(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタであって、
第１のポートと、
第２のポートと、
前記第１のポートと前記第２のポートとの間に直列に設けられたＬＣ共振回路および共振回路部を備え、
前記通過帯域は、低域遮断周波数以上で高域遮断周波数以下の周波数帯域であり、
前記共振回路部は、前記第１のポートから前記第２のポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器を含み、
前記少なくとも１つの弾性波共振器は、前記経路に設けられた全ての弾性波共振器であり、
前記共振回路部は、共振周波数と少なくとも１つの反共振周波数とを有し、
前記共振周波数は、前記通過帯域内にあり、
前記少なくとも１つの反共振周波数は、全て、前記通過帯域の外にあることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの反共振周波数は、前記高域遮断周波数よりも高いことを特徴とする請求項１記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記共振回路部は、前記少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むことを特徴とする請求項２記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記共振回路部は、更に、前記少なくとも１つの弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタを含み、
前記共振回路部は、前記少なくとも１つの反共振周波数として、前記低域遮断周波数よりも低い反共振周波数と、前記高域遮断周波数よりも高い反共振周波数とを有することを特徴とする請求項１記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記共振回路部は、前記少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むと共に、前記少なくとも１つのインダクタとして、前記２つの弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含むことを特徴とする請求項４記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
前記ＬＣ共振回路は、前記通過帯域の外にある共振周波数を有するＬＣ並列共振回路であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項７】
前記共振回路部は、前記経路に対して並列に接続された弾性波共振器を含まないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項８】
共通ポートと、
第１の信号ポートと、
第２の信号ポートと、
前記共通ポートと前記第１の信号ポートとの間に設けられ、第１の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第１のフィルタと、
前記共通ポートと前記第２の信号ポートとの間に設けられ、前記第１の通過帯域よりも高い第２の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第２のフィルタとを備えた分波器であって、
前記第１のフィルタは、第１のバンドパスフィルタであり、
前記第１の通過帯域は、第１の低域遮断周波数以上で第１の高域遮断周波数以下の周波数帯域であり、
前記第１のバンドパスフィルタは、前記共通ポートと前記第１の信号ポートとの間に、前記共通ポート側から順に直列に設けられた第１のＬＣ共振回路および第１の共振回路部を備え、
前記第１の共振回路部は、前記第１のＬＣ共振回路から前記第１の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器を含み、
前記少なくとも１つの弾性波共振器は、前記経路に設けられた全ての弾性波共振器であり、
前記第１の共振回路部は、前記第１の通過帯域内にある共振周波数と、少なくとも１つの反共振周波数とを有し、
前記少なくとも１つの反共振周波数は、全て、前記第１の高域遮断周波数よりも高いことを特徴とする分波器。
【請求項９】
前記第１の共振回路部は、前記少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むことを特徴とする請求項８記載の分波器。
【請求項１０】
前記第１のＬＣ共振回路は、前記第１の高域遮断周波数よりも高い共振周波数を有する第１のＬＣ並列共振回路であることを特徴とする請求項８または９記載の分波器。
【請求項１１】
前記第１の共振回路部は、前記経路に対して並列に接続された弾性波共振器を含まないことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の分波器。
【請求項１２】
共通ポートと、
第１の信号ポートと、
第２の信号ポートと、
前記共通ポートと前記第１の信号ポートとの間に設けられ、第１の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第１のフィルタと、
前記共通ポートと前記第２の信号ポートとの間に設けられ、前記第１の通過帯域よりも高い第２の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第２のフィルタとを備えた分波器であって、
前記第２のフィルタは、第２のバンドパスフィルタであり、
前記第２の通過帯域は、第２の低域遮断周波数以上で第２の高域遮断周波数以下の周波数帯域であり、
前記第２のバンドパスフィルタは、前記共通ポートと前記第２の信号ポートとの間に、前記共通ポート側から順に直列に設けられた第２のＬＣ共振回路および第２の共振回路部を備え、
前記第２の共振回路部は、前記第２のＬＣ共振回路から前記第２の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器と、前記少なくとも１つの弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタとを含み、
前記少なくとも１つの弾性波共振器は、前記経路に設けられた全ての弾性波共振器であり、
前記第２の共振回路部は、前記第２の通過帯域内にある共振周波数と、少なくとも１つの第１の反共振周波数と、少なくとも１つの第２の反共振周波数とを有し、
前記少なくとも１つの第１の反共振周波数は、全て、前記第２の低域遮断周波数よりも低く、
前記少なくとも１つの第２の反共振周波数は、全て、前記第２の高域遮断周波数よりも高いことを特徴とする分波器。
【請求項１３】
前記第２の共振回路部は、前記少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むと共に、前記少なくとも１つのインダクタとして、前記２つの弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含むことを特徴とする請求項１２記載の分波器。
【請求項１４】
前記第２のＬＣ共振回路は、前記第２の低域遮断周波数よりも低い共振周波数を有する第２のＬＣ並列共振回路であることを特徴とする請求項１２または１３記載の分波器。
【請求項１５】
前記第２の共振回路部は、前記経路に対して並列に接続された弾性波共振器を含まないことを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の分波器。
【請求項１６】
共通ポートと、
第１の信号ポートと、
第２の信号ポートと、
前記共通ポートと前記第１の信号ポートとの間に設けられ、第１の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第１のフィルタと、
前記共通ポートと前記第２の信号ポートとの間に設けられ、前記第１の通過帯域よりも高い第２の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる第２のフィルタとを備えた分波器であって、
前記第１のフィルタは、第１のバンドパスフィルタであり、
前記第１の通過帯域は、第１の低域遮断周波数以上で第１の高域遮断周波数以下の周波数帯域であり、
