(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子との間に直列接続された１又は複数の直列共振子と、
前記１又は複数の直列共振子と並列接続された１又は複数の並列共振子と、
少なくとも１つの前記直列共振子と並列接続されたインダクタと、を具備し、
前記少なくとも１つの直列共振子と前記インダクタとは、前記１又は複数の直列共振子と前記１又は複数の並列共振子とにより生成される通過帯域より低い周波数に第１の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域よりも高い周波数に第２の減衰極を生成し、
前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記１又は複数の並列共振子のうち、最も高い共振周波数を有する並列共振子の共振周波数以上であって、前記通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置することを特徴とするラダーフィルタ。
【請求項２】
前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記最も高い共振周波数を有する並列共振子の反共振周波数以下の周波数に位置することを特徴とする請求項１記載のラダーフィルタ。
【請求項３】
入力端子と出力端子との間に直列接続された１又は複数の直列共振子と、
前記１又は複数の直列共振子と並列接続された１又は複数の並列共振子と、
少なくとも１つの前記直列共振子と並列接続された第１インダクタと、
少なくとも１つの前記並列共振子とグランド端子との間に直列接続された第２インダクタと、を具備し、
前記少なくとも１つの直列共振子と前記第１インダクタとは、前記１又は複数の直列共振子と前記１又は複数の並列共振子とにより生成される通過帯域より低い周波数に第１の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域よりも高い周波数に第２の減衰極を生成し、
前記少なくとも１つの並列共振子と前記第２インダクタとは、前記通過帯域よりも低い周波数に第３の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域より高い周波数に第４の減衰極を生成し、
前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記第３の減衰極の極値が位置する周波数以上であり最も高い共振周波数を有する並列共振子の共振周波数以上、かつ前記通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置することを特徴とするラダーフィルタ。
【請求項４】
前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記１又は複数の並列共振子のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子の反共振周波数以下に位置することを特徴とする請求項３記載のラダーフィルタ。
【請求項５】
前記第２インダクタの一端は、全ての前記並列共振子と接続され、前記第２インダクタの他端は接地されていることを特徴とする請求項３又は４記載のラダーフィルタ。
【請求項６】
少なくとも１つの前記並列共振子と、前記第２インダクタの一端との間に直列接続された第３インダクタを具備することを特徴とする請求項５記載のラダーフィルタ。
【請求項７】
請求項１から６いずれか一項記載のラダーフィルタを少なくとも１つ備えることを特徴とする分波器。
【請求項８】
共通端子と第１の端子との間に接続された第１のフィルタと、
前記共通端子と第２の端子との間に接続され、前記第１のフィルタより高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、を具備し、
前記第１のフィルタが前記ラダーフィルタであることを特徴とする請求項７記載の分波器。
【請求項９】
請求項１から６いずれか一項記載のラダーフィルタを少なくとも１つ備えることを特徴とするモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラダーフィルタ、分波器及びモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムの発展に伴い、携帯電話、携帯情報端末等が急速に普及している。このため高周波用フィルタへの需要が拡大しており、特に小型で特性が急峻であるフィルタが要求されている。特に、新たな通信方式及び使用に対応するため、フィルタには減衰極の生成、及び広い帯域での抑圧が要求されている。このようなフィルタとして、例えば複数の弾性波共振子を接続したラダーフィルタが用いられることがある。また、複数のフィルタを備える分波器、又はモジュール等においては、例えば送信フィルタと受信フィルタ間で、互いの通過帯域において高い抑圧を得ることが求められる。フィルタの特性を調整するため、インダクタを備えるフィルタが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、直列共振子に並列にインダクタを接続し、通過帯域より高周波数側に減衰極を生成する発明が記載されている。特許文献２には、共振子にインダクタとキャパシタとを接続し、通過帯域外に減衰極を生成する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９６１６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、抑圧の劣化する周波数帯域が生じることがある。本発明は上記課題に鑑み、広帯域において高い抑圧を得ることが可能なラダーフィルタ、分波器、及びモジュール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】
本発明は、入力端子と出力端子との間に直列接続された１又は複数の直列共振子と、前記１又は複数の直列共振子と並列接続された１又は複数の並列共振子と、少なくとも１つの前記直列共振子と並列接続されたインダクタと、を具備し、前記少なくとも１つの直列共振子と前記インダクタとは、前記１又は複数の直列共振子と前記１又は複数の並列共振子とにより生成される通過帯域より低い周波数に第１の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域よりも高い周波数に第２の減衰極を生成し、前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記１又は複数の並列共振子のうち、最も高い共振周波数を有する並列共振子の共振周波数以上であって、前記通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置することを特徴とするラダーフィルタである。本発明によれば、広帯域において高い抑圧を得ることができる。
【０００７】
上記構成において、前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記最も高い共振周波数を有する並列共振子の反共振周波数以下の周波数に位置する構成とすることができる。この構成によれば、通過帯域における損失が増大することは抑制される。
【０００８】
本発明は、入力端子と出力端子との間に直列接続された１又は複数の直列共振子と、前記１又は複数の直列共振子と並列接続された１又は複数の並列共振子と、少なくとも１つの前記直列共振子と並列接続された第１インダクタと、少なくとも１つの前記並列共振子とグランド端子との間に直列接続された第２インダクタと、を具備し、前記少なくとも１つの直列共振子と前記第１インダクタとは、前記１又は複数の直列共振子と前記１又は複数の並列共振子とにより生成される通過帯域より低い周波数に第１の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域よりも高い周波数に第２の減衰極を生成し、前記少なくとも１つの並列共振子と前記第２インダクタとは、前記通過帯域よりも低い周波数に第３の減衰極を生成し、かつ前記通過帯域より高い周波数に第４の減衰極を生成し、前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記第３の減衰極の極値が位置する周波数以上であり最も高い共振周波数を有する並列共振子の共振周波数以上、かつ前記通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置することを特徴とするラダーフィルタである。本発明によれば、広帯域において高い抑圧を得ることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１の減衰極の極値が位置する周波数は、前記１又は複数の並列共振子のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子の反共振周波数以下に位置する構成とすることができる。この構成によれば、通過帯域における損失が増大することは抑制される。
【００１０】
上記構成において、前記第２インダクタの一端は、全ての前記並列共振子と接続され、前記第２インダクタの他端は接地されている構成とすることができる。この構成によれば、高周波数帯において効果的に高い抑圧を得ることができる。
【００１１】
