(57)【要約】【解決手段】例えばダイプレクサ等の、マルチプレクサが示される。このマルチプレクサは、所定の周波数範囲（例えば２４００ＭＨｚ〜４９００ＭＨｚ）内の複数の周波数帯域において通信可能な通信システムにおいて用いることができる。この通信システムは、携帯電話システムによって使用される信号からの大きな干渉を受けることなく、例えば無線ＬＡＮのようなネットワーク上で動作可能である。前記マルチプレクサは、集中インダクタと集中キャパシタを用いて構成されたバンドパスフィルタを有する複数のチャネルを含んでいてもよい。これらのチャネルの少なくとも１つにおいて、バンドパスフィルタは、少なくとも１つのローパスフィルタを少なくとも１つのハイパスフィルタと組み合わせることによって構成してもよい。
2008527808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサであって、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第１の出力信号を通過させるための出力端とを有すると共に、少なくともローパスフィルタとハイパスフィルタとを備えた第１のバンドパスフィルタと、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第２の出力信号を通過させるための出力端とを有する第２のバンドパスフィルタとを備えたことを特徴とするマルチプレクサ。
【請求項２】
前記第１の周波数帯域は、周波数スペクトルにおいて、前記第２の周波数帯域より低いことを特徴とする請求項１記載のマルチプレクサ。
【請求項３】
前記ローパスフィルタは前記ハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項２記載のマルチプレクサ。
【請求項４】
前記第１のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第１のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記ローパスフィルタは前記ハイパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項３記載のマルチプレクサ。
【請求項５】
前記第１の周波数帯域は、周波数スペクトルにおいて、前記第２の周波数帯域より高いことを特徴とする請求項１記載のマルチプレクサ。
【請求項６】
前記ローパスフィルタは前記ハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項５記載のマルチプレクサ。
【請求項７】
前記第１のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第１のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記ハイパスフィルタは前記ローパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項６記載のマルチプレクサ。
【請求項８】
前記第２のバンドパスフィルタは、ローパスフィルタとハイパスフィルタを含まないことを特徴とする請求項１記載のマルチプレクサ。
【請求項９】
前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域は、ネットワーク上で使用するための周波数帯域を備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチプレクサ。
【請求項１０】
前記ネットワークは、無線ローカルエリアネットワークによって構成されることを特徴とする請求項９記載のマルチプレクサ。
【請求項１１】
前記第１のバンドパスフィルタと前記第２のバンドパスフィルタは、少なくとも複数の集中インダクタと複数の集中キャパシタとを形成するように適合された複数の材料層によって形成されることを特徴とする請求項１記載のマルチプレクサ。
【請求項１２】
入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサであって、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第１の出力信号を通過させるための出力端とを有すると共に、少なくとも第１のローパスフィルタと第１のハイパスフィルタとを備えた第１のバンドパスフィルタと、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第２の出力信号を通過させるための出力端とを有すると共に、少なくとも第２のローパスフィルタと第２のハイパスフィルタとを備えた第２のバンドパスフィルタとを備えたことを特徴とするマルチプレクサ。
【請求項１３】
前記第１の周波数帯域は、周波数スペクトルにおいて、前記第２の周波数帯域より低いことを特徴とする請求項１２記載のマルチプレクサ。
【請求項１４】
前記第１のローパスフィルタは前記第１のハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項１３記載のマルチプレクサ。
【請求項１５】
前記第１のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第１のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記第１のローパスフィルタは前記第１のハイパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項１４記載のマルチプレクサ。
【請求項１６】
更に、少なくとも第１の追加のハイパスフィルタを含むことを特徴とする請求項１５記載のマルチプレクサ。
【請求項１７】
前記第１のハイパスフィルタは前記少なくとも第１の追加のハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項１６記載のマルチプレクサ。
【請求項１８】
前記第１のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第１のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記第１のローパスフィルタは前記少なくとも第１の追加のハイパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項１７記載のマルチプレクサ。
【請求項１９】
前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域は、ネットワーク上で使用するための周波数帯域を備えたことを特徴とする請求項１８記載のマルチプレクサ。
【請求項２０】
前記ネットワークは、無線ローカルエリアネットワークによって構成されることを特徴とする請求項１９記載のマルチプレクサ。
【請求項２１】
前記第１のバンドパスフィルタと前記第２のバンドパスフィルタは、少なくとも複数の集中インダクタと複数の集中キャパシタとを形成するように適合された複数の材料層によって形成されることを特徴とする請求項１８記載のマルチプレクサ。
【請求項２２】
前記第２のローパスフィルタは前記第２のハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項１３記載のマルチプレクサ。
【請求項２３】
前記第２のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第２のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記第２のハイパスフィルタは前記第２のローパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項２２記載のマルチプレクサ。
【請求項２４】
更に、少なくとも第２の追加のハイパスフィルタを含むことを特徴とする請求項２３記載のマルチプレクサ。
【請求項２５】
前記第２のハイパスフィルタは前記少なくとも第２の追加のハイパスフィルタに直列に結合されていることを特徴とする請求項２４記載のマルチプレクサ。
【請求項２６】
前記第２のバンドパスフィルタの前記入力端から前記第２のバンドパスフィルタの前記出力端への通過方向に見て、前記少なくとも第２の追加のハイパスフィルタは前記第２のローパスフィルタの手前に位置することを特徴とする請求項２５記載のマルチプレクサ。
【請求項２７】
前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域は、ネットワーク上で使用するための周波数帯域を備えたことを特徴とする請求項２６記載のマルチプレクサ。
【請求項２８】
前記ネットワークは、無線ローカルエリアネットワークによって構成されることを特徴とする請求項２７記載のマルチプレクサ。
【請求項２９】
前記第１のバンドパスフィルタと前記第２のバンドパスフィルタは、少なくとも複数の集中インダクタと複数の集中キャパシタとを形成するように適合された複数の材料層によって形成されることを特徴とする請求項２６記載のマルチプレクサ。
【請求項３０】
アンテナと、
アンテナから入力信号を受信するように結合されると共に、前記入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサを含んだ通信装置
とを備えた通信システムであって、
前記マルチプレクサは、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第１の出力信号を通過させて前記通信装置の第１の部分に到達させるための出力端とを有すると共に、少なくともローパスフィルタとハイパスフィルタとを備えた第１のバンドパスフィルタと、
前記入力信号を受信するための入力端と、前記第２の出力信号を通過させて前記通信装置の第２の部分に到達させるための出力端とを有する第２のバンドパスフィルタとを備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項３１】
