(57)【要約】      （修正有）【課題】配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させる分波器及びフロントエンド回路を提供する。【解決手段】分波器１００Ａは、第１端子２２と共通端子２１との間において、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタ回路１０を有する。第１フィルタ回路は、第１端子と共通端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が線路に接続された第１共振子を有する。第２端子２３と共通端子との間において、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタ回路１１を有する。一端が共通端子に接続され、他端が開放された第１配線３０と、一端が第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線３１を備える。第１配線と第２配線は、電磁的に結合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子と共通端子との間において、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタ回路であって、前記第１端子と前記共通端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が前記線路に接続された第１共振子を有する、第１フィルタ回路と、
第２端子と前記共通端子との間において、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタ回路と、
一端が前記共通端子に接続され、他端が開放された第１配線と、
一端が前記第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、
を備え、
前記第１配線と前記第２配線が電磁的に結合された、分波器。
【請求項２】
第１端子から共通端子に第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタ回路であって、前記第１端子と前記共通端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が前記線路に接続された第１共振子を有する、第１フィルタ回路と、
前記共通端子から第２端子に前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタ回路と、
一端が前記共通端子に接続され、他端が開放された第１配線と、
一端が前記第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、
を備え、
前記第１配線と前記第２配線が電磁的に結合された、分波器。
【請求項３】
前記第１フィルタ回路は、前記線路から分岐するように一端が前記線路に接続された第２共振子をさらに有し、
前記分波器は、一端が前記第２共振子の他端に接続され、他端が接地された第３配線をさらに備え、
前記第１配線と前記第３配線が電磁的に結合された、
請求項１又は２に記載の分波器。
【請求項４】
前記第１周波数帯域は、所定の周波数帯域における送信周波数帯域であり、
前記第２周波数帯域は、当該所定の周波数帯域における受信周波数帯域である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の分波器。
【請求項５】
前記第１周波数帯域は、所定の周波数帯域における受信周波数帯域であり、
前記第２周波数帯域は、当該所定の周波数帯域における送信周波数帯域である、
請求項１に記載の分波器。
【請求項６】
前記分波器は、前記第１配線及び前記第２配線が形成された多層基板をさらに備え、
前記第１配線と前記第２配線は、それぞれ、前記多層基板の異なる層に形成され、前記多層基板の主面の平面視において、前記第１配線の少なくとも一部と前記第２配線の少なくとも一部が重なるように配置された、
請求項１から５のいずれか一項に記載の分波器。
【請求項７】
前記分波器は、前記第１配線及び前記第２配線が形成された多層基板をさらに備え、
前記第１配線と前記第２配線は、それぞれ、前記多層基板の同一層に形成され、前記第１配線の少なくとも一部と前記第２配線の少なくとも一部が略平行に隣接して配置された、
請求項１から５のいずれか一項に記載の分波器。
【請求項８】
前記第１配線又は前記第２配線は、集中定数素子により構成される、
請求項１又は２に記載の分波器。
【請求項９】
第１端子と共通端子との間において、第１送信信号を通過させる第１フィルタ回路と、
第２端子と前記共通端子との間において、第１受信信号を通過させる第２フィルタ回路と、
第３端子と第４端子との間において、第２送信信号及び第２受信信号を通過させる第３フィルタ回路であって、前記第３端子と前記第４端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が前記線路に接続された第１共振子を有する、第３フィルタ回路と、
前記共通端子及び前記第４端子のいずれか又は双方をアンテナ端子に接続するスイッチ回路と、
一端が前記第４端子に接続され、他端が開放された第１配線と、
一端が前記第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、
を備え、
前記第１配線と前記第２配線が電磁的に結合された、フロントエンド回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分波器及びフロントエンド回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の通信機器において、１つのアンテナを経由して信号の送信及び受信を行う場合に、送信信号と受信信号を分配する分波器が用いられている。例えば、特許文献１には、送信信号の周波数帯域を通過させる送信フィルタと、受信信号の周波数帯域を通過させる受信フィルタが、ラダー型フィルタによって構成される分波器が開示されている。このような分波器においては、送信フィルタから受信フィルタに信号が漏出するおそれがあるため、送信フィルタ及び受信フィルタ間のアイソレーション特性の向上が求められる。例えば、特許文献１に開示される分波器では、アンテナ端子と接地との間に接続された第１配線と、ラダー型フィルタが備える共振子と接地との間に接続された第２配線とを電磁的に結合させることにより、アイソレーション特性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／１０２５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される分波器では、平行に配置された第１配線と第２配線を流れる電流の向きが逆方向となるようにそれぞれの配線を配置する必要があるため、配線の配置上の制約が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させる分波器及びフロントエンド回路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】
かかる目的を達成するため、本発明の一側面に係る分波器は、第１端子と共通端子との間において、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタ回路であって、第１端子と共通端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が線路に接続された第１共振子を有する、第１フィルタ回路と、第２端子と共通端子との間において、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタ回路と、一端が共通端子に接続され、他端が開放された第１配線と、一端が第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、を備え、第１配線と第２配線が電磁的に結合される。
【０００７】
