリゲーションに適用される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に用いられる増幅回路として、アンテナで受信される複数の周波数帯域の信号から１の信号を選択して増幅する高周波モジュールが開示されている（例えば、特許文献１の図７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０１７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、マルチバンドを構成する２以上の周波数帯域を同時に用いて通信を行うキャリアアグリゲーション（以下では、ＣＡと略記する）と呼ばれる技術が実用化されている。しかしながら、特許文献１の増幅回路では、２以上の周波数帯域を同時に選択した場合の回路特性については考慮されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、ＣＡ動作における回路特性に優れ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子、第１選択端子、第２選択端子、第３選択端子および第４選択端子を有し、前記共通端子と、前記第１選択端子、前記第２選択端子、前記第３選択端子および前記第４選択端子の各々とを個別に接続または切断するスイッチと、第１整合回路と、第２整合回路と、互いに異なる通過帯域を有する第１フィルタ、第２フィルタおよび第３フィルタと、を備え、前記第１選択端子と前記第１整合回路の一端とが接続し、前記第２選択端子と前記第２整合回路の一端とが接続し、前記第１整合回路の他端と前記第２整合回路の他端とが互いに接続するとともに、前記第１フィルタの一端と接続し、前記第３選択端子と前記第２フィルタの一端とが接続し、前記第４選択端子と前記第３フィルタの一端とが接続している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るマルチプレクサによれば、スイッチの接続状態に応じて異なるモード、例えば、第１フィルタと第２フィルタとを用いる第１モードおよび第１フィルタと第３フィルタとを用いる第２モードで、ＣＡ動作を行うことができる。
【０００８】
ＣＡ動作では、例えば第１フィルタに着目して、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを、自帯域で５０Ωなどの基準インピーダンスに近づけながらＣＡ動作のモードごとの相手帯域でオープンに近づけることが、マルチプレクサの挿入損失を低減するために有効である。
【０００９】
しかしながら、ＣＡ動作の相手帯域が第１モードと第２モードとで大幅に異なる場合、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを自帯域で基準インピーダンスに近づけると同時に２つの相手帯域の両方でオープンに近づけることは難しい。
【００１０】
そこで、ＣＡ動作においては、スイッチの切り替えにより、第１整合回路および第２整合回路のうちモードに適した一方を介して第１フィルタを接続する。これにより、いずれのモードにおいても、スイッチから見た第１フィルタの相手帯域でのインピーダンスをオープンに近づけ、マルチプレクサの挿入損失を低減することができる。
【００１１】
その結果、ＣＡ動作における回路特性に優れたマルチプレクサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマルチプレクサの構成の一例を示す回路図。
【図２】本発明の実施の形態１に係るマルチプレクサの詳細な構成の一例を示す回路図。
【図３】本発明の実施の形態１に係るフィルタ単体でのインピーダンスの一例を示すスミスチャート。
【図４】本発明の実施の形態１に係るアンテナ端から見たマルチプレクサのインピーダンスの一例を示すスミスチャート。
【図５】本発明の実施の形態１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６】本発明の実施の形態１に係るアンテナ端から見たマルチプレクサのインピーダンスの他の一例を示すスミスチャート。
【図７】本発明の実施の形態１に係るマルチプレクサの通過特性の他の一例を示すグラフ。
【図８】本発明の実施の形態２に係るマルチプレクサの構成の一例を示す回路図。
【図９】本発明の実施の形態２に係るマルチプレクサの構成の一具体例を示す回路図。