前記第１のバンドパスフィルタは、前記共通ポートと前記第１の信号ポートとの間に、前記共通ポート側から順に直列に設けられた第１のＬＣ共振回路および第１の共振回路部を備え、
前記第１の共振回路部は、前記第１のＬＣ共振回路から前記第１の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの第１の弾性波共振器を含み、
前記第１の共振回路部は、前記第１の通過帯域内にある共振周波数と、前記第１の高域遮断周波数よりも高い少なくとも１つの反共振周波数とを有し、
前記第２のフィルタは、第２のバンドパスフィルタであり、
前記第２の通過帯域は、第２の低域遮断周波数以上で第２の高域遮断周波数以下の周波数帯域であり、
前記第２のバンドパスフィルタは、前記共通ポートと前記第２の信号ポートとの間に、前記共通ポート側から順に直列に設けられた第２のＬＣ共振回路および第２の共振回路部を備え、
前記第２の共振回路部は、前記第２のＬＣ共振回路から前記第２の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの第２の弾性波共振器と、前記少なくとも１つの第２の弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタとを含み、
前記第２の共振回路部は、前記第２の通過帯域内にある共振周波数と、前記第２の低域遮断周波数よりも低い反共振周波数と、前記第２の高域遮断周波数よりも高い反共振周波数とを有することを特徴とする分波器。
【請求項１７】
前記第１の共振回路部は、前記少なくとも１つの第１の弾性波共振器として、直列に接続された２つの第１の弾性波共振器を含み、
前記第２の共振回路部は、前記少なくとも１つの第２の弾性波共振器として、直列に接続された２つの第２の弾性波共振器を含むと共に、前記少なくとも１つのインダクタとして、前記２つの第２の弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含むことを特徴とする請求項１６記載の分波器。
【請求項１８】
前記第１のＬＣ共振回路は、前記第１の高域遮断周波数よりも高い共振周波数を有する第１のＬＣ並列共振回路であり、
前記第２のＬＣ共振回路は、前記第２の低域遮断周波数よりも低い共振周波数を有する第２のＬＣ並列共振回路であることを特徴とする請求項１６または１７記載の分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタ、ならびにこのバンドパスフィルタを含む分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）規格の移動体通信システムが実用化され、ＬＴＥ規格の発展規格であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ規格の移動体通信システムの実用化が検討されている。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ規格における主要技術の一つに、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation、以下ＣＡとも記す。）がある。ＣＡは、コンポーネントキャリアと呼ばれる複数のキャリアを同時に用いて広帯域伝送を可能にする技術である。
【０００３】
ＣＡに対応した移動体通信機器では、複数の周波数帯域が同時に使用される。そのため、ＣＡに対応した移動体通信機器では、複数の周波数帯域の複数の信号を同時に分離できる分波器が必要になる。
【０００４】
一般的に、第１の周波数帯域内の周波数の第１の信号と、第１の周波数帯域よりも高い第２の周波数帯域内の周波数の第２の信号を分離する分波器は、共通ポートと、第１の信号ポートと、第２の信号ポートと、共通ポートから第１の信号ポートに至る第１の信号経路に設けられた第１のフィルタと、共通ポートから第２の信号ポートに至る第２の信号経路に設けられた第２のフィルタとを備えている。第１のフィルタは例えばローパスフィルタまたはバンドパスフィルタであり、第２のフィルタは例えばハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタである。
【０００５】
第１および第２のフィルタとしてバンドパスフィルタを用いた分波器では、第１の信号経路において第１の周波数帯域外の減衰量を大きくすることができ、第２の信号経路において第２の周波数帯域外の減衰量を大きくすることができるという利点がある。
【０００６】
バンドパスフィルタとしては、インダクタとキャパシタを用いて構成されたＬＣフィルタや、弾性波共振器を用いて構成された弾性波フィルタが知られている。弾性波共振器とは、弾性波素子を用いて構成された共振器である。弾性波素子とは、弾性波を利用した素子である。弾性波素子には、弾性表面波を利用する弾性表面波素子や、バルク弾性波を利用するバルク弾性波素子がある。
【０００７】
特許文献１には、それぞれＬＣフィルタからなる２つのバンドパスフィルタを含む分波器が記載されている。
【０００８】
特許文献２には、それぞれ弾性波フィルタからなる２つのバンドパスフィルタを含む分波器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１４１８５９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
移動体通信機器では、比較的近い２つの周波数帯域の２つの信号を分離する分波器が必要になる場合がある。そのような分波器では、遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を有するフィルタが必要になる。
【００１１】
一般的に、ＬＣフィルタは、遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を実現することが難しいという問題点を有する。
【００１２】
一方、弾性波フィルタは、遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を実現するのに適しているが、広い通過帯域を実現するには適していないという問題点を有する。
【００１３】
これらのことから、従来は、比較的近い２つの周波数帯域の２つの信号を分離するのに適した分波器、ならびにそのような分波器に用いるのに適したバンドパスフィルタを実現することが難しいという問題点があった。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を有するバンドパスフィルタを提供することにある。
【００１５】
本発明の第２の目的は、比較的近い２つの周波数帯域の２つの信号を分離するのに適した分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のバンドパスフィルタは、低域遮断周波数以上で高域遮断周波数以下の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるものである。本発明のバンドパスフィルタは、第１のポートと、第２のポートと、第１のポートと第２のポートとの間に直列に設けられたＬＣ共振回路および共振回路部を備えている。
【００１７】
共振回路部は、第１のポートから第２のポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器を含んでいる。共振回路部は、共振周波数と少なくとも１つの反共振周波数とを有している。共振周波数は、通過帯域内にある。少なくとも１つの反共振周波数は、通過帯域外にある。
【００１８】
本発明のバンドパスフィルタにおいて、少なくとも１つの反共振周波数は、高域遮断周波数よりも高くてもよい。この場合、共振回路部は、少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含んでいてもよい。
【００１９】
また、本発明のバンドパスフィルタにおいて、共振回路部は、更に、少なくとも１つの弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタを含んでいてもよい。また、共振回路部は、少なくとも１つの反共振周波数として、低域遮断周波数よりも低い反共振周波数と、高域遮断周波数よりも高い反共振周波数とを有していてもよい。この場合、共振回路部は、少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むと共に、少なくとも１つのインダクタとして、２つの弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含んでいてもよい。