上記構成において、少なくとも１つの前記並列共振子と、前記第２インダクタの一端との間に直列接続された第３インダクタを具備する構成とすることができる。この構成によれば、高周波数帯において効果的に高い抑圧を得ることができる。
【００１２】
本発明は、上記のラダーフィルタを少なくとも１つ備える分波器である。本発明によれば、広帯域において高い抑圧を得ることができる。
【００１３】
上記構成において、共通端子と第１の端子との間に接続された第１のフィルタと、前記共通端子と第２の端子との間に接続され、前記第１のフィルタより高周波数側に通過帯域を有する第２のフィルタと、を具備し、前記第１のフィルタが前記ラダーフィルタである構成とすることができる。この構成によれば、効果的に高い抑圧を得ることができる。
【００１４】
本発明は、上記のラダーフィルタを少なくとも１つ備えるるモジュールである。本発明によれば、広帯域において高い抑圧を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、広帯域において高い抑圧を得ることが可能なラダーフィルタ、分波器、及びモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は直列共振子の構成図であり、図１（ｂ）は並列共振子の構成図であり、図１（ｃ）は直列共振子及び直列共振子の通過特性を示す図である。
【図２】図２（ａ）は１段ラダーフィルタの構成図であり、図２（ｂ）は１段ラダーフィルタの通過特性を示す図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、多段ラダーフィルタの構成図である。
【図４】図４（ａ）は、共振子を例示する図であり、図４（ｂ）は、インダクタが並列接続された共振子を例示する図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図であり、図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示したインダクタンスが接続された共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。
【図５】図５（ａ）は、共振子を例示する図であり、図５（ｂ）は、インダクタが直列接続された共振子を例示する図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図であり、図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示したインダクタンスが接続された共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。
【図６】図６（ａ）は、フィルタＦ１１を例示する回路図である。図６（ｂ）は、フィルタＦ１２を例示する回路図である。
【図７】図７（ａ）は、インダクタを並列接続した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。図７（ｂ）は、フィルタＦ１２の減衰特性を例示する図である。
【図８】図８は、分波器が備える２つのフィルタの減衰特性を例示する図である。
【図９】図９（ａ）はフィルタＦ１１を例示する回路図である。図９（ｂ）は、フィルタＦ１３を例示する回路図である。
【図１０】図１０（ａ）は、直列共振子Ｓｘ１及びＳｘ２並びにインダクタＬ１のリアクタンス特性を例示する概念図である。図１０（ｂ）は、フィルタＦ１３の減衰特性を例示する図である。
【図１１】図１１（ａ）は、フィルタＦ１１を例示する回路図である。図１１（ｂ）は、フィルタＦ１４を例示する回路図である。
【図１２】図１２（ａ）は、共振子とインダクタとのリアクタンス特性を例示する概念図である。図１２（ｂ）は、フィルタＦ１４の減衰特性を例示する図である。
【図１３】図１３（ａ）は、フィルタＦ１１ａを例示する回路図である。図１３（ｂ）は、フィルタＦ１５を例示する回路図である。
【図１４】図１４（ａ）は、共振子とインダクタとのリアクタンス特性を例示する概念図である。図１４（ｂ）は、フィルタＦ１５の減衰特性を例示する図である。
【図１５】図１５（ａ）は、フィルタＦ１６ａを例示する回路図である。図１５（ｂ）は、フィルタＦ１６を例示する回路図である。
【図１６】図１６（ａ）は、フィルタＦ１６の減衰特性を例示する図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の通過帯域の拡大図である。
【図１７】図１７は、実施例１に係る分波器を例示するブロック図である。
【図１８】図１８は、実施例１に係る分波器の回路構成を例示する構成図である。
【図１９】図１９（ａ）は、実施例１に係る分波器チップを例示する平面図であり、図１９（ｂ）は、実施例１に係る分波器チップを例示する断面図である。図１９（ｃ）は、実施例１に係る分波器を例示する平面図である。
【図２０】図２０は、実施例１に係る分波器が備える送信フィルタチップを例示する透視図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、パッケージ基板を例示する平面図である。
【図２２】図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、パッケージ基板を例示する平面図である。
【図２３】図２３（ａ）は、比較例１に係るフィルタを例示する回路図であり、図２３（ｂ）は、比較例２に係る共振回路を例示する回路図である。
【図２４】図２４（ａ）は、実施例１に係るラダーフィルタの減衰特性を例示する図である。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の通過帯域の拡大図である。
【図２５】図２５は、実施例２に係る分波器を例示する回路図である。
【図２６】図２６は、実施例３に係る分波器を例示する回路図である。
【図２７】図２７は、実施例４に係るＲＦモジュールを例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、ラダーフィルタについて説明する。図１（ａ）は直列共振子の構成図であり、図１（ｂ）は並列共振子の構成図であり、図１（ｃ）は直列共振子及び直列共振子の通過特性を示す図である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、直列共振子は、共振子Ｓ２１を一端子対共振子としたとき、その２つの信号端子のうち、一方を入力端子Ｉｎ、他方を出力端子Ｏｕｔとしたものである。図１（ｂ）に示すように、並列共振子は、共振子Ｐ２１を一端子対共振子としたとき、その２つの信号端子のうち、一方をグランド端子に接続し、他方を入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔの短絡線路に接続したものである。
【００１９】
図１（ｃ）の横軸は周波数、縦軸は通過量である。直列共振子の通過特性は実線、並列共振子の通過特性は破線で示す。図１（ｃ）に示すように、直列共振子の通過特性は、１つの共振点（共振周波数）ｆｒｓと１つの反共振点（反共振周波数）ｆａｓとを有する。共振点ｆｒｓで通過量は最大となり、反共振点ｆａｓで通過量は最小となる。一方、並列共振子の通過特性は、１つの共振点ｆｒｐと１つの反共振点ｆａｐとを有する。共振点ｆｒｐで通過量は最小となり、反共振点ｆａｐで通過量は最大となる。
【００２０】
図２（ａ）は１段ラダーフィルタの構成図であり、図２（ｂ）は１段ラダーフィルタの通過特性を示す図である。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、直列共振子Ｓ２２が直列共振子として入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔに直列に接続され、並列共振子Ｐ２２が並列共振子として出力端子Ｏｕｔとグランド間に接続される。このとき、直列共振子の共振点ｆｒｓと並列共振子の反共振点ｆａｐは概一致するように設計する。
【００２２】
図２（ｂ）の横軸は周波数、縦軸は通過量を示す。図２（ａ）の構成により、直列共振子と並列共振子の通過特性が合成され，図２（ｂ）の通過特性が得られる。通過量は、直列共振子の共振点ｆｒｓと並列共振子の反共振点ｆａｐ付近が最大となり、直列共振子の反共振点ｆａｓ及び並列共振子の共振点ｆｒｐが極小となる。そして、並列共振子の共振点ｆｒｐから直列共振子の反共振点ｆａｓの周波数帯域が通過帯域となり、並列共振子の共振点ｆｒｐ以下及び直列共振子の反共振点ｆａｓ以上の周波数帯域が減衰域となる。このように、ラダーフィルタはバンドパスフィルタとして機能する。
【００２３】
次に多段ラダーフィルタについて説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、多段ラダーフィルタの構成図である。図３（ｂ）の横軸は周波数、縦軸は減衰量を表す。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、ラダーフィルタＦ１０は直列共振子Ｓ１，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ及びＳ３、並びに並列共振子Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ａ及びＰ２ｂを備える。入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に、直列共振子Ｓ１、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ及びＳ３が直列に接続されている。直列共振子Ｓ１は入力端子Ｉｎに接続されている。直列共振子Ｓ４は出力端子Ｏｕｔに接続されている。