【図１０】本発明の実施の形態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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るマルチプレクサについて、第１周波数帯域、第２周波数帯域および第３周波数帯域の３つの周波数帯域を用いたＣＡに適用されるマルチプレクサの例を挙げて説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態１に係るマルチプレクサの構成の一例を示す回路図である。図１に示されるように、マルチプレクサ１は、端子Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、スイッチ１１、整合回路２１、２２、フィルタ３１、３２、３３を備える。
【００１６】
端子Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、高周波信号を伝達する。端子Ｐ４は、スイッチ１１の接続状態を指示する制御信号を取得する。
【００１７】
スイッチ１１は、共通端子Ｓ０と選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とを有し、端子Ｐ４で取得される制御信号に従って、共通端子Ｓ０と、選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の各々とを個別に接続または切断する。スイッチ１１は、他の選択端子をさらに有してもよい。ここで、選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、それぞれ第１選択端子、第２選択端子、第３選択端子、第４選択端子の一例である。
【００１８】
整合回路２１、２２はインピーダンス回路であり、例えば、弾性波共振子であってもよい。整合回路２１、２２は、特性を意図的に変更するための回路要素を含まない固定整合回路である。ここで、整合回路２１、２２は、それぞれ第１整合回路、第２整合回路の一例である。
【００１９】
フィルタ３１、３２、３３は、それぞれ第１通過帯域、第２通過帯域、第３通過帯域を有するバンドパスフィルタ、ハイパスフィルタまたはローパスフィルタである。ここで、フィルタ３１、３２、３３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。
【００２０】
選択端子Ｓ１と整合回路２１の一端とが接続し、選択端子Ｓ２と整合回路２２の一端とが接続している。整合回路２１の他端と整合回路２２の他端とが互いに接続するとともに、フィルタ３１の一端と接続している。選択端子Ｓ３とフィルタ３２の一端とが接続し、選択端子Ｓ４とフィルタ３３の一端とが接続している。
【００２１】
このような構成により、マルチプレクサ１は、端子Ｐ０で伝達される高周波信号を、端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で伝達される各高周波信号に分波および合波する。端子Ｐ０で伝達される高周波信号は、例えば、アンテナ信号であり、複数の周波数帯域の信号成分を含んでいる。以下では、端子Ｐ０をアンテナ端とも言う。端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で伝達される高周波信号は、それぞれ第１周波数帯域、第２周波数帯域および第３周波数帯域の高周波信号であり、スイッチ１１の接続状態に従って決まる組み合わせでＣＡ動作に用いられる。
【００２２】
マルチプレクサは、スイッチ１１の接続状態に応じて異なるモード、例えば、フィルタ３１、３２を用いる第１モードおよびフィルタ３１、３３を用いる第２モードで、ＣＡ動作を行うことができる。
【００２３】
ＣＡ動作では、例えばフィルタ３１に着目して、スイッチ１１から見たフィルタ３１のインピーダンスを、第１周波数帯域（自帯域）で５０Ωなどの基準インピーダンスに近づけながらＣＡ動作のモードに応じて第２周波数帯域または第３周波数帯域（相手帯域）でオープンに近づけることが、マルチプレクサの挿入損失を低減するために有効である。
【００２４】
そこで、ＣＡ動作においては、スイッチ１１の切り替えにより、整合回路２１、２２のうちモードに適した一方を介してスイッチ１１とフィルタ３１とを接続する。これにより、いずれのモードにおいても、スイッチ１１から見たフィルタ３１の相手帯域でのインピーダンスをオープンに近づけ、マルチプレクサ１の挿入損失を低減することができる。