【００２０】
また、本発明のバンドパスフィルタにおいて、ＬＣ共振回路は、通過帯域外にある共振周波数を有するＬＣ並列共振回路であってもよい。
【００２１】
本発明の第１ないし第３の観点の分波器は、共通ポートと、第１の信号ポートと、第２の信号ポートと、第１のフィルタと、第２のフィルタとを備えている。第１のフィルタは、共通ポートと第１の信号ポートとの間に設けられ、第１の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第２のフィルタは、共通ポートと第２の信号ポートとの間に設けられ、第１の通過帯域よりも高い第２の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。
【００２２】
本発明の第１の観点の分波器では、第１のフィルタは、第１のバンドパスフィルタである。第１の通過帯域は、第１の低域遮断周波数以上で第１の高域遮断周波数以下の周波数帯域である。第１のバンドパスフィルタは、共通ポートと第１の信号ポートとの間に、共通ポート側から順に直列に設けられた第１のＬＣ共振回路および第１の共振回路部を備えている。第１の共振回路部は、第１のＬＣ共振回路から第１の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器を含んでいる。第１の共振回路部は、第１の通過帯域内にある共振周波数と、第１の高域遮断周波数よりも高い少なくとも１つの反共振周波数とを有している。
【００２３】
本発明の第１の観点の分波器において、第１の共振回路部は、少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含んでいてもよい。
【００２４】
また、本発明の第１の観点の分波器において、第１のＬＣ共振回路は、第１の高域遮断周波数よりも高い共振周波数を有する第１のＬＣ並列共振回路であってもよい。
【００２５】
本発明の第２の観点の分波器では、第２のフィルタは、第２のバンドパスフィルタである。第２の通過帯域は、第２の低域遮断周波数以上で第２の高域遮断周波数以下の周波数帯域である。第２のバンドパスフィルタは、共通ポートと第２の信号ポートとの間に、共通ポート側から順に直列に設けられた第２のＬＣ共振回路および第２の共振回路部を備えている。第２の共振回路部は、第２のＬＣ共振回路から第２の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの弾性波共振器と、少なくとも１つの弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタとを含んでいる。第２の共振回路部は、第２の通過帯域内にある共振周波数と、第２の低域遮断周波数よりも低い反共振周波数と、第２の高域遮断周波数よりも高い反共振周波数とを有している。
【００２６】
本発明の第２の観点の分波器において、第２の共振回路部は、少なくとも１つの弾性波共振器として、直列に接続された２つの弾性波共振器を含むと共に、少なくとも１つのインダクタとして、２つの弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含んでいてもよい。
【００２７】
また、本発明の第２の観点の分波器において、第２のＬＣ共振回路は、第２の低域遮断周波数よりも低い共振周波数を有する第２のＬＣ並列共振回路であってもよい。
【００２８】
本発明の第３の観点の分波器では、第１のフィルタは、第１のバンドパスフィルタである。第１の通過帯域は、第１の低域遮断周波数以上で第１の高域遮断周波数以下の周波数帯域である。第１のバンドパスフィルタは、共通ポートと第１の信号ポートとの間に、共通ポート側から順に直列に設けられた第１のＬＣ共振回路および第１の共振回路部を備えている。第１の共振回路部は、第１のＬＣ共振回路から第１の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの第１の弾性波共振器を含んでいる。第１の共振回路部は、第１の通過帯域内にある共振周波数と、第１の高域遮断周波数よりも高い少なくとも１つの反共振周波数とを有している。
【００２９】
また、本発明の第３の観点の分波器において、第２のフィルタは、第２のバンドパスフィルタである。第２の通過帯域は、第２の低域遮断周波数以上で第２の高域遮断周波数以下の周波数帯域である。第２のバンドパスフィルタは、共通ポートと第２の信号ポートとの間に、共通ポート側から順に直列に設けられた第２のＬＣ共振回路および第２の共振回路部を備えている。第２の共振回路部は、第２のＬＣ共振回路から第２の信号ポートに至る経路に設けられた少なくとも１つの第２の弾性波共振器と、少なくとも１つの第２の弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタとを含んでいる。第２の共振回路部は、第２の通過帯域内にある共振周波数と、第２の低域遮断周波数よりも低い反共振周波数と、第２の高域遮断周波数よりも高い反共振周波数とを有している。
【００３０】
本発明の第３の観点の分波器において、第１の共振回路部は、少なくとも１つの第１の弾性波共振器として、直列に接続された２つの第１の弾性波共振器を含んでいてもよい。また、第２の共振回路部は、少なくとも１つの第２の弾性波共振器として、直列に接続された２つの第２の弾性波共振器を含むと共に、少なくとも１つのインダクタとして、２つの第２の弾性波共振器に対してそれぞれ並列に接続された２つのインダクタを含んでいてもよい。
【００３１】
また、本発明の第３の観点の分波器において、第１のＬＣ共振回路は、第１の高域遮断周波数よりも高い共振周波数を有する第１のＬＣ並列共振回路であってもよく、第２のＬＣ共振回路は、第２の低域遮断周波数よりも低い共振周波数を有する第２のＬＣ並列共振回路であってもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のバンドパスフィルタは、少なくとも１つの弾性波共振器を含む共振回路部を備え、共振回路部の共振周波数は通過帯域内にあり、共振回路部の少なくとも１つの反共振周波数は通過帯域外にある。これにより、本発明のバンドパスフィルタによれば、低域遮断周波数または高域遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を実現することが可能になるという効果を奏する。
【００３３】
本発明の第１の観点の分波器では、第１のフィルタである第１のバンドパスフィルタが本発明のバンドパスフィルタに相当する。本発明の第１の観点の分波器によれば、第１のバンドパスフィルタの通過減衰特性を、第１の高域遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【００３４】
本発明の第２の観点の分波器では、第２のフィルタである第２のバンドパスフィルタが本発明のバンドパスフィルタに相当する。本発明の第２の観点の分波器によれば、第２のバンドパスフィルタの通過減衰特性を、第２の低域遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【００３５】
本発明の第３の観点の分波器では、第１のフィルタである第１のバンドパスフィルタと、第２のフィルタである第２のバンドパスフィルタが、いずれも本発明のバンドパスフィルタに相当する。本発明の第３の観点の分波器によれば、第１のバンドパスフィルタの通過減衰特性を、第１の高域遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になると共に、第２のバンドパスフィルタの通過減衰特性を、第２の低域遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【００３６】
これらのことから、本発明の第１ないし第３の観点によれば、比較的近い２つの周波数帯域の２つの信号を分離するのに適した分波器を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る分波器の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る分波器の外観の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る分波器の特性の一例を示す特性図である。
