(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力される信号を、互いに異なるＮ（Ｎは３以上の正の整数）個の周波数帯域の信号に分波する分波器であって、
前記Ｎ個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号のみをそれぞれ通過させるＮ個のフィルタと、
前記入力端子に入力された信号を前記Ｎ個の周波数帯域の信号に分波して、対応する前記各フィルタにそれぞれ供給する分波回路と
を備え、
該分波回路は、前記入力端子と前記各フィルタとの間に、該各フィルタに対応する周波数帯域以外のＮ−１個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ備え、少なくとも１つの前記分波線路部は、前記入力端子と対応する前記フィルタとの間に分波線路が複数段配置されて成り、該各分波線路は、前記入力された信号の位相量を、それぞれ対応する前記周波数帯域以外の周波数帯域の各信号に対するインピーダンスを無限大にするように調整することを特徴とする分波器。
【請求項２】
前記少なくとも１つの分波線路部は、前記入力端子と対応する前記フィルタとの間に前記分波線路がＮ−１段配置されて成り、該各段の分波線路は、前記Ｎ−１個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号をそれぞれ除去することを特徴とする請求項１記載の分波回路。
【請求項３】
前記入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、
前記Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、
前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された１段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と前記第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第２の分波線路部と、前記入力端子と前記第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第３の分波線路部とを備えることを特徴とする請求項２記載の分波器。
【請求項４】
前記第２の分波線路部および第３の分波線路部は、前記第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることを特徴とする請求項３記載の分波器。
【請求項５】
前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された第２および第
３の各周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、前記入力端子に接続された第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された第３の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第３のフィルタとの間に接続された第２の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路とからなることを特徴とする請求項４記載の分波器。
【請求項６】
前記第１の周波数帯域は前記第２の周波数帯域および前記第３の周波数帯域よりも低い周波数であり、かつ、前記第２の周波数帯域は前記第３の周波数帯域よりも低い周波数であることを特徴とする請求項４または５記載の分波器。
【請求項７】
前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも前記第３の周波数帯域に近いことを特徴とする請求項６記載の分波器。
【請求項８】
前記分波回路は、Ｎ＋１個以上の分波線路部を備え、少なくとも１つの前記フィルタは、複数の前記分波線路部に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の分波器。
【請求項９】
前記入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、
前記Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、
前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と前記第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路からそれぞれ成る第２の分波線路部および第３の分波線路部と、該入力端子と前記第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第４の分波線路部とを備える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の分波線路部および第２の分波線路部は、前記第３の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有し、前記第３の分波線路部および第４の分波線路部は、前記第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることを特徴とする請求項９記載の分波器。
【請求項１１】
前記分波回路は、前記入力端子に接続された前記第３の周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、前記入力端子に接続された前記第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、前記第１の分波線路と前記第１のフィルタとの間に接続された前記第２の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、前記第１の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された前記第１の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された前記第３の周波数帯域の信号を除去する第５の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第３のフィルタとの間に接続された前記第２の周波数帯域の信号を除去する第６の分波線路とからなることを特徴とする請求項１０記載の分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種通信機器に用いられる分波器に関するものであり、入力された信号を複数の周波数帯域の信号に分波する分波器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等の移動体通信機器においては消費者の様々な要求を満足すべく複数の機能が備えられつつある。その一環として１つの装置で複数の移動体通信システムが使用できる移動体通信機器が登場している。その際に１つのアンテナで同時に複数の信号を受信して各移動体通信システムの周波数帯域ごとに信号を分波する分波器が必要となる。
【０００３】
例えば、携帯電話機にＧＳＭ（Global System for Mobile Communications ），ＤＣＳ（Digital Communication System），ＧＰＳ（Global Positioning System）の３つの移動体通信システムを搭載する場合には、１つのアンテナから入ってきた信号をそれぞれの周波数帯域に分波することが必要となる。
【０００４】
信号の所定の周波数帯域を通過させる回路素子としてはＬＣフィルタ等のフィルタが一般に使用される。しかし、信号を複数の周波数帯域に分波する場合、入出力端子に複数のフィルタをそれぞれ直接接続すると、入出力端子と各フィルタとの間のインピーダンスは、他のフィルタの影響を受けてそれぞれ変化する。そのため、上記各インピーダンスの値が設定値からそれぞれずれてしまい、各フィルタに不要な信号が漏れてしまう。その結果、入出力端子に入力された信号を適切に複数の周波数帯域に分波することができない。
【０００５】