【００２５】
なお、同様の効果を得るために、スイッチ１１で整合回路２１、２２を切り替える代わりに、可変整合回路を用いることも考えられる。しかしながら、可変整合回路の挿入損失は一般に大きいため、可変整合回路を用いた場合、マルチプレクサの挿入損失を低減させる効果は薄れる。また、可変整合回路を制御する必要が生じるため、切り替えの制御対象がスイッチに集約されず、設計が煩雑になる懸念がある。
【００２６】
その点、マルチプレクサ１によれば、整合回路２１、２２には低損失の点で有利な固定整合回路を用い、フィルタ３１、３２、３３の切り替えと整合回路２１、２２の切り替えとをスイッチ１１で集約して行っている。その結果、可変整合回路を用いた場合の上述の問題を回避しつつ、ＣＡ動作における回路特性に優れたマルチプレクサ１が得られる。
【００２７】
次に、実施の形態１に係るマルチプレクサの詳細な構成と使用例について説明する。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係るマルチプレクサの詳細な構成の一例を示す回路図である。図２では、マルチプレクサの詳細な構成の一例とともに、適用される周波数帯域およびスイッチ１１の接続状態の一具体例を示している。図２に示されるように、マルチプレクサ１ａでは、図１のマルチプレクサ１の整合回路２１、２２およびフィルタ３１を、弾性波共振子２１ａ、２２ａおよび弾性波フィルタ３１ａで構成している。
【００２９】
弾性波フィルタ３１ａは、入出力端Ｑ１、Ｑ２と、入出力端Ｑ１、Ｑ２を結ぶ信号経路Ｒと、信号経路Ｒの少なくとも一部を構成する第１弾性波共振子４１、４２、４３と、信号経路Ｒとグランドとに接続された第２弾性波共振子５１、５２、５３とを有する。
【００３０】
弾性波共振子２１ａは、フィルタ３１ａの入出力端Ｑ１とスイッチ１１の第１選択端子Ｓ１とに接続される。弾性波共振子２２ａは、フィルタ３１ａの入出力端Ｑ１とスイッチ１１の第２選択端子Ｓ２とに接続される。
【００３１】
このような構成によれば、Ｑ値の高い弾性波共振子を利用することで、マルチプレクサ１ａの回路特性をさらに向上できる。また、整合回路２１ａ、２２ａをフィルタ３１ａとともに１つの圧電基板に形成することができるので、例えば図２の破線枠で囲まれた部分を、整合回路２１ａ、２２ａが統合された高機能のフィルタチップとして構成できる。
【００３２】
マルチプレクサ１ａは、一例として、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）によって規定されたＬＴＥ（登録商標）（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）におけるバンドＢ１、バンドＢ３、バンドＢ３２でのＣＡに適用される。
【００３３】
フィルタ３１ａは、バンドＢ１の受信帯域Ｂ１Ｒｘ：２１１０ＭＨｚ−２１７０ＭＨｚを通過帯域に含む。フィルタ３２は、バンドＢ３の受信帯域Ｂ３Ｒｘ：１８０５ＭＨｚ−１８８０ＭＨｚを通過帯域に含む。フィルタ３３は、バンドＢ３２の受信帯域Ｂ３２Ｒｘ：１４５２ＭＨｚ−１４９６ＭＨｚを通過帯域に含む。
【００３４】
マルチプレクサ１ａでは、図２に例示されるスイッチ１１の接続状態に従って、バンドＢ１、Ｂ３でのＣＡ動作（モード１）およびバンドＢ１、Ｂ３２でのＣＡ動作（モード２）を行う。
【００３５】
マルチプレクサ１ａの特性ついて実施例と比較例との対比に基づいて説明する。以下の説明では、図２のマルチプレクサ１ａを実施例とし、マルチプレクサ１ａから整合回路２１ａ、２２ａを省略しフィルタ１ａの入出力端Ｑ１をスイッチ１１の選択端子Ｓ１、Ｓ２に直接接続したマルチプレクサを比較例とする（図示せず）。比較例に係るマルチプレクサでは、フィルタ３１ａ単独のインピーダンスがそのまま利用される。
【００３６】
図３は、フィルタ３１ａ単体でのインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。図３は、具体的に、図２の点Ａから見たフィルタ３１ａのインピーダンスＡを表している。フィルタ３１ａは、自帯域Ｂ１ＲｘでのインピーダンスＡ（Ｂ１Ｒｘ）が５０Ωなどの基準インピーダンスに近づくように調整される。このとき、相手帯域Ｂ３Ｒｘ、Ｂ３２ＲｘでのインピーダンスＡ（Ｂ３Ｒｘ）、Ａ（Ｂ３２Ｒｘ）は互いに離れて位置する。