【００２５】
直列共振子Ｓ１と直列共振子Ｓ２ａとの間には、並列共振子Ｐ１ａ及び並列共振子Ｐ１ｂがそれぞれ並列に接続されている。直列共振子Ｓ２ｂと直列共振子Ｓ３との間には、並列共振子Ｐ２ａ及び並列共振子Ｐ２ｂがそれぞれ並列に接続されている。また並列共振子Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ及びＰ２ｂはグランド端子に接続されている。多段ラダーフィルタＦ１０は、１段ラダーフィルタを複数接続して構成される。なお、各段間での信号の反射を抑制するため、１段ラダーがフィルタを反転させた形で接続される。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、フィルタの小型化のために、直列共振子Ｓ２ａ及びＳ２ｂを１つの直列共振子Ｓ２としてもよい。また並列共振子Ｐ１ａ及びＰ１ｂを１つの並列共振子Ｐ１とし、さらに並列共振子Ｐ２ａ及びＰ２ｂを１つの並列共振子Ｐ２としてもよい。つまり図３（ａ）中の点線で囲んだ構成を１つにまとめてもよい。
【００２７】
フィルタにおいては、減衰極の生成、通過帯域の拡張等のように、特性の調整を行うために、インダクタを接続することがある。共振子にインダクタを接続した例について説明する。
【００２８】
図４（ａ）は、共振子を例示する図であり、図４（ｂ）は、インダクタが並列接続された共振子を例示する図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図であり、図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示したインダクタンスが接続された共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。図４（ｃ）及び図４（ｄ）の横軸は周波数、縦軸はリアクタンスをそれぞれ表す。
【００２９】
共振子Ｒの抵抗成分が十分に小さい場合、共振子Ｒのリアクタンス成分が、共振子Ｒを含む素子のインピーダンスに対して大きく影響する。従って、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すリアクタンスが、共振子Ｒ、又は共振子Ｒ及びインダクタＬにおける、信号の流れにくさを表す。
【００３０】
図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）の共振子Ｒは、周波数ｆｒ０において共振点を有し、周波数ｆｒ０より高い周波数ｆａ０において反共振点を有する。直流点（周波数がゼロとなる点）で、共振子Ｒは開放状態となる。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、共振子ＲにインダクタＬが並列接続されると、リアクタンス特性が変化する。図４（ｄ）に示すように、反共振点は周波数ｆａ０から高い周波数ｆａ１にシフトする。また、共振点の周波数ｆｒ０よりも低い周波数ｆａ２に反共振点が生成される。直流点では、共振子Ｒ及びインダクタＬは短絡状態となる。言い換えれば、リアクタンスはゼロ、又はゼロ付近の値となる。
【００３２】
図５（ａ）は、共振子を例示する図であり、図５（ｂ）は、インダクタが直列接続された共振子を例示する図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図であり、図５（ｄ）は、図５（ｂ）に示したインダクタンスが接続された共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。なお、図５（ａ）は図４（ａ）と同じであり、図５（ｃ）は図４（ｃ）と同じであるが、比較のために再掲した。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、共振子ＲにインダクタＬを直列接続した場合、リアクタンス特性が変化する。図５（ｄ）に示すように、共振点は、周波数ｆｒ０より低い周波数ｆｒ１にシフトする。また反共振周波数ｆａ０より高い周波数ｆｒ２に、新たな共振点が生成される。高周波数側では、共振子Ｒ及びインダクタＬは開放状態となる。言い換えれば、リアクタンスは発散する。
【００３４】
次に、ラダーフィルタにインダクタを接続した例について説明する。まず、ラダーフィルタの直列共振子にインダクタを並列接続した例について述べる。図６（ａ）は、フィルタＦ１１を例示する回路図である。図６（ｂ）は、フィルタＦ１２を例示する回路図である。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、フィルタＦ１１は、入力端子Ｉｎ、出力端子Ｏｕｔ、直列共振子Ｓ１〜Ｓｎ、及び並列共振子Ｐ１〜Ｐｎを備えるラダーフィルタである。直列共振子Ｓ１〜Ｓｎは、入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に直列接続されている。直列共振子Ｓ１の一端は入力端子Ｉｎに接続され、他端は直列共振子Ｓ２の一端に接続されている。直列共振子Ｓ１の他端と直列共振子Ｓ２の一端との間には、並列共振子Ｐ１の一端が並列接続されている。並列共振子Ｐ１の他端は接地されている。同様に、直列共振子Ｓ２〜Ｓｎ、及び並列共振子Ｐ２〜Ｐｎはラダー型に接続されている。直列共振子Ｓｎの一端は出力端子Ｏｕｔに接続され、直列共振子Ｓｎの一端と出力端子Ｏｕｔとの間には並列共振子Ｐｎの一端が並列接続されている。なお、フィルタＦ１１の段数は任意に定めることができる。
【００３６】
図６（ｂ）に示すように、フィルタＦ１２は、直列共振子Ｓ１１〜Ｓｘを備える。直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとは並列接続されている。直列共振子Ｓｘの一端及びインダクタＬｓの一端は、直列共振子Ｓｎの一端、及び並列共振子Ｐｎの一端に接続されている。直列共振子Ｓｘの他端及びインダクタＬｓの他端は、出力端子Ｏｕｔに接続されている。
【００３７】
次にフィルタＦ１２の特性について説明する。図７（ａ）は、インダクタを並列接続した共振子のリアクタンス特性を例示する概念図である。図７（ｂ）は、フィルタＦ１２の減衰特性を例示する図である。なお、減衰特性はシミュレーションしたものであり、図７（ｂ）以降の減衰特性も同様にシミュレーションにより求めたものである。図７（ａ）は、図４（ｄ）の横軸のスケールを図７（ｂ）の横軸のスケールに合わせたものである。図７（ｂ）の破線はフィルタＦ１１の減衰特性、実線はフィルタＦ１２の減衰特性をそれぞれ表す。
【００３８】
図７（ａ）に示すように、反共振点は図４（ｂ）の周波数ｆａ０から周波数ｆａ１へシフトする。図７（ｂ）に示すように、反共振点のシフトに伴い、周波数ｆａ１に減衰極が生成される。図７（ａ）に示すように、周波数ｆａ２に新たな反共振点が生成される。図７（ｂ）に示すように、新たな反共振点の生成に伴い、周波数ｆａ２に新たな減衰極が生成される。また図７（ａ）に示すように、直流点では短絡が生じる。図７（ｂ）中に楕円で囲んだように、直流点では短絡が生じることに伴い、周波数ｆａ２より低い低周波数帯では、抑圧が劣化する。
【００３９】
フィルタＦ１２を分波器に搭載し、周波数ｆａ２に生成される減衰極を相手方フィルタの通過帯域に配置することで、分波器のアイソレーション特性を高めることができる。図８は、分波器が備える２つのフィルタの減衰特性を例示する図である。ここでは、フィルタＦ１２ａとフィルタＦ１２とを備える分波器を考える。フィルタＦ１２ａの回路構成の説明は省略するが、フィルタＦ１２同様に、直列共振子と並列接続されたインダクタを備える。破線は、フィルタＦ１２ａの減衰特性を表す。実線は、フィルタＦ１２の減衰特性を表す。
【００４０】
図８に示すように、フィルタＦ１２ａは、フィルタＦ１２よりも高周波数側に通過帯域を有し、また周波数ｆａ３に減衰極を有する。フィルタＦ１２が周波数ｆａ２に有する減衰極が、フィルタＦ１２ａの通過帯域に位置する。フィルタＦ１２ａが周波数ｆａ３に有する減衰極が、フィルタＦ１２の通過帯域に位置する。この結果、高いアイソレーション特性を確保することができる。しかしながら図８に楕円で囲んだように、直流点近傍において、抑圧の劣化が生じることは図７（ｂ）と同様である。例えばＧＨｚ帯のように、高周波数を使用周波数帯とする場合、このような低周波数帯における抑圧劣化は、フィルタ、分波器等の特性を大きく損なう可能性がある。低周波数帯における抑圧を改善するために、直列共振子を追加した例について説明する。
【００４１】
図９（ａ）はフィルタＦ１１を例示する回路図である。図９（ｂ）は、フィルタＦ１３を例示する回路図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した構成と同じ構成については、説明を省略する。図９（ａ）は、図６（ａ）と同じものであるが、比較のために再掲した。なお、フィルタＦ１１は、後述する図１１（ａ）にも図示した。
【００４２】