また、本発明の一側面に係る分波器は、第１端子から共通端子に第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタ回路であって、第１端子と共通端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が線路に接続された第１共振子を有する、第１フィルタ回路と、共通端子から第２端子に第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタ回路と、一端が共通端子に接続され、他端が開放された第１配線と、一端が第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、を備え、第１配線と第２配線が電磁的に結合される。
【０００８】
また、本発明の一側面に係るフロントエンド回路は、第１端子と共通端子との間において、第１送信信号を通過させる第１フィルタ回路と、第２端子と共通端子との間において、第１受信信号を通過させる第２フィルタ回路と、第３端子と第４端子との間において、第２送信信号及び第２受信信号を通過させる第３フィルタ回路であって、第３端子と第４端子との間に設けられた線路から分岐するように一端が線路に接続された第１共振子を有する、第３フィルタ回路と、共通端子及び第４端子のいずれか又は双方をアンテナ端子に接続するスイッチ回路と、一端が第４端子に接続され、他端が開放された第１配線と、一端が第１共振子の他端に接続され、他端が接地された第２配線と、を備え、第１配線と第２配線が電磁的に結合される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させる分波器及びフロントエンド回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【図７】分波器１００Ａにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８Ａ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【図８Ｂ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【図９】図８Ａ及び図８Ｂに示される構成におけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図１１】分波器１００Ｃにおけるフィルタ回路１０の出力インピーダンスの軌跡を示すスミスチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図１３Ａ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す断面図である。
【図１３Ｂ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す断面図である。
【図１３Ｃ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す断面図である。
【図１４】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【図１５Ａ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【図１５Ｂ】オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【図１６】図１５Ａ及び図１５Ｂに示される構成におけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１７Ａ】ショートスタブ３１の線路幅の変形例を示す平面図である。
【図１７Ｂ】ショートスタブ３１の線路幅の変形例を示す平面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【図２２】本発明の第７実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【図２３】本発明の第７実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【図２４】分波器２００Ａにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２５】分波器２００Ｃにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２６】本発明の第５実施形態の変形例に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図２７】本発明の第５実施形態の他の変形例に係る分波器の構成を概念的に示す図である。
【図２８】本発明の第８実施形態に係るフロントエンド回路の構成を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。図１に示される分波器１００Ａは、例えば携帯電話等の通信機器に用いられ、１つのアンテナを経由して所定の周波数帯域の無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の送信及び受信を行う場合に、送信信号と受信信号を分配する機能を有する。具体的には、分波器１００Ａは、例えば、２つのフィルタ回路１０，１１、アンテナ端子２０、共通端子２１、送信側端子２２、受信側端子２３及び２つのスタブ３０，３１を備える。
【００１３】
フィルタ回路１０（第１フィルタ回路）には、例えば、送信回路（不図示）から送信側端子２２（第１端子）を経由して送信信号が供給される。フィルタ回路１０は、送信側端子２２と共通端子２１との間において、所定の周波数帯域（第１周波数帯域）の信号を通過させ、その他の周波数の信号を減衰させるフィルタである。フィルタ回路１０を通過した信号は、共通端子２１からアンテナ端子２０を経由して、アンテナ端子２０の先に接続されたアンテナ（不図示）から送信される。なお、フィルタ回路１０の構成の詳細については後述する。
【００１４】
フィルタ回路１１（第２フィルタ回路）には、アンテナにおいて受信された受信信号が、アンテナ端子２０及び共通端子２１を経由して供給される。フィルタ回路１１は、共通端子２１と受信側端子２３（第２端子）との間において、所定の周波数帯域（第２周波数帯域）の信号を通過させ、その他の周波数の信号を減衰させるフィルタである。フィルタ回路１１を通過した受信信号は、例えば受信回路（不図示）に供給される。
【００１５】
フィルタ回路１０の通過周波数帯域とフィルタ回路１１の通過周波数帯域は、特に限定されないが、両者は互いに異なる帯域である。例えば、分波器１００Ａがバンド８のＲＦ信号の送受信に用いられる場合、フィルタ回路１０の通過周波数帯域はバンド８の送信周波数帯域である８８０〜９１５ＭＨｚであり、フィルタ回路１１の通過周波数帯域はバンド８の受信周波数帯域である９２５〜９６０ＭＨｚである。すなわち、この場合フィルタ回路１１の通過周波数帯域の方が、フィルタ回路１０の通過周波数帯域より周波数が高い。なお、フィルタ回路１０の通過周波数帯域の方が、フィルタ回路１１の通過周波数帯域より周波数が高くてもよい。また、フィルタ回路１０及びフィルタ回路１１は、別々のチップに形成されていてもよく、あるいは同じチップに形成されていてもよい。
【００１６】
スタブ３０（第１配線）は、一端が共通端子２１に接続され、他端が開放されたオープンスタブである。以下の説明において、スタブ３０はオープンスタブ３０とも表記する。
【００１７】
スタブ３１（第２配線）は、一端が後述するフィルタ回路１０が備える共振子に接続され、他端が接地されたショートスタブである。以下の説明において、スタブ３１はショートスタブ３１とも表記する。ショートスタブ３１は、説明の便宜上、フィルタ回路１０の外に描かれているが、フィルタ回路１０に含まれる構成要素の一部であってもよい。
【００１８】
オープンスタブ３０及びショートスタブ３１は、それぞれ、例えばインダクタンス素子又は抵抗素子等の集中定数素子によって構成されてもよく、あるいはインダクタンス成分を有する配線等の分布定数素子によって構成されてもよい。オープンスタブ３０及びショートスタブ３１は、少なくとも一部が電磁誘導により磁気的に結合（磁界結合）されている。ここで、本明細書における「結合」とは、本実施形態を例とすると、オープンスタブ３０とショートスタブ３１を備えることにより、オープンスタブ３０とショートスタブ３１を備えない構成に比べてフィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性が改善される場合に、これらのオープンスタブ３０とショートスタブ３１が「結合」しているものとする。なお、結合とは、磁界結合に限られず、電界結合であってもよい。次に、図２を参照しつつ、フィルタ回路１０及びスタブ３０，３１の構成についてさらに詳細に説明する。