【００３７】
図４は、アンテナ端から見たマルチプレクサのインピーダンスの一例を示すスミスチャートである。図４は、具体的に、スイッチ１１がモード１の接続状態にある場合について、図２の点Ｂから見た実施例および比較例のマルチプレクサのインピーダンスＢを示している。図４に見られるように、実施例では比較例と比べて、マルチプレクサの点ＢにおけるバンドＢ１の受信帯域Ｂ１Ｒｘでのインピーダンス整合が改善している。
【００３８】
図５は、マルチプレクサの通過特性の一例を示すグラフである。図５は、具体的に、スイッチ１１がモード１の接続状態にある場合について、実施例および比較例のマルチプレクサの端子Ｐ０、Ｐ２間の通過特性を示している。図５に見られるように、実施例では比較例と比べて、端子Ｐ０、Ｐ２間のバンドＢ３２の受信帯域Ｂ３２Ｒｘでの挿入損失が低減（改善）している。
【００３９】
図４および図５から、実施例であるマルチプレクサ１ａによれば、比較例のマルチプレクサと比べて、モード１のＣＡ動作における特性が改善されることが分かる。
【００４０】
図６は、アンテナ端から見たマルチプレクサのインピーダンスの他の一例を示すスミスチャートである。図６は、具体的に、スイッチ１１がモード２の接続状態にある場合について、図２の点Ｂから見た実施例および比較例のマルチプレクサのインピーダンスＢを示している。図６に見られるように、実施例では比較例と比べて、マルチプレクサの点ＢにおけるバンドＢ１の受信帯域Ｂ１Ｒｘでのインピーダンス整合が改善している。
【００４１】
図７は、マルチプレクサの通過特性の他の一例を示すグラフである。図７は、具体的に、スイッチ１１がモード２の接続状態にある場合について、実施例および比較例のマルチプレクサの端子Ｐ０、Ｐ３間の通過特性を示している。図７に見られるように、実施例では比較例と比べて、端子Ｐ０、Ｐ３間のバンドＢ３２の受信帯域Ｂ３２Ｒｘでの挿入損失が低減（改善）している。
【００４２】
図６および図７から、実施例であるマルチプレクサ１ａによれば、比較例のマルチプレクサと比べて、モード２のＣＡ動作における特性が改善されることが分かる。
【００４３】
このように、マルチプレクサ１ａによれば、モード１およびモード２のいずれのＣＡ動作においても優れた回路特性が得られる。
【００４４】
図２では、マルチプレクサ１ａのＣＡ動作に適用される周波数帯域の組み合わせとしてＬＴＥ（登録商標）のバンドＢ１、Ｂ３、Ｂ３２を挙げたが、この例には限られない。マルチプレクサ１ａ、例えば、バンドＢ１、Ｂ２（２５）、Ｂ４（６６）、Ｂ３、Ｂ７、Ｂ４０、Ｂ４１、Ｂ４２、Ｂ３２、Ｂ２１、Ｂ３８、Ｂ３０の１２の周波数帯域の中から選ばれる３の周波数帯域の組み合わせによるＣＡ動作を行うことができる。そのような周波数帯域の組み合わせの具体例として、図２で例示したバンドＢ１、Ｂ３、Ｂ３２の組み合わせを含む２３の組み合わせを、表１に列挙する。
【００４５】
【表１】
2019220827.tif 000003
【００４６】
（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説明する。
【００４７】
図８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回路図である。図８に示されるように、マルチプレクサ２は、図１のマルチプレクサ１と比べて、スイッチ１１がスイッチ１２に変更され、インダクタ６１が追加される点で相違する。以下、実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素は同一の符号で参照し、重複する説明を適宜省略する。
【００４８】
スイッチ１２はスイッチ１１と同様の共通端子Ｓ０および選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に加えて付加端子Ｓ５、Ｓ６を有している。付加端子Ｓ５と選択端子Ｓ２とは接続している。スイッチ１２は、付加端子Ｓ５と付加端子Ｓ６とを接続または切断する。つまり、スイッチ１２は、付加端子Ｓ５を介して選択端子Ｓ２と付加端子Ｓ６とを接続または切断する。なお、共通端子Ｓ０と選択端子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の各々とが接続されまた切断されることは、スイッチ１１と同様である。