このため、信号を複数の周波数帯域、特に３つの周波数帯域に分波するための分波器として、例えば特許文献１に示されるような分波器が提案されている。特許文献１によれば、アンテナが接続された入出力端子に、第１の分波線路を介して第１のフィルタが接続されるとともに、第２の分波線路を介して第２のフィルタが接続されている。また、その入出力端子に第３のフィルタが接続されている。なお、ここでいう分波線路とは、フィルタに接続された状態で線路長を変化させることにより、その分波線路に入力された信号の位相を変化させるものである。第１の分波線路は、入出力端子と第１のフィルタとの間で第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスが無限大となるように線路長が決められており、第２の分波線路は、入出力端子と第２のフィルタとの間で第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスが無限大となるように線路長が決められている。これにより、入出力端子と第１のフィルタとの間、および入出力端子と第２のフィルタとの間に第３の周波数帯域の信号が通らなくなるため、入出力端子に入力された信号を３つの周波数帯域に分波することができる。
【０００６】
一般に、分波線路を用いて、複数の周波数帯域の信号に対してインピーダンスを無限大にするには、それらの周波数帯域の信号に対して位相を調整する必要があることから、分波線路が調整する信号の位相量、すなわち、上記各周波数帯域の信号をある位相からある位相にそれぞれ変化させる場合の位相差は大きくなる。特許文献１の分波器によれば、第１の分波線路および第２の分波線路は、第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスが無限大になるように、それぞれ入力された信号の位相量を調整するだけでよいため、第１および第２の各分波線路が調整する位相量はそれぞれ小さくてすむ。これにより、インピーダンスを無限大にする周波数帯域をより広帯域にすることができる。そのため、入出力端子と第１のフィルタとの間および入出力端子と第２のフィルタとの間で、通過させるべきではない不要な信号の周波数帯域をより広帯域に設定することができるため、広帯域の信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【０００７】
一方、図７に示すような分波器も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図７の分波器では、入出力端子と各フィルタとの間に分波線路がそれぞれ接続されることにより、入出力端子に入力された信号が３つの周波数帯域の信号に分波される。
【０００８】
図８に示された分波器では、アンテナに接続された入出力端子２５に第１の分波線路２９、第２の分波線路３０、および第３の分波線路３１が接続されている。また、第１の分波線路２９に第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタ３２が接続され、第２の分波線路３０に第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタ３３が接続され、第３の分波線路３１に第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタ３４が接続されている。第１、第２および第３の各フィルタ３２，３３，３４は、外部の電気回路等に接続された３つの接続端子２６，２７，２８にそれぞれ接続されている。
【０００９】
このような分波器において、第１の分波線路２９は、入出力端子２５と第１のフィルタ端子２６との間で、第２および第３の各周波数帯域の信号の位相がその他の分波線路の位相と逆位相になるように、入力された信号の位相を調整する。また、第２の分波線路３０は、入出力端子２５と第２の接続端子２７との間で、第１および第３の各周波数帯域の位相がその他の分波線路の位相と逆位相になるように、入力された信号の位相量を調整する。また、第３の分波線路３１は、入出力端子２５と第３の接続端子２８との間で、第１および第２の各周波帯域域の位相がその他の分波線路の位相と逆位相になるように、入力された信号の位相量を調整する。
【００１０】
このように、アンテナに接続された入出力端子とフィルタに接続された接続端子との間で、分波線路を用いて、そのフィルタに対応する周波数帯域以外の不要な信号の周波数帯域の信号の位相を逆位相にすることから、フィルタに対応する周波数帯域以外の不要な信号同士が打ち消し合うので、各フィルタに対応する周波数帯域以外の信号が漏れることをそれぞれ防止することができる。これにより、各フィルタに対応する周波数帯域の信号が他のフィルタに漏れることをそれぞれ抑えることができるため、入出力端子に入力された信号を３つの周波数帯域に分波することができる。
【特許文献１】特開２００５−５７３４２号公報
【特許文献２】特開２０００−２１６６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来の分波器は、第３のフィルタを基準としてインピーダンスを調整しているため、入出力端子と第２のフィルタとの間および入出力端子と第３のフィルタとの間で、第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスがそれぞれ無限大ではない。また、入出力端子と第１のフィルタとの間および入出力端子と第３のフィルタとの間で、第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスがそれぞれ無限大ではない。
【００１２】
そのため、例えば、第２のフィルタに第１の周波数帯域の信号が漏れてしまう、および第３のフィルタに第１の周波数帯域の信号が漏れてしまうという不具合があり、入力信号を正確に分波することができないという課題があった。
【００１３】
一方、図８に示された分波器の場合には、１つのフィルタに対応する周波数帯域以外の不要な２つの周波数帯域の信号を各分波線路で同時に逆位相にしなければならないことから、１つの分波線路が２つの周波数帯域の信号に対して同時に位相を調整する必要があり、１つの分波線路が調整する信号の位相量が大きくなるという問題があった。これは、分波器が広帯域の信号を扱うようになるにつれて大きな問題となっていた。
【００１４】
近年では移動体通信システムにおいて広帯域化が図られており、分波器に対しても、他のフィルタへ信号の漏れを抑えて分波することができ、かつ、広帯域化したいという新たな要求がされるようになってきた。例えばWiMAXシステム（IEEE802.16）は、３つの周波数帯域を持つとともに各周波数帯域は従来よりも約６倍広帯域であるため、分波器もそれに応じて広帯域とする必要がある。しかし、図７に示された従来の分波器では、入力される信号が広帯域になると、各分波線路が調整する位相量がそれぞれ大きくなることから、例えば、第２の分波線路３０が、入出力端子２５と第２の接続端子２７との間で第１の周波数帯域の信号の位相が逆位相になるように信号の位相量を調整することが困難となり、位相を逆位相にすることができなかった。その結果、第１の周波数帯域の信号が第２の分波線路３０を通り抜けて第２のフィルタ３３に入り込むため、信号が漏れてしまい、入出力端子２５に入力された信号を分波することができなかった。
【００１５】
また、各分波線路２９〜３１が調整する位相量がそれぞれ大きいことから、分波線路を形成する上で必要なスペースが広くなるので、分波器が大型化してしまい、小型の機器に搭載するのが困難となってしまうという課題があった。
【００１６】
このように、従来の分波器においては、入出力端子に入力される信号が非常に広帯域化した場合、各フィルタへの不要な周波数帯域の信号の漏れを抑えることは困難でありかつ、小型の分波器を得ることはできなかった。
【００１７】
本発明は上記の課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、入力された広帯域の信号をより正確に複数の周波数帯域に分波できる、分波線路を用いた小型の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】
【００１８】
本発明の分波器は、入力端子に入力される信号を、互いに異なるＮ（Ｎは３以上の正の整数）個の周波数帯域の信号に分波する分波器であり、前記Ｎ個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号のみをそれぞれ通過させるＮ個のフィルタと、前記入力端子に入力された信号を前記Ｎ個の周波数帯域の信号に分波して、対応する該各フィルタにそれぞれ供給する分波回路とを備え、前記分波回路は、前記入力端子と前記各フィルタとの間に、該各フィルタに対応する周波数帯域以外のＮ−１個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ備え、少なくとも１つの前記分波線路部は、前記入力端子と対応する前記フィルタとの間に分波線路が複数段配置されて成ることを特徴とする。