図９（ｂ）に示すように、フィルタＦ１３は、フィルタＦ１１に直列共振子Ｓｘ１及びＳｘ２、並びにインダクタＬｓを追加したものである。つまり、フィルタＦ１３は、フィルタＦ１２にさらに直列共振子を追加したものである。直列共振子Ｓｘ１の一端は直列共振子Ｓｎの一端に直列接続されている。直列共振子Ｓｘ１の他端は、直列共振子Ｓｘ２の一端及びインダクタＬｓの一端と接続されている。直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとは並列接続されている。直列共振子Ｓｘ２の他端とインダクタＬｓの他端とは、出力端子Ｏｕｔに接続されている。
【００４３】
次にフィルタＦ１３の特性について説明する。図１０（ａ）は、直列共振子Ｓｘ１及びＳｘ２並びにインダクタＬ１のリアクタンス特性を例示する概念図である。図１０（ｂ）は、フィルタＦ１３の減衰特性を例示する図である。図１０（ｂ）の破線はフィルタＦ１１の減衰特性、実線はフィルタＦ１３の減衰特性をそれぞれ表す。
【００４４】
図１０（ａ）に示すように、周波数ｆｒ１、及び周波数ｆｒ１より低い周波数ｆｒ３に共振点が生成される。また、周波数ｆａ１及びｆａ２に反共振点が生成される。言い換えれば、直列共振子Ｓｘ２とインダクタＬ１とを並列接続し、さらに直列共振子Ｓｘ１を直列に接続することで、周波数ｆｒ３に位置する新たな共振点が生成される。また直流点近傍では、直列共振子Ｓｘ１及びＳｘ２並びにインダクタＬ１が開放状態となる。
【００４５】
図１０（ｂ）に示すように、フィルタＦ１３においては、周波数ｆａ１及びｆａ２に減衰極が生成される。また、直流点近傍の開放状態の生成に伴い、低周波数帯における抑圧が改善している。しかしながら、周波数ｆｒ３の共振点の生成に伴い、周波数ｆｒ３において減衰量は極大値を示す。このため、フィルタＦ１３のようなラダーフィルタでは、低周波数帯における抑圧が十分得られない可能性がある。
【００４６】
次にラダーフィルタの並列共振子にインダクタを直列接続した例について説明する。図１１（ａ）は、フィルタＦ１１を例示する回路図である。図１１（ｂ）は、フィルタＦ１４を例示する回路図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した構成と同じ構成については、説明を省略する。
【００４７】
図１１（ｂ）に示すように、フィルタＦ１４は並列共振子にインダクタＬｐ１を接続したラダーフィルタである。並列共振子Ｐ１〜Ｐｎの他端には、インダクタＬｐ１の一端が接続されている。インダクタＬｐ１の他端は接地されている。このように、インダクタＬｐ１は、並列共振子Ｐ１〜Ｐｎとグランド端子との間に直列接続されている。次にフィルタＦ１４の特性について説明する。
【００４８】
図１２（ａ）は、共振子とインダクタとのリアクタンス特性を例示する概念図である。図１２（ｂ）は、フィルタＦ１４の減衰特性を例示する図である。図１２（ａ）は、図５（ｄ）の横軸のスケールを図１２（ｂ）の横軸のスケールに合わせたものである。図１２（ｂ）の実線はフィルタＦ１４の減衰特性を、破線はフィルタＦ１１の減衰特性をそれぞれ表す。
【００４９】
図１２（ａ）に示すように、共振点は図５（ｃ）の周波数ｆｒ０から周波数ｆｒ１にシフトする。図１２（ｂ）に示すように、共振点のシフトに伴い、フィルタＦ１４の通過帯域の低周波数端が周波数ｆｒ１にシフトする。図１２（ａ）に示すように、周波数ｆｒ２に新たな共振点が生成される。図１２（ｂ）に示すように、新たな共振点の生成に伴い、周波数ｆｒ２に新たな減衰極が生成される。また、図１２（ａ）に矢印で示すように、高周波数帯では開放状態が生成される。図１２（ｂ）に矢印で示すように、開放状態の生成に伴い、高周波数帯ではフィルタＦ１４の抑圧が劣化する。
【００５０】
高周波数帯における抑圧劣化を改善するために、並列腕に別のインダクタを追加することがある。図１３（ａ）は、フィルタＦ１１ａを例示する回路図である。図１３（ｂ）は、フィルタＦ１５を例示する回路図である。
【００５１】
図１３（ａ）に示すように、フィルタＦ１１ａは、直列共振子Ｓ１〜Ｓｎ及び並列共振子Ｐ１〜Ｐ（ｎ−１）を備える。フィルタＦ１１ａは、フィルタＦ１１から並列共振子Ｐｎを除いたラダーフィルタである。
【００５２】
図１３（ｂ）に示すように、フィルタＦ１５は、直列共振子Ｓ１〜Ｓｎ、並列共振子Ｐ１〜Ｐ（ｎ−１）、インダクタＬｐ１及びＬｐ２を備える。インダクタＬｐ２の一端は、並列共振子Ｐ１の他端と直列接続されている。インダクタＬｐ２の他端は、インダクタＬｐ１の一端と直列接続され、並列共振子Ｐ２〜Ｐ（ｎ−１）の他端と並列接続されている。このように、フィルタＦ１５では、フィルタＦ１４と比較して、図５（ｂ）に示した共振子にインダクタを直列接続した構成が、さらに追加されることとなる。次にフィルタＦ１５の特性について説明する。
【００５３】
図１４（ａ）は、並列共振子Ｐ１とインダクタＬｐ２とのリアクタンス特性を例示する概念図である。図１４（ｂ）は、フィルタＦ１５の減衰特性を例示する図である。図１４（ｂ）の実線はフィルタＦ１５の減衰特性を、破線はフィルタＦ１１の減衰特性をそれぞれ表す。フィルタＦ１５においては、図１２（ａ）に示すリアクタンス特性と、図１４（ａ）に示すリアクタンス特性とが、重畳して影響する。
【００５４】
図１４（ａ）に示すように、共振点は図５（ｃ）の周波数ｆｒ０から周波数ｆｒ４にシフトする。図１２（ｂ）に示すように、共振点のシフトに伴い、周波数ｆｒ４に減衰極が生成される。図１４（ａ）に示すように、周波数ｆｒ５に新たな共振点が生成される。図１４（ｂ）に示すように、新たな共振点の生成に伴い、周波数ｆｒ５に新たな減衰極が生成される。なお、周波数ｆｒ４は、周波数ｆｒ１より高く、周波数ｆａ０より低い。周波数ｆｒ５は、周波数ｆｒ２より高い。このようにフィルタＦ１５によれば、高周波数帯においても、周波数ｆｒ５の減衰極付近では、部分的に高い抑圧を得ることができる。しかしながら図１４（ｂ）に矢印で示したように、周波数ｆｒ５よりさらに高周波数帯において、抑圧が大きく劣化する。
【００５５】
以上のフィルタＦ１２〜Ｆ１５に示したように、インダクタを追加することで、減衰極を生成するようなラダーフィルタを形成することができる。しかしながら、例えば図７（ｂ）及び図１０（ｂ）に示したように、フィルタＦ１２及びＦ１３によれば、低周波数帯において抑圧劣化が生じる。また図１２（ｂ）及び図１４（ｂ）に示したように、フィルタＦ１４及びＦ１５によれば、高周波数帯において抑圧劣化が生じる。このように、広帯域において高い抑圧を得ることは困難であった。
【００５６】
次に、インダクタのインダクタンス値を変更した例について説明する。図１５（ａ）は、フィルタＦ１６ａを例示する回路図である。図１５（ｂ）は、フィルタＦ１６を例示する回路図である。
【００５７】
図１５（ａ）に示すように、フィルタＦ１６ａは、直列共振子Ｓ１〜Ｓ６、及び並列共振子Ｐ１〜Ｐ６を備える。直列共振子Ｓ１〜Ｓ６は、入力端子Ｉｎと出力端子Ｏｕｔとの間に直列接続されている。直列共振子Ｓ１の一端は入力端子Ｉｎと直列接続されている。直列共振子Ｓ１の他端は、直列共振子Ｓ２の一端と直列接続されている。直列共振子Ｓ２の他端は、直列共振子Ｓ３の一端と直列接続されている。直列共振子Ｓ３の他端と出力端子Ｏｕｔとは直列接続されている
並列共振子Ｐ１の一端は、入力端子Ｉｎと直列共振子Ｓ１との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ２の一端は、直列共振子Ｓ１と直列共振子Ｓ２との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ３の一端は、直列共振子Ｓ２と直列共振子Ｓ３との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ４の一端は、直列共振子Ｓ３と出力端子Ｏｕｔとの間に並列接続されている。並列共振子Ｐ１〜Ｐ４各々の他端は接地されている。
【００５８】
図１５（ｂ）に示すように、フィルタＦ１６は、フィルタＦ１６ａに直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとを、入力端子Ｉｎと直列共振子Ｓ１との間に追加したラダーフィルタである。直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとは並列接続されている。なお、インダクタＬｓは、別の直列共振子に並列接続されてもよい。
【００５９】
次にフィルタＦ１６の減衰特性について説明する。図１５（ｂ）に示したインダクタＬｓのインダクタンス値Ｌｓを変化させ、減衰特性を計算した。減衰特性の計算に用いた条件について説明する。各共振子は、弾性表面波共振子とし、インピーダンスは５０Ωとした。１つの直列共振子の容量Ｃｓと、１つの並列共振子の容量Ｃｐとの比（容量比）Ｃｐ／Ｃｓは０．６である。また容量の積（容量積）Ｃｐ×Ｃｓは、１／（ω０×Ｒ）２の７３．５％とした。ω０はフィルタＦ１６の中心角周波数であり、Ｒは整合すべきインピーダンスである。Ｒは例えば５０Ωである。
【００６０】
図１６（ａ）は、フィルタＦ１６の減衰特性を例示する図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の通過帯域の拡大図である。図１５（ｂ）に示したインダクタＬｓのインダクタンス値Ｌｓは、０．５ｎＨ、１ｎＨ、２ｎＨ、３ｎＨ、４ｎＨ、及び５ｎＨ、とした。太い点線は、フィルタＦ１６ａの減衰特性を表す。太い実線は、Ｌｓ＝０．５ｎＨの例の減衰特性を表す。太い破線は、Ｌｓ＝１ｎＨの例の減衰特性を表す。一点鎖線は、Ｌｓ＝２ｎＨの例の減衰特性を表す。二点鎖線は、Ｌｓ＝３ｎＨの例の減衰特性を表す。細い実線は、Ｌｓ＝４ｎＨの例の減衰特性を表す。細い破線は、Ｌｓ＝５ｎＨの例の減衰特性を表す。