【００１９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。なお、説明の便宜上、図２においてはオープンスタブ３０及びショートスタブ３１がインダクタンス素子の記号により表されているが、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１は配線により構成されているものとする。以下に示される図５、図１９、図２０及び図２２においても同様である。
【００２０】
分波器１００Ａが備えるフィルタ回路１０Ａは、複数のフィルタ構成要素が直列及び並列に接続されたラダー型フィルタである。具体的には、フィルタ回路１０Ａは、送信側端子２２と共通端子２１を結ぶ線路Ｌ１に直列に接続された４つの共振子４１〜４４と、線路Ｌ１と接地との間にそれぞれ並列に接続された３つの共振子４５〜４７を備える。共振子４１〜４７の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタである。あるいは、共振子４１〜４７は、例えば、圧電薄膜共振子等のフィルタ、バルク弾性波（ＢＡＷ：Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタ、又はＩ．Ｈ．Ｐ．  ＳＡＷ（Ｉｎｃｒｅｄｉｂｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ−ＳＡＷ）フィルタ等であってもよい。なお、共振子４１〜４７の数は一例であり、これより多くてもよく、これより少なくてもよい。
【００２１】
並列に接続された共振子４５〜４７のうち、最も送信側端子２２に近い共振子４５（第１共振子）は、線路Ｌ１から分岐するように、一端が線路Ｌ１に接続され、他端（端子２４）がショートスタブ３１の一端に接続される。ショートスタブ３１は、一端が端子２４に接続され、他端が接地される。なお、ショートスタブ３１が接続される共振子は共振子４５に限られず、並列に接続された他のいずれの共振子であってもよい。本実施形態において、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１は、モジュール基板５０（例えば、多層基板）に形成される。当該モジュール基板５０には、フィルタ回路１０Ａが形成されるチップが実装される。
【００２２】
なお、図２に示されるフィルタ回路１０Ａを示す枠組みと、モジュール基板５０を示す枠組みの区別は一例であり、これに限定されない。例えば、図２において共振子４６，４７の接続点はフィルタ回路１０Ａを示す枠組みに含まれているが、実際には、フィルタ回路１０Ａが形成されるチップ上において接続されていてもよく、あるいはモジュール基板５０において接続されていてもよい。以下に示す図５においても同様である。次に、図３及び図４を参照しつつ、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１が磁気的に結合されるような配置について説明する。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、図３では多層基板の異なる層に形成された要素が重ねて示されている。また、説明の便宜上、ショートスタブ３１と区別するために、オープンスタブ３０ａに斜線を付す。以下の図６、図８Ａ、図８Ｂ、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図２１及び図２３においても同様である。
【００２４】
図３及び図４に示される多層基板５０Ａは、ＸＹ平面に平行な矩形状の主面と、Ｚ軸に平行な厚みを有する。多層基板５０Ａの主面には、図２に示される送信側端子２２、共通端子２１及び端子２４を含む複数の端子と、フィルタ回路１０，１１（不図示）と、スタブ３０ａ，３１ａが形成されている。具体的には、ショートスタブ３１ａは、一端が端子２４に接続され、端子２４から多層基板の主面の平面視において反時計回りに渦状を描くように延在し、他端がビアホールを経由して接地に接続されている。一方、オープンスタブ３０ａは、一端が共通端子２１に接続され、共通端子２１から端子２４側に延在し、端子２４からショートスタブ３１ａの配置に添って反時計回りに渦状を描くように延在し、他端が開放されている。
【００２５】
また、図４に示されるように、オープンスタブ３０ａとショートスタブ３１ａは、多層基板５０Ａにおける異なる層に形成されている。具体的には、多層基板５０Ａは、例えば内層５１，５２及び表層５３が順に積層されて構成されている。オープンスタブ３０ａが表層５３に形成され、ショートスタブ３１ａが内層５２に形成されている。ここで、オープンスタブ３０ａと、ショートスタブ３１ａは、多層基板５０Ａの主面の平面視において、Ｚ軸方向に互いに重なるように配置されている。これにより、オープンスタブ３０ａとショートスタブ３１ａが内層５２を挟んで磁気的に結合される。なお、多層基板５０Ａの層数は例示であり、これに限定されない。
【００２６】
図１に戻り、一般的に、分波器においては、送信信号の大部分は共通端子２１からアンテナ端子２０側に流れるが（図１実線矢印参照）、送信信号の一部は共通端子２１を経由して、受信用のフィルタ回路１１へと漏出する（図１破線矢印参照）。あるいは、信号経路のカップリング等によっても信号が漏出する。当該漏出した信号が、例えばフィルタ回路１１の通過周波数帯域に含まれる場合、フィルタ回路１１を通過して受信側端子２３の先に接続された低雑音アンプ（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）に供給され、受信感度の低下を招き得る。この問題に対処するため、分波器においてはフィルタ回路間の高いアイソレーション特性を実現することが求められている。
【００２７】
この点、分波器１００Ａは、上述の通りショートスタブ３１を備えるため、フィルタ回路１０Ａにおいて、共振子４５のキャパシタンス成分とショートスタブ３１の自己インダクタンス成分から直列共振回路が構成される。また、分波器１００Ａは、上述の通りショートスタブ３１と磁気的に結合されたオープンスタブ３０も備えることにより、ショートスタブ３１には相互インダクタンス成分も生じることとなる。これにより、直列共振回路の共振周波数の信号が、当該直列共振回路を経由して接地に短絡されることとなる。従って、分波器１００Ａは、スタブ３０，３１を備えない構成に比べて、フィルタ回路１０Ａの通過周波数帯域外の信号の減衰量が上昇する。具体的には、例えば、スタブ３０，３１の自己インダクタンス値の調整により、フィルタ回路１０Ａの通過周波数帯域よりも高い周波数であって、フィルタ回路１１の通過周波数帯域に含まれる周波数の信号を減衰させることができる。ゆえに、分波器１００Ａは、スタブ３０，３１を備えない構成に比べて、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【００２８】
また、分波器１００Ａでは、オープンスタブ３０に流れる電流とショートスタブ３１に流れる電流の方向を問わず、同方向であってもよく、又は逆方向であってもよい。これにより、特許文献１に開示されるように、共通端子２１に接続されるスタブとしてショートスタブが用いられる構成（以下、従来構成と呼ぶ。）に比べて、多層基板にスタブ３０，３１を形成する際の配置の自由度が向上し、結果として分波器１００Ａの設計の自由度が向上する。
【００２９】
また、分波器１００Ａでは、共通端子２１に接続されるスタブとしてオープンスタブが用いられるため、スタブの一端を接地に接続する必要がない。これによっても、分波器１００Ａは、従来構成に比べてスタブ３０，３１の配置の自由度が向上する。
【００３０】
また、オープンスタブはショートスタブに比べて、スタブの挿入に起因するインピーダンス特性の変化が少ない。従って、分波器１００Ａによると、オープンスタブを備えない構成から、インピーダンス特性の変化を抑制しつつ、オープンスタブ３０を設けることができる。
【００３１】
なお、オープンスタブ３０とショートスタブ３１がＺ軸方向に重ねられた領域（以下、単に「重ね量」とも呼ぶ。）の広さを調整することにより、オープンスタブ３０とショートスタブ３１の結合の強度を調整することができる。例えば、いずれか又は双方のスタブの線路長や線路幅を変化させることにより、スタブの重ね量を調整することができる。