【００１９】
本発明の分波器において好ましくは、前記少なくとも１つの分波線路部は、前記入力端子と対応する前記フィルタとの間に前記分波線路がＮ−１段配置されて成り、該各段の分波線路は、前記Ｎ−１個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号をそれぞれ除去することを特徴とする。
【００２０】
本発明の分波器において好ましくは、前記入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、前記Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された１段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と前記第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第２の分波線路部と、前記入力端子と前記第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第３の分波線路部とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の分波器において好ましくは、前記第２の分波線路部および第３の分波線路部は、前記第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることを特徴と
する。
【００２２】
本発明の分波器において好ましくは、前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された第２および第３の各周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、前記入力端子に接続された第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された第３の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第３のフィルタとの間に接続された第２の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路とからなることを特徴とする。
【００２３】
本発明の分波器において好ましくは、前記第１の周波数帯域は前記第２の周波数帯域および前記第３の周波数帯域よりも低い周波数であり、かつ、前記第２の周波数帯域は前記第３の周波数帯域よりも低い周波数であることを特徴とする。
【００２４】
本発明の分波器において好ましくは、前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも前記第３の周波数帯域に近いことを特徴とする。
【００２５】
本発明の分波器において好ましくは、前記分波回路は、Ｎ＋１個以上の分波線路部を備え、少なくとも１つの前記フィルタは、複数の前記分波線路部に接続されることを特徴とする。
【００２６】
本発明の分波器において好ましくは、前記入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、前記Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、前記分波回路は、前記入力端子と前記第１のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と前記第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路からそれぞれ成る第２の分波線路部および第３の分波線路部と、該入力端子と前記第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第４の分波線路部とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の分波器において好ましくは、前記第１の分波線路部および第２の分波線路部は、前記第３の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有し、前記第３の分波線路部および第４の分波線路部は、前記第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることを特徴とする。
【００２８】
本発明の分波器において好ましくは、前記分波回路は、前記入力端子に接続された前記第３の周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、前記入力端子に接続された前記第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、前記第１の分波線路と前記第１のフィルタとの間に接続された前記第２の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、前記第１の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された前記第１の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第２のフィルタとの間に接続された前記第３の周波数帯域の信号を除去する第５の分波線路と、前記第２の分波線路と前記第３のフィルタとの間に接続された前記第２の周波数帯域の信号を除去する第６の分波線路とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の分波器によれば、入力端子に入力される信号を、互いに異なるＮ（Ｎは３以上の正の整数）個の周波数帯域の信号に分波する分波器であって、Ｎ個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号のみをそれぞれ通過させるＮ個のフィルタと、入力端子に入力された信号をＮ個の周波数帯域の信号に分波して、対応する該各フィルタにそれぞれ供給する分波回路とを備え、分波回路は、入力端子と各フィルタとの間に、該各フィルタに対応する周波数帯域以外のＮ−１個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ備え、少なくとも１つの分波線路部は、入力端子と対応するフィルタとの間に分波線路が複数段配置されて成り、各分波線路は、入力された信号の位相量を、それぞれ対応する周波数帯域以外の周波数帯域の各信号に対するインピーダンスを無限大にするように調整することから、入力端子と各フィルタとの間で、各フィルタに対応する周波数帯域以外のＮ−１個の周波数帯域の信号がそれぞれ除去され、各フィルタに不要な周波数帯域の信号が通過しないので、各フィルタに対応する周波数帯域の信号が他のフィルタへ漏れることを抑えることができ、入力端子に入力された信号をより正確に分波することができる。
【００３０】
そして、少なくとも１つの分波線路部は、入力端子と対応するフィルタとの間に分波線路が複数段配置されて成ることから、各分波線路が位相量を調整する周波数帯域の数はそれぞれ少なくて済む。これにより、各分波線路は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【００３１】
また、各分波線路が調整する信号の位相量はそれぞれ小さくなり、各分波線路が長くなることは抑制されることから、小型化に有効である。
【００３２】
したがって、本発明の分波器によれば、複数の周波数帯域により正確に分波でき、かつ広帯域な特性を有する小型の分波器を実現することができる。
【００３３】
また、本発明の分波器によれば、少なくとも１つの分波線路部は、入力端子と対応するフィルタとの間に分波線路がＮ−１段配置されて成り、該各段の分波線路は、Ｎ−１個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号をそれぞれ除去することから、各分波線路は、入力された信号の位相量を、１つの周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にするようにそれぞれ調整するため、各分波線路が調整する信号の位相量はそれぞれ最も小さくなる。これにより、分波線路が対応する周波数帯域以外の不要な周波数帯域の信号に対して調整する位相量が小さくできるので、広帯域の信号に対してインピーダンスを無限大にすることができる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間で広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【００３４】