【００６１】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、通過帯域において、各例の減衰特性は重なっている。図１６（ａ）に示すように、フィルタＦ１６では、インダクタＬｓを設けることにより、低周波数側及び高周波数側に減衰極が生成される。低周波数側の減衰極を第１の減衰極、高周波数側の減衰極を第２の減衰極とする。インダクタＬｓのインダクタンス値Ｌｓを小さくするほど、第１の減衰極は、高周波数側にシフトする。例えばＬｓ＝５ｎＨの例では、約１５００ＭＨｚに、第１の減衰極が生成される。これに対し、Ｌｓ＝０．５ｎＨの例では、通過帯域内である約１８６０ＭＨｚに第１の減衰極が生成される。
【００６２】
また、例えばＬｓ＝５ｎＨの例では、６００〜１２００ＭＨｚにおいて抑圧が劣化する。この抑圧の劣化は、図７（ｂ）に示した直流点近傍の抑圧劣化に対応するものである。これに対し、図１６（ａ）中に楕円で囲んだように、第１の減衰極の高周波数側へのシフトに伴い、低周波数帯における抑圧が改善した。Ｌｓ＝０．５ｎＨの例では、１２００ＭＨｚ前後において、減衰量がほぼ平坦になるような、高い抑圧が得られた。
【００６３】
さらに、インダクタンス値Ｌｓを小さくするほど、第２の減衰極も高周波数側にシフトした。例えばＬｓ＝２ｎＨの例では約２７００ＭＨｚに第２の減衰極が生成された。Ｌｓ＝１ｎＨの例では３６００ＭＨｚを超えた位置に第２の減衰極が生成された。Ｌｓ＝０．５ｎＨの例では、５０００ＭＨｚを超えた位置に第２の減衰極が生成された。またフィルタＦ１６では、インダクタンス値Ｌｓの大きさに関わらず、第２の減衰極よりも高周波数帯における抑圧の劣化は発生しなかった。なお、インダクタＬｓを設けないフィルタＦ１６ａでは、第２の減衰極が生成されなかった。
【００６４】
フィルタＦ１６のように、インダクタを直列共振子に並列接続し、かつインダクタンス値を変更することで、減衰特性は変化する。Ｌｓ＝０．５ｎＨの例のように、インダクタンス値を小さくすることで、第１の減衰極を、例えば通過帯域の低周波数端以上の周波数に生成することができる。図２（ｂ）に示したように、ラダーフィルタの通過帯域の低周波数端は、並列共振子の共振周波数で定められる。つまり、インダクタンス値を小さくすることで、第１の減衰極を、フィルタＦ１６の並列共振子Ｐ１〜Ｐ４のうち、最も高い共振周波数を有する並列共振子の共振周波数以上の周波数に生成することができる。これにより、図１６（ａ）に示したように、低周波数帯における抑圧を改善することができる。また、高周波数帯においては第２の減衰極が生成され、かつ抑圧の劣化は生じない。特にインダクタンス値を小さくすることで、第２の減衰極をより高周波数側に生成することができる。
【実施例１】
【００６５】
以上の考察に基づいた実施例１について説明する。図１７は、実施例１に係る分波器を例示するブロック図である。
【００６６】
図１７に示すように、分波器１００は受信フィルタ１００ａ及び送信フィルタ１００ｂを備えている。受信フィルタ１００ａ及び送信フィルタ１００ｂは共通に共通端子（アンテナ端子）１０２に接続されている。共通端子１０２はアンテナ１０４に接続されている。受信フィルタ１００ａは、アンテナ１０４から信号を受信し、受信した信号（受信信号）を例えばアンプ等に出力する。送信フィルタ１００ｂは、アンプ等から入力された信号（送信信号）をアンテナ１０４に出力する。アンテナ１０４は信号を送信する。また、受信フィルタ１００ａは、送信信号が受信端子に流れることを抑制する。送信フィルタ１００ｂは、受信信号が送信端子に流れることを抑制する。分波器１００は、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband
Code Division Multiple Access）  Ｂａｎｄ２方式に対応している。
【００６７】
次に実施例１に係る分波器の構成について説明する。実施例１に係る分波器の回路構成について説明する。図１８は、実施例１に係る分波器の回路構成を例示する構成図である。
【００６８】
図１８に示すように、実施例１に係る分波器１００は、受信フィルタ１００ａ及び送信フィルタ１００ｂ、インダクタＬａ及びＬｒ、アンテナ端子Ａｎｔ、受信端子Ｒｘ１及びＲｘ２、並びに送信端子Ｔｘを備える。受信フィルタ１００ａの一端、送信フィルタ１００ｂの一端、及びアンテナ端子Ａｎｔは、互いに並列接続されている。インダクタＬａの一端は、アンテナ端子Ａｎｔに接続され、他端は接地されている。受信フィルタ１００ａの他端は受信端子Ｒｘ１及びＲｘ２に接続されている。受信端子Ｒｘ１及びＲｘ間にはインダクタＬｒが並列接続されている。受信フィルタ１００ａの回路構成の説明は省略する。
【００６９】
送信フィルタ１００ｂは、直列共振子Ｓ１１〜Ｓ５、Ｓｘ、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３、並びにインダクタＬｓ、Ｌ１及びＬ２を備える。直列共振子Ｓ１１〜Ｓｘは、アンテナ端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に直列接続されている。アンテナ端子Ａｎｔは送信フィルタ１００ｂの出力端子に相当し、送信端子Ｔｘは送信フィルタ１００ｂの入力端子に相当する。直列共振子Ｓ１１の一端は、アンテナ端子Ａｎｔ及び受信フィルタ１００ａに接続されている。直列共振子Ｓｘの一端は送信端子Ｔｘに接続されている。直列共振子Ｓｘには、インダクタＬｓ（第１インダクタ）が並列接続されている。並列共振子Ｐ１の一端は、直列共振子Ｓ１４と直列共振子Ｓ２との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ１の他端はインダクタＬ１（第２インダクタ）の一端と直列接続されている。インダクタＬ１の他端は接地されている。このように、インダクタＬ１は、並列共振子Ｐ１とグランド端子との間に直列接続されている。並列共振子Ｐ２の一端は、直列共振子Ｓ３と直列共振子Ｓ４１との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ３の一端は、直列共振子Ｓ４２と直列共振子Ｓ５との間に並列接続されている。並列共振子Ｐ２の他端と並列共振子Ｐ３の他端とは、インダクタＬ２（第２インダクタ）の一端に直列接続されている。インダクタＬ２の他端は接地されている。このように、インダクタＬ２は、並列共振子Ｐ２及びＰ３とグランド端子との間に直列接続されている。なお、送信フィルタＦ１００ｂは、実施例１に係るラダーフィルタである。
【００７０】
実施例１に係る分波器１００の具体的な構成について説明する。図１９（ａ）は、実施例１に係る分波器チップを例示する平面図であり、図１９（ｂ）は、実施例１に係る分波器チップを例示する断面図である。図１９（ｃ）は、実施例１に係る分波器を例示する平面図である。図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＡ１−Ａ１に沿った断面図である。
【００７１】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、分波器チップ１０１は、受信フィルタチップ１００ｃ、送信フィルタチップ１００ｄ、パッケージ基板１２０、及び封止部１２２を備える。図１９（ａ）では封止部１２２を透視している。図１９（ｂ）に示すように、受信フィルタチップ１００ｃ及び送信フィルタチップ１００ｄは、バンプ１２４によりパッケージ基板１２０上にフリップチップ実装されている。パッケージ基板１２０は、第１層１２０−１、及び第１層１２０−１下の第２層１２０−２、第２層１２０−２下の第３層１２０−３からなる三層構造の基板である。パッケージ基板１２０の上面、中間層及び下面の各々には配線層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ及び１２０ｄの各々が形成され、各配線層間はビア配線２６により接続されている。配線層１２０ｂは、第１層１２０−１と第２層１２０−２との間に位置する。配線層１２０ｃは、第２層１２０−２と第３層１２０−３との間に位置する。配線層１２０ｄは、第３層１２０−３の下面に位置し、フットパッドとして機能する。パッケージ基板１２０に設けられた配線の一部、及びビア配線２６の一部は、インダクタとして機能する。封止部１２２は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁体、又は半田等からなり、受信フィルタチップ１００ｃ及び送信フィルタチップ１００ｄを封止する。パッケージ基板１２０は例えばセラミック等の絶縁体からなる。配線層１２０ａ〜１２０ｄは、例えばアルミニウム等の金属からなる。バンプ１２４は例えば金（Ａｕ）等の金属からなる。
【００７２】
図１９（ｃ）に示すように、分波器チップ１０１は、配線層１２０ｃを介して、プリント基板１３０にフリップチップ実装されている。プリント基板１３０には、チップインダクタであるインダクタＬｒ、及びＬａが実装されている。これにより、実施例１に係る分波器１００が形成される。なお図示は省略するが、アンテナ端子Ａｎｔ、受信端子Ｒｘ１及びＲｘ２、並びに送信端子Ｔｘは、プリント基板１３０に設けられている。分波器チップ１０１とインダクタＬｒとは配線１３１ｒ−１及び配線１３１ｒ−２により接続されている。また配線１３１ｒ−１は、受信端子Ｒｘ１と接続されている。配線１３１ｒ−２は、受信端子Ｒｘ２と接続されている。分波器チップ１０１とインダクタＬａとは、配線１３１ａを介して接続されている。配線１３１ａは、アンテナ端子Ａｎｔと接続されている。配線１３１ｓは、送信端子Ｔｘと接続されている。