【００３２】
また、例えば、フィルタ回路１１の通過周波数帯域の方が、フィルタ回路１０の通過周波数帯域より低い場合、フィルタ回路１０の通過周波数帯域よりも低い周波数であって、フィルタ回路１１の通過周波数帯域に含まれる周波数の信号が減衰されるようにスタブ３０，３１の自己インダクタンス値が調整されてもよい。
【００３３】
また、本実施形態における各端子は、チップとモジュール基板を電気的に接続するための物理的な端子により構成されるが、本明細書における「端子」は、このような物理的な端子に限られない。すなわち、当該「端子」は、各構成要素が回路図によって表された場合における電気的接続を示す接続点の意味を含む。例えば、アンテナ（不図示）とフィルタ回路１０，１１とが同一のチップに形成され、アンテナ（不図示）からフィルタ回路１０，１１までの配線が一体的に形成された場合、オープンスタブ３０が当該配線のいずれかの領域に接続されれば、図１に示される共通端子２１に接続されたことと同等であるものとする。
【００３４】
図５は、本発明の第２実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態以降では、第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００３５】
図５に示される分波器１００Ｂは、図２に示される分波器１００Ａに比べて、スタブ３２をさらに備える。
【００３６】
スタブ３２（第３配線）は、一端が共振子４６（第２共振子）と共振子４７の他端（端子２５）に接続され、他端が接地されたショートスタブである。以下の説明において、スタブ３２はショートスタブ３２とも表記する。ショートスタブ３２は、ショートスタブ３１と同様に、オープンスタブ３０と磁気的に結合されている。
【００３７】
図６は、本発明の第２実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【００３８】
図６に示される多層基板５０Ｂでは、ショートスタブ３２ａは、一端が端子２５に接続され、端子２５から多層基板５０Ｂの主面の平面視において時計回りに渦状を描くように延在し、他端がビアホールを経由して接地に接続されている。また、ショートスタブ３２ａは、ショートスタブ３１ａと同様に、オープンスタブ３０ｂとは異なる層に形成されている。オープンスタブ３０ｂは、一端が共通端子２１に接続され、ショートスタブ３１ａの少なくとも一部及びショートスタブ３２ａの少なくとも一部がＺ軸方向においてそれぞれ重なるように延在している。これにより、オープンスタブ３０ｂとショートスタブ３１ａ、及びオープンスタブ３０ｂとショートスタブ３２ａがそれぞれ磁気的に結合される。
【００３９】
このような構成によっても、分波器１００Ｂは、分波器１００Ａと同様の効果を得ることができる。また、分波器１００Ｂでは、ショートスタブ３２ａをさらに備えることにより、フィルタ回路１０Ｂの通過周波数帯域外の周波数の信号をさらに減衰させることができる。従って、分波器１００Ｂは、分波器１００Ａに比べてアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【００４０】
図７は、分波器１００Ａにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。具体的には、図７は、分波器１００Ａのオープンスタブ３０を備える構成と備えない構成において、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性の比較を示している。同グラフにおける縦軸はアイソレーション特性（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ＭＨｚ）を示している。
【００４１】
図７に示されるように、フィルタ回路１１の通過周波数帯域（９２５〜９６０ＭＨ）では、オープンスタブ３０を備える構成によると、９５０ＭＨｚ付近においてアイソレーション特性が大きく向上している。これに伴って、帯域全体でもおよそ−６０ｄＢ以上のアイソレーション特性を実現している。例えば、９６０ＭＨｚでは、オープンスタブ３０を備えない構成に比べて、アイソレーション特性が１０ｄＢ程度改善している。なお、送信信号の周波数帯域（８８０〜９１５ＭＨｚ）では、オープンスタブ３０の有無によるアイソレーション特性の相違がほぼない。すなわち、オープンスタブ３０の挿入により、送信周波数帯域にはほぼ影響を与えることなく、受信周波数帯域のアイソレーション特性を改善することができると言える。
【００４２】
図８Ａ及び図８Ｂは、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。
【００４３】
具体的には、図８Ａに示される多層基板５０Ｃでは、オープンスタブ３０ｃが共通端子２１から他端に向かう方向が、ショートスタブ３１ｂが端子２４から接地側に向かう方向と一致するように配置されている。一方、図８Ｂに示される多層基板５０Ｄでは、オープンスタブ３０ｄが共通端子２１から他端に向かう方向が、ショートスタブ３１ｂが接地側から端子２４に向かう方向と一致するように配置されている。
【００４４】
図９は、図８Ａ及び図８Ｂに示される構成におけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図９に示されるように、オープンスタブ３０ｃ，３０ｄがショートスタブ３１ｂに重なる方向がいずれの方向であっても、アイソレーション特性に相違がほぼない。すなわち、図９から、アイソレーション特性の改善は、オープンスタブ３０ｃ、３０ｄがショートスタブ３１ｂに重なる方向には依存しないことが分かる。
【００４５】
図１０は、本発明の第３実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。図１０に示される分波器１００Ｃは、図１に示される分波器１００Ａに比べて、整合回路６０をさらに備える。なお、フィルタ回路１０，１１、スタブ３０，３１等の構成の詳細については、分波器１００Ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４６】
整合回路６０は、共通端子２１とアンテナ端子２０との間に接続されている。整合回路６０は、フィルタ回路１０，１１の出力インピーダンスとアンテナ（不図示）の入力インピーダンスを整合する。
【００４７】
共通端子２１に接続されたスタブは、アイソレーション特性の改善のためのみならず、分波器とアンテナ（不図示）とのインピーダンスを整合するためにも使用することができる。ここで、仮に従来構成のように共通端子２１にショートスタブを接続すると、アイソレーション特性の改善とインピーダンス整合とを両立させるために、ショートスタブのインダクタンス値を大きくすべく、当該ショートスタブの線路長を長くする必要がある。一方、オープンスタブは、一般的に、ショートスタブに比べて使用する周波数帯域においてインピーダンス特性に与える影響が小さい。従って、分波器１００Ｃでは、従来構成に比べてオープンスタブ３０の線路長を短くしても、整合回路６０に与える影響は小さい。このように、分波器１００Ｃでは、整合回路６０のインピーダンス整合とアイソレーション特性の改善を独立して制御することが可能となる。
【００４８】
なお、オープンスタブ３０の線路長や線路幅を調整することにより、インピーダンス特性を僅かに変化させてもよい。言い換えると、分波器１００Ｃでは、オープンスタブ３０をインピーダンス整合の調整に用いることもできる。
【００４９】
なお、図１０に示されるように、整合回路６０とオープンスタブ３０の双方によりインピーダンスが整合される構成に限られず、整合回路６０の代わりにオープンスタブ３０によりインピーダンスが整合されてもよい。
【００５０】
図１１は、分波器１００Ｃにおけるフィルタ回路１０の出力インピーダンスの軌跡を示すスミスチャートである。具体的には、図１１は、図１０に示される分波器１００Ｃのうち、オープンスタブ３０を備える構成と備えない構成におけるフィルタ回路１０の出力インピーダンスの軌跡を示している。なお、送信信号の周波数は、フィルタ回路１０の通過周波数帯域である８８０ＭＨｚから９１５ＭＨｚまで変化させている。
【００５１】
図１１に示されるように、フィルタ回路１０の出力インピーダンスは周波数特性を持つが、いずれの周波数であっても、オープンスタブ３０を備える構成の軌跡と備えない構成の軌跡がほぼ重なっている。ここから、分波器１００Ｃがオープンスタブ３０を備えることによる使用する周波数帯域でのインピーダンス特性への影響が小さいことが分かる。