【図４】図３に示した特性の一部を拡大して示す特性図である。
【図５】図１に示した分波器における第１の弾性波共振器のインピーダンス特性を示す説明図である。
【図６】図１に示した分波器における第１の弾性波共振器の特性を示す特性図である。
【図７】図１に示した分波器における第２の共振回路部の等価回路を示す回路図である。
【図８】図１に示した分波器における第２の共振回路部のインピーダンス特性を示す説明図である。
【図９】図１に示した分波器における第２の共振回路部の特性を示す特性図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る分波器の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る分波器の特性の一例を示す特性図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る分波器の構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る分波器の特性の一例を示す特性図である。
【図１４】図１３に示した特性の一部を拡大して示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る分波器の構成の概略について説明する。本実施の形態に係る分波器１は、共通ポート２と、第１の信号ポート３と、第２の信号ポート４と、第１のフィルタ１０と、第２のフィルタ２０とを備えている。
【００３９】
第１のフィルタ１０は、共通ポート２と第１の信号ポート３との間に設けられ、第１の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第２のフィルタ２０は、共通ポート２と第２の信号ポート４との間に設けられ、第１の通過帯域よりも高い第２の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。
【００４０】
本実施の形態では特に、第１のフィルタ１０は第１のバンドパスフィルタであり、第２のフィルタ２０は第２のバンドパスフィルタである。以下、第１のフィルタ１０を第１のバンドパスフィルタ１０とも言い、第２のフィルタ２０を第２のバンドパスフィルタ２０とも言う。
【００４１】
ここで、図３および図４を参照して、第１の通過帯域と第２の通過帯域について説明する。図３は、分波器１の特性の一例を示す特性図である。図４は、図３に示した特性の一部を拡大して示す特性図である。図３および図４において、横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図３および図４において、符号５１を付した曲線は、第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性を示している。また、符号５２を付した曲線は、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性を示している。図３および図４に示した特性は、シミュレーションによって求めたものである。図３および図４において、記号ＰＢ１は第１の通過帯域を示し、記号ＰＢ２は第２の通過帯域を示している。
【００４２】
第１の通過帯域ＰＢ１は、第１の低域遮断周波数ｆ１Ｌ以上で第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈ以下の周波数帯域である。第１の低域遮断周波数ｆ１Ｌと第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈは、第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性において、減衰量の最小値に比べて減衰量が３ｄＢだけ大きくなるときの２つの周波数である。第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈは、第１の低域遮断周波数ｆ１Ｌよりも高い。
【００４３】
第２の通過帯域ＰＢ２は、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌ以上で第２の高域遮断周波数ｆ２Ｈ以下の周波数帯域である。第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌと第２の高域遮断周波数ｆ２Ｈは、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性において、減衰量の最小値に比べて減衰量が３ｄＢだけ大きくなるときの２つの周波数である。第２の高域遮断周波数ｆ２Ｈは、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌよりも高い。また、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌは、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈよりも高い。
【００４４】
次に、図１を参照して、第１および第２のバンドパスフィルタ１０，２０の構成について詳しく説明する。
【００４５】
第１のバンドパスフィルタ１０は、第１のポートＰ１１と、第２のポートＰ１２とを備えている。第１のポートＰ１１は、共通ポート２に接続されている。第２のポートＰ１２は、第１の信号ポート３に接続されている。
【００４６】
第１のバンドパスフィルタ１０は、更に、第１のポートＰ１１と第２のポートＰ１２との間に直列に設けられた第１のＬＣ共振回路１１および第１の共振回路部１２を備えている。より詳しく説明すると、第１のＬＣ共振回路１１と第１の共振回路部１２は、第１のポートＰ１１と第２のポートＰ１２との間に、第１のポートＰ１１側から、この順に直列に設けられている。従って、第１のＬＣ共振回路１１と第１の共振回路部１２は、共通ポート２と第１の信号ポート３との間に、共通ポート２側から、この順に直列に設けられているとも言える。
【００４７】
第１のＬＣ共振回路１１は、インダクタとキャパシタを用いて構成された共振回路である。本実施の形態では特に、第１のＬＣ共振回路１１は、第１のポートＰ１１と第２のポートＰ１２との間、すなわち共通ポート２と第１の信号ポート３との間に、並列に設けられたインダクタＬ１１とキャパシタＣ１１を含む第１のＬＣ並列共振回路である。
【００４８】
第１の共振回路部１２は、第１のポートＰ１１から第２のポートＰ１２に至る経路に設けられた少なくとも１つの第１の弾性波共振器を含んでいる。より詳しく説明すると、少なくとも１つの第１の弾性波共振器は、第１のＬＣ共振回路１１から第２のポートＰ１２に至る経路、すなわち第１のＬＣ共振回路１１から第１の信号ポート３に至る経路に設けられている。本実施の形態では特に、第１の共振回路部１２は、１つの第１の弾性波共振器Ｒ１によって構成されている。
【００４９】
第１の弾性波共振器Ｒ１は、弾性波素子を用いて構成された共振器である。弾性波素子とは、弾性波を利用した素子である。第１の弾性波共振器Ｒ１を構成する弾性波素子は、弾性表面波を利用する弾性表面波素子でもよいし、バルク弾性波を利用するバルク弾性波素子でもよい。弾性表面波素子が圧電体の表面を伝播する音波（弾性表面波）を利用しているのに対し、バルク弾性波素子は、圧電体の内部を伝播する音波（バルク弾性波）を利用するものである。
【００５０】
第１のバンドパスフィルタ１０は、更に、インダクタＬ１２，Ｌ１３と、キャパシタＣ１２，Ｃ１３，Ｃ１４を備えている。インダクタＬ１２は、第１のポートＰ１１と第１のＬＣ共振回路１１との間に設けられている。キャパシタＣ１２は、インダクタＬ１２と第１のＬＣ共振回路１１との接続点と、グランドとの間に設けられている。キャパシタＣ１３は、第１のＬＣ共振回路１１と第１の弾性波共振器Ｒ１の間に設けられている。インダクタＬ１３の一端は、キャパシタＣ１３と第１の弾性波共振器Ｒ１との接続点に接続されている。キャパシタＣ１４の一端は、インダクタＬ１３の他端に接続されている。キャパシタＣ１４の他端は、グランドに接続されている。
【００５１】