【００７３】
次に分波器が備えるフィルタの構成について説明する。図２０は、実施例１に係る分波器が備える送信フィルタチップを例示する透視図である。
【００７４】
図２０に示すように、送信フィルタチップ１００ｄは、圧電基板１０、直列共振子Ｓ１１〜Ｓｘ、及び並列共振子Ｐ１〜Ｐ３、アンテナ端子Ａｎｔ１、送信端子Ｔｘ１、端子１８ａ〜１８ｃを備える。直列共振子Ｓ１１〜Ｓｘ及び並列共振子Ｐ１〜Ｐ３は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface
Acoustic Wave）共振子として形成される。
【００７５】
直列共振子Ｓ１１を例に、弾性表面波共振子の構成について説明する。直列共振子Ｓ１１は、圧電基板１０の上に、対向する一対の櫛型電極１２を配置し、さらに櫛型電極１２の両側に反射器１４を配置することで構成される。櫛型電極１２が電極指のピッチに応じた周波数の弾性波を励振する。反射器１４は櫛型電極１２から伝搬する弾性波を反射する。直列共振子Ｓ１２〜Ｓｘ，及び並列共振子Ｐ１〜Ｐ３についても同様の構成である。
【００７６】
各共振子が設けられた面とパッケージ基板１２０の上面とが対向するように、送信フィルタチップ１００ｄはフリップチップ実装される。図１３（ｂ）に示したように、送信フィルタチップ１００ｄとパッケージ基板１２０との間には空隙が形成されるため、各共振子による弾性波の励振は妨げられない。圧電基板１０は、例えばリチウムタンタル酸（ＬｉＴａＯ３）又はリチウムニオブ酸（ＬｉＮｂＯ３）等の圧電体からなる。櫛型電極、反射器及び各端子は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる。
【００７７】
直列共振子Ｓ１１を構成する櫛型電極は、アンテナ端子Ａｎｔ１と接続されている。アンテナ端子Ａｎｔ１は、図１７に示したアンテナ１０４と接続されている。並列共振子Ｐ１を構成する櫛型電極は、端子１８ａに接続されている。端子１８ａは、図１８に示したインダクタＬ１と接続されている。並列共振子Ｐ２を構成する櫛型電極、及び並列共振子Ｐ３を構成する櫛型電極は、端子１８ｂに接続されている。端子１８ｂは、図１８に示したインダクタＬ２と接続されている。直列共振子Ｓ５を形成する櫛型電極及び直列共振子Ｓｘを形成する櫛型電極は、端子１８ｃに接続されている。端子１８ｃは、図１８に示したインダクタＬｓと接続されている。直列共振子Ｓｘを構成する櫛型電極は送信端子Ｔｘ１と接続されている。送信端子Ｔｘ１は、図１８に示した送信端子Ｔｘに接続されている。各端子は、図１９（ｂ）に示したパッケージ基板１２０とのフリップチップ実装のための端子である。図中の白丸は、バンプ１２４が接続される箇所を示す。
【００７８】
次にパッケージ基板１２０について説明する。図２１（ａ）から図２２（ｂ）は、パッケージ基板を例示する平面図である。図２１（ａ）は、パッケージ基板１２０の上面を示す。図２１（ｂ）は、パッケージ基板１２０の第１層１２０−１を透視し、第２層１２０−２の上面を示す。図２２（ａ）は、第１層１２０−１及び第２層１２０−２を透視し、第３層１２０−３の上面を示す。図２２（ｂ）は、第１層１２０−１〜第３層１２０−３を透視した図を示す。
【００７９】
図２１（ａ）に示すように、第１層１２０−１の上面には配線層１２０ａが設けられている。配線層１２０ａは、アンテナ端子Ａｎｔ２、送信端子Ｔｘ２、受信端子Ｒｘ１ａ及びＲｘ２ａ、グランド端子ＧＮＤ１、端子２０ａ、２０ｂ及び２２ａ、配線２０ｃ及び２２ｂ、を備える。図２１（ａ）中の破線で囲んだ領域は、送信フィルタチップ１００ｄが実装される領域を示す。配線層１２０ａのアンテナ端子Ａｎｔ２は、送信フィルタチップ１００ｄのアンテナ端子Ａｎｔ１と接続される。配線層１２０ａの送信端子Ｔｘ２は、送信フィルタチップ１００ｄの送信端子Ｔｘ１と接続される。配線層１２０ａの端子２０ａは、送信フィルタチップ１００ｄの端子１８ａと接続される。配線層１２０ａの端子２０ｂは、送信フィルタチップ１００ｄの端子１８ｂと接続される。配線層１２０ａの端子２２ａは、送信フィルタチップ１００ｄの端子１８ｃと接続される。端子２０ａは、グランド端子ＧＮＤ１と接続されている。端子２０ｂは配線２０ｃを介して、ビア配線２６と接続されている。端子２２ａは配線２２ｂを介してビア配線２６と接続されている。
【００８０】
図２１（ｂ）に示すように、第２層１２０−２の上面には配線層１２０ｂが設けられている。配線層１２０ｂは、アンテナパターンＡｎｔ３、送信パターンＴｘ３、受信パターンＲｘ１ｂ及びＲｘ２ｂ、グランドパターンＧＮＤ２、配線２０ｄ及び２２ｃを含む。図１９（ｂ）において述べたように、配線層１２０ａと配線層１２０ｂとは、ビア配線２６により接続されている。具体的には、配線層１２０ｂのアンテナパターンＡｎｔ３は、配線層１２０ａのアンテナ端子Ａｎｔ２と接続されている。配線層１２０ｂの送信パターンＴｘ３は、配線層１２０ａの送信端子Ｔｘ２と接続されている。配線層１２０ｂの受信パターンＲｘ１ｂは、配線層１２０ａの受信端子Ｒｘ１ａと接続されている。配線層１２０ｂの受信パターンＲｘ２ｂは、配線層１２０ａの受信端子Ｒｘ２ａと接続されている。配線層１２０ｂの配線２０ｄは、配線層１２０ａの配線２０ｃと接続されている。配線層１２０ｂの配線２２ｃは、配線層１２０ａの配線２２ｂと接続されている。
【００８１】
図２２（ａ）に示すように、第３層１２０−３の上面には配線層１２０ｃが設けられている。配線層１２０ｃは、アンテナパターンＡｎｔ４、送信パターンＴｘ４、受信パターンＲｘ１ｃ及びＲｘ２ｃ、グランドパターンＧＮＤ３、配線２０ｅ及び２２ｄを含む。配線層１２０ｂと配線層１２０ｃとは、ビア配線２６により接続されている。配線層１２０ｃのアンテナパターンＡｎｔ４は、配線層１２０ｂのアンテナパターンＡｎｔ３と接続されている。配線層１２０ｃの送信パターンＴｘ４は、配線層１２０ｂの送信パターンＴｘ３と接続されている。配線層１２０ｃの受信パターンＲｘ１ｃは、配線層１２０ｂの受信パターンＲｘ１ｂと接続されている。配線層１２０ｃの受信パターンＲｘ２ｃは、配線層１２０ｂの受信パターンＲｘ２ｂと接続されている。配線層１２０ｃのグランドパターンＧＮＤ３は、配線層１２０ｂのグランドパターンＧＮＤ２と接続されている。配線層１２０ｃの配線２０ｅは、配線層１２０ｂの配線２０ｄと接続されている。配線層１２０ｃの配線２２ｄは、配線層１２０ｂの配線２２ｃと接続されている。また配線２２ｄは、送信パターンＴｘ４と接続されている。
【００８２】
第３層１２０−３の下面には配線層１２０ｄが設けられている。配線層１２０ｄは、アンテナ端子Ａｎｔ５、送信端子Ｔｘ５、受信端子Ｒｘ１ｄ及びＲｘ２ｄ、グランド端子ＧＮＤ４、ＧＮＤ５、ＧＮＤ６、ＧＮＤ７ａ及びＧＮＤ７ｂを含む。配線層１２０ｄと配線層１２０ｃとは、ビア配線２６により接続されている。配線層１２０ｄのアンテナ端子Ａｎｔ５は、配線層１２０ｃのアンテナパターンＡｎｔ４と接続されている。配線層１２０ｄの送信端子Ｔｘ５は、配線層１２０ｃの送信パターンＴｘ４と接続されている。配線層１２０ｄの受信端子Ｒｘ１ｄは、配線層１２０ｃの受信パターンＲｘ１ｃと接続されている。配線層１２０ｄの受信端子Ｒｘ２ｄは、配線層１２０ｃの受信パターンＲｘ２ｃと接続されている。配線層１２０ｄのグランド端子ＧＮＤ４、ＧＮＤ５及びＧＮＤ６は、配線層１２０ｃのグランドパターンＧＮＤ３と接続されている。配線層１２０ｄのグランド端子ＧＮＤ７ａ及びＧＮＤ７ｂは、配線層１２０ｃの配線２０ｅと接続されている。
【００８３】
端子２０ａは、インダクタＬ１の形成に寄与する。配線２０ｃ、２０ｄ及び２０ｅ、並びに上記の各配線を接続するビア配線２６は、インダクタＬ２の形成に寄与する。配線２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄ、並びに上記の各配線を接続するビア配線２６は、インダクタＬｓの形成に寄与する。各配線の長さ等を変更することにより、インダクタンス値を調整することができる。
【００８４】
次に実施例１に係るラダーフィルタの減衰特性について説明する。送信フィルタ１００ｂ、比較例１に係るフィルタＦ１７、及び比較例２に係る共振回路Ｃ１、各々の減衰特性を計算した。まず比較例に係るフィルタの構成について説明する。
【００８５】
図２３（ａ）は、比較例１に係るフィルタを例示する回路図であり、図２３（ｂ）は、比較例２に係る共振回路を例示する回路図である。
【００８６】
図２３（ａ）に示すように、比較例に係るフィルタＦ１７は、送信フィルタ１００ｂから、直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓを取り除いたラダーフィルタである。比較例２に係る共振回路Ｃ１は、直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓにより構成したフィルタである。共振回路Ｃ１は、図４（ｂ）に示したものと同じ構成である。送信フィルタ１００ｂは、フィルタＦ１７に共振回路Ｃ１を接続したフィルタである。
【００８７】