【００５２】
図１２は、本発明の第４実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。図１２に示される分波器１００Ｄは、図１に示される分波器１００Ａの構成を３つ備え、当該３つの分波器とアンテナ端子２０との電気的導通を切り替えるスイッチ回路７０をさらに備える。
【００５３】
具体的には、分波器１００Ｄは、例えば、３つの異なる周波数帯域のそれぞれに対応した分波器１００Ａｘ〜１００Ａｚを備える。各分波器１００Ａｘ〜１００Ａｚの構成は、図１に示される分波器１００Ａと同様であるため、類似の符号を付して説明を省略する。分波器１００Ｄでは、送受信される信号の周波数帯域に応じて、３つの分波器１００Ａｘ〜１００Ａｚのいずれかが動作している。なお、分波器１００Ｄが備える分波器１００Ａｘ〜１００Ａｚの個数は例示であり、これに限定されない。
【００５４】
スイッチ回路７０は、３入力１出力のスイッチである。スイッチ回路７０は、それぞれのフィルタ回路１０ｘ〜１０ｚのいずれかから供給される送信信号を整合回路６０に出力し、整合回路６０から供給される受信信号をそれぞれのフィルタ回路１１ｘ〜１１ｚのいずれかに出力する。なお、スイッチ回路は、ｎ入力ｎ出力のスイッチ（ｎ：整数）であってもよい。
【００５５】
ここで、仮にスタブ３０ｘ〜３０ｚをショートスタブにより構成すると、上述の通りインピーダンス特性に影響が出るため、当該ショートスタブのインダクタンス値に応じて整合回路の定数を調整する必要がある。従って、フィルタ回路ごとに整合回路を備える必要があり、分波器が複数の整合回路を備えることとなる。この点、本実施形態によると、スタブ３０ｘ〜３０ｚがオープンスタブにより構成されるため、図１１にも示される通りスタブの挿入によるインピーダンス特性への影響が小さい。従って、整合回路６０のインピーダンス整合への影響を抑制しつつ、周波数帯域ごとにスタブのインダクタンス値が最適となるように形成することができる。これにより、分波器１００Ｄが複数の周波数帯域に対応する場合であっても、スイッチ回路７０の後段に１つの整合回路６０を備えれば足りる。従って、分波器１００Ｄによると、スタブ３０ｘ〜３０ｚをショートスタブにより構成する場合に比べて回路規模が削減する。
【００５６】
なお、図１２におけるスイッチ回路７０は、３入力のうちのいずれか１入力がアンテナ端子２０に接続される構成であるが、当該構成の代わりに、３入力のいずれか又は全てがアンテナ端子２０に同時に接続され得る構成であってもよい。この場合、複数の分波器１００Ａｘ〜１００Ａｚが同時に通信を行う、いわゆるキャリアアグリゲーションに対応することができる。このようなキャリアアグリゲーションにおいては、同一の周波数帯域における送信側と受信側のフィルタ回路間（例えばフィルタ回路１０ｘとフィルタ回路１１ｘ等）のアイソレーション特性のみならず、異なる周波数帯域におけるフィルタ回路間のアイソレーション特性の向上も求められる。従って、本発明の適用がより効果的となる。
【００５７】
また、図１２においては、オープンスタブ３０ｘ〜３０ｚが、それぞれ、共通端子２１ｘ〜２１ｚとスイッチ回路７０との間に設けられているが、これらのオープンスタブはスイッチ回路７０とアンテナ端子２０との間に設けられていてもよい。
【００５８】
次に、図１３Ａ〜図１７Ｂを参照しつつ、本発明に係る分波器の様々な変形例について説明する。
【００５９】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す断面図である。なお、図１３Ａ〜図１３Ｃは、図４に示される多層基板の断面図と同様の方向を示している。
【００６０】
図１３Ａに示される多層基板５０Ｅでは、表層５３に形成されたオープンスタブ３０ｅの一部（図１３ＡではＸ軸正方向側の一部）と、内層５２に形成されたショートスタブ３１ｃの一部（図１３ＡではＸ軸負方向側の一部）とが、Ｚ軸方向に重ねて配置されている。一方、図１３Ｂに示される多層基板５０Ｆでは、表層５３に形成されたオープンスタブ３０ｆと、内層５２に形成されたショートスタブ３１ｄとが、Ｚ軸方向に重ならず、ずらされて配置されている。また、図１３Ｃに示される多層基板５０Ｇでは、オープンスタブ３０ｇ及びショートスタブ３１ｅがともに内層５２に形成され、互いに隣接して配置されている。
【００６１】
このように、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１は磁気的に結合されていればよく、その配置は特に限定されない。例えば、上述の通り、図４に示されるように、多層基板の主面の平面視においてオープンスタブ３０及びショートスタブ３１がずれずに重なっていてもよい。あるいは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるように、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１がずれていてもよい。また、図１３Ｃに示されるように、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１が、同一の層において並べて配置されていてもよい。
【００６２】
なお、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１が形成される層は特に限定されない。また、図１３Ａ〜図１３Ｃに示されるオープンスタブ３０及びショートスタブ３１の位置は入れ替わっていてもよい。また、図５に示されるショートスタブ３２については、ショートスタブ３１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図１４は、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図である。なお、図１４は図３に示される多層基板の平面図と同様の方向を示している。
【００６４】
図１４に示される多層基板５０Ｈでは、オープンスタブ３０ｈ及びショートスタブ３１ｂが、例えば図１３Ｃに示されるように同一の層に形成されている。具体的には、ショートスタブ３１ｂが反時計回りに渦状に形成され、その周りの三方を囲むようにオープンスタブ３０ｈが反時計回りに渦状に形成されている。オープンスタブ３０ｈとショートスタブ３１ｂとが隣接する領域では、両スタブが略平行になるように並走して形成されている。このように、オープンスタブ３０とショートスタブ３１の磁気的な結合は、両スタブの近接により実現するが、当該近接は異層間に限られず、同一層における並走により実現してもよい。
【００６５】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１の配置の変形例を示す平面図であり、図１６は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示される構成におけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図１５Ａに示される多層基板５０Ｉと図１５Ｂに示される多層基板５０Ｊは、オープンスタブ３０とショートスタブ３１との重なり方が異なる。
【００６６】
具体的には、多層基板５０Ｊに形成されたオープンスタブ３０ｊは、多層基板５０Ｉに形成されたオープンスタブ３０ｉに比べて、端子２４に近い側からショートスタブ３１ｂに重ねられている。これらの多層基板５０Ｉ，５０Ｊを比較すると、図１６に示されるように、オープンスタブ３０は、ショートスタブ３１のうち接地されない側の一端（すなわち、端子２４）に近い側から重ねられた方が、少ない重ね量でアイソレーション特性を向上させることができると言える。従って、多層基板５０Ｊは多層基板５０Ｉに比べて、オープンスタブ３０の線路長を短くすることができる。
【００６７】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、ショートスタブ３１の線路幅の変形例を示す平面図である。なお、図１７Ａ及び図１７Ｂは、図３に示される多層基板の平面図と同様の方向を示している。また、図１７Ａ及び図１７Ｂでは、説明の便宜上、オープンスタブ３０の図示が省略されている。
【００６８】