前記第２のバンドパスフィルタは、少なくともローパスフィルタとハイパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項３０記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチプレクサを用いたシステムに関し、特に、バンドパスフィルタ構造を有するマルチプレクサを用いたシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、下記の括弧内の用語は以下のように定義される。
（ａ）「バンドパスフィルタ」は、所定の周波数帯域内の周波数における信号を通過させ、この所定の周波数帯域より高域の周波数における信号およびこの所定の周波数帯域より低域の周波数における信号を阻止することのできるフィルタを指す。
（ｂ）「ダイプレクサ」は、信号分離装置および／または信号合成装置として用いることのできる、３ポートの周波数依存型装置を指す。
（ｃ）「ハイパスフィルタ」は、所定の周波数より高域の周波数における信号を通過させ、この所定の周波数より低域の周波数における信号を阻止することのできるフィルタを指す。
（ｄ）「ローパスフィルタ」は、所定の周波数より低域の周波数における信号を通過させ、この所定の周波数より高域の周波数における信号を阻止することのできるフィルタを指す。
（ｅ）「マルチプレクサ」は、信号分離装置および／または信号合成装置として用いることのできる、マルチポートの周波数依存型装置を指す。
（ｆ）「トリプレクサ」は、信号分離装置および／または信号合成装置として用いることのできる、４ポートの周波数依存型装置を指す。
【０００３】
今日、種々の通信システムが複数の周波数帯域において動作可能である。例えば、携帯電話機は、ＥＧＳＭ（Extended Global System for Mobile Communications）システムやＤＣＳ（Digital Cellular System）システムにおいて動作可能な電話機用に規定された各種帯域等の複数の周波数帯域において動作可能である。複数の周波数帯域（例えば２つの周波数帯域）において動作可能な通信システムは、ダイプレクサを用いることにより、（１）入力された信号を、通信システムにおいて使用するために複数の周波数帯域の信号に分離し、および／または（２）通信システムによる送信のため、複数の周波数帯域からの信号を合成することができる。
【０００４】
図１Ａは、先行技術のダイプレクサ１０のブロック図を示す。ダイプレクサ１０は、ローパスフィルタ１２とハイパスフィルタ１４を含み、ローパス・ハイパス・フィルタ構造を採用したものであると特徴付けることができる。ローパスフィルタ１２の一方の端子は、端子１６に結合され、ローパスフィルタ１２の他方の端子は、端子１８に結合されている。同様に、ハイパスフィルタ１４の一方の端子は、端子１６に結合され、ハイパスフィルタ１４の他方の端子は、端子２０に結合されている。ダイプレクサ１０を用いた通信システム（図示せず）は、端子１６に結合されたアンテナ（図示せず）と、端子１８および／または端子２０に結合された、例えば受信回路および／または送信回路のような信号処理回路（図示せず）とを含んでいてもよい。
【０００５】
動作時、ダイプレクサ１０を用いた通信システムは、例えば、周波数ｆ１を含む１つの周波数帯域における信号と、周波数ｆ２を含む他の周波数帯域における信号といったような、複数の周波数帯域における信号を、アンテナを介して受信することができる。ダイプレクサ１０は、これらの信号を受信し、ローパスフィルタ１２とハイパスフィルタ１４とに入力することができる。図１Ｂに示すように、ローパスフィルタ１２は、周波数ｆ１を含むローパス周波数帯域における信号を通過させて端子１８に到達させることができる。また、図１Ｂは、ハイパスフィルタ１４が、周波数ｆ２を含むハイパス周波数帯域における信号を通過させて端子２０に到達させることができることも示している。端子１８，２０において分離された信号は、端子１８および／または端子２０に結合された、例えば受信回路および／または送信回路といった通信システムの信号処理回路において用いることができる。あるいは、通信システムの信号処理回路は、端子１８，２０における信号をローパスフィルタ１２とハイパスフィルタ２０とにそれぞれ供給して、通信システムによって送信するために端子１６において合成信号を生成してもよい。
【０００６】
ダイプレクサ１０のローパス・ハイパス・フィルタ構造に関する問題の１つは、ローパスフィルタ１２および／またはハイパスフィルタ１４によって、望まない周波数帯域における信号が通過させられる可能性があることである。例えば、図１Ｂを参照すると、周波数ｆ１周辺の所望の周波数帯域は、ローパスフィルタ１２によって通過させられる周波数の全範囲よりも狭い周波数範囲から成る可能性がある。ローパスフィルタ１２によって通過させられる周波数の信号のうち、周波数ｆ１周辺の所望の周波数帯域外のものは、通信システムの望ましい動作に干渉するおそれがある。同様に、周波数ｆ２周辺の所望の周波数帯域は、ハイパスフィルタ１４によって通過させられる周波数の全範囲よりも狭い周波数範囲から成る可能性があり、ハイパスフィルタ１４によって通過させられる周波数の信号のうち、周波数ｆ２周辺の所望の周波数帯域外のものも、通信システムの望ましい動作に干渉するおそれがある。
【０００７】
ダイプレクサ１０に関して上述したような、起こりうる干渉の問題に対処するため、通信システムにおいて、図２Ａに示すようなダイプレクサ２２が用いられることがある。ダイプレクサ２２はバンドパスフィルタ２４とバンドパスフィルタ２６とを含み、バンドパス・バンドパス・フィルタ構造を採用したものであると特徴付けることができる。バンドパスフィルタ２４の一方の端子は、端子２８に結合され、バンドパスフィルタ２４の他方の端子は、端子３０に結合されている。同様に、バンドパスフィルタ２６の一方の端子は、端子２８に結合され、バンドパスフィルタ２６の他方の端子は、端子３２に結合されている。ダイプレクサ２２を用いた通信システム（図示せず）は、端子２８に結合されたアンテナ（図示せず）と、端子３０および／または端子３２に結合された、例えば受信回路および／または送信回路といったような信号処理回路（図示せず）とを含んでいてもよい。
【０００８】
動作時、ダイプレクサ２２を用いた通信システムは、例えば、周波数ｆ１を含む１つの周波数帯域における信号と、周波数ｆ２を含む他の周波数帯域における信号といったような、複数の周波数帯域における信号を、アンテナを介して受信することができる。ダイプレクサ２２は、これらの信号を受信し、バンドパスフィルタ２４とバンドパスフィルタ２６とに入力することができる。図２Ｂに示すように、バンドパスフィルタ２４は、周波数ｆ１を含む通過周波数帯域における信号を通過させて端子３０に到達させることができる。また、図２Ｂは、バンドパスフィルタ２６が、周波数ｆ２を含むバンドパス周波数帯域における信号を通過させて端子３２に到達させることができることも示している。端子３０，３２における分離された信号は、端子３０および／または端子３２に結合された、例えば受信回路および／または送信回路といったような、通信システムの信号処理回路において用いることができる。あるいは、通信システムの信号処理回路は、端子３０，３２における信号をバンドパスフィルタ２４とバンドパスフィルタ２６とにそれぞれ供給して、通信システムによって送信するために端子２８において合成信号を生成してもよい。
【０００９】
米国特許第６，３０４，１５６号（以下、「１５６特許」と記す）および第６，４１４，５６７号（以下、「５６７特許」と記す）は、ダイプレクサ２２と類似の、デュプレクサにおけるバンドパス・バンドパス・フィルタ構造を開示している。
【００１０】
１５６特許に関し、図３９は送信フィルタ５０１と受信フィルタ５０２とを含むデュプレクサ５００の回路図を示している。送信フィルタ５０１は、４分の１波長より短いフロントエンド短絡送信線によって構成されるストリップ線路共振器５１１，５１２，５１３を含んでいる。ストリップ線路共振器５１１，５１２，５１３は、電磁界によって互いに結合されており、バンドパス特性が実現される。受信フィルタ５０２は、同様に４分の１波長より短いフロントエンド短絡送信線によって構成されるストリップ線路共振器５２１，５２２，５２３を含んでいる。ストリップ線路共振器５２１，５２２，５２３も、電磁界によって互いに結合されており、バンドパス特性が実現される。
【００１１】
５６７特許に関し、図３はデュプレクサ４１の電気回路を示している。デュプレクサ４１は、結合キャパシタＣｓ１，Ｃｓ２を介して互いに電気的に結合されて３段構成のバンドパスフィルタＢＰＦ１を構成する共振器Ｑ１〜Ｑ３を含んでいる。また、デュプレクサ４１は、結合キャパシタＣｓ３，Ｃｓ４を介して互いに電気的に結合されて３段構成のバンドパスフィルタＢＰＦ２を構成する共振器Ｑ４〜Ｑ６を含んでいる。
【００１２】