【００４９】
付加端子Ｓ６は、インダクタ６１を介して接地されている。インダクタ６１は、付加端子Ｓ５と付加端子Ｓ６とが接続された状態で、整合回路２２が有しているキャパシタンス成分とともに共振回路７１を構成する。整合回路２２が有しているインダクタンス成分を利用して共振回路７１を構成する場合、インダクタ６１はキャパシタに変更される。
【００５０】
ここで、付加端子Ｓ６が第１付加端子の一例であり、インダクタ６１が第１リアクタンス素子の一例である。
【００５１】
マルチプレクサ２によれば、インダクタ６１と整合回路２２とがスイッチ１２を介在して結合した共振回路７１によって減衰極が形成されるので、形成される減衰極を用いることで、フィルタ３１の通過帯域外の減衰特性を改善できる。
【００５２】
なお、図８では、付加端子Ｓ５、Ｓ６を選択端子Ｓ２に接続するように設けたが、この例には限られない。例えば、付加端子Ｓ５、Ｓ６およびインダクタ６１に対応する別の付加端子およびインダクタを選択端子Ｓ１に接続するように設けてもよい（図示せず）。
【００５３】
これにより、別のインダクタと整合回路２１とがスイッチ１２を介在して結合した共振回路によって別の減衰極が形成されるので、形成される２つの減衰極を選択的に用いることで、フィルタ３１の通過帯域外の減衰特性を、例えばＣＡ動作のモードごとに必要な減衰に調整できる。
【００５４】
次に、実施の形態２に係るマルチプレクサの詳細な構成と使用例について説明する。
【００５５】
図９は、実施の形態２に係るマルチプレクサの詳細な構成の一例を示す回路図である。図９では、マルチプレクサの詳細な構成の一例とともに、適用される周波数帯域およびスイッチ１３の接続状態の一具体例を示している。図９に示されるように、マルチプレクサ３では、図８のマルチプレクサ２に対し、付加端子Ｓ７、Ｓ８およびインダクタ６２を選択端子Ｓ１に接続するように追加している。また、整合回路２１、２２およびフィルタ３１を、弾性波共振子２１ａ、２２ａおよび弾性波フィルタ３１ａで構成している。
【００５６】
マルチプレクサ３は、一例として、ＬＴＥ（登録商標）におけるバンドＢ１、バンドＢ３、バンドＢ２５、バンドＢ６６でのＣＡに適用される。ここで、バンドＢ１の受信帯域Ｂ１ＲｘとバンドＢ６６の受信帯域Ｂ６６Ｒｘとが重複していることを利用して、フィルタ３１ａで、バンドＢ１の受信信号とバンドＢ６６の受信信号とを処理する。
【００５７】
フィルタ３１ａは、バンドＢ１の受信帯域Ｂ１Ｒｘ：２１１０ＭＨｚ−２１７０ＭＨｚおよびバンドＢ６６の受信帯域Ｂ６６Ｒｘ：２１１０ＭＨｚ−２２００ＭＨｚの両方を通過帯域に含む。フィルタ３２は、バンドＢ３の送信帯域Ｂ３Ｔｘ：１７１０ＭＨｚ−１７８５ＭＨｚを通過帯域に含む。フィルタ３３は、バンドＢ２５の送信帯域Ｂ２５Ｔｘ：１８５０ＭＨｚ−１９１５ＭＨｚを通過帯域に含む。
【００５８】
なお、図示はしていないが、マルチプレクサ３では、これらのフィルタの他に、バンドＢ１の送信帯域Ｂ１Ｔｘ、バンド６６の送信帯域Ｂ６６Ｔｘ、バンド３の受信帯域Ｂ３Ｒｘ、バンド２５の受信帯域Ｂ２５Ｒｘを処理するフィルタが設けられる。
【００５９】
マルチプレクサ３では、図９に例示されるスイッチ１３の接続状態に従って、バンドＢ１、Ｂ３でのＣＡ動作（モード３）およびバンドＢ２５、Ｂ６６でのＣＡ動作（モード４）を行う。
【００６０】
マルチプレクサ３によれば、マルチプレクサ１ａと同様、弾性波共振子２１ａ、２２ａの切り替えによってＣＡ動作時の回路特性を向上できる。これに加えて、マルチプレクサ３によれば、モード３のＣＡ動作とモード４のＣＡ動作とでそれぞれ共振回路７１、７２による異なる減衰の調整が可能となる。
【００６１】
図１０は、マルチプレクサ３の通過特性の一例を示すグラフである。図１０は、具体的に、マルチプレクサ３の端子Ｐ０、Ｐ１間の通過特性を、スイッチ１３がモード３の接続状態にある場合とモード４の接続状態にある場合とについて示している。
【００６２】
図１０に見られるように、モード３（バンドＢ１とバンドＢ３でのＣＡ）では、モード４と比べて、バンドＢ３の送信帯域Ｂ３Ｔｘでの減衰がより大きく確保されている。モード４（バンドＢ２５とバンドＢ６６でのＣＡ）では、モード３と比べて、バンドＢ２５の送信帯域Ｂ２５Ｔｘでの減衰がより大きく確保されている。バンドＢ１の受信帯域Ｂ１ＲｘとバンドＢ６６の受信帯域Ｂ６６Ｒｘとを含む通過帯域での損失は、モード３およびモード４のいずれにおいても良好に保たれている。