具体的には、図１７Ｂに示される多層基板５０Ｌに形成されたショートスタブ３１ｇの線路幅は、図１７Ａに示される多層基板５０Ｋに形成されたショートスタブ３１ｆの線路幅より細い。このように、ショートスタブ３１の線路幅を細くすると、渦状の配線の巻き数を増やしたり、渦状の配線の間隔を狭くしたりすることができる。これにより、ショートスタブ３１の自己インダクタンス値を高くすることができる。ショートスタブ３１ｆ，３１ｇの自己インダクタンス値を調整することで、オープンスタブ３０との結合の強度を調整することが可能となる。なお、ショートスタブ３１の線路幅は、例えば、オープンスタブ３０の線路幅より細くてもよい。
【００６９】
上述の分波器１００Ａ〜１００Ｄは、いずれも送信信号が受信用のフィルタ回路１１へと漏出することを抑制するため、ショートスタブ３１，３２が送信側のフィルタ回路１０に接続されていた。しかしながら、このような分波器においては、受信信号が送信側のフィルタ回路１０へと漏出するおそれもある。そこで、次に図１８から図２３を参照しつつ、この受信信号の漏出を抑制する構成（第５実施形態から第７実施形態）について説明する。
【００７０】
図１８は、本発明の第５実施形態に係る分波器の構成を概念的に示す図である。図１８に示される分波器２００Ａは、図１に示される分波器１００Ａに比べて、ショートスタブ３１の代わりにショートスタブ３３を備える。
【００７１】
ショートスタブ３３（第２配線）は、一端が後述するフィルタ回路１１が備える共振子に接続され、他端が接地される。オープンスタブ３０（第１配線）は、図１に示されるオープンスタブ３０と同様の構成である。オープンスタブ３０とショートスタブ３３とは磁気的に結合されている。
【００７２】
受信用のフィルタ回路１１（第１フィルタ回路）の具体的な構成は、図２に示される送信用のフィルタ回路１０（第２フィルタ回路）の具体的な構成と異なるため、この点について図１９を参照して説明する。
【００７３】
図１９は、本発明の第５実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。
【００７４】
フィルタ回路１１Ａは、複数のフィルタ構成要素を含む。具体的には、フィルタ回路１１Ａは、受信側端子２３と共通端子２１の間において縦型接続された５つの共振子８０〜８４と、受信側端子２３と共通端子２１の間を結ぶ線路Ｌ２に直列に接続された共振子８５と、線路Ｌ２と接地との間に接続された共振子８６とを備える。共振子８０〜８６の具体的な構成は特に限定されないが、例えば共振子４１〜４７と同様に、ＳＡＷフィルタであってもよく、あるいは圧電薄膜共振子等のフィルタ、ＢＡＷフィルタ、又はＩ．Ｈ．Ｐ．  ＳＡＷフィルタ等であってもよい。なお、共振子８０〜８６の数は一例であり、これより多くてもよく、これより少なくてもよい。
【００７５】
縦型接続された共振子８０〜８４は、それぞれ、一端が共振子８５を経由して共通端子２１に接続されるか、又は受信側端子２３に交互に接続され、他端はいずれも接地される。共振子８６（第１共振子）は、線路Ｌ２から分岐するように、一端が線路Ｌ２に接続され、他端（端子２６）がショートスタブ３３の一端に接続される。
【００７６】
ショートスタブ３３は、一端が端子２６に接続され、他端が接地される。ショートスタブ３３は、オープンスタブ３０と共にモジュール基板５０に形成され、オープンスタブ３０と磁気的に結合される。なお、モジュール基板５０におけるオープンスタブ３０とショートスタブ３３の配置は、例えば図３に示される多層基板５０Ａと同様の構成とすることができるため、詳細な説明を省略する。
【００７７】
上述の構成によっても、分波器２００Ａは、分波器１００Ａ〜１００Ｄと同様に、スタブ３０，３３を備えない構成に比べて、フィルタ回路１１Ａの通過周波数帯域外の信号の減衰量を上昇させることができる。従って、分波器２００Ａは、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【００７８】
図２０は、本発明の第６実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。図２０に示される分波器２００Ｂは、図１９に示される分波器２００Ａに比べて、ショートスタブ３４をさらに備える。
【００７９】
ショートスタブ３４（第３配線）は、一端が共振子８０〜８４（第２共振子）の接地側の端子２７に接続され、他端が接地される。すなわち、ショートスタブ３４は、共振子８０〜８４と接地との間に設けられる。ショートスタブ３４は、ショートスタブ３３と同様に、オープンスタブ３０と共にモジュール基板５０に形成され、オープンスタブ３０と磁気的に結合される。
【００８０】
図２１は、本発明の第６実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【００８１】
図２１に示される多層基板５０Ｍでは、ショートスタブ３３ａ，３４ａ（図２０におけるショートスタブ３３，３４に対応）は、オープンスタブ３０ｋ（図２０におけるオープンスタブ３０に対応）と異なる層に形成されている。具体的には、ショートスタブ３３ａは、一端が端子２６に接続され、多層基板５０Ｍの主面の平面視において端子２６からＹ軸負方向側に向かって延在している。他方、ショートスタブ３４ａは、一端が端子２７に接続され、当該平面視において端子２７からＸ軸正方向側に延在している。ショートスタブ３３ａ及びショートスタブ３４ａは、多層基板５０Ｍにおいて接触し、他端がいずれもビアホールを経由して接地に接続されている。
【００８２】
オープンスタブ３０ｋは、一端が共通端子２１に接続され、ショートスタブ３３ａ，３４ａの少なくとも一部とＺ軸方向においてそれぞれ重なるように延在している。具体的には、オープンスタブ３０ｋは、間に分岐点を有しており、当該分岐点から開放側の他端に向けて２つの部分に分かれている。そして、この２つの部分がショートスタブ３３ａ，３４ａとそれぞれ重ねられている。これにより、オープンスタブ３０ｋとショートスタブ３３ａ，３４ａとがそれぞれ磁気的に結合される。
【００８３】
このような構成によっても、分波器２００Ｂは、分波器２００Ａと同様の効果を得ることができる。また、分波器２００Ｂでは、ショートスタブ３４をさらに備えることにより、フィルタ回路１１Ｂの通過周波数帯域外の周波数の信号をさらに減衰させることができる。従って、分波器２００Ｂは、分波器２００Ａに比べてアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【００８４】
なお、図２１においては、オープンスタブ３０ｋが間に分岐点を有する構成が示されているが、オープンスタブ３０ｋは共通端子２１から２つの部分に分かれていてもよい。
【００８５】
また、モジュール基板５０におけるオープンスタブ３０とショートスタブ３３，３４の配置は特に限定されず、例えば図６に示される多層基板５０Ｂと同様の構成としてもよい。
【００８６】
また、図２０においては、分波器２００Ｂが２つのショートスタブ３３，３４を備える構成が示されているが、分波器２００Ｂが備えるショートスタブはいずれか一方であってもよい。
【００８７】
図２２は、本発明の第７実施形態に係る分波器におけるフィルタ回路及びスタブの構成を示す回路図である。図２２に示される分波器２００Ｃは、図２０に示される分波器２００Ｂに比べて、ショートスタブ３５をさらに備える。
【００８８】
ショートスタブ３５（第３配線）は、一端が共振子８０〜８４（第２共振子）の接地側の端子２８に接続され、他端が接地される。すなわち、ショートスタブ３５は、共振子８０〜８４と接地との間に設けられる。ショートスタブ３５は、ショートスタブ３４と同様に、オープンスタブ３０と共にモジュール基板５０に形成され、オープンスタブ３０と磁気的に結合される。
【００８９】
図２３は、本発明の第７実施形態に係る分波器が形成される多層基板の主面の平面図である。
【００９０】
図２３に示される多層基板５０Ｎでは、ショートスタブ３５ａ（図２２におけるショートスタブ３５に対応）は、オープンスタブ３０ｌ（図２０におけるオープンスタブ３０に対応）と異なる層に形成されている。具体的には、ショートスタブ３５ａは、一端が端子２８に接続され、多層基板５０Ｎの主面の平面視において端子２８からＹ軸負方向側に向かって延在している。ショートスタブ３５ａは、ショートスタブ３３ａ，３４ａと多層基板５０Ｎにおいて接触し、他端がビアホールを経由して接地に接続されている。
【００９１】