１５６特許および５６７特許のデュプレクサにおけるバンドパス・バンドパス・フィルタ構造は、少なくとも以下の短所を有する。第１に、デュプレクサを形成するためにバンドパスフィルタ同士を結合する際、各バンドパスフィルタにおいて所望の動作性能が得られるようにフィルタのインピーダンスを適切に整合することが困難である。例えば、先行技術のデュプレクサは、１つのバンドパスフィルタのチャネルに対し、他のチャネルの通過帯域における短絡的インピーダンスを有する可能性がある。その結果、バンドパス・バンドパス・フィルタ構造を用いた従来のデュプレクサにおいてしばしば見受けられるインピーダンス不整合によって、通過帯域性能が劣化する可能性がある。第２に、所望の減衰パターンを得るためにバンドパスフィルタにおける１つの極を調節することは、同時に、減衰パターンの別の部分を望ましくない方法で変更しない限り困難である。その理由は、バンドパスフィルタにおける１つの極を調節するということは、バンドパスフィルタにおける他の１つ以上の極をも動かすことになりがちであり、それによって、バンドパスフィルタの減衰パターンが望ましくない方式で変更させられることになりがちだからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、従来技術の上記の問題および他の問題を克服できるマルチプレクサが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施の形態によれば、入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサが開示される。このマルチプレクサは、入力信号を受信するための入力端と、第１の出力信号を通過させるための出力端とを有する第１のバンドパスフィルタを備え、第１のバンドパスフィルタは少なくともローパスフィルタとハイパスフィルタとを備え、マルチプレクサは更に、入力信号を受信するための入力端と、第２の出力信号を通過させるための出力端とを有する第２のバンドパスフィルタを備えている。
【００１５】
本発明の他の実施の形態によれば、入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサが開示される。このマルチプレクサは、入力信号を受信するための入力端と、第１の出力信号を通過させるための出力端とを有する第１のバンドパスフィルタを備え、第１のバンドパスフィルタは少なくとも第１のローパスフィルタと第１のハイパスフィルタとを備え、マルチプレクサは更に、入力信号を受信するための入力端と、第２の出力信号を通過させるための出力端とを有する第２のバンドパスフィルタを備え、第２のバンドパスフィルタは少なくとも第２のローパスフィルタと第２のハイパスフィルタとを備えている。
【００１６】
本発明の更なる実施の形態によれば、アンテナと、アンテナから入力信号を受信するように結合された通信装置とを備えた通信システムが開示される。通信装置は、入力信号を少なくとも、第１の周波数帯域における第１の出力信号と、第２の周波数帯域における第２の出力信号とに分離するためのマルチプレクサを含み、マルチプレクサは、入力信号を受信するための入力端と、第１の出力信号を通過させて通信装置の第１の部分に到達させるための出力端とを有する第１のバンドパスフィルタを備え、第１のバンドパスフィルタは少なくともローパスフィルタとハイパスフィルタとを備え、マルチプレクサは更に、入力信号を受信するための入力端と、第２の出力信号を通過させて通信装置の第２の部分に到達させるための出力端とを有する第２のバンドパスフィルタを備えている。
【００１７】
本発明のその他の目的と利点は、一部は以下の記述の中で説明され、また一部は以下の記述により自明であるか、もしくは本発明の実施によって理解されるであろう。本発明の目的と利点は、添付の特許請求の範囲において具体的に示された要素および組み合わせによって認識され且つ達成されるであろう。
【００１８】
これまでの全般的な記述と以下の詳細な記述は、いずれも専ら例示と説明のためのものであり、特許請求の範囲に記載の本発明を限定するものではない。
【００１９】
本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成する付属図面は、本発明のいくつかの実施の形態を示しており、本明細書の記述と共に、本発明の原理を説明するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の典型的な実施の形態を詳細に説明する。これらの実施の形態の例は付属図面に図示されている。図中、可能な限り、同一または類似の部材には同一の符号を用いている。
【００２１】
図３は、本発明に合致するシステムおよび方法に従う通信システム３４の一実施形態のブロック図である。システム３４は、複数の周波数帯域において任意の種類の情報を伝達できるよう、信号を受信および／または送信するための任意の構造を備えることができる。システム３４は、例えば、通信装置３６に結合されたアンテナ３８を含んでいてもよい。
【００２２】
アンテナ３８は、通信装置３６のために信号を受信し、および／または通信装置３６からの信号を送信するため、１つまたは複数のアンテナといったような任意の構造を備えることができる。
【００２３】
通信装置３６は、複数の周波数帯域において任意の種類の情報を伝達できるよう、信号を受信および／または送信するための任意の構造を備えることができ、この構造は１つ以上の装置を含んでいてもよい。通信装置３６は、マルチプレクサ４０を含んでいてもよく、マルチプレクサ４０は通信装置回路４２に結合されていてもよい。マルチプレクサは、信号の分離装置および／または合成装置として用いることのできる、例えばダイプレクサやトリプレクサ等といったマルチポートの周波数依存型装置によって構成されていてもよい。通信装置回路４２は、複数の周波数帯域において任意の種類の情報を伝達できるよう、信号を受信および／または送信するため、マルチプレクサ４０と連係して動作可能な任意の構造を備えることができる。
【００２４】
好ましい実施の形態において、通信システム３４は、所定の周波数範囲内（例えば２４００ＭＨｚ〜５９００ＭＨｚ）の複数の周波数帯域における複数のチャネルを用いて、例えば無線ＬＡＮ等のネットワーク上で情報を伝達するために用いることができる。例えば、第１の通信チャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１．Ｂ／Ｇによって規定される周波数、すなわち、２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚを用いることができる（このチャネルは、以下２Ｇチャネルと称する）。第２の通信チャネルは、ＩＥＥＥ８０２．１１Ａによって規定される周波数、すなわち、４９００ＭＨｚ〜５９００ＭＨｚを用いることができる（このチャネルは、以下５Ｇチャネルと称する）。
【００２５】
好ましい実施の形態の変形例において、通信システム３４は、携帯電話機によって使用される信号の下で動作させることができる。例えば、通信システム３４は、ＰＣＳ（Personal Communications Service）システム（すなわち１９９０ＭＨｚ）において動作可能な携帯電話機によって使用される信号の下で動作させることができる。従って、この好ましい実施の形態の変形例において、通信システム３４の２Ｇチャネルは、例えば、５Ｇチャネル、すなわち４９００ＭＨｚ〜５９００ＭＨｚの信号に加え、ＰＣＳ帯域、すなわち１９９０ＭＨｚの信号のような、携帯電話機によって使用される信号を減衰させることが可能である。
【００２６】
図４は、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システム３４によって用いられるマルチプレクサ４０の一実施形態を示すブロック図である。マルチプレクサ４０は、信号の分離装置および／または合成装置として用いることのできる、例えばダイプレクサやトリプレクサ等といったマルチポートの周波数依存型装置によって構成されていてもよい。マルチプレクサ４０は、（ｎは１以上の整数）周波数ｆ１ないしｆ（n+1）（ｎは１以上の整数）を含む信号を受信および／または送信するための端子４８を含んでいてもよい。なお、周波数ｆ１は周波数ｆ（n+1）より低くてもよい。また、マルチプレクサ４０は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信するための端子４４と、周波数ｆ（n+1）を含む信号を受信および／または送信するための端子４６も含んでいてもよい。
【００２７】
好ましい実施の形態において、マルチプレクサ４０は、３つの端子４４〜４８を有するダイプレクサによって構成されていてもよい。マルチプレクサ４０がダイプレクサである実施形態において、端子４８は、周波数ｆ１ないしｆ２（周波数ｆ１は周波数ｆ２より低くてもよい）を含む信号を受信および／または送信することができる。端子４４は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信することができ、端子４６は、周波数ｆ２を含む信号を受信および／または送信することができる。簡略化のため、図５ないし図８に示すマルチプレクサ４０の各実施形態はダイプレクサとなっているが、マルチプレクサ４０は、これらダイプレクサの実施形態に示されている３つの端子４４〜４８よりも多くの端子を含んでいてもよい。
【００２８】
図５ないし図８に示すマルチプレクサ４０の実施形態はそれぞれ、バンドパス・バンドパス・フィルタ構造を用いてもよい。すなわち、各ダイプレクサの実施形態における各チャネルは、バンドパスフィルタを用いてもよい。図５ないし図８に示すダイプレクサの実施形態において、集中キャパシタと集中インダクタを用いて各バンドパスフィルタを構成してもよい。バンドパスフィルタは、１つ以上のローパスフィルタを１つ以上のハイパスフィルタと組み合わせることによって構成してもよいし、あるいは、１つ以上のローパスフィルタを１つ以上のハイパスフィルタと組み合わせることによって構成されていないバンドパスフィルタを用いて構成してもよい。各バンドパスフィルタは、集中インダクタと集中キャパシタを形成するように適合された複数の材料層によってバンドパスフィルタを形成することを含む、任意の公知の作製方法を用いて作製することができる。
【００２９】
図５Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システム３４によって用いられる一実施形態のダイプレクサ４０Ａを示すブロック図である。ダイプレクサ４０Ａは、３つの端子４４〜４８を含んでいてもよい。端子４８は、周波数ｆ１ないしｆ２（周波数ｆ１は周波数ｆ２より低くてもよい）を含む信号を受信および／または送信することができる。端子４４は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信することができ、端子４６は、周波数ｆ２を含む信号を受信および／または送信することができる。