第２のバンドパスフィルタ２０は、第１のポートＰ２１と、第２のポートＰ２２とを備えている。第１のポートＰ２１は、共通ポート２に接続されている。第２のポートＰ２２は、第２の信号ポート４に接続されている。
【００５２】
第２のバンドパスフィルタ２０は、更に、第１のポートＰ２１と第２のポートＰ２２との間に直列に設けられた第２のＬＣ共振回路２１および第２の共振回路部２２を備えている。より詳しく説明すると、第２のＬＣ共振回路２１と第２の共振回路部２２は、第１のポートＰ２１と第２のポートＰ２２との間に、第１のポートＰ２１側から、この順に直列に設けられている。従って、第２のＬＣ共振回路２１と第２の共振回路部２２は、共通ポート２と第２の信号ポート４との間に、共通ポート２側から、この順に直列に設けられているとも言える。
【００５３】
第２のＬＣ共振回路２１は、インダクタとキャパシタを用いて構成された共振回路である。本実施の形態では特に、第２のＬＣ共振回路２１は、第１のポートＰ２１と第２のポートＰ２２との間、すなわち共通ポート２と第２の信号ポート４との間に、並列に設けられたインダクタＬ２１とキャパシタＣ２１を含む第２のＬＣ並列共振回路である。
【００５４】
第２の共振回路部２２は、第１のポートＰ２１から第２のポートＰ２２に至る経路に設けられた少なくとも１つの第２の弾性波共振器を含んでいる。より詳しく説明すると、少なくとも１つの第２の弾性波共振器は、第２のＬＣ共振回路２１から第２のポートＰ２２に至る経路、すなわち第２のＬＣ共振回路２１から第２の信号ポート４に至る経路に設けられている。第２の共振回路部２２は、更に、少なくとも１つの第２の弾性波共振器に対して並列に接続された少なくとも１つのインダクタを含んでいる。本実施の形態では特に、第２の共振回路部２２は、１つの第２の弾性波共振器Ｒ２と、第２の弾性波共振器Ｒ２に対して並列に接続された１つのインダクタＬ２によって構成されている。
【００５５】
第２の弾性波共振器Ｒ２は、第１の弾性波共振器Ｒ１と同様に、弾性波素子を用いて構成された共振器である。第２の弾性波共振器Ｒ２を構成する弾性波素子は、弾性表面波素子でもよいしバルク弾性波素子でもよい。
【００５６】
第２のバンドパスフィルタ２０は、更に、インダクタＬ２２と、キャパシタＣ２２，Ｃ２３，Ｃ２４，Ｃ２５を備えている。キャパシタＣ２２は、第１のポートＰ２１と第２のＬＣ共振回路２１との間に設けられている。インダクタＬ２２とキャパシタＣ２３は、キャパシタＣ２２と第２のＬＣ共振回路２１との接続点と、グランドとの間に、並列に設けられている。キャパシタＣ２４は、第２のＬＣ共振回路２１と第２の共振回路部２２との接続点と、グランドとの間に設けられている。キャパシタＣ２５は、第２のポートＰ２２とグランドとの間に設けられている。
【００５７】
ここで、共通ポート２から第１の信号ポート３に至る経路を第１の信号経路と言い、共通ポート２から第２の信号ポート４に至る経路を第２の信号経路と言う。第１の通過帯域ＰＢ１内の周波数の第１の信号は、第１および第２の信号経路のうち、第１の信号経路を選択的に通過する。第２の通過帯域ＰＢ２内の周波数の第２の信号は、第１および第２の信号経路のうち、第２の信号経路を選択的に通過する。このようにして、分波器１は、第１の信号と第２の信号を分離する。
【００５８】
図２は、分波器１の外観の一例を示す斜視図である。この例では、分波器１は、積層体３０と第１および第２の弾性波共振器Ｒ１，Ｒ２を備えている。積層体３０は、外周部を有する直方体形状をなしている。積層体３０の外周部は、上面と、底面と、４つの側面とを含んでいる。
【００５９】
積層体３０は、積層された複数の誘電体層と複数の導体層とを含んでいる。第１および第２の弾性波共振器Ｒ１，Ｒ２以外の分波器１の構成要素は、積層体３０の複数の誘電体層と複数の導体層を用いて構成されている。第１および第２の弾性波共振器Ｒ１，Ｒ２は、積層体３０の上面に搭載されている。なお、第１および第２の弾性波共振器Ｒ１，Ｒ２が１つのパッケージにされて、このパッケージが積層体３０の上面に搭載されていてもよい。
【００６０】
図示しないが、積層体３０の底面には、共通ポート２、第１の信号ポート３および第２の信号ポート４に対応する３つの端子と、グランドに接続される端子が設けられている。
【００６１】
次に、図３ないし図９を参照して、分波器１の特徴について説明する。始めに、第１のバンドパスフィルタ１０の特徴について説明する。第１のバンドパスフィルタ１０において、第１のＬＣ共振回路１１は、第１の通過帯域ＰＢ１の外にある共振周波数ｆ１Ｃを有する。本実施の形態では特に、共振周波数ｆ１Ｃは、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈよりも高い。
【００６２】
第１の共振回路部１２すなわち第１の弾性波共振器Ｒ１は、１つの共振周波数ｆ１ｒと１つの反共振周波数ｆ１ａとを有する。共振周波数ｆ１ｒは、第１の弾性波共振器Ｒ１のインピーダンスが最小（アドミッタンスが最大）になる周波数である。反共振周波数ｆ１ａは、第１の弾性波共振器Ｒ１のアドミッタンスが最小（インピーダンスが最大）になる周波数である。反共振周波数ｆ１ａは、共振周波数ｆ１ｒよりも高い。
【００６３】
図５は、第１の弾性波共振器Ｒ１のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図５において、記号ｆ１ｒで示した点は、共振周波数ｆ１ｒにおける第１の弾性波共振器Ｒ１のインピーダンスを示している。また、図５において、記号ｆ１ａで示した点は、反共振周波数ｆ１ａにおける第１の弾性波共振器Ｒ１のインピーダンスを示している。
【００６４】
図６は、第１の弾性波共振器Ｒ１の反射減衰特性を示している。図６において、横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図６において、記号ｆ１ｒで示した点は、共振周波数ｆ１ｒにおける第１の弾性波共振器Ｒ１の反射減衰量を示している。また、図６において、記号ｆ１ａで示した点は、反共振周波数ｆ１ａにおける第１の弾性波共振器Ｒ１の反射減衰量を示している。
【００６５】
図３および図４に示したように、第１の弾性波共振器Ｒ１の共振周波数ｆ１ｒは、第１の通過帯域ＰＢ１内にある。第１の弾性波共振器Ｒ１の反共振周波数ｆ１ａは、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈよりも高い。第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性５１では、反共振周波数ｆ１ａにおいて、第１の減衰極が形成される。第１のＬＣ共振回路１１の共振周波数ｆ１Ｃは、反共振周波数ｆ１ａよりも高い。第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性５１では、共振周波数ｆ１Ｃにおいて、第２の減衰極が形成される。
【００６６】
共振周波数ｆ１ｒと反共振周波数ｆ１ａは、比較的近い。そのため、上記のように共振周波数ｆ１ｒと反共振周波数ｆ１ａを設定すると、共振周波数ｆ１ｒは第１の通過帯域ＰＢ１内における第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈの近くに位置し、反共振周波数ｆ１ａは第１の通過帯域ＰＢ１外における第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈの近くに位置することになる。これにより、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈに近い周波数領域において、図３および図４に示したように、第１の通過帯域ＰＢ１内にある共振周波数ｆ１ｒでは第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰量を小さくすることができ、第１の通過帯域ＰＢ１外にある反共振周波数ｆ１ａでは第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰量を大きくすることができる。その結果、第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性を、第１の通過帯域ＰＢ１内における通過減衰量が小さく、且つ第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈに近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【００６７】