【００６３】
このように、マルチプレクサ３では、２つの共振回路７１、７２によって別の減衰極を形成できるので、形成される２つの減衰極を選択的に用いることで、フィルタ３１の通過帯域外の減衰特性を、ＣＡ動作の相手帯域に応じて必要な減衰に調整できる。
【００６４】
なお、フィルタを兼用するための周波数帯域は、バンドＢ１の受信帯域Ｂ１ＲｘとバンドＢ６６の受信帯域Ｂ６６Ｒｘとの組み合わせには限られない。例えば、バンドＢ６６の送信帯域Ｂ６６Ｔｘ：１７１０ＭＨｚ−１７８０ＭＨｚは、バンドＢ３の送信帯域Ｂ３Ｔｘと重複している。したがって、フィルタ３２で、バンドＢ３の送信信号とバンドＢ６６の送信信号とを処理してもよい。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態に係る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。
【００６６】
（まとめ）
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子、第１選択端子、第２選択端子、第３選択端子および第４選択端子を有し、前記共通端子と、前記第１選択端子、前記第２選択端子、前記第３選択端子および前記第４選択端子の各々とを個別に接続または切断するスイッチと、第１整合回路と、第２整合回路と、互いに異なる通過帯域を有する第１フィルタ、第２フィルタおよび第３フィルタと、を備え、前記第１選択端子と前記第１整合回路の一端とが接続し、前記第２選択端子と前記第２整合回路の一端とが接続し、前記第１整合回路の他端と前記第２整合回路の他端とが互いに接続するとともに、前記第１フィルタの一端と接続し、前記第３選択端子と前記第２フィルタの一端とが接続し、前記第４選択端子と前記第３フィルタの一端とが接続している。
【００６７】
このような構成によれば、マルチプレクサは、スイッチの接続状態に応じて異なるモード、例えば、第１フィルタと第２フィルタとを用いる第１モードおよび第１フィルタと第３フィルタとを用いる第２モードで、ＣＡ動作を行うことができる。
【００６８】
ＣＡ動作では、マルチプレクサの挿入損失を低減するために、例えば、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを、自帯域で５０Ωなどの基準インピーダンスに近づけながらＣＡ動作のモードごとの相手帯域でオープンに近づけることが要求される。しかしながら、ＣＡ動作の相手帯域が第１モードと第２モードとで大幅に異なる場合、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを自帯域で基準インピーダンスに近づけると同時に２つの相手帯域の両方でオープンに近づけることは難しい。
【００６９】
そこで、ＣＡ動作においては、スイッチの切り替えにより、第１整合回路および第２整合回路のうちモードに適した一方を介して第１フィルタを接続する。これにより、いずれのモードにおいても、スイッチから見た第１フィルタの相手帯域でのインピーダンスをオープンに近づけ、マルチプレクサの挿入損失を低減することができる。
【００７０】
なお、同様の効果を得るために、スイッチで整合回路を切り替える代わりに、可変整合回路を用いることも考えられる。しかしながら、可変整合回路の挿入損失は一般に大きいため、可変整合回路を用いた場合、マルチプレクサの挿入損失を低減させる効果は薄れる。また、可変整合回路を制御する必要が生じるため、切り替えの制御対象がスイッチに集約されず、設計が煩雑になる懸念がある。
【００７１】
その点、上述の構成によれば、第１整合回路および第２整合回路には固定整合回路を用い、フィルタの切り替えと整合回路の切り替えとを１つのスイッチで集約して行うことができる。その結果、可変整合回路を用いた場合の問題を回避しつつ、ＣＡ動作における回路特性に優れたマルチプレクサが得られる。
【００７２】
また、前記第１フィルタは、１対の入出力端と、前記１対の入出力を結ぶ信号経路と、前記信号経路の少なくとも一部を構成する第１弾性波共振子と、前記信号経路とグランドとに接続された第２弾性波共振子とを有する弾性波フィルタであり、前記第１整合回路は、前記第１フィルタの前記１対の入出力端のうち前記スイッチに近い入出力端と前記第１選択端子とに接続された第３弾性波共振子であり、前記第２整合回路は、前記入出力端と前記第２選択端子とに接続された第４弾性波共振子であるとしてもよい。