また、本発明の分波器によれば、入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、分波回路は、入力端子と第１のフィルタとの間に接続された１段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第２の分波線路部と、入力端子と第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第３の分波線路部とを備え、第２の分波線路部および第３の分波線路部は、第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることから、分波線路の数を減らすことができるため、分波器をより小型化でき
る。
【００３５】
また、本発明の分波器によれば、分波回路は、入力端子と第１のフィルタとの間に接続された第２および第３の各周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、入力端子に接続された第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、第２の分波線路と第２のフィルタとの間に接続された第３の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、第２の分波線路と第３のフィルタとの間に接続された第２の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路とからなることから、入出力端子と第１のフィルタとの間で、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号に対するインピーダンスが無限大になるように、第１の分波線路を用いて入力信号の位相を調整することから、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号の第１のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００３６】
また、入出力端子と第２のフィルタとの間で、第２の分波線路を用いて第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にし、第３の分波線路を用いて第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にすることから、第１の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号の第２のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００３７】
また、入出力端子と第３のフィルタとの間で、第２の分波線路を用いて第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にし、第４の分波線路を用いて第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にすることから、第１の周波数帯域および第２の周波数帯域の各信号の第３のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００３８】
このように、本発明による分波器によれば、各フィルタに、対応する周波数帯域以外の不要な信号が漏れなくなることから、入力端子に入力された信号を３つの周波数帯域の信号により正確に分波することができる。
【００３９】
そして、入出力端子と第２のフィルタとの間、および入出力端子と第３のフィルタとの間には２段の分波線路がそれぞれ接続されており、各分波線路が対応する１つの周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にするように、入力された信号の位相量をそれぞれ調整することから、各分波線路が調整する位相量はそれぞれ最も小さくなる。その結果、各分波線路は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になるので、広帯域の信号に対してインピーダンスを無限大にすることができ、広帯域の信号に対しても正確な分波が可能になる。
【００４０】
そのため、入力端子と対応するフィルタとの間で広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号に対応する分波器を実現することができる。
【００４１】
本発明の分波器によれば、上記構成において、第１の周波数帯域は第２の周波数帯域および第３の周波数帯域よりも低い周波数であり、かつ、第２の周波数帯域は第３の周波数帯域よりも低い周波数であることから、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域は第１の周波数帯域よりも共に高い周波数であり、インピーダンスが近い値となるため、入出力端子と第１のフィルタとの間で、第１の分波線路を用いて、第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスおよび第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスをそれぞれ容易に無限大にすることができる。よって、第１のフィルタに、その第１のフィルタに対応する周波数帯域以外の不要な信号がさらに通らなくなり、入力端子に入力された信号をフィルタへ信号の漏れを抑えて３つの周波数帯域の信号に正確に分波することができる。
【００４２】
また、インピーダンスを無限大にする周波数帯域の信号が２つの高い周波数帯域の信号であることから、第１の分波線路の線路長は短くなり、第１の分波線路は小型になる。これは、周波数の高い信号の位相量を調整する場合と周波数の低い信号の位相量を調整する場合とでは、同じ位相量を調整する場合であっても、周波数の高い信号の位相量を調整する場合の方が分波線路の線路長が短くて済むからである。
【００４３】
一方、第２の分波線路は、インピーダンスを無限大にする信号の周波数帯域が他の周波数帯域のうち最も低い第１の周波数帯域であることから、線路長は長くなるが、第３および第４の分波線路を小さくすることができるため、全体として分波器を小型にすることができる。
【００４４】
さらに、本発明の分波器によれば、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域よりも第３の周波数帯域に近いことにより、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号に対するインピーダンスはより近くなることから、第１の分波線路を用いて第２および第３の各フィルタにそれぞれ対応する周波数帯域を容易に、かつ同時に、除去することができる。そのため、第１のフィルタに、対応する周波数帯域以外の不要な周波数帯域の信号、すなわち、第２および第３の各フィルタにそれぞれ対応する周波数帯域の信号が通らなくなり、第１のフィルタに供給される信号に不要な周波数帯域が漏れることをより効果的に抑制させる。
【００４５】
また、本発明の分波器によれば、入力端子に入力された信号は３つの周波数帯域の信号に分波され、Ｎ個のフィルタは、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタと、第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタと、第３の周波数帯域の信号を通過させる第３のフィルタとからなり、分波回路は、入力端子と第１のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第１の分波線路部と、該入力端子と第２のフィルタとの間に接続された２段の分波線路からそれぞれ成る第２の分波線路部および第３の分波線路部と、該入力端子と第３のフィルタとの間に接続された２段の分波線路から成る第４の分波線路部とを備え、第１の分波線路部および第２の分波線路部は、第３の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有し、第３の分波線路部および第４の分波線路部は、第１の周波数帯域の信号を除去する分波線路を一段目で共有していることから、分波線路の数を減らすことができ、分波器をより小型化することができる。