送信フィルタ１００ｂ及びフィルタＦ１７が備える並列共振子Ｐ１の共振周波数は１８１５ＭＨｚ、並列共振子Ｐ２の共振周波数は１８２３ＭＨｚ、並列共振子Ｐ３の共振周波数は１８２７ＭＨｚである。送信フィルタ１００ｂ及び共振回路Ｃ１が備える直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓの反共振周波数は１８３６ＭＨｚ及び２５６０ＭＨｚである。これは、例えば図４（ｄ）において、ｆａ１＝２５６０ＭＨｚ、及びｆａ２＝１８３６ＭＨｚであることに相当する。反共振周波数ｆａ１及びｆａ２は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の共振周波数１８２７ＭＨｚより高い。
【００８８】
図２４（ａ）は、実施例１に係るラダーフィルタの減衰特性を例示する図である。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の通過帯域の拡大図である。実線は実施例１に係るラダーフィルタ（送信フィルタ１００ｂ）の減衰特性を表す。破線は比較例１に係るフィルタＦ１７の減衰特性を表す。点線は比較例２に係る共振回路Ｃ１の減衰特性を表す。
【００８９】
図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示すように、送信フィルタ１００ｂ及びフィルタＦ１７は通過帯域を有する。通過帯域の低周波数端は、約１８００ＭＨｚに位置する。また通過帯域の中心周波数は、約１８８０ＭＨｚである。例えば図２（ｂ）に示したように、通過帯域の低周波数端は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３の共振周波数により定まる。中心周波数は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３の反共振周波数により定まる。
【００９０】
図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示すように、比較例２に係る共振回路Ｃ１は、反共振周波数に減衰極を有する。これは図４（ｄ）に示した例と同様である。既述したように、送信フィルタ１００ｂは、共振回路Ｃ１、つまり直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとを含む。このため送信フィルタ１００ｂも、共振回路Ｃ１とほぼ等しい周波数に減衰極を有する。低周波数側（１８３０ＭＨｚ付近）の減衰極を第１の減衰極Ｂ１、高周波数側（２６００ＭＨｚ付近）の減衰極を第２の減衰極Ｂ２とする。第１の減衰極Ｂ１は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の共振周波数１８２７ＭＨｚより高い周波数に位置する。
【００９１】
図２４（ａ）に楕円で囲んだように、実施例１に係る送信フィルタ１００ｂによれば、通過帯域より低周波数帯において抑圧の劣化が生じていない。これは、図１６（ａ）と同様に、第１の減衰極Ｂ１を通過帯域の低周波数端より高周波数側に生成することで、劣化が抑制されたためである。
【００９２】
図２４（ａ）に示すように、送信フィルタ１００ｂ及びフィルタＦ１７では、１７００ＭＨｚ付近及び２０００ＭＨｚ付近に減衰極が生成されている。１７００ＭＨｚ付近の減衰極を第３の減衰極Ｂ３、２０００ＭＨｚ付近の減衰極を第４の減衰極Ｂ４とする。第３の減衰極Ｂ３及び第４の減衰極Ｂ４は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３及びインダクタＬ１〜Ｌ３により生成される（図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）参照）。フィルタＦ１７では、２３００ＭＨｚ以上の高周波数帯において抑圧が劣化している。これは、図１２（ｂ）に示したフィルタＦ１４及び図１４（ｂ）に示したフィルタＦ１５と同様である。図２４（ａ）中に円で囲んだように、送信フィルタ１００ｂによれば、第２の減衰極Ｂ２が生成されるため、高周波数帯の抑圧を大きく改善することができる。
【００９３】
実施例１に係る送信フィルタ１００ｂは、直列共振子Ｓ１１〜Ｓｘと、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３と、直列共振子Ｓｘと並列接続されたインダクタＬｓと、を具備する。直列共振子ＳｘとインダクタＬｓとは、通過帯域以下に第１の減衰極Ｂ１、通過帯域より高い周波数に第２の減衰極Ｂ２を生成する。第１の減衰極Ｂ１は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の共振周波数以上であって、通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置する。この結果、低周波数帯における抑圧の劣化は抑制される。これにより広帯域において高い抑圧を得ることが可能となる。
【００９４】
また、第２の減衰極Ｂ２により高周波数帯の抑圧劣化をキャンセルすることにより、広帯域おいて高い抑圧を得ることが可能となる。高周波数帯において高い抑圧を得るためには、第２の減衰極Ｂ２を、高周波数帯の好適な周波数に生成することが求められる。第１の減衰極Ｂ１が生成される周波数を調整することにより、第２の減衰極Ｂ２の位置も調整することができる。図２４（ａ）に示したように、第１の減衰極Ｂ１が、第３の減衰極Ｂ３が位置する周波数以上、かつ通過帯域の高周波数端以下の周波数に位置することで、第２の減衰極Ｂ２は高周波数帯の好適な位置に生成される。
【００９５】
第１の減衰極Ｂ１は通過帯域以下の周波数に生成される。低周波数帯の抑圧を改善するため、第１の減衰極Ｂ１は並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の共振周波数以上であって、通過帯域の高周波数端以下に位置すればよい。また、第２の減衰極Ｂ２を高周波数帯に生成するために、第１の減衰極Ｂ１は第３の減衰極Ｂ３以上の高周波数側に位置すればよい。しかしながら、第１の減衰極Ｂ１により、通過帯域内の損失が増大する可能性がある。従って、第１の減衰極Ｂ１は、通過帯域の中心周波数付近よりも低周波数側に位置することが好ましい。言い換えれば、第１の減衰極Ｂ１は、最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の反共振周波数以下の周波数に位置することが好ましい。これにより、通過帯域における損失が増大することは抑制され、フィルタの特性は良好に維持される。
【００９６】
なお第１の減衰極Ｂ１は、最も高い共振周波数を有する並列共振子Ｐ３の共振周波数より高い周波数に位置してもよいし、第３の減衰極Ｂ３が位置する周波数より高い周波数に位置してもよい。第１の減衰極Ｂ１は、通過帯域の高周波数端より低い周波数に位置してもよいし、並列共振子Ｐ３の反共振周波数より低い周波数に位置してもよい。
【００９７】
直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓにより生成される第１の減衰極Ｂ１は、通過帯域以下の周波数に位置する。従って、通過帯域の低周波数端付近の特性は、直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓに大きく影響される。一般に、インダクタのＱ値は共振子に比べて、例えば１桁〜２桁程度低い。従って、通過帯域の低周波数端の急峻性が劣化する可能性がある。この結果、例えば相手方フィルタの通過帯域における抑圧が十分に確保できない恐れがある。低いＱ値による劣化の影響を抑制するため、分波器が備える第１フィルタと、第１フィルタより高周波数側に通過帯域を有する第２フィルタとのうち、第１フィルタに実施例１に係るラダーフィルタを適用することが好ましい。分波器１００では、受信フィルタ１００ａと比較して低周波数側に通過帯域を有する送信フィルタ１００ｂに実施例１を適用する。これにより低いＱ値による劣化の影響を抑制し、効果的に高い抑圧を得ることができる。また、例えば第４の減衰極Ｂ４を受信フィルタ１００ａの通過帯域に配置することで、分波器１００のアイソレーション特性を高めることができる。特に、例えばＷ−ＣＤＭＡ  Ｂａｎｄ２方式のように、受信帯域と送信帯域とが近接する方式に対応する場合、通過帯域には急峻性が求められる。
【００９８】
なお、第１フィルタは送信フィルタ及び受信フィルタのいずれでもよく、例えば通信方式に応じて変更することができる。分波器が備えるフィルタの両方に実施例１に係るラダーフィルタを適用してもよいし、第２フィルタに適用してもよい。言い換えれば、分波器は、実施例１に係るラダーフィルタを少なくとも１つ備えればよい。
【００９９】
直列共振子Ｓｘ及びインダクタＬｓにより、通過帯域より高周波数側に第２の減衰極Ｂ２が生成される。並列共振子Ｐ１〜Ｐ３及びインダクタＬ１〜Ｌ３により、通過帯域より低周波数側に第３の減衰極Ｂ３、高周波数側に第４の減衰極Ｂ４が生成される。これらの減衰極を用いて、送信フィルタ１００ｂ、分波器１００及びＲＦモジュール１１０の特性を改善することができる。例えば第２の減衰極Ｂ２を、例えばワイヤレスＬＡＮ（Local
Area Network）及びブルートゥース（登録商標、Bluetooth ：ＢＴ）に用いられる帯域等に配置することができる。また、例えば第４の減衰極Ｂ４を受信フィルタ１００ａの通過帯域に配置することで、分波器１００の特性を改善することができる。さらに、減衰極が通過帯域の２倍波又は３倍波に対応する帯域に位置するとしてもよい。