【００３０】
ダイプレクサ４０Ａは、端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ａは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、バンドパスフィルタ５０を用いて周波数ｆ１における信号を通過させて端子４４へ到達させることができる。また、第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ａは、端子４４から周波数ｆ１を含む信号を受信することができ、バンドパスフィルタ５０を用いて周波数ｆ１を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。
【００３１】
ダイプレクサ４０Ａは、更に、端子４８と４６の間の第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ａは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、ハイパスフィルタ５２とローパスフィルタ５４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２における信号を通過させて端子４６へ到達させることができる。また、第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ａは、端子４６から周波数ｆ２を含む信号を受信することができ、ハイパスフィルタ５２とローパスフィルタ５４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第２のチャネルにおいてハイパスフィルタ５２とローパスフィルタ５４とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ハイパスフィルタ５２は、第１のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。
【００３２】
図５Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図５Ａに示したダイプレクサ４０Ａを含む電気回路図である。入力負荷ＲINは、端子４８からグランドに接続されてもよい。入力負荷ＲINは、図３に示すように、通信システム３４における１つまたは複数のアンテナ３８を代表することができる。１つの出力負荷ＲOUTは、端子４４からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTは、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。もう１つの出力負荷ＲOUTは、端子４６からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTも、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。
【００３３】
端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）に関しては、インダクタＬ０が端子４８とバンドパスフィルタ５０との間に結合されていてもよい。インダクタＬ０のインダクタンスの値は、バンドパスフィルタ５０と、端子４８，４４間の第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）との間に所望のインピーダンス整合が得られるように選択することができる。
【００３４】
更に、第１のチャネルに関して、バンドパスフィルタ５０は、キャパシタＣ５と、一対のキャパシタＣ６と、キャパシタＣ７と、インダクタＬ５と、一対のインダクタＬ６とを備えていてもよい。キャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７のキャパシタンスの値およびインダクタＬ５，Ｌ６のインダクタンスの値は、所望のバンドパスフィルタ性能を有するバンドパスフィルタ５０を構成できるように選択することができる。一対のキャパシタＣ６の一方は、ノード５１とグランドとの間に結合されてもよい。一対のキャパシタＣ６の他方は、ノード５３とグランドとの間に結合されてもよい。同様に、一対のインダクタＬ６の一方は、ノード５１とグランドとの間に結合されてもよい。一対のインダクタＬ６の他方は、ノード５３とグランドとの間に結合されてもよい。インダクタＬ５とキャパシタＣ５は、ノード５１，５３間において並列に結合されてもよい。キャパシタＣ７は、ノード５３と端子４４との間に結合されてもよい。
【００３５】
第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）に関しては、端子４８と４６の間において、ハイパスフィルタ５２はローパスフィルタ５４に結合されていてもよい。ハイパスフィルタ５２は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびインダクタＬ１を備えていてもよい。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３のキャパシタンスの値およびインダクタＬ１のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ５２を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ２は、端子４８とノード５５との間に結合されてもよい。インダクタＬ１とキャパシタＣ１は、ノード５５とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ３は、ノード５５とローパスフィルタ５４との間に結合されてもよい。
【００３６】
ローパスフィルタ５４は、キャパシタＣ４およびインダクタＬ２，Ｌ３，Ｌ４を備えていてもよい。キャパシタＣ４のキャパシタンスの値およびインダクタＬ２，Ｌ３，Ｌ４のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ５４を構成できるように選択することができる。インダクタＬ２は、ハイパスフィルタ５２とノード５７との間に結合されてもよい。インダクタＬ４とキャパシタＣ４は、ノード５７とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ３は、ノード５７と端子４６との間に結合されてもよい。
【００３７】
図６Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システム３４によって用いられる他の実施形態のダイプレクサ４０Ｂを示すブロック図である。ダイプレクサ４０Ｂは、３つの端子４４〜４８を含んでいてもよい。端子４８は、周波数ｆ１ないしｆ２（周波数ｆ１は周波数ｆ２より低くてもよい）を含む信号を受信および／または送信することができる。端子４４は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信することができ、端子４６は、周波数ｆ２を含む信号を受信および／または送信することができる。
【００３８】
ダイプレクサ４０Ｂは、端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｂは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ５６とハイパスフィルタ５８とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１における信号を通過させて端子４４へ到達させることができる。また、第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｂは、端子４４から周波数ｆ１を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ５６とハイパスフィルタ５８とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第１のチャネルにおいてローパスフィルタ５６とハイパスフィルタ５８とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ローパスフィルタ５６は、第２のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。
【００３９】
また、ダイプレクサ４０Ｂは、端子４８と４６の間の第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）も含んでいてもよい。第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｂは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、バンドパスフィルタ６０を用いて周波数ｆ２における信号を通過させて端子４６へ到達させることができる。また、第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｂは、端子４６から周波数ｆ２を含む信号を受信することができ、バンドパスフィルタ６０を用いて周波数ｆ２を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。
【００４０】
図６Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図６Ａに示したダイプレクサ４０Ｂを含む電気回路図である。入力負荷ＲINは、端子４８からグランドに接続されてもよい。入力負荷ＲINは、図３に示すように、通信システム３４における１つまたは複数のアンテナ３８を代表することができる。１つの出力負荷ＲOUTは、端子４４からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTは、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。もう１つの出力負荷ＲOUTは、端子４６からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTも、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。