次に、第２のバンドパスフィルタ２０の特徴について説明する。第２のバンドパスフィルタ２０において、第２のＬＣ共振回路２１は、第２の通過帯域ＰＢ２の外にある共振周波数ｆ２Ｃを有する。本実施の形態では特に、共振周波数ｆ２Ｃは、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌよりも低い。
【００６８】
第２の共振回路部２２は、１つの共振周波数ｆ２ｒと２つの反共振周波数ｆ２ａＬ，ｆ２ａＨを有する。反共振周波数ｆ２ａＬは、共振周波数ｆ２ｒよりも低い。反共振周波数ｆ２ａＨは、共振周波数ｆ２ｒよりも高い。
【００６９】
ここで、図７を参照して、第２の共振回路部２２が１つの共振周波数ｆ２ｒと２つの反共振周波数ｆ２ａＬ，ｆ２ａＨを有する理由について説明する。図７は、第２の共振回路部２２の等価回路を示す回路図である。ここでは、第２の共振回路部２２中の抵抗成分は無視している。図７に示したように、第２の弾性波共振器Ｒ２は、１つのインダクタＬ１と２つのキャパシタＣ０，Ｃ１からなる回路として表すことができる。第２の弾性波共振器Ｒ２は、回路構成上、互いに反対側に位置する第１端と第２端を有している。インダクタＬ１の一端とキャパシタＣ０の一端は、第２の弾性波共振器Ｒ２の第１端に接続されている。キャパシタＣ１の一端は、インダクタＬ１の他端に接続されている。キャパシタＣ１の他端とキャパシタＣ０の他端は、第２の弾性波共振器Ｒ２の第２端に接続されている。インダクタＬ２は、第２の弾性波共振器Ｒ２に対して並列に接続されている。
【００７０】
インダクタＬ１のインダクタンスをＬ１とし、キャパシタＣ０のキャパシタンスをＣ０とし、キャパシタＣ１のキャパシタンスをＣ１とし、インダクタＬ２のインダクタンスをＬｍとし、第２の共振回路部２２のインピーダンスをＺとすると、以下の式（１）が成り立つ。ただし、ωは角周波数であり、ｊは虚数単位である。
【００７１】
１／Ｚ＝（１／ｊωＬｍ）＋ｊωＣ０＋［１／｛ｊωＬ１＋（１／ｊωＣ１）｝］    …（１）
【００７２】
式（１）を変形すると、以下の式（２）となる。
【００７３】
Ｚ＝ｊωＬｍ（１−ω２Ｌ１Ｃ１）／｛１−ω２（Ｌ１Ｃ１＋ＬｍＣ１＋ＬｍＣ０）＋ω４Ｌ１ＬｍＣ１Ｃ０｝  …（２）
【００７４】
第２の共振回路部２２の共振周波数ｆ２ｒは、式（２）の分子が０になるときの角周波数ωから求められ、以下の式（３）で表される。
【００７５】
ｆ２ｒ＝１／｛２π√（Ｌ１Ｃ１）｝  …（３）
【００７６】
また、第２の共振回路部２２の反共振周波数をｆａとすると、ｆａは、式（２）の分母が０になるときの角周波数ωから求められ、以下の式（４）で表される。ただし、式（４）中のＸは式（５）で表され、式（５）中のＡ，Ｂはそれぞれ式（６）、（７）で表される。
【００７７】
ｆａ＝（√Ｘ）／２π  …（４）
Ｘ＝｛Ｂ±√（Ｂ２−４Ａ）｝／２Ａ  …（５）
Ａ＝Ｌ１ＬｍＣ１Ｃ０  …（６）
Ｂ＝Ｌ１Ｃ１＋ＬｍＣ１＋ＬｍＣ０  …（７）
【００７８】
式（５）から、Ｘには２つの解がある。そのため、式（４）で表されるｆａにも２つの解がある。この２つの解が、２つの反共振周波数ｆ２ａＬ，ｆ２ａＨである。
【００７９】
一例として、Ｃ０を１．２６ｐＦとし、Ｌｍを１．９ｎＨとし、Ｌ１を９１．８７ｎＨとし、Ｃ１を０．０５６２ｐＦとすると、ｆ２ｒは２２１５．０ＭＨｚとなり、ｆ２ａＬは２１７４．７ＭＨｚとなり、ｆ２ａＨは３３１３．１ＭＨｚとなる。
【００８０】
図８は、第２の共振回路部２２のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図８において、記号ｆ２ｒで示した点は、共振周波数ｆ２ｒにおける第２の共振回路部２２のインピーダンスを示している。また、図８において、記号ｆ２ａＬで示した点は、反共振周波数ｆ２ａＬにおける第２の共振回路部２２のインピーダンスを示している。また、図８において、記号ｆ２ａＨで示した点は、反共振周波数ｆ２ａＨにおける第２の共振回路部２２のインピーダンスを示している。
【００８１】
図９は、第２の共振回路部２２の反射減衰特性を示している。図９において、横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図９において、記号ｆ２ｒで示した点は、共振周波数ｆ２ｒにおける第２の共振回路部２２の反射減衰量を示している。また、図９において、記号ｆ２ａＬで示した点は、反共振周波数ｆ２ａＬにおける第２の共振回路部２２の反射減衰量を示している。また、図９において、記号ｆ２ａＨで示した点は、反共振周波数ｆ２ａＨにおける第２の共振回路部２２の反射減衰量を示している。
【００８２】
図３および図４に示したように、第２の共振回路部２２の共振周波数ｆ２ｒは、第２の通過帯域ＰＢ２内にある。第２の共振回路部２２の反共振周波数ｆ２ａＬは、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌよりも低い。第２の共振回路部２２の反共振周波数ｆ２ａＨは、第２の高域遮断周波数ｆ２Ｈよりも高い。第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性５２では、反共振周波数ｆ２ａＬにおいて、第１の減衰極が形成される。第２のＬＣ共振回路２１の共振周波数ｆ２Ｃは、反共振周波数ｆ２ａＬよりも低い。第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性５２では、共振周波数ｆ２Ｃにおいて、第２の減衰極が形成される。
【００８３】
共振周波数ｆ２ｒと反共振周波数ｆ２ａＬは、比較的近い。そのため、上記のように共振周波数ｆ２ｒと反共振周波数ｆ２ａＬを設定すると、共振周波数ｆ２ｒは第２の通過帯域ＰＢ２内における第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌの近くに位置し、反共振周波数ｆ２ａＬは第２の通過帯域ＰＢ２外における第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌの近くに位置することになる。これにより、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌに近い周波数領域において、図３および図４に示したように、第２の通過帯域ＰＢ２内にある共振周波数ｆ２ｒでは第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰量を小さくすることができ、第２の通過帯域ＰＢ２外にある反共振周波数ｆ２ａＬでは第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰量を大きくすることができる。その結果、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性を、第２の通過帯域ＰＢ２内における通過減衰量が小さく、且つ第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌに近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【００８４】
また、図３に示したように、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性５２では、反共振周波数ｆ２ａＨにおいて、第３の減衰極が形成される。これにより、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性を、第２の通過帯域ＰＢ２よりも高い周波数領域における通過減衰量が大きい特性にすることが可能になる。
【００８５】
ところで、弾性波共振器を含まないＬＣフィルタによって構成されたバンドパスフィルタにおいて、遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を実現しようとすると、大きなＱ値を得るためにインダクタを大きくしたり、段数を多くしたりする必要が生じる。その場合、バンドパスフィルタが大型化してしまう。
【００８６】