【００４６】
また、本発明の分波器によれば、分波回路は、入力端子に接続された第３の周波数帯域の信号を除去する第１の分波線路と、入力端子に接続された第１の周波数帯域の信号を除去する第２の分波線路と、第１の分波線路と第１のフィルタとの間に接続された第２の周波数帯域の信号を除去する第３の分波線路と、第１の分波線路と第２のフィルタとの間に接続された第１の周波数帯域の信号を除去する第４の分波線路と、第２の分波線路と第２のフィルタとの間に接続された第３の周波数帯域の信号を除去する第５の分波線路と、第２の分波線路と第３のフィルタとの間に接続された第２の周波数帯域の信号を除去する第６の分波線路とからなる。
【００４７】
このような構成を備えることから、入出力端子と第１のフィルタとの間で、第１の分波線路を用いて第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にし、第３の分波線路を用いて第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にすることから、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号の第１のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００４８】
また、入出力端子と第３のフィルタとの間で、第２の分波線路を用いて第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にし、第６の分波線路を用いて第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にすることから、第１の周波数および第２の周波数帯域の各信号の第３のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００４９】
また、入出力端子と第２のフィルタとの間で、第１の分波線路および第５の分波線路を用いて第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にし、第２の分波線路および第４の分波線路を用いて第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを無限大にすることから、第１の周波数帯域および第３の周波数帯域の各信号の第２のフィルタへの通過を阻止することができる。
【００５０】
以上のような構成により、入出力端子と各フィルタとの間で対応する周波数帯域以外の不要な信号が通らなくことから、入力された信号を、他のフィルタへ信号の漏れを抑えて３つの周波数帯域に正確に分波することができる。
【００５１】
そして、各分波回路は、それぞれ１つの周波数帯域のみのインピーダンスが無限大になるように分波線路の位相量を調整するため、分波線路が調整する信号の位相量はそれぞれ小さくなる。これにより、分波線路は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明による分波器は、入力された信号をＮ（Ｎは３以上の整数）個の周波数帯域に分波する構成とすることが可能であるが、以下では、入力信号を３つの周波数帯域に分波する場合を例に挙げて説明する。この分波器は、例えばWiMAX（IEEE802.16）等のシステムに適用でき、WiMAXにおいて、その通過帯域は２．３ＧＨｚから２．７ＧＨｚと、３．３から３．９GHｚと、５．１５から５．９ＧＨｚである。以下では、２．３ＧＨｚから２．７ＧＨｚを２ＧＨｚ帯域、３．３から３．９ＧＨｚを３ＧＨｚ帯域、５．１５から５．９ＧＨｚを５ＧＨｚ帯域とする。
【００５３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の分波器の第１の実施の形態の例を示した回路図である。この分波器は図１に示すように、例えばアンテナ（図示せず）等の送受信部に接続される入出力端子１と、外部の電気回路等に接続される複数の接続端子２〜４との間に形成されている。
【００５４】
図１に示されるように、本実施の形態による分波器は、４つの分波線路５，６，７，８と３つのフィルタ９，１０，１１とを備える。第１のフィルタ９、第２のフィルタ１０、および第３のフィルタ１１は、第１の接続端子２、第２の接続端子３、および第３の接続端子４にそれぞれ対応して接続されている。なお、第１のフィルタ９は、第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第２のフィルタ１０は、第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第３のフィルタ１１は、第３の周波数帯域の信号を通過させるフィルタである。
【００５５】
入出力端子１には、第１の分波線路５の一端と第２の分波線路６の一端がそれぞれ接続されている。第１の分波線路５の他端には、第１のフィルタ９が接続されており、第２の分波線路６の他端には、第３の分波線路７の一端および第４の分波線路８の一端がそれぞれ接続されている。また、第３の分波線路７の他端には、第２のフィルタ１０が接続され、第４の分波線路８の他端には、第３のフィルタ１１が接続されている。ここで、第１、第２、第３および第４の各分波線路５，６，７，８の特性インピーダンスはそれぞれ５０Ωである。各分波線路５〜８は、該各分波線路５〜８に入力された信号の位相を線路長に応じてそれぞれ変化させる。
【００５６】
なお、第１乃至第４の各分波線路５〜８は分波回路を成す。分波回路は、入出力端子１と各フィルタ９〜１１との間に、２個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ有するとみなすことができる。例えば、第１のフィルタ９に対しては、第２および第３の各周波数帯域を除去する第１の分波線路５から成る第１の分波線路部が接続されている。同様に、第２のフィルタ１０に対しては、第１の周波数帯域を除去する第２の分波線路６と第３の周波数帯域を除去する第３の分波線路７とから成る第２の分波線路部が接続されている。さらに、第３のフィルタ１１に対しては、第１の周波数帯域を除去する第２の分波線路６と第２の周波数帯域を除去する第４の分波線路８とから成る第３の分波線路部が接続されている。つまり、図１に示された分波器では、２つの分波線路部において、入出力端子１と対応するフィルタ１０，１１との間に、分波線路がそれぞれ複数段配置されている。なお、第２および第３の各分波線路部は、第２の分波線路６を共有している。
【００５７】
次に、図１に示された分波器の動作を説明する。入出力端子１に入力された信号は、第１の分波線路５を介して、第１のフィルタ９に入力されるとともに、第２の分波線路６および第３の分波線路７を介して第２のフィルタ１０に入力され、さらに、第２の分波線路６および第４の分波線路８を介して第３のフィルタ１１に入力される。ここで、第１の分波線路５は、第２および第３の各周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第１の分波線路５は、入出力端子１に入力された信号のうち第２および第３の各周波数帯域の信号の通過を阻止して、第１のフィルタ９からは、第１の周波数帯域の信号のみが出力される。
【００５８】
また、第２の分波線路６は、第１の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第２の分波線路６は、入出力端子１に入力された信号のうち第１の周波数帯域の信号の通過を阻止する。
【００５９】
さらに、第３の分波線路７は、第３の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第３の分波線路７は、第３の周波数帯域の信号の通過を阻止して、第２のフィルタ１０からは、第２の周波数帯域の信号のみが出力される。
【００６０】
また、第４の分波線路８は、第２の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第４の分波線路８は、第２の周波数帯域の信号の通過を阻止して、第３のフィルタ１１からは、第３の周波数帯域の信号のみが出力される。