【００４１】
端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）に関しては、ローパスフィルタ５６は、端子４８と４４の間において、ハイパスフィルタ５８に結合されていてもよい。ローパスフィルタ５６は、キャパシタＣ４およびインダクタＬ２，Ｌ３，Ｌ４を備えていてもよい。キャパシタＣ４のキャパシタンスの値およびインダクタＬ２，Ｌ３，Ｌ４のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ５６を構成できるように選択することができる。インダクタＬ２は、端子４８とノード６１との間に結合されてもよい。インダクタＬ４とキャパシタＣ４は、ノード６１とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ３は、ノード６１とハイパスフィルタ５８との間に結合されてもよい。
【００４２】
ハイパスフィルタ５８は、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびインダクタＬ１を備えていてもよい。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３のキャパシタンスの値およびインダクタＬ１のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ５８を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ２は、ローパスフィルタ５６とノード６３との間に結合されてもよい。インダクタＬ１とキャパシタＣ１は、ノード６３とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ３は、ノード６３と端子４４との間に結合されてもよい。
【００４３】
第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）に関しては、インダクタＬ０が端子４８とバンドパスフィルタ６０との間に結合されていてもよい。インダクタＬ０のインダクタンスの値は、バンドパスフィルタ６０と、端子４８，４４間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）との間に所望のインピーダンス整合が得られるように選択することができる。
【００４４】
更に、第２のチャネルに関して、バンドパスフィルタ６０は、キャパシタＣ５と、一対のキャパシタＣ６と、一対のキャパシタＣ７と、インダクタＬ５と、一対のインダクタＬ６とを備えていてもよい。キャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７のキャパシタンスの値およびインダクタＬ５，Ｌ６のインダクタンスの値は、所望のバンドパスフィルタ性能を有するバンドパスフィルタ６０を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ５は、ノード６５と端子４６との間に結合されてもよい。一対のキャパシタＣ６の一方は、ノード６５とノード６７との間に結合されてもよい。一対のキャパシタＣ６の他方は、ノード６９と端子４６との間に結合されてもよい。一対のキャパシタＣ７の一方は、ノード６７とグランドとの間に結合されてもよい。一対のキャパシタＣ７の他方は、ノード６９とグランドとの間に結合されてもよい。インダクタＬ５は、ノード６７とノード６９との間に結合されてもよい。一対のインダクタＬ６の一方は、ノード６７とグランドとの間に結合されてもよく、一対のインダクタＬ６の他方は、ノード６９とグランドとの間に結合されてもよい。
【００４５】
図７Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システム３４によって用いられる他の実施形態のダイプレクサ４０Ｃを示すブロック図である。ダイプレクサ４０Ｃは、３つの端子４４〜４８を含んでいてもよい。端子４８は、周波数ｆ１ないしｆ２（周波数ｆ１は周波数ｆ２より低くてもよい）を含む信号を受信および／または送信することができる。端子４４は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信することができ、端子４６は、周波数ｆ２を含む信号を受信および／または送信することができる。
【００４６】
ダイプレクサ４０Ｃは、端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｃは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ６２とハイパスフィルタ６４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１における信号を通過させて端子４４へ到達させることができる。また、第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｃは、端子４４から周波数ｆ１を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ６２とハイパスフィルタ６４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第１のチャネルにおいてローパスフィルタ６２とハイパスフィルタ６４とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ローパスフィルタ６２は、第２のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。
【００４７】
また、ダイプレクサ４０Ｃは、端子４８と４６の間の第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）も含んでいてもよい。第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｃは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、ハイパスフィルタ６６とローパスフィルタ６８とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２における信号を通過させて端子４６へ到達させることができる。また、第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｃは、端子４６から周波数ｆ２を含む信号を受信することができ、ハイパスフィルタ６６とローパスフィルタ６８とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第２のチャネルにおいてハイパスフィルタ６６とローパスフィルタ６８とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ハイパスフィルタ６６は、第１のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。
【００４８】
図７Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図７Ａに示したダイプレクサ４０Ｃを含む電気回路図である。入力負荷ＲINは、端子４８からグランドに接続されてもよい。入力負荷ＲINは、図３に示すように、通信システム３４における１つまたは複数のアンテナ３８を代表することができる。１つの出力負荷ＲOUTは、端子４４からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTは、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。もう１つの出力負荷ＲOUTは、端子４６からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTも、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。
【００４９】
端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）に関しては、ローパスフィルタ６２とハイパスフィルタ６４とによってバンドパスフィルタを構成してもよい。ローパスフィルタ６２は、キャパシタＣ１およびインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３を含んでいてもよい。キャパシタＣ１のキャパシタンスの値およびインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ６２を構成できるように選択することができる。インダクタＬ２は、端子４８とノード７１との間に結合されてもよい。インダクタＬ１とキャパシタＣ１は、ノード７１とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ３は、ノード７１とハイパスフィルタ６４との間に結合されてもよい。
【００５０】
ハイパスフィルタ６４は、キャパシタＣ２，Ｃ３，Ｃ４およびインダクタＬ４を備えていてもよい。キャパシタＣ２，Ｃ３，Ｃ４のキャパシタンスの値およびインダクタＬ４のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ６４を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ２は、ローパスフィルタ６２とノード７３との間に結合されてもよい。インダクタＬ４とキャパシタＣ４は、ノード７３とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ３は、ノード７３と端子４４との間に結合されてもよい。