本実施の形態では、第１のバンドパスフィルタ１０は第１の弾性波共振器Ｒ１を含み、第２のバンドパスフィルタ２０は第２の弾性波共振器Ｒ２を含んでいる。一般的に、弾性波共振器では、ＬＣ共振器に比べて大きなＱ値を実現することができる。具体的には、一般的なＬＣ共振器のＱ値は５０〜１００の範囲内であるのに対し、弾性波共振器では２００以上のＱ値を実現することができる。第１および第２の弾性波共振器Ｒ１，Ｒ２のＱ値は、２００以上であり、例えば６００〜１０００の範囲内である。従って、本実施の形態によれば、インダクタを大きくしたり段数を多くしたりすることなく、上記の第１および第２のバンドパスフィルタ１０，２０の通過減衰特性を実現することができる。
【００８７】
以上のことから、本実施の形態によれば、比較的近い２つの周波数帯域の２つの信号を分離するのに適し、且つ小型化が可能な分波器１を実現することができる。
【００８８】
ところで、本実施の形態に係る分波器１において、第１のバンドパスフィルタ１０では、第１のＬＣ共振回路１１と第１の共振回路部１２は、共通ポート２と第１の信号ポート３との間に、共通ポート２側から、この順に直列に設けられている。また、第２のバンドパスフィルタ２０では、第２のＬＣ共振回路２１と第２の共振回路部２２は、共通ポート２と第２の信号ポート４との間に、共通ポート２側から、この順に直列に設けられている。ここで、このような配置による効果について説明する。
【００８９】
第１のバンドパスフィルタ１０では、第１の通過帯域ＰＢ１において、共通ポート２から見た第１の信号経路の反射係数の絶対値が０またはその近傍の値になり、第２の通過帯域ＰＢ２において、共通ポート２から見た第１の信号経路の反射係数が１またはその近傍の値になるように、インピーダンス特性を調整する必要がある。また、第２のバンドパスフィルタ２０では、第２の通過帯域ＰＢ２において、共通ポート２から見た第２の信号経路の反射係数の絶対値が０またはその近傍の値になり、第１の通過帯域ＰＢ１において、共通ポート２から見た第２の信号経路の反射係数が１またはその近傍の値になるように、インピーダンス特性を調整する必要がある。
【００９０】
一般的に、弾性波共振器では、ＬＣ共振回路に比べて、周波数の変化に対するインピーダンスの変化が大きい。そのため、もしも、バンドパスフィルタ１０，２０の接続点と第１のＬＣ共振回路１１の間に第１の共振回路部１２が存在し、バンドパスフィルタ１０，２０の接続点と第２のＬＣ共振回路２１の間に第２の共振回路部２２が存在していると、バンドパスフィルタ１０，２０の両方において、上述のようにインピーダンス特性を調整することが難しくなる。
【００９１】
これに対し、本実施の形態では、バンドパスフィルタ１０，２０の接続点と第１の共振回路部１２の間に第１のＬＣ共振回路１１が存在し、バンドパスフィルタ１０，２０の接続点と第２の共振回路部２２の間に第２のＬＣ共振回路２１が存在している。これにより、本実施の形態によれば、バンドパスフィルタ１０，２０の両方において、上述のようにインピーダンス特性を調整することが容易になる。
【００９２】
なお、本実施の形態において、第１のバンドパスフィルタ１０の構成は、第１のＬＣ共振回路１１および第１の共振回路部１２を含み、第１のバンドパスフィルタ１０の特性を実現できるものであれば、図１に示した構成に限られない。
【００９３】
同様に、第２のバンドパスフィルタ２０の構成は、第２のＬＣ共振回路２１および第２の共振回路部２２を含み、第２のバンドパスフィルタ２０の特性を実現できるものであれば、図１に示した構成に限られない。
【００９４】
また、本発明の分波器は、第２のバンドパスフィルタ２０の代わりに、任意の構成のバンドパスフィルタまたはハイパスフィルタを備えたものであってもよい。この場合の分波器によれば、少なくとも、第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性を、第１の通過帯域ＰＢ１内における通過減衰量が小さく、且つ第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈに近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になるという効果が得られる。
【００９５】
また、本発明の分波器は、第１のバンドパスフィルタ１０の代わりに、任意の構成のバンドパスフィルタまたはローパスフィルタを備えたものであってもよい。この場合の分波器によれば、少なくとも、第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性を、第２の通過帯域ＰＢ２内における通過減衰量が小さく、且つ第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌに近い周波数領域において急峻に変化する特性にすることが可能になるという効果が得られる。
【００９６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る分波器について説明する。図１０は、本実施の形態に係る分波器の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る分波器１０１は、互いに異なる３つの周波数帯域内の周波数の３つの信号を分離するものである。以下、互いに異なる３つの周波数帯域を、低い方から順に、低帯域、中間帯域、高帯域と言う。
【００９７】
本実施の形態に係る分波器１０１は、共通ポート１０２と、第１の信号ポート３と、第２の信号ポート４と、第３の信号ポート５を備えている。分波器１０１は、更に、ローパスフィルタ１１０と、第１のバンドパスフィルタ１０と、第２のバンドパスフィルタ２０と、キャパシタＣ４０とを備えている。第１および第２のバンドパスフィルタ１０，２０の構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００９８】
ローパスフィルタ１１０は、共通ポート１０２と第３の信号ポート５との間に設けられている。ローパスフィルタ１１０は、インダクタＬ３１，Ｌ３２とキャパシタＣ３１，Ｃ３２，Ｃ３３を含んでいる。インダクタＬ３１，Ｌ３２は、共通ポート１０２と信号ポート５との間に直列に設けられている。キャパシタＣ３１は、インダクタＬ３１，Ｌ３２の接続点と、グランドとの間に設けられている。キャパシタＣ３２は、第３の信号ポート５とグランドとの間に設けられている。キャパシタＣ３３は、インダクタＬ３２に対して並列に接続されている。
【００９９】
キャパシタＣ４０の一端は、共通ポート１０２に接続されている。第１のバンドパスフィルタ１０の第１のポートＰ１１と、第２のバンドパスフィルタ２０の第１のポートＰ２１は、キャパシタＣ４０の他端に接続されている。第１のバンドパスフィルタ１０の第２のポートＰ１２は、第１の信号ポート３に接続されている。第２のバンドパスフィルタ２０の第２のポートＰ２２は、第２の信号ポート４に接続されている。
【０１００】
ローパスフィルタ１１０は、低帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第１のバンドパスフィルタ１０は、中間帯域内の周波数の信号および高帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第２のバンドパスフィルタ２０は、高帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。
【０１０１】
ここで、共通ポート１０２からローパスフィルタ１１０を経由して第３の信号ポート５に至る経路を、低帯域経路と言う。また、共通ポート１０２からキャパシタＣ４０および第１のバンドパスフィルタ１０を経由して第１の信号ポート３に至る経路を、中間帯域経路と言う。また、共通ポート１０２からキャパシタＣ４０および第２のバンドパスフィルタ２０を経由して第２の信号ポート４に至る経路を、高帯域経路と言う。低帯域内の周波数の信号は、低帯域経路を選択的に通過する。中間帯域内の周波数の信号は、中間帯域経路を選択的に通過する。高帯域内の周波数の信号は、高帯域経路を選択的に通過する。
【０１０２】
また、第１のバンドパスフィルタ１０と第２のバンドパスフィルタ２０との接続点を、ポートＰ２と言う。本実施の形態では、ポートＰ２が、本発明における共通ポートに対応する。
【０１０３】