【００６１】
上述の分波器によれば、入出力端子１と第１のフィルタ９との間で、第２および第３の各周波数帯域の信号が第１のフィルタ９に漏れることを防止することができる。同様に、第２のフィルタ１０に第１および第３の各周波数帯域の信号が漏れることを防止することができ、第３のフィルタ１１に第１および第２の各周波数帯域の信号が漏れることを防止することができる。すなわち、各フィルタに該各フィルタに対応する周波数帯域以外の周波数帯域の信号が漏れることを防止することができる。その結果、入出力端子１に入力された信号をより正確に３つの周波数帯域の信号に分波することができる。
【００６２】
そして、入出力端子１と第２のフィルタ１０との間、および入出力端子１と第３のフィルタ１１との間に、分波線路がそれぞれ複数段（この場合は２段）配置されていることから、第２および第３の各分波線路６、７は、位相量を調整する周波数帯域の数はそれぞれ少なくて済む。これにより、第２および第３の各分波線路６，７は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【００６３】
また、各分波線路５〜８が調整する信号の位相量はそれぞれ小さいので、分波線路５〜８の線路超が長くなることは抑制され、分波器を小型化することができる。
【００６４】
したがって、本発明の分波器によれば、他のフィルタへ信号の漏れを抑えて複数の、特に３つの周波数帯域に分波でき、かつ広帯域な特性を有する小型の分波器を提供することができる。
【００６５】
なお、第１の実施の形態による分波器は、入出力端子１に入力された信号を３つの周波数帯域の信号に分波するものであるが、入出力端子１に入力された信号を、互いに異なるＮ（Ｎは３以上の正の整数）個の周波数帯域に分波する分波器についても、同様のことがいえる。そのような場合に、分波器は、Ｎ個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号のみをそれぞれ通過させるＮ個のフィルタと、入力端子に入力された信号をＮ個の周波数帯域の信号に分波して、対応する該各フィルタにそれぞれ供給する分波回路とを備える。分波回路は、入力端子と各フィルタとの間に、該各フィルタに対応する周波数帯域以外のＮ−１個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ備える。
【００６６】
このような分波器において、少なくとも１つの分波線路部は、入出力端子と対応するフィルタとの間に分波線路がＮ−１段配置されて成り、各段の分波線路は、Ｎ−１個の周波数帯域のうち対応する１つの周波数帯域の信号をそれぞれ除去するものであることが好ましい。この第１の実施形態（Ｎ＝３）による分波器においては、第２および第３の分波線路６、７、第２および第４の分波線路６、８が、それぞれ２段に配置されている。
【００６７】
この場合、Ｎ−１段の分波線路が配置されて成る分波線路部において、各分波線路は、入力された信号の位相量を、１つの周波数帯域のみのインピーダンスを無限大にするようにそれぞれ調整するため、各分波線路が調整する信号の位相量はそれぞれ最も小さくなる。これにより、各分波線路は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【００６８】
図２は、図１に示された第１の実施形態による分波回路の周波数特性を示すグラフである。図２においては、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸は信号通過量Ｓ２１（単位：ｄＢ）を表し、太線の特性曲線は本実施の形態による分波器の周波数特性を、点線の周波数特性は図７に示す従来の分波器の周波数特性を示している。図２より、従来の分波器では広帯域な３ＧＨｚ帯域および５ＧＨｚ帯域では分波することができていないが本実施の形態による分波器によれば、３つの周波数帯域において対応する周波数帯域以外の不要な信号が通らなくなり、分波器が広帯域となり、所望の周波数帯域で分波することができていることが分かる。
【００６９】
図３は、図１に示された第１の実施形態における分波器の分波線路の長さを示した表である。本実施の形態による分波器では、図３に示されるように、第１の周波数帯域を２ＧＨｚ帯域に、第２の周波数帯域を３ＧＨｚ帯域に、第３の周波数帯域を５ＧＨｚ帯域にそれぞれ設定することによって、図７に示す従来の分波器にくらべて分波線路の全体の長さが短くなり、分波器が小型になることが分かる。
【００７０】
このように小型化できる理由の１つとして、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域が第１の周波数帯域よりも共に高い周波数であることから、第１の分波線路５の線路長を短くできるということがある。これは、周波数の高い信号の位相量を調整する場合と周波数の低い信号の位相量を調整する場合とでは、同じ位相量を調整する場合であっても、周波数の高い信号の位相量を調整する場合の方が分波線路の線路長が短くて済むことに起因している。
【００７１】
一方、第２の分波線路６は、入力された信号の周波数帯域のうち最も低い第１の周波数帯域の信号に対してインピーダンスを無限大にすることから、線路長は長くなるが、第３の分波線路７および第４の分波線路８を小さくすることができるため、全体として分波器を小型にすることができる。
【００７２】
この第１の実施形態において、分波器は、第１の周波数帯域は第２の周波数帯域および第３の周波数帯域よりも低い周波数であり、かつ、第２の周波数帯域は第３の周波数帯域よりも低い周波数であるとともに、第２の分波線路６で第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを調整するものであることが好ましい。
【００７３】
この場合、第２の周波数帯域および第３の周波数帯域は第１の周波数帯域よりも共に高い周波数であり、インピーダンスが近い値となるため、入出力端子１と第１のフィルタ９との間で、第１の分波線路５を用いて、第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスおよび第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを容易に無限大になるように調整することができるので、入出力端子１と第１のフィルタ９との間で、第１のフィルタ９に対応する周波数帯域以外の不要な信号がさらに通過しなくなることから、他のフィルタ１０、１１への信号の漏れを抑えることができる。
【００７４】
さらに、このように、第１の周波数帯域が第２の周波数帯域および第３の周波数帯域よりも低い周波数であり、かつ、第２の周波数帯域が第３の周波数帯域よりも低い周波数であるとともに、第２の分波線路６で第１の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを調整させる場合、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域よりも第３の周波数帯域に近いことが好ましい。
【００７５】
この場合、第２の周波数帯域の信号に対するインピーダンスおよび第３の周波数帯域の信号に対するインピーダンスはより近くなり、第１の分波線路で第２および第３のフィルタに対応する周波数帯域の信号を容易に、同時に、除去することができる。
【００７６】
そのため、入出力端子１と第１のフィルタ９との間で、そのフィルタ９に対応する周波数帯域以外の不要な信号（特に第２および第３のフィルタ１０、１１に対応する周波数帯域）が通過しなくなり、第１のフィルタ９に供給される信号に不要な周波数帯域の信号が漏れることをより効果的に抑制することができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の分波器の第２の実施の形態の例を示した回路図である。この分波器は図４に示すように、例えば、アンテナ（図示せず）等の送受信部と接続される入出力端子１２と、外部の電気回路等に接続される複数の接続端子１３〜１５との間に形成されている。
【００７８】
図４に示されるように、本実施の形態による分波回路は、６つの分波線路１６、１７、１８、１９，２０，２１と３つのフィルタ２２，２３，２４とを備える。第１のフィルタ２２、第２のフィルタ２３、および第３のフィルタ２４は、第１の接続端子１３、第２の接続端子１４、および第３の接続端子１５にそれぞれ対応して接続されている。
【００７９】