【００５１】
第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）に関しては、ハイパスフィルタ６６とローパスフィルタ６８とによってバンドパスフィルタを構成してもよい。ハイパスフィルタ６６は、キャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３およびインダクタＬ７を含んでいてもよい。キャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３のキャパシタンスの値およびインダクタＬ７のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ６６を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ１２は、端子４８とノード７５との間に結合されてもよい。インダクタＬ７とキャパシタＣ１１は、ノード７５とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ１３は、ノード７５とローパスフィルタ６８との間に結合されてもよい。
【００５２】
ローパスフィルタ６８は、キャパシタＣ１４およびインダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０を含んでいてもよい。キャパシタＣ１４のキャパシタンスの値およびインダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ６８を構成できるように選択することができる。インダクタＬ９は、ハイパスフィルタ６６とノード７７との間に結合されてもよい。インダクタＬ８とキャパシタＣ１４は、ノード７７とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ１０は、ノード７７と端子４６との間に結合されてもよい。
【００５３】
図７Ｃは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図７Ａおよび図７Ｂに示したダイプレクサ４０Ｃの周波数応答を示す特性図である。周波数応答の特性図は、ダイプレクサ４０Ｃのコンピュータシミュレーションによって得られる。このコンピュータシミュレーションにおいて、例えば０Ｈｚの第１の周波数から、例えば１８．０ＧＨｚの第２の周波数まで掃引されうる正弦波信号等、所定の信号を端子４８に入力してよい。記号ＲＥＴ．を付したグラフは、端子４８における入力信号の反射減衰量を表す。第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）は、記号ＣＨ．１を付したグラフによって表される。第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）は、記号ＣＨ．２を付したグラフによって表される。
【００５４】
このコンピュータシミュレーションにおいて、ダイプレクサ４０Ｃの抵抗、キャパシタおよびインダクタには以下の値を用いることができる。ＲIN＝５０Ω、ＲOUT＝５０Ω、Ｌ２＝２．５ｎＨ、Ｌ３＝８．０ｎＨ、Ｌ１＝１．０ｎＨ、Ｃ１＝１．２ｐＦ、Ｃ２＝０．５ｐＦ、Ｃ３＝２．６ｐＦ、Ｃ４＝１．５６ｐＦ、Ｌ４＝５．３ｎＨ、Ｃ１２＝０．５ｐＦ、Ｃ１３＝０．３４ｐＦ、Ｃ１１＝２．４ｐＦ、Ｌ７＝１．７ｎＨ、Ｌ９＝２．４ｎＨ、Ｌ１０＝０．７ｎＨ、Ｌ８＝０．８ｎＨ、Ｃ１４＝０．２８ｐＦ。上記のインダクタおよびキャパシタのＱは、それぞれ５０および１５０とすることができる。２Ｇチャネルにおいて、周波数応答のグラフは、挿入損失は約１．２ｄＢであり、１９９０ＭＨｚにおける減衰量は約２０．０ｄＢであり、４．９ＧＨｚ〜５．９ＧＨｚにおける減衰量は３０．０ｄＢより大きいことを示している。５Ｇチャネルにおいて、周波数応答のグラフは、挿入損失は約０．６ｄＢであり、２．５ＧＨｚにおける減衰量は３０．０ｄＢより大きいことを示している。
【００５５】
図８Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システム３４によって用いられる他の実施形態のダイプレクサ４０Ｄを示すブロック図である。ダイプレクサ４０Ｄは、３つの端子４４〜４８を含んでいてもよい。端子４８は、周波数ｆ１ないしｆ２（周波数ｆ１は周波数ｆ２より低くてもよい）を含む信号を受信および／または送信することができる。端子４４は、周波数ｆ１を含む信号を受信および／または送信することができ、端子４６は、周波数ｆ２を含む信号を受信および／または送信することができる。
【００５６】
ダイプレクサ４０Ｄは、端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｄは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ７０と一対のハイパスフィルタ７２，７４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１における信号を通過させて端子４４へ到達させることができる。また、第１のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｄは、端子４４から周波数ｆ１を含む信号を受信することができ、ローパスフィルタ７０とハイパスフィルタ７２，７４とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ１を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第１のチャネルにおいてローパスフィルタ７０とハイパスフィルタ７２，７４とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ローパスフィルタ７０は、第２のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。更に、図７Ａに示すように、第１のチャネルにおいてローパスフィルタ６２とハイパスフィルタ６４とを用いているダイプレクサ４０Ｃに比べ、ダイプレクサ４０Ｄは、１つ以上の更なるフィルタを追加することにより、一層優れた減衰性能を有することができる。追加するフィルタは、１つ以上のローパスフィルタまたはハイパスフィルタ、もしくはこれらの組み合わせである。図８Ａに示す実施形態では、ダイプレクサ４０Ｄは、第１のチャネルにおいて、減衰性能の向上のために追加のハイパスフィルタを含んでいてもよい。すなわち、ハイパスフィルタ７４が、ハイパスフィルタ７２に対する「追加のハイパスフィルタ」である。
【００５７】
また、ダイプレクサ４０Ｄは、端子４８と４６の間の第２のチャネル（例えば２Ｇチャネル）を含んでいてもよい。第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｄは、端子４８で周波数ｆ１およびｆ２を含む信号を受信することができ、一対のハイパスフィルタ７６，７８とローパスフィルタ８０とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２における信号を通過させて端子４６へ到達させることができる。また、第２のチャネルにおいて、ダイプレクサ４０Ｄは、端子４６から周波数ｆ２を含む信号を受信することができ、ハイパスフィルタ７６，７８とローパスフィルタ８０とで構成しうるバンドパスフィルタを用いて周波数ｆ２を含む信号を通過させて端子４８へ到達させることもできる。第２のチャネルにおいてハイパスフィルタ７６，７８とローパスフィルタ８０とを用いてバンドパスフィルタを構成することで、第１および第２のチャネル間のインピーダンス整合を容易に行うことが可能となる。特に、ハイパスフィルタ７６は、第１のチャネルの通過帯域周波数において高インピーダンス（例えば開放インピーダンス）を実現することができる。更に、図７Ａに示すように、第２のチャネルにおいてハイパスフィルタ６６とローパスフィルタ６８とを用いているダイプレクサ４０Ｃに比べ、ダイプレクサ４０Ｄは、１つ以上の更なるフィルタを追加することにより、一層優れた減衰性能を有することができる。追加するフィルタは、１つ以上のローパスフィルタまたはハイパスフィルタ、もしくはこれらの組み合わせである。図８Ａに示す実施形態では、ダイプレクサ４０Ｄは、第２のチャネルにおいて、減衰性能の向上のために追加のハイパスフィルタを含んでいてもよい。すなわち、ハイパスフィルタ７８が、ハイパスフィルタ７６に対する「追加のハイパスフィルタ」である。
【００５８】
図８Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図８Ａに示したダイプレクサ４０Ｄを含む電気回路図である。入力負荷ＲINは、端子４８からグランドに接続されてもよい。入力負荷ＲINは、図３に示すように、通信システム３４における１つ以上のアンテナ３８を代表することができる。１つの出力負荷ＲOUTは、端子４４からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTは、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。もう１つの出力負荷ＲOUTは、端子４６からグランドに接続されてもよい。この出力負荷ＲOUTも、通信システム３４における装置回路４２を代表することができる。
【００５９】