図１１は、分波器１０１の特性の一例を示す特性図である。図１１において、横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図１１において、符号６０を付した曲線は、低帯域経路の通過減衰特性を示している。また、符号６１を付した曲線は、中間帯域経路の通過減衰特性を示している。また、符号６２を付した曲線は、高帯域経路の通過減衰特性を示している。図１１に示した特性は、シミュレーションによって求めたものである。
【０１０４】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る分波器について説明する。図１２は、本実施の形態に係る分波器の構成を示す回路図である。本実施の形態に係る分波器２０１は、第２の実施の形態と同様に、低帯域、中間帯域および高帯域の３つの周波数帯域内の周波数の３つの信号を分離するものである。
【０１０６】
本実施の形態に係る分波器２０１は、第２の実施の形態における第１のバンドパスフィルタ１０の代わりに第１のバンドパスフィルタ２１０を備え、第２の実施の形態における第２のバンドパスフィルタ２０の代わりに第２のバンドパスフィルタ２２０を備えている。
【０１０７】
ローパスフィルタ１１０は、低帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第１のバンドパスフィルタ２１０は、中間帯域内の周波数の信号および高帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。第２のバンドパスフィルタ２２０は、高帯域内の周波数の信号を選択的に通過させる。
【０１０８】
ここで、共通ポート１０２からローパスフィルタ１１０を経由して第３の信号ポート５に至る経路を、低帯域経路と言う。また、共通ポート１０２からキャパシタＣ４０および第１のバンドパスフィルタ２１０を経由して第１の信号ポート３に至る経路を、中間帯域経路と言う。また、共通ポート１０２からキャパシタＣ４０および第２のバンドパスフィルタ２２０を経由して第２の信号ポート４に至る経路を、高帯域経路と言う。低帯域内の周波数の信号は、低帯域経路を選択的に通過する。中間帯域内の周波数の信号は、中間帯域経路を選択的に通過する。高帯域内の周波数の信号は、高帯域経路を選択的に通過する。
【０１０９】
また、第１のバンドパスフィルタ２１０と第２のバンドパスフィルタ２２０との接続点を、ポートＰ２と言う。本実施の形態では、ポートＰ２が、本発明における共通ポートに対応する。
【０１１０】
第１のバンドパスフィルタ２１０は、第１の実施の形態における第１のバンドパスフィルタ１０における第１の共振回路部１２の代わりに第１の共振回路部２１２を備えている。第１の共振回路部２１２は、直列に接続された２つの第１の弾性波共振器Ｒ１１，Ｒ１２を含んでいる。弾性波共振器Ｒ１１，Ｒ１２は、第１のＬＣ共振回路１１から第２のポートＰ１２に至る経路、すなわち第１のＬＣ共振回路１１から第１の信号ポート３に至る経路に、第１のＬＣ共振回路１１側から弾性波共振器Ｒ１１，Ｒ１２の順に設けられている。
【０１１１】
弾性波共振器Ｒ１１，Ｒ１２の各々は、弾性波素子を用いて構成された共振器である。弾性波共振器Ｒ１１，Ｒ１２の各々を構成する弾性波素子は、弾性表面波素子でもよいしバルク弾性波素子でもよい。
【０１１２】
第１の共振回路部２１２は、更に、インダクタＬ１４を含んでいる。インダクタＬ１４は、弾性波共振器Ｒ１１と弾性波共振器Ｒ１２の接続点と、グランドとの間に設けられている。
【０１１３】
第２のバンドパスフィルタ２２０は、第１の実施の形態における第２のバンドパスフィルタ２０における第２の共振回路部２２の代わりに第２の共振回路部２２２を備えている。第２の共振回路部２２２は、直列に接続された２つの第２の弾性波共振器Ｒ２１，Ｒ２２を含んでいる。弾性波共振器Ｒ２１，Ｒ２２は、第２のＬＣ共振回路２１から第２のポートＰ２２に至る経路、すなわち第２のＬＣ共振回路２１から第２の信号ポート４に至る経路に、第２のＬＣ共振回路２１側から弾性波共振器Ｒ２１，Ｒ２２の順に設けられている。
【０１１４】
弾性波共振器Ｒ２１，Ｒ２２の各々は、弾性波素子を用いて構成された共振器である。弾性波共振器Ｒ２１，Ｒ２２の各々を構成する弾性波素子は、弾性表面波素子でもよいしバルク弾性波素子でもよい。
【０１１５】
第２の共振回路部２２２は、更に、弾性波共振器Ｒ２１に対して並列に接続されたインダクタＬ２４と、弾性波共振器Ｒ２２に対して並列に接続されたインダクタＬ２５とを含んでいる。
【０１１６】
第２のバンドパスフィルタ２２０は、更に、キャパシタＣ２５を備えている。キャパシタＣ２５は、弾性波共振器Ｒ２１と弾性波共振器Ｒ２２の接続点と、グランドとの間に設けられている。
【０１１７】
図１３は、分波器２０１の特性の一例を示す特性図である。図１４は、図１３に示した特性の一部を拡大して示す特性図である。図１３および図１４において、横軸は周波数、縦軸は減衰量である。図１３において、符号７０を付した曲線は、低帯域経路の通過減衰特性を示している。また、符号７１を付した曲線は、中間帯域経路の通過減衰特性を示している。また、符号７２を付した曲線は、高帯域経路の通過減衰特性を示している。図１３および図１４に示した特性は、シミュレーションによって求めたものである。
【０１１８】
第１の共振回路部２１２は、第１の通過帯域ＰＢ１内にある共振周波数ｆ１ｒと、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈよりも高い２つの反共振周波数ｆ１ａ１，ｆ１ａ２とを有する。反共振周波数ｆ１ａ１は、弾性波共振器Ｒ１１の反共振周波数である。反共振周波数ｆ１ａ２は、弾性波共振器Ｒ１２の反共振周波数である。図１４に示したように、中間帯域経路の通過減衰特性７１では、２つの反共振周波数ｆ１ａ１，ｆ１ａ２において、２つの減衰極が形成される。
【０１１９】
なお、第１の共振回路部２１２は、弾性波共振器Ｒ１１と弾性波共振器Ｒ１２が互いに異なる反共振周波数を有することができるように弾性波共振器Ｒ１１と弾性波共振器Ｒ１２の間でインピーダンスを変化させる素子を含むことが好ましい。インピーダンスを変化させる素子としては、図１２に示したインダクタＬ１４が好ましい。
【０１２０】
第２の共振回路部２２２は、第２の通過帯域ＰＢ２内にある共振周波数ｆ２ｒと、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌよりも低い２つの反共振周波数ｆ２ａ１，ｆ２ａ２とを有する。反共振周波数ｆ２ａ１は、弾性波共振器Ｒ２１およびインダクタＬ２４からなる回路の反共振周波数の１つである。反共振周波数ｆ２ａ２は、弾性波共振器Ｒ２２およびインダクタＬ２５からなる回路の反共振周波数の１つである。図１４に示したように、高帯域経路の通過減衰特性７２では、２つの反共振周波数ｆ２ａ１，ｆ２ａ２において、２つの減衰極が形成される。
【０１２１】
本実施の形態によれば、第２の実施の形態における第１のバンドパスフィルタ１０の通過減衰特性に比べて、第１のバンドパスフィルタ２１０の通過減衰特性を、第１の高域遮断周波数ｆ１Ｈに近い周波数領域においてより急峻に変化する特性にすることが可能になる。また、本実施の形態によれば、第２の実施の形態における第２のバンドパスフィルタ２０の通過減衰特性に比べて、第２のバンドパスフィルタ２２０の通過減衰特性を、第２の低域遮断周波数ｆ２Ｌに近い周波数領域においてより急峻に変化する特性にすることが可能になる。
【０１２２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【０１２３】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明における第１のバンドパスフィルタの特性と第２のバンドパスフィルタの特性は、各実施の形態に示したものに限定されず、特許請求の範囲を満たす限り任意である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…分波器、２…共通ポート、３…第１の信号ポート、４…第２の信号ポート、１０…第１のバンドパスフィルタ、１１…第１のＬＣ共振回路、１２…第１の共振回路部、Ｒ１…第１の弾性波共振器、２０…第２のバンドパスフィルタ、２１…第２のＬＣ共振回路、２２…第２の共振回路部、Ｒ２…第２の弾性波共振器。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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