入出力端子１２には、第１の分波線路１６の一端と第２の分波線路１７の一端がそれぞれ接続されている。第１の分波線路１６の他端には、第３の分波線路１８の一端と第４の分波線路１９の一端がそれぞれ接続されており、第２の分波線路１７の他端には、第５の分波線路２０の一端と第６の分波線路２１の一端がそれぞれ接続されている。また、第３の分波線路１８の他端には第１のフィルタ２２が接続され、第４の分波線路１９の他端および第５の分波線路２０の他端には第２のフィルタ２３が接続され、第６の分波線路２１の他端には第３のフィルタ２４が接続されている。
【００８０】
ここで、第１乃至第６の各分波線路１６〜２１の特性インピーダンスはそれぞれ５０Ωである。各分波線路１６〜２１は、該各分波線路１６〜２１に入力された信号の位相を線路長に応じてそれぞれ変化させる。なお、第１のフィルタ２２は、第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第２のフィルタ２３は、第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第３のフィルタ２４は、第３の周波数帯域の信号を通過させるフィルタである。
【００８１】
なお、第１乃至第６の各分波線路１６〜２１は分波回路を成す。分波回路は、入出力端子１２と各フィルタ１６〜２１との間に、２個の周波数帯域の信号を除去する分波線路部をそれぞれ有するとみなすことができる。例えば、第１のフィルタ２２に対しては、第３の周波数帯域を除去する第１の分波線路１６と第２の周波数帯域を除去する第３の分波線路１８とから成る第１の分波線路部が接続されている。同様に、第２のフィルタ２３に対しては、第３の周波数帯域を除去する第１の分波線路１６と第１の周波数帯域を除去する第４の分波線路１９とから成る第２の分波線路部、および第１の周波数帯域を除去する第２の分波線路１７と第３の周波数帯域を除去する第５の分波線路２０とから成る第３の分波線路部が接続されている。また、第３のフィルタ２４に対しては、第１の周波数帯域を除去する第２の分波線路１７と第２の周波数帯域を除去する第６の分波線路２１とから成る第４の分波線路部が接続されている。つまり、本実施の形態による分波回路では、４つの分波線路部において、入出力端子１２と対応するフィルタ２２，２３，２４との間に、分波線路が複数段配置されている。なお、第１および第２の各分波線路部は、第１の分波線路１６を共有し、第３および第４の各分波線路部は、第２の分波線路１７を共有する。
【００８２】
次に、図４に示された分波器の動作を説明する。入出力端子１２に入力された信号は、第１の分波線路１６および第３の分波線路１８を介して第１のフィルタ２２に入力されるとともに、第１の分波線路１６および第４の分波線路１９を介して並びに第２の分波線路１７および第５の分波線路２０を介して第２のフィルタ２３に入力され、さらに、第２の分波線路１７および第６の分波線路２１を介して第３のフィルタ２４に入力される。ここで、第１の分波線路１６は、第３の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められており、第３の分波線路１８は、第２の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第１の分波線路５および第３の分波線路１８は、入出力端子１２に入力された信号のうち第３および第２の各周波数帯域の信号の通過を阻止して、第１のフィルタ２２からは、第１の周波数帯域の信号が出力される。
【００８３】
また、第４の分波線路１９は、第１の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第４の分波線路１９は、第１の周波数帯域の信号の通過を阻止する。
【００８４】
さらに、第２の分波線路１７は、第１の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められており、第５の分波線路２０は、第３の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第２の分波線路１７および第５の分波線路２０は、入出力端子１２に入力された信号のうち第１および第３の各周波数帯域の信号の通過を阻止する。以上により、第２のフィルタ２３からは、第２の周波数帯域の信号が出力される。
【００８５】
また、第６の分波線路２１は、第２の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長が定められている。これにより、第６の分波線路２１は、第２の分波線路１７を通過した信号のうち第２の周波数帯域の信号の通過を阻止して、第３のフィルタ２４からは、第３の周波数帯域の信号が出力される。
【００８６】
上述の分波器によれば、入出力端子１２と第１のフィルタ２２との間で、第２および第３の各周波数帯域の信号を除去するため、第２および第３の各周波数帯域の信号が第１のフィルタ２２に漏れることを防止することができる。同様に、第２のフィルタ２３に第１および第３の各周波数帯域の信号が漏れることを防止することができ、第３のフィルタ２４に第１および第２の各周波数帯域の信号が漏れることを防止することができる。すなわち、各フィルタに該各フィルタに対応する周波数帯域以外の周波数帯域の信号が漏れることを防止することができる。その結果、入出力端子１２に入力された信号をより正確に３つの周波数帯域の信号に分波することができる。
【００８７】
そして、入出力端子１２と第１のフィルタ２２との間、入出力端子１２と第２のフィルタ２３との間、および入出力端子１２と第３のフィルタ２４との間に、分波線路が複数段（この場合は２段）配置されていることから、各分波線路１６〜２１は、位相量をそれぞれ調整する周波数帯域の数はそれぞれ少なくて済む。これにより、各分波線路１６〜２１は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。
【００８８】
また、各分波線路１６〜２１が調整する信号の位相量はそれぞれ小さいので、各分波線路１６〜２１の線路長が長くなることは抑制され、分波器を小型化することができる。
【００８９】
したがって、本発明の分波器によれば、他のフィルタへ信号の漏れを抑えて複数の、特に３つの周波数帯域に分波でき、かつ広帯域な特性を有する小型の分波器を提供することができる。
【００９０】
さらに、第１および第２の各分波線路部は、第１の分波線路１６を共有し、第３および第４の各分波線路部は、第２の分波線路１７を共有していることから、分波線路を共有しない回路に比べて、分波器を小型にすることができる。
【００９１】
なお、第２の実施の形態による分波器は、入出力端子１と第２のフィルタ２３との間に、入出力端子１２に入力された信号から第１および第３の各周波数帯域を除去する分波線路部を２つ備えているが、３以上の分波線路部を備えてもよい。また、入出力端子１２と第１のフィルタ２２との間、入出力端子１と第２のフィルタ２３との間に、および入出力端子１２と第３のフィルタ２４との間の少なくとも１つに、複数の分波線路部を備えていてもよい。さらに、各分波線路部は、分波線路を共有してもしなくてもよいが、共有すると分波器をさらに小型化できる。
【００９２】
以上から、入出力端子１２と第１のフィルタ２２との間は第１の分波線路１６と第３の分波線路１８、入出力端子１２と第３のフィルタ２４との間は第２の分波線路１７と第６の分波線路２１、そして入出力端子１２と第２のフィルタ２３との間は第１の分波線路１６と第４の分波線路１９の経路および第２の分波線路１７と第５の分波線路２０の経路と、１つの分波線路でそれぞれ１つの周波数帯域のみのインピーダンスが無限大になるように入力された信号の位相量を調整するため、分波線路が調整する信号の位相量はそれぞれ少なくなる。つまり、各分波線路１６〜２１は、いずれにおいても２つの周波数帯域を除去する必要がないので、信号の位相量の調整がそれぞれ極めて容易である。
【００９３】
その結果、各分波線路１６〜２１は、対応する周波数帯域の信号がそれぞれ広帯域になった場合であっても、それらの位相量を調整することが可能になる。そのため、入力端子と対応するフィルタとの間でより広帯域の周波数帯域の信号を除去できるので、広帯域の入力信号を分波することが可能な分波器を実現することができる。したがって分波器をより一層広帯域にすることができる。
【００９４】