端子４８と４４の間の第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）に関しては、ローパスフィルタ７０とハイパスフィルタ７２，７４とによってバンドパスフィルタを構成してもよい。ローパスフィルタ７０は、キャパシタＣ１およびインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３を含んでいてもよい。キャパシタＣ１のキャパシタンスの値およびインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ７０を構成できるように選択することができる。インダクタＬ２は、端子４８とノード８１との間に結合されてもよい。インダクタＬ１とキャパシタＣ１は、ノード８１とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ３は、ノード８１とハイパスフィルタ７２との間に結合されてもよい。
【００６０】
ハイパスフィルタ７２は、キャパシタＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１５およびインダクタＬ４を含んでいてもよい。キャパシタＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１５のキャパシタンスの値およびインダクタＬ４のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ７２を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ２は、ローパスフィルタ７０とノード８３との間に結合されてもよい。インダクタＬ４とキャパシタＣ４は、ノード８３とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ３は、ノード８３とハイパスフィルタ７４との間に結合されてもよく、キャパシタＣ１５は、ハイパスフィルタ７４とグランドとの間に結合されてもよい。
【００６１】
ハイパスフィルタ７４は、キャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７およびインダクタＬ５を含んでいてもよい。キャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７のキャパシタンスの値およびインダクタＬ５のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ７４を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ６は、ハイパスフィルタ７２とノード８５との間に結合されてもよい。インダクタＬ５とキャパシタＣ５は、ノード８５とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ７は、ノード８５と端子４４との間に結合されてもよい。
【００６２】
第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）に関しては、ハイパスフィルタ７６，７８とローパスフィルタ８０とによってバンドパスフィルタを構成してもよい。ハイパスフィルタ７６は、キャパシタＣ８，Ｃ９，Ｃ１０およびインダクタＬ６を備えていてもよい。キャパシタＣ８，Ｃ９，Ｃ１０のキャパシタンスの値およびインダクタＬ６のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ７６を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ９は、端子４８とノード８７との間に結合されてもよい。インダクタＬ６とキャパシタＣ８は、ノード８７とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ１０は、ノード８７とハイパスフィルタ７８との間に結合されてもよい。
【００６３】
ハイパスフィルタ７８は、キャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３およびインダクタＬ７を備えていてもよい。キャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３のキャパシタンスの値およびインダクタＬ７のインダクタンスの値は、所望のハイパスフィルタ性能を有するハイパスフィルタ７８を構成できるように選択することができる。キャパシタＣ１２は、ハイパスフィルタ７６とノード８９との間に結合されてもよい。インダクタＬ７とキャパシタＣ１１は、ノード８９とグランドとの間において直列に結合されてもよい。キャパシタＣ１３は、ノード８９とローパスフィルタ８０との間に結合されてもよい。
【００６４】
ローパスフィルタ８０は、キャパシタＣ１４およびインダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０を備えていてもよい。キャパシタＣ１４のキャパシタンスの値およびインダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０のインダクタンスの値は、所望のローパスフィルタ性能を有するローパスフィルタ８０を構成できるように選択することができる。インダクタＬ９は、ハイパスフィルタ７８とノード９１との間に結合されてもよい。インダクタＬ８とキャパシタＣ１４は、ノード９１とグランドとの間において直列に結合されてもよい。インダクタＬ１０は、ノード９１と端子４６との間に結合されてもよい。
【００６５】
図８Ｃは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図８Ａおよび図８Ｂに示したダイプレクサ４０Ｄの周波数応答を示す特性図である。周波数応答の特性図は、ダイプレクサ４０Ｃのコンピュータシミュレーションによって得られる。このコンピュータシミュレーションにおいて、例えば０Ｈｚの第１の周波数から、例えば１８．０ＧＨｚの第２の周波数まで掃引されうる正弦波信号等、所定の信号を端子４８に入力してよい。記号ＲＥＴ．を付したグラフは、端子４８における入力信号の反射減衰量を表す。第１のチャネル（例えば２Ｇチャネル）は、記号ＣＨ．１を付したグラフによって表される。第２のチャネル（例えば５Ｇチャネル）は、記号ＣＨ．２を付したグラフによって表される。
【００６６】
このコンピュータシミュレーションにおいて、ダイプレクサ４０Ｄの抵抗、キャパシタおよびインダクタには以下の値を用いることができる。ＲIN＝５０Ω、ＲOUT＝５０Ω、Ｌ１＝２．０ｎＨ、Ｌ２＝３．０ｎＨ、Ｌ３＝５．４ｎＨ、Ｃ１＝０．６８ｐＦ、Ｃ２＝０．７ｐＦ、Ｃ３＝４．６ｐＦ、Ｃ４＝１．５５ｐＦ、Ｃ１５＝２．５ｐＦ、Ｌ４＝４．６ｎＨ、Ｃ５＝３．９ｐＦ、Ｃ６＝２．７ｐＦ、Ｃ７＝３．０ｐＦ、Ｌ５＝３．１ｎＨ、Ｃ８＝３．４ｐＦ、Ｃ９＝１．０ｐＦ、Ｃ１０＝１．１ｐＦ、Ｌ６＝１．５ｎＨ、Ｃ１１＝１．３ｐＦ、Ｃ１２＝０．９ｐＦ、Ｃ１３＝０．４ｐＦ、Ｌ７＝２．０ｎＨ、Ｌ８＝０．７ｎＨ、Ｌ９＝２．１ｎＨ、Ｌ１０＝０．７ｎＨ、Ｃ１４＝０．３４ｐＦ。上記のインダクタおよびキャパシタのＱは、それぞれ５０および１５０とすることができる。２Ｇチャネルにおいて、周波数応答のグラフは、挿入損失は約１．６ｄＢであり、携帯電話の周波数１８００ＭＨｚにおける減衰量は３０．０ｄＢより大きく、４．９ＧＨｚ〜５．９ＧＨｚにおける減衰量は３０．０ｄＢより大きいことを示している。５Ｇチャネルにおいて、周波数応答のグラフは、挿入損失は約１．０ｄＢであり、２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚにおける減衰量は４０．０ｄＢより大きく、３．２５ＧＨｚにおける減衰量は約３０．０ｄＢであることを示している。
【００６７】
例えばダイプレクサ４０Ａ〜４０Ｄといったマルチプレクサ４０の実施形態はいずれも、任意の公知の作製方法を用いて作製することができる。低温同時焼成セラミックプロセス（以下、ＬＴＣＣプロセスと記す）として当業者に知られている方法を用いてもよい。ＬＴＣＣプロセスは、ダイプレクサ４０Ａ〜４０Ｄといったマルチプレクサ４０の任意の実施形態を形成可能な複数の材料層を形成するのに用いることができる。例えば、図９Ａ〜９Ｆは、ＬＴＣＣプロセスによって形成可能な、図８Ａ，８Ｂに示したようなダイプレクサ４０Ｄの３次元回路構成の様々な斜視図を示す。
【００６８】
図９Ａを参照すると、ダイプレクサ４０Ｄは、複数の材料層、例えば、１６層の誘電材料層といったような１６層の材料層を含んでいてもよく、このうちの１層あるいは複数の層は、１層あるいは複数層の金属化材料層を含んでいてもよい。誘電体層は、１つあるいは複数の任意の公知材料を含んでいてもよく、例えばＬＴＣＣプロセスといった１つあるいは複数の任意の公知プロセスによって形成してもよい。例えば、誘電体層は、誘電体粉末と磁性粉末と結合剤とを混合し、この混合物を層状に形成することによって作製することができる。金属化層は、１つあるいは複数の任意の公知材料を含んでいてもよく、例えばＬＴＣＣプロセスといった１つあるいは複数の任意の公知プロセスによって形成してもよい。例えば、金属化層は、Ａｇ、Ｃｕ、ＮｉおよびＡｕのうちの１つ以上、および／または、印刷その他任意の適当な方法によって所定の厚さ（例えば１０．０μｍ）を有する所定のパターンに形成可能な、任意の適当なその他の材料を含んでいてもよい。個々の材料層は、積層された後、熱処理および／またはその他任意の適当な接合技術によって接合することができる。
【００６９】
例えばＬＴＣＣプロセスといった１つあるいは複数の任意の公知プロセスによって、ビアホールを形成することができる。例えば、機械的穿孔、レーザ、またはその他任意の適当な方法によって所定の形状のビアホールを形成し、その層のうちのビアホールを形成している部分を導電材料で覆うことにより、ビアホールを必要とする層にビアホールを形成することができる。ビアホールは、インダクタコイル同士を接続するのに用いられる場合や、キャパシタを形成するためにプレート同士を接続するのに用いられる場合も、同様に形成することができる。
【００７０】