オープンスタブ３０ｌは、一端が共通端子２１に接続され、ショートスタブ３３ａ，３４ａ，３５ａの少なくとも一部とＺ軸方向においてそれぞれ重なるように延在している。具体的には、オープンスタブ３０ｌは、間に分岐点を有しており、当該分岐点から開放側の他端に向けて３つの部分に分かれている。そして、この３つの部分がショートスタブ３３ａ，３４ａ，３５ａとそれぞれ重ねられている。これにより、オープンスタブ３０ｌとショートスタブ３３ａ，３４ａ，３５ａとがそれぞれ磁気的に結合される。
【００９２】
このような構成によっても、分波器２００Ｃは、分波器２００Ａ，２００Ｂと同様の効果を得ることができる。また、分波器２００Ｃでは、ショートスタブ３５をさらに備えることにより、フィルタ回路１１Ｂの通過周波数帯域外の周波数の信号をさらに減衰させることができる。従って、分波器２００Ｃは、分波器２００Ｂに比べてアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【００９３】
なお、図２３においては、オープンスタブ３０ｌが間に分岐点を有する構成が示されているが、オープンスタブ３０ｌは共通端子２１から３つの部分に分かれていてもよい。
【００９４】
また、図２２においては、分波器２００Ｃが３つのショートスタブ３３〜３５を備える構成が示されているが、分波器２００Ｃが備えるショートスタブはいずれか１つ又は２つであってもよい。
【００９５】
図２４は、分波器２００Ａにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。具体的には、図２４は、分波器２００Ａのオープンスタブ３０を備える構成と備えない構成において、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性の比較を示している。同グラフにおける縦軸はアイソレーション特性（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示している。なお、当該シミュレーションにおいては、分波器２００Ａがバンド１１のＲＦ信号の送受信に用いられる場合が想定されており、フィルタ回路１０の通過周波数帯域が１４２７．９〜１４４７．９ＭＨｚであり、フィルタ回路１１の通過周波数帯域が１４７５．９〜１４９５．９ＭＨｚである。
【００９６】
図２４に示されるように、オープンスタブ３０を備える構成によると、送信周波数帯域（１４２７．９〜１４４７．９ＭＨｚ）全体のうち半分程度の帯域においてアイソレーション特性が向上している。また、受信信号の周波数帯域では、オープンスタブ３０の有無によるアイソレーション特性の相違がほぼない。すなわち、オープンスタブ３０の挿入により、受信周波数帯域にはほぼ影響を与えることなく、送信周波数帯域のアイソレーション特性を改善することができると言える。
【００９７】
図２５は、分波器２００Ｃにおけるフィルタ回路間のアイソレーション特性のシミュレーション結果を示すグラフである。具体的には、図２５は、分波器２００Ｃのオープンスタブ３０を備える構成と備えない構成において、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性の比較を示している。同グラフにおける縦軸はアイソレーション特性（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示している。なお、対象とする周波数帯域は、上述の図２４と同様である。
【００９８】
図２５に示されるように、オープンスタブ３０を備える構成によると、送信周波数帯域（１４２７．９〜１４４７．９ＭＨｚ）全体のうち、一部の帯域においてはアイソレーション特性が悪化しているものの、特定の周波数（１４４４ＭＨｚ程度）付近においてアイソレーション特性が大きく向上している。また、受信信号の周波数帯域では、オープンスタブ３０の有無によるアイソレーション特性の相違がほぼない。すなわち、オープンスタブ３０の挿入により、受信周波数帯域にはほぼ影響を与えることなく、送信周波数帯域のアイソレーション特性を改善することができると言える。また、分波器２００Ｃは複数のショートスタブ３３〜３５を備えるため、これらのスタブのインダクタンス値やオープンスタブとの結合の強度を適宜調整することにより、所望の周波数の信号を特に減衰させることができると言える。
【００９９】
図２６は、本発明の第５実施形態の変形例に係る分波器の構成を概念的に示す図である。また、図２７は、本発明の第５実施形態の他の変形例に係る分波器の構成を概念的に示す図である。図２６に示される分波器２００Ｄ及び図２７に示される分波器２００Ｅは、いずれも、分波器１００Ａと分波器２００Ａの構成が組み合わされた構成である。
【０１００】
具体的には、分波器２００Ｄにおいては、フィルタ回路１０に接続されるショートスタブ３１と、フィルタ回路１１に接続されるショートスタブ３３とが、いずれも１つのオープンスタブ３０と磁気的に結合されている。他方、分波器２００Ｅは、２つのオープンスタブ３０Ａ，３０Ｂを備える。そして、フィルタ回路１０に接続されるショートスタブ３１と、フィルタ回路１１に接続されるショートスタブ３３とが、それぞれ、オープンスタブ３０Ａ，３０Ｂと磁気的に結合されている。なお、オープンスタブ３０及びショートスタブ３１，３３の具体的な接続の構成については、上述の実施形態と同様とすることができるため、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
上述の構成により、分波器２００Ｄ，２００Ｅは、スタブ３０（３０Ａ，３０Ｂ），３１，３３を備えない構成に比べて、フィルタ回路１０からフィルタ回路１１に漏れ出る信号と、フィルタ回路１１からフィルタ回路１０に漏れ出る信号をいずれも抑制することができる。従って、分波器２００Ｄ，２００Ｅは、フィルタ回路１０，１１間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１０２】
なお、図２６及び図２７では、各分波器が備えるオープンスタブとショートスタブの組み合わせが２つである例が示されているが、分波器が備える当該組み合わせは３つ以上であってもよい。
【０１０３】
ここまで述べた分波器１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅは、いずれも、送信信号と受信信号とを周波数に応じて分けるフィルタ回路が想定されていた。すなわち、携帯電話において、送信と受信で異なる周波数の信号を用いるＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式が想定されていた。他方、携帯電話においては、送信と受信を時間によって区切りながら同一の周波数帯域の信号を用いるＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式も適用され得る。そこで、次に図２８を参照しつつ、これらのＦＤＤ方式とＴＤＤ方式が同時に用いられる場合に、相互のフィルタ回路間の漏出を抑制する構成（第８実施形態）について説明する。
【０１０４】
図２８は、本発明の第８実施形態に係るフロントエンド回路の構成を概念的に示す図である。図２８に示されるフロントエンド回路３００Ａは、ＦＤＤ用回路３１０、ＴＤＤ用回路３２０、スイッチ回路７１、オープンスタブ３６及びショートスタブ３７を備える。
【０１０５】
ＦＤＤ用回路３１０は、図１に示される分波器１００Ａの構成を含む回路である。すなわち、フィルタ回路１０（第１フィルタ回路）は、送信側端子２２（第１端子）から共通端子２１に所定の周波数帯域の送信信号Ｔｘ１（第１送信信号）を通過させる。フィルタ回路１１（第２フィルタ回路）は、共通端子２１から受信側端子２３（第２端子）に当該周波数帯域の受信信号Ｒｘ１（第１受信信号）を通過させる。本実施形態において、共通端子２１は、スイッチ回路７１の一方の出力端に接続される。
【０１０６】
ＴＤＤ用回路３２０は、フィルタ回路１２と端子９０，９１を含む。フィルタ回路１２（第３フィルタ回路）は、送受信側の端子９０（第３端子）とアンテナ側の端子９１（第４端子）との間において、所定の周波数帯域の送信信号Ｔｘ２（第２送信信号）及び受信信号Ｒｘ２（第２受信信号）を通過させる周波数特性を有する。フィルタ回路１２には、時間に応じて送信信号Ｔｘ２又は受信信号Ｒｘ２のいずれか一方が供給される。端子９１はスイッチ回路７１の他方の出力端に接続される。
【０１０７】
なお、フィルタ回路１２は、上述のフィルタ回路１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ〜１１Ｃ等と同様に１つ又は複数の共振子を備えるが、具体的な構成については当該上述のフィルタ回路と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