【０１００】
実施例１では、直列共振子が１０個、並列共振子が３個としたが、共振子の個数は変更可能である。実施例１に係るラダーフィルタが備える直列共振子及び並列共振子は、それぞれ１又は複数でよい。また、例えば複数の直列共振子とインダクタＬｓとが並列接続されてもよい。言い換えれば、少なくとも１つの直列共振子とインダクタＬｓとが並列接続される。また、例えば並列共振子Ｐ１以外に、Ｐ２又はＰ３がインダクタと直列接続されてもよい。並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち少なくとも１つの並列共振子とインダクタとが直列接続されればよい。並列共振子とインダクタとが接続された並列腕を増設することで、新たに減衰極を生成することができる。
【０１０１】
インダクタＬ１、Ｌ２及びＬｓを、パッケージ基板１２０内の配線層１２０ａ〜１２０ｄにより形成している。このため、分波器１００の小型化が可能となる。なお、インダクタＬａ及びＬｒも、配線層１２０ａ〜１２０ｄにより形成してもよい。これにより更に分波器１００の小型化が可能となる。
【０１０２】
実施例１では、共振子として弾性表面波共振子を用いた。共振子として、例えばラブ波共振子、ラム波共振子、弾性境界波共振子、又は圧電薄膜共振子（ＦＢＡＲ：Film
Bulk Acoustic Resonator）等を用いてもよい。
【実施例２】
【０１０３】
実施例２は、並列共振子に１つのインダクタを接続した例である。図２５は、実施例２に係る分波器を例示する回路図である。図１８において既述した構成と同じ構成については、説明を省略する。
【０１０４】
図２５に示すように、実施例２に係る分波器２００は、送信フィルタ２００ｂを含む。送信フィルタ２００ｂは、実施例２に係るラダーフィルタである。送信フィルタ２００ｂは、インダクタＬ３（第２インダクタ）を備える。インダクタＬ３の一端は、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３の他端と直列接続されている。インダクタＬ３の他端は接地されている。
【０１０５】
実施例２によれば、実施例１と同様に、広帯域において高い抑圧を得ることができる。また、例えば図１２（ｂ）に示したフィルタＦ１４の減衰特性のように、インダクタＬ３を設けることにより、通過帯域の高周波数端付近に減衰極を生成することができる。しかしながら、高周波数帯において抑圧が劣化する恐れがある。実施例２によれば、第２の減衰極Ｂ２により高周波数帯において効果的に高い抑圧を得ることができる。
【実施例３】
【０１０６】
図２６は、実施例３に係る分波器を例示する回路図である。図１８及び図２５において既述した構成と同じ構成については、説明を省略する。
【０１０７】
図２６に示すように、実施例３に係る分波器３００は、送信フィルタ３００ｂを含む。送信フィルタ３００ｂは、実施例３に係るラダーフィルタである。送信フィルタ３００ｂは、送信フィルタ２００ｂにインダクタＬ４（第３インダクタ）を追加したラダーフィルタである。並列共振子Ｐ１の他端はインダクタＬ４の一端と直列接続されている。インダクタＬ４の他端は、インダクタＬ３の一端と直列接続されている。このように、インダクタＬ４は、１つの並列共振子Ｐ１とインダクタＬ３の一端との間に直列接続されている。
【０１０８】
実施例３によれば、実施例１と同様に、広帯域において高い抑圧を得ることができる。また、例えば図１４（ｂ）に示したフィルタＦ１５の減衰特性のように、インダクタＬ３及びＬ４を設けることにより、高周波数帯において抑圧が大きく劣化する恐れがある。実施例３によれば、第２の減衰極Ｂ２により高周波数帯において効果的に高い抑圧を得ることができる。
【０１０９】
なお、並列共振子Ｐ２又はＰ３にもインダクタが直列接続されてもよい。つまり、並列共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち少なくとも１つにインダクタが直列接続されればよい。
【実施例４】
【０１１０】
実施例４は、ラダーフィルタを備えるＲＦ（Radio Frequency）モジュールの例である。図２７は、実施例４に係るＲＦモジュールを例示するブロック図である。
【０１１１】
図２７に示すように、ＲＦモジュール１１０は、アンテナ１０４、アンテナスイッチ１１２、分波器バンク１１４、並びにアンプモジュール１１６を備える。ＲＦモジュール１１０は、ＧＳＭ（Global
System for Mobile Communication）通信方式及びＷ−ＣＤＭＡ通信方式等、複数の通信方式に対応しており、例えば携帯電話等に搭載される。ＧＳＭ方式については、８５０ＭＨｚ帯（ＧＳＭ８５０）、９００ＭＨｚ帯（ＧＳＭ９００）、１８００ＭＨｚ帯（ＧＳＭ１８００）、１９００ＭＨｚ帯（ＧＳＭ１９００）に対応している。アンテナ１０４は、ＧＳＭ方式及びＷ−ＣＤＭＡ方式いずれの送受信信号をも送受信できる。分波器バンク１１４は、複数の分波器１１４ａ，１１４ｂ及び１１４ｃを含む。複数の分波器の各々は、複数の通信方式の各々に対応した分波器である。なお、分波器バンク１１４が備える分波器は２つでもよいし、４つ以上でもよい。アンテナスイッチ１１２は、送受信する信号の通信方式に応じて、分波器バンク１１４が備える複数の分波器から、通信方式に対応する分波器を選択し、選択された分波器とアンテナ１０４とを接続する。各分波器はアンプモジュール１１６に接続されている。アンプモジュール１１６は分波器の受信フィルタが受信した信号を増幅し、処理部に出力する。またアンプモジュール１１６は、処理部により生成された信号を増幅し分波器の送信フィルタに出力する。
【０１１２】
ＲＦモジュール１１０は、例えば図１９（ｃ）に示したプリント基板１３０に代えてモジュールボードを用い、複数の分波器チップ１０１をモジュールボードに実装することで形成制される。
【０１１３】
複数の分波器１１４ａ〜１１４ｃの少なくとも１つは、実施例１〜３いずれかに係る分波器である。実施例４によれば、広帯域において高い抑圧を得ることができる。実施例４に係るモジュールとして、ＲＦモジュール以外のモジュールを採用してもよい。このように、複数のフィルタを同一のモジュールボードに備え、かつ複数の帯域を利用するモジュールでは、広帯域における抑圧を確保することで、効果的に特性を改善することができる。
【０１１４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０                                        圧電基板
１２                                        櫛型電極
１４                                        反射器
１００、２００、３００                      分波器
１００ａ                                    受信フィルタ
１００ｂ、２００ｂ、３００ｂ                送信フィルタ
１００ｃ                                    受信フィルタチップ
１００ｄ                                    送信フィルタチップ
１０４                                      アンテナ
１２０                                      パッケージ基板
１２０−１                                  第１層
１２０−２                                  第２層
１２０−３                                  第３層
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ      配線層
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌｓ                      インダクタ
Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５、Ｓｘ                                              直列共振子
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３                            並列共振子
【図１】
0005781827.tif 000002
【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】
0005781827.tif 000010
【図１０】
0005781827.tif 000011
【図１１】
0005781827.tif 000012
【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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【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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