図５は、図４に示された第２の実施形態による分波回路の周波数特性を示すグラフである。図５においては、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸は信号通過量S２１（単位：ｄＢ）を表し、太線の特性曲線は本実施の形態による分波器の周波数特性を、点線の周波数特性は図７に示す従来の分波器の周波数特性を示している。図５より、従来の分波器では広帯域な３GHｚ帯域および５GHｚ帯域では分波することができていないが本実施の形態による分波器によれば、３つの周波数帯域において対応する周波数帯域以外の不要な信号が通らなくなり、分波器が広帯域となり、所望の周波数帯域で分波することができていることが分かる。また、図１の分波器に比べ、損失なく広帯域に分波することができていることが分かる。
【００９５】
図６は、図４に示された第２の実施形態における分波線路の長さを示した表である。本実施の形態による分波器は、図６に示されるように、図７に示す従来の分波器にくらべて、小型になることが分かる。
【００９６】
なお、分波線路５〜８および１６〜２１は、例えば、基板にストリップライン構造を用いて線路導体により形成される。そして、その分波線路の線路長を調整することで位相を変化する。また、その分波線路は特定の特性インピーダンス（たとえば５０Ω）になるように線路幅、基板厚等が調整される。
【００９７】
また、フィルタ９〜１１および２２〜２４は、例えば、インダクタとキャパシタとを備える、いわゆるＬＣフィルタ等であり、上述した第１〜第３の周波数帯域等の所定の周波数帯域において信号を通過させるように構成されている。
【００９８】
このような分波線路５〜８および１６〜２１やフィルタ９〜１１および２２〜２４は、例えば、アルミナセラミックス，ムライトセラミックス等のセラミックス材料やガラスセラミックス等の無機系材料、またはフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂，ポリイミド等の樹脂系材料等を用いて形成された絶縁基板に、メタライズ層等の厚膜導体や、めっき層、蒸着層等の薄膜導体が所定のパターンに被着されることにより形成される。
【００９９】
なお、本発明の分波器は、以上の各実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更は可能である。
【０１００】
例えば、Ｎは３に限らず、４以上でもかまわない。例えばＮ＝４の場合、入出力端子から順次、２個の分波線路を３段に分岐させて６つの分波線路部を設け、この分波線路部の２つずつにそれぞれ第１〜第４のフィルタを１つずつ接続してもよい（図４の第２のフィルタ２３と同様）。図７は、この場合の分波器の構成例を示す回路図である。この分波器は、例えばアンテナ（図示せず）等の送受信部に接続される入出力端子４１と、外部の電気回路等に接続される複数の接続端子４２から４５との間に形成されており、図８に示されるように、１０個の分波線路４６〜５５と４個のフィルタ６１〜６４とを備える。第１のフィルタ６１、第２のフィルタ６２、および第３のフィルタ６３、および第４のフィルタ６４は、第１の接続端子４２、第２の接続端子４３、第３の接続端子４４、および第４の接続端子４５にそれぞれ対応して接続されている。なお、第１のフィルタ６１は、第１の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第２のフィルタ６２は、第２の周波数帯域の信号を通過させるフィルタであり、第３のフィルタ６３は、第３の周波数帯域の信
号を通過させるフィルタであり、第４のフィルタ６４は、第４の周波数帯域の信号を通過させるフィルタである。
【０１０１】
入出力端子４１には、第１の分波線路４６の一端と第２の分波線路４７の一端がそれぞれ接続されている。第１の分波線路４６の他端には、第３の分波線路４８の一端と第４の分波線路４９の一端がそれぞれ接続されており、第２の分波線路４７の他端には、第５の分波線路５０の一端と第６の分波線路５１の一端がそれぞれ接続されている。また、第４の分波線路４９の他端には、第７の分波線路５２の一端と第８の分波線路５３の一端がそれぞれ接続されており、第５の分波線路５０の他端には、第９の分波線路５４の一端と第１０の分波線路５５の一端がそれぞれ接続されている。さらに、第３の分波線路１８の他端には第４のフィルタ６４が接続され、第７の分波線路５２の他端および第９の分波線路５４の他端には第３のフィルタ６３が接続され、第８の分波線路５３の他端および第１０の分波線路５５の他端には第２のフィルタ６２が接続され、第６の分波線路５１の他端には、第１のフィルタ６１が接続されている。
【０１０２】
この分波器において、第１および第５の各分波線路４６，５０は、第１の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長がそれぞれ定められ、第７および第９の各分波線路５２，５４は、第２の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長がそれぞれ定められ、第８および第１０の各分波線路５３，５５は、第３の周波数帯域に対してインピーダンスが無限大になるように線路長がそれぞれ定められ、第２および第４の各分波線路４７，４９は、第４の周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長がそれぞれ定められ、第３および第６の各分波線路４８，５１は、第２および第３の各周波数帯域の信号に対してインピーダンスが無限大になるように線路長がそれぞれ定められている。なお、この分波器の動作は、上述の分波器の動作に準じているので、説明を省略する。
【０１０３】
このように、入出力端子と各フィルタとの間で、各３段の各分波線路でそれぞれ１つの周波数帯域が順次阻害されるため、各分波線路では３つの周波数帯域が阻害され、対応する周波数帯域の信号のみがフィルタに供給される。
【０１０４】
なお、本発明による分波器において、各分波線路は、１つの分波線路から２つの分波線路が分岐するようにそれぞれ配置されることが好ましい。このために、各分波線路部において、複数の分波線路を他の分波線路に共有させずに複数段に渡って連続的に接続するよりも、可能な限り分波線路を他の分波線路部と共有させるのがよい。
【０１０５】
また、分波器で使用されるシステムはWiMAX（IEEE802.16）以外のシステムを用いてもよい。たとえば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）やＤＣＳ（Digital Cellular System）などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の分波器について第１の実施の形態の例を示す回路図である。
【図２】図２の第１の実施の形態における分波器の周波数特性および従来の分波器の周波数特性を示すグラフである。
【図３】図２の第１の実施の形態における分波器の分波線路の長さおよび従来の分波線路の長さを示す表である。
【図４】本発明の分波器について第２の実施の形態の例を示す回路図である。
【図５】図４の第２の実施の形態における分波器の周波数特性および従来の分波器の周波数特性を示すグラフである。
【図６】図４の第２の実施の形態における分波器の分波線路の長さおよび従来の分波線路の長さを示す表である。
【図７】入力信号を４つの周波数帯域の信号に分波する分波器の構成例を示す回路図である。
【図８】従来の分波器の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１２、４１  アンテナに接続された入力端子
２、１３、４２  第１の接続端子
３、１４、４３  第２の接続端子
４、１５、４４  第３の接続端子
４５  第４の接続端子
５、１６、４６  第１の分波線路
６、１７、４７  第２の分波線路
７、１８、４８  第３の分波線路
８、１９、４９  第４の分波線路
２０、５０  第５の分波線路
２１、５１  第６の分波線路
５２  第７の分波線路
５３  第８の分波線路
５４  第９の分波線路
５５  第１０の分波線路
９、２２、６１  第１のフィルタ
１０、２３、６２  第２のフィルタ
１１、２４、６３  第３のフィルタ
６４  第４のフィルタ
【図１】
0004738229.tif 000002
【図２】
0004738229.tif 000003
【図３】
0004738229.tif 000004
【図４】
0004738229.tif 000005
【図５】
0004738229.tif 000006
【図６】
0004738229.tif 000007
【図７】
0004738229.tif 000008
【図８】
0004738229.tif 000009