更に、図９Ａを参照すると、ダイプレクサ４０Ｄは、例えばプリント回路基板への実装といったような任意の公知方法によって、通信システム３４等のシステムに結合することができる。端子４８は金属化部分を有していてもよく、この金属化部分は、図９Ａに示すように、ダイプレクサ４０Ｄの右側に近い底面に配置されてもよい。端子４４と４６も金属化部分を有していてもよく、それらの金属化部分はダイプレクサ４０Ｄの左側に近い底面に配置されてもよい。また、グランド面も、ダイプレクサ４０Ｄの底面に配置されてもよい。
【００７１】
ダイプレクサ４０Ｄの２Ｇチャネルは、図９Ａに示すように、点線による各標識内部に規定された部分を含む、ローパスフィルタ７０、ハイパスフィルタ７２およびハイパスフィルタ７４を備えていてもよい。図８Ｂに示すように、キャパシタ（例えば金属プレート）とインダクタ（例えば金属コイル）は、ローパスフィルタ７０、ハイパスフィルタ７２およびハイパスフィルタ７４を形成するために結合されてもよい。ダイプレクサ４０Ｄの５Ｇチャネルは、図９Ａに示すように、点線による各標識内部に規定された部分を含む、ハイパスフィルタ７６、ハイパスフィルタ７８およびローパスフィルタ８０を備えていてもよい。図８Ｂに示すように、キャパシタ（例えば金属プレート）とインダクタ（例えば金属コイル）は、ハイパスフィルタ７６、ハイパスフィルタ７８およびローパスフィルタ８０を形成するために結合されてもよい。
【００７２】
ダイプレクサ４０Ｄにおける２つあるいはそれ以上のフィルタ間に、複数のビアを所定のパターンに形成してもよい。例えば、図９Ａに示すように、複数のビアを相互接続して壁状構造（以下、ビアフェンス１００と記す）を形成してもよい。ビアフェンス１００は、２Ｇチャネルを構成するフィルタ、すなわちローパスフィルタ７０、ハイパスフィルタ７２およびハイパスフィルタ７４と、５Ｇチャネルを構成するフィルタ、すなわちハイパスフィルタ７６、ハイパスフィルタ７８およびローパスフィルタ８０との間に延在する部分を含んでいてもよい。ビアフェンス１００のこの部分によって、２Ｇおよび５Ｇチャネル間のクロストークを低減することが可能である。ビアフェンス１００は、更に、ハイパスフィルタ７２とハイパスフィルタ７４との間に延在する部分を含んでいてもよく、これにより、ハイパスフィルタ７２と７４の間の不要な結合を低減することが可能である。
【００７３】
図９Ｂ〜９Ｆは、ダイプレクサ４０Ｄの３次元回路構成をより詳細に図示するためにそれぞれ別個に示された、ダイプレクサ４０Ｄの一部分の複数の斜視図である。図９Ｂは、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３とキャパシタＣ１を含むローパスフィルタ７０に用いることができる３次元回路構成を示す。インダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうちの１つ以上において、隣接する巻線間に所定の分離間隔（例えば８０．０μｍ）を設けることにより、所望の自己共振周波数が得られる。
【００７４】
図９Ｃは、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ４とキャパシタＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１５とを含むハイパスフィルタ７２に用いることができる３次元回路構成を示す。図９Ｃに示すように、キャパシタＣ２，Ｃ３はサンドイッチ型の形状として実現することができ、複数（例えば３つの）異なる層を介して接続される共通の電極を共有することができる。キャパシタＣ４も、所望のキャパシタンスが得られるようにサンドイッチ型の形状に実現することができる。
【００７５】
図９Ｄは、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ５とキャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７とを含むハイパスフィルタ７４に用いることができる３次元回路構成を示す。図９Ｄに示すように、キャパシタＣ５，Ｃ６，Ｃ７は、所望のキャパシタンスが得られるようにサンドイッチ型の形状として実現することができる。
【００７６】
図９Ｅは、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ６とキャパシタＣ８，Ｃ９，Ｃ１０とを含むハイパスフィルタ７６に用いることができる３次元回路構成を示す。図９Ｅは、更に、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ７とキャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１３とを含むハイパスフィルタ７８に用いることができる３次元回路構成を示す。図示のように、キャパシタＣ９，Ｃ１０は共通の電極を共有することができる。キャパシタＣ８は、所望のキャパシタンスが得られるようにサンドイッチ型の形状として実現することができる。キャパシタＣ１２，Ｃ１３，Ｃ１１もそれぞれ、キャパシタＣ９，Ｃ１０，Ｃ８と同様に実現することができる。
【００７７】
図９Ｆは、図８Ｂに示すように結合されたインダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０とキャパシタＣ１４を含むローパスフィルタ８０に用いることができる３次元回路構成を示す。インダクタＬ８，Ｌ９，Ｌ１０のうちの１つ以上において、隣接する巻線間に所定の分離間隔（例えば８０．０μｍ）を設けることにより、所望の自己共振周波数が得られる。
【００７８】
本明細書を考慮し、ここに開示された本発明を実施することによって、本発明の他の実施の形態が当業者に明らかとなるであろう。本発明の真の範囲と精神は特許請求の範囲に示されており、明細書および実施例はあくまで例示的なものとのみ考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１Ａ】図１Ａは、先行技術のダイプレクサのブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示したダイプレクサの周波数応答を示す特性図である。
【図２Ａ】図２Ａは、先行技術のダイプレクサのブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示したダイプレクサの周波数応答を示す特性図である。
【図３】図３は、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、通信システムの一実施形態のブロック図である。
【図４】図４は、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システムによって用いられるダイプレクサの一実施形態のブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システムによって用いられるダイプレクサの一実施形態のブロック図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図５Ａに示したダイプレクサを含む電気回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システムによって用いられるダイプレクサの他の実施形態のブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図６Ａに示したダイプレクサを含む電気回路図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システムによって用いられるダイプレクサの他の実施形態のブロック図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図７Ａに示したダイプレクサを含む電気回路図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図７Ａおよび図７Ｂに示したダイプレクサの周波数応答を示す特性図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図３に示した通信システムによって用いられるダイプレクサの他の実施形態のブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図８Ａに示したダイプレクサを含む電気回路図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図８Ａおよび図８Ｂに示したダイプレクサの周波数応答を示す特性図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、図８Ａおよび図８Ｂに示したダイプレクサの実施形態において用いることのできる３次元回路配置の斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、第１のチャネル用のローパスフィルタを含む、図９Ａに示した３次元回路配置の一部を示す斜視図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、第１のチャネル用の第１のハイパスフィルタを含む、図９Ａに示した３次元回路配置の一部を示す斜視図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、第１のチャネル用の第２のハイパスフィルタを含む、図９Ａに示した３次元回路配置の一部を示す斜視図である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、第２のチャネル用の一対のハイパスフィルタを含む、図９Ａに示した３次元回路配置の一部を示す斜視図である。
【図９Ｆ】図９Ｆは、本発明に合致するシステムおよび方法に従う、第２のチャネル用のローパスフィルタを含む、図９Ａに示した３次元回路配置の一部を示す斜視図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【国際調査報告】
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