スイッチ回路７１は、１入力２出力のスイッチである。スイッチ回路７１の入力端はアンテナ端子２０に接続され、出力端の一方はＦＤＤ用回路３１０に接続され、出力端の他方はＴＤＤ用回路３２０に接続される。これにより、スイッチ回路７１は、フロントエンド回路３００Ａの外部から供給される制御信号に応じて、ＦＤＤ用回路３１０とＴＤＤ用回路３２０のいずれか一方をアンテナ端子２０に接続するか、双方を同時にアンテナ端子２０に接続する。スイッチ回路７１がＦＤＤ用回路３１０とＴＤＤ用回路３２０の双方を同時にアンテナ端子２０に接続した場合、フロントエンド回路３００Ａは、ＦＤＤ方式での通信とＴＤＤ方式での通信を同時に行うキャリアアグリゲーションに対応する。
【０１０９】
オープンスタブ３６（第１配線）は、一端が端子９１とスイッチ回路７１との間に接続され、他端が開放される。
【０１１０】
ショートスタブ３７（第２配線）は、一端がフィルタ回路１２に備えられた共振子（不図示）に接続され、他端が接地される。オープンスタブ３６とショートスタブ３７とは、磁気的に結合されている。
【０１１１】
上述の構成においても、フロントエンド回路３００Ａは、分波器１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅと同様に、スタブ３６，３７を備えない構成に比べて、ＴＤＤ用回路３２０側のフィルタ回路１２の通過周波数帯域外の信号の減衰量を上昇させることができる。従って、フロントエンド回路３００Ａは、ＦＤＤ用回路３１０とＴＤＤ用回路３２０との間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１１２】
なお、図２８においては、ＴＤＤ用回路３２０の側にスタブ３６，３７が備えられているが、これに代えて、ＦＤＤ用回路３１０の側のフィルタ回路１０やフィルタ回路１１にスタブが備えられていてもよい。あるいは、図２６及び図２７に示されるように、ＴＤＤ用回路３２０及びＦＤＤ用回路３１０の双方にスタブが備えられていてもよい。
【０１１３】
また、図２８においては、フロントエンド回路３００ＡがＦＤＤ用回路３１０とＴＤＤ用回路３２０を１つずつ備えた構成が示されているが、フロントエンド回路が備えるＦＤＤ用回路とＴＤＤ用回路の個数はこれに限られず、いずれも２つ以上備えていてもよい。
【０１１４】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。分波器１００Ａ〜１００Ｄは、フィルタ回路１０，１１と、一端が共通端子２１に接続され、他端が開放されたオープンスタブ３０と、一端がフィルタ回路１０における共振子４５に接続され、他端が接地されたショートスタブ３１と、を備え、オープンスタブ３０とショートスタブ３１が電磁的に結合される。これにより、フィルタ回路１０の通過周波数帯域外の周波数の信号がスタブ３１側に流れるため、スタブ３０，３１を備えない構成に比べて通過周波数帯域外の信号の減衰量が上昇する。従って、分波器１００Ａ〜１００Ｄは、配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１１５】
また、分波器２００Ａ〜２００Ｅは、フィルタ回路１０，１１と、一端が共通端子２１に接続され、他端が開放されたオープンスタブ３０と、一端がフィルタ回路１１における共振子８６に接続され、他端が接地されたショートスタブ３３と、を備え、オープンスタブ３０とショートスタブ３３が電磁的に結合される。これにより、フィルタ回路１１の通過周波数帯域外の周波数の信号がスタブ３３側に流れるため、スタブ３０，３３を備えない構成に比べて通過周波数帯域外の信号の減衰量が上昇する。従って、分波器２００Ａ〜２００Ｅは、配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１１６】
また、分波器１００Ｂ，２００Ｂにおいては、フィルタ回路１０Ｂ，１１Ｂがショートスタブ３２，３４をさらに備える。これにより、フィルタ回路１０Ｂ，１１Ｂの通過周波数帯域外の周波数の信号をさらに減衰させることができる。従って、分波器１００Ｂ，２００Ｂは、分波器１００Ａ，２００Ａに比べてアイソレーション特性をさらに向上させることができる。
【０１１７】
また、分波器１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅでは、オープンスタブ３０とショートスタブ３１，３３がそれぞれ多層基板の異なる層に形成され、両スタブの少なくとも一部が重なるように形成されていてもよい。これにより、オープンスタブ３０とショートスタブ３１，３３が磁気的に結合されることとなる。
【０１１８】
また、分波器１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅでは、オープンスタブ３０とショートスタブ３１，３３がそれぞれ多層基板の同一層に形成され、両スタブの少なくとも一部が略平行に隣接して形成されていてもよい。これにより、オープンスタブ３０とショートスタブ３１，３３が磁気的に結合されることとなる。
【０１１９】
また、分波器１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅが備える各スタブは、特に限定されないが、集中定数素子により構成されていてもよい。
【０１２０】
また、フロントエンド回路３００Ａは、フィルタ回路１０〜１２と、一端が端子９１に接続され、他端が開放されたオープンスタブ３６と、一端がフィルタ回路１２における共振子に接続され、他端が接地されたショートスタブ３７と、を備え、オープンスタブ３６とショートスタブ３７が電磁的に結合される。これにより、フィルタ回路１２の通過周波数帯域外の周波数の信号がスタブ３７側に流れるため、スタブ３６，３７を備えない構成に比べて通過周波数帯域外の信号の減衰量が上昇する。従って、フロントエンド回路３００Ａは、配線の配置の自由度を上げつつ、複数のフィルタ間のアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１２１】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【０１２２】
例えば、上記の実施形態においては、共通端子２１や端子９１に接続されたスタブがオープンスタブであり、フィルタ回路が備える共振子に接続されたスタブがショートスタブである例が示されているが、スタブの構成はこれに限られない。例えば、共通端子２１や端子９１に接続されたスタブがショートスタブであり、共振子に接続されたスタブがオープンスタブであってもよい。
【０１２３】
また、上記の実施形態においてはいずれも、オープンスタブとショートスタブが電磁誘導により磁界結合された例が示されているが、磁界結合に代えて電界結合されていてもよい。具体的には、例えば、多層基板においてオープンスタブとショートスタブを構成する金属層の面積を拡張することにより、接合容量を形成することができる。このように、オープンスタブとショートスタブの電磁的な結合は、磁界結合又は電界結合、もしくはこれらの組み合わせとすることができる。
【０１２４】
また、上述の各実施形態はそれぞれ組み合わされて構成されていてもよい。例えば、図２１及び図２３に示されるようなオープンスタブが分岐点を有する構成が、分波器１００Ａ〜１００Ｄ、分波器２００Ａ，２００Ｄ，２００Ｅ又はフロントエンド回路３００Ａに適用されてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１００Ａ〜１００Ｄ，２００Ａ〜２００Ｅ…分波器、３００Ａ…フロントエンド回路、１０〜１２…フィルタ回路、２０…アンテナ端子、２１…共通端子、２２…送信側端子、２３…受信側端子、２４〜２８…端子、３０，３６…スタブ（オープンスタブ）、３１〜３５，３７…スタブ（ショートスタブ）、４１〜４７…共振子、５０…モジュール基板、５０Ａ〜５０Ｎ…多層基板、５１，５２…内層、５３…表層、６０…整合回路、７０，７１…スイッチ回路、８０〜８６…共振子、９０，９１…端子、Ｌ１，Ｌ２…線路
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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