【００７３】
このような構成によれば、Ｑ値の高い弾性波共振子を利用することで、マルチプレクサの回路特性をさらに向上できる。また、第１整合回路および第２整合回路を第１フィルタとともに１つの圧電基板に形成することができるので、第１整合回路、第２整合回路が統合された高機能のフィルタチップが得られる。
【００７４】
また、前記第１フィルタの通過帯域は前記第２フィルタの通過帯域および前記第３フィルタの通過帯域のいずれよりも高いかまたは低いとしてもよい。
【００７５】
このような構成によれば、スイッチから見た第１フィルタの２つの相手帯域でのインピーダンスは、スミスチャート上で、自帯域でのインピーダンスから同じ方向へ回ったところに位置するため同じ位置に集まらない。そのため、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを自帯域で基準インピーダンスに近づけると同時に２つの相手帯域の両方でオープンに近づけることは難しい。
【００７６】
このような場合であっても、スイッチの切り替えにより、第１整合回路および第２整合回路のうちモードに適した一方を介して第１フィルタを接続することにより、ＣＡ動作における優れた回路特性を得ることができる。
【００７７】
また、前記第２フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とのギャップは、前記第１フィルタの通過帯域と前記第２フィルタの通過帯域とのギャップおよび前記第１フィルタの通過帯域と前記第３フィルタの通過帯域とのギャップのうちより狭いギャップよりも広いとしてもよい。
【００７８】
このような構成によれば、スイッチから見た第１フィルタの２つの相手帯域でのインピーダンスは、スミスチャート上で互いに大きく離れて位置する。そのため、スイッチから見た第１フィルタのインピーダンスを自帯域で基準インピーダンスに近づけると同時に２つの相手帯域の両方でオープンに近づけることは難しい。
【００７９】
このような場合であっても、スイッチの切り替えにより、第１整合回路および第２整合回路のうちモードに適した一方を介して第１フィルタを接続することにより、ＣＡ動作における優れた回路特性を得ることができる。
【００８０】
また、前記スイッチは、第１付加端子をさらに有し、前記第１選択端子および前記第２選択端子のうちのいずれか一方の選択端子と前記第１付加選択端子とを接続または切断し、前記第１付加選択端子は第１リアクタンス素子を介して接地されていてもよい。
【００８１】
このような構成によれば、第１リアクタンス素子と第１整合回路または第２整合回路とをスイッチを介在して結合させることで第１共振回路を構成できる。第１共振回路は減衰極を形成する。形成される減衰極を用いることで、第１フィルタの通過帯域外の減衰特性を改善できる。
【００８２】
また、前記スイッチは、第２付加端子をさらに有し、前記第１選択端子および前記第２選択端子のうちの他方の選択端子と前記第２付加選択端子とを接続または切断し、前記第２付加選択端子は第２リアクタンス素子を介して接地されていてもよい。
【００８３】
このような構成によれば、第１リアクタンス素子を用いた第１共振回路とともに、第２リアクタンス素子を用いた第２共振回路を構成できる。第２共振回路は第１共振回路で形成される減衰極とは異なる減衰極を形成する。形成される２つの減衰極を選択的に用いることで、第１フィルタの通過帯域外の減衰特性を、例えばＣＡ動作のモードごとに必要な減衰に調整できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、例えば、マルチバンドおよびマルチモードに対応する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】
【００８５】
１、１ａ、２、３  マルチプレクサ
１１、１２、１３  スイッチ
２１、２２  整合回路
２１ａ、２２ａ  弾性波共振子
３１、３２、３３  フィルタ
３１ａ  弾性波フィルタ
４１、４２、４３  第１弾性波共振子
５１、５２、５３  第２弾性波共振子
６１、６２  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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