(57)【要約】【課題】小型化した場合でも、共通信号端子対とフィルタの第１および第２の端子対との間での信号通過特性が低下しないようにする。【解決手段】アンテナ共用器は、共通信号端子対Ｔ０と、共通信号端子対Ｔ０に対して信号を送信する第１の端子対Ｔ１と、共通信号端子対Ｔ０からの信号を受信する第２の端子対Ｔ２と、共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との間に接続される第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１と、共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間に接続される第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２と、共通信号端子対Ｔ０の間に接続されるインダクタ素子Ｌと、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１に接続されるインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２と、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２に接続されるインダクタ素子Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とを備えている。インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との距離をできるだけ大きくするため、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との間の容量結合や誘導結合を小さくできる。【選択図】図１
2007259296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を入出力する共通信号端子対と、
前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第１の端子対と、
前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第２の端子対と、
前記共通信号端子対および前記第１の端子対を入出力端子として、第１周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第１の圧電薄膜共振器フィルタと、
前記共通信号端子対および前記第２の端子対を入出力端子として、第２周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第２の圧電薄膜共振器フィルタと、
前記共通信号端子対の間に接続される第１のインダクタ素子と、を備え、
前記第１の圧電薄膜共振器フィルタは、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の直列共振器と、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の並列共振器と、
前記第１の直列共振器または前記第１の並列共振器に接続され、前記第２周波数で共振する共振回路の一部を構成する第２のインダクタ素子と、を有し、
前記第２の圧電薄膜共振器フィルタは、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の直列共振器と、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の並列共振器と、
前記第２の直列共振器または前記第２の並列共振器に接続され、前記第１周波数で共振する共振回路の一部を構成する第３のインダクタ素子と、を有し、
前記第２および第３のインダクタ素子は、それぞれ複数のインダクタ素子を含み、
前記第２のインダクタ素子のうち前記第１の端子対に最も近接したインダクタ素子と、前記第３のインダクタ素子のうち前記第２の端子対に最も近接したインダクタ素子とは、他のインダクタ素子よりも前記第１のインダクタ素子から遠い距離に配置されるか、または前記第１のインダクタ素子とは別個の基板上に形成されるか、またはシールド用パターンを間に挟んで前記第１のインダクタ素子と対向配置されることを特徴とするアンテナ共用器。
【請求項２】
前記第２のインダクタ素子は、前記第１の並列共振器に直列接続され、前記第１の並列共振器のインピーダンスとの間で前記第２周波数にて直列共振し、
前記第３のインダクタ素子は、前記第２の並列共振器に直列接続され、前記第２の並列共振器のインピーダンスとの間で前記第１周波数にて直列共振することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項３】
前記第２のインダクタ素子は、前記第１の直列共振器に直列接続されるか、前記第１の直列共振器に並列接続されるか、前記第１の並列共振器に直列接続されるか、または前記第１の並列共振器に並列接続され、
前記第３のインダクタ素子は、前記第２の直列共振器に直列接続されるか、前記第２の直列共振器に並列接続されるか、前記第２の並列共振器に直列接続されるか、または前記第２の並列共振器に並列接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項４】
前記第２のインダクタ素子のうち前記第１の端子対に最も近接したインダクタ素子と、前記第３のインダクタ素子のうち前記第２の端子対に最も近接したインダクタ素子とが形成される基板と、前記第１のインダクタ素子が形成される基板と、の間に配設されるシールド用基板を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアンテナ共用器。
【請求項５】
前記第１〜第３のインダクタ素子と、前記第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタとは、同一基板上に形成され、
前記第１のインダクタ素子と前記第２のインダクタ素子とは、前記第１の圧電薄膜共振器フィルタを挟んで対向するように配置され、
前記第１のインダクタ素子と前記第３のインダクタ素子とは、前記第２の圧電薄膜共振器フィルタを挟んで対向するように配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ共用器。
【請求項６】
前記第１〜第３のインダクタ素子と、前記第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタとの一部が形成される第１の基板と、
前記第１〜第３のインダクタ素子と、前記第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタとの前記一部以外の部分が形成される第２の基板と、
前記第１および第２の基板の間に介挿されるシールド基板と、を備え、
前記第１のインダクタ素子は、前記第１および第２の基板の一方に形成され、
前記第２および第３のインダクタ素子は、前記第１および第２の基板の他方に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアンテナ共用器。
【請求項７】
前記第１の圧電薄膜共振器フィルタは、前記共通信号端子対に入力された信号に含まれる前記第１周波数を含む信号帯域の信号を抽出して前記第１の端子対から出力するフィルタ処理と、前記第１の端子対に入力された信号に含まれる前記第１周波数を含む信号帯域の信号を抽出して前記共通信号端子対から出力するフィルタ処理との少なくとも一つを行い、
前記第２の圧電薄膜共振器フィルタは、前記共通信号端子対に入力された信号に含まれる前記第２周波数を含む信号帯域の信号を抽出して前記第２の端子対から出力するフィルタ処理と、前記第２の端子対に入力された信号に含まれる前記第２周波数を含む信号帯域の信号を抽出して前記共通信号端子対から出力するフィルタ処理との少なくとも一つを行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のアンテナ共用器。
【請求項８】
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナとの間で送信信号および受信信号を切り替えるアンテナ共用器と、
前記アンテナで受信されて前記アンテナ共用器を通過した受信信号の復調処理を行う受信部と、
前記アンテナ共用器を介して前記アンテナから送信すべき送信信号を生成する送信部と、を備え、
前記アンテナ共用器は、
信号を入出力する共通信号端子対と、
前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第１の端子対と、
前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第２の端子対と、
前記共通信号端子対および前記第１の端子対を入出力端子として、第１周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第１の圧電薄膜共振器フィルタと、
前記共通信号端子対および前記第２の端子対を入出力端子として、第２周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第２の圧電薄膜共振器フィルタと、
前記共通信号端子対の間に接続される第１のインダクタ素子と、を備え、
前記第１の圧電薄膜共振器フィルタは、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の直列共振器と、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の並列共振器と、
前記第１の直列共振器または前記第１の並列共振器に接続され、前記第２周波数で共振する共振回路の一部を構成する第２のインダクタ素子と、を有し、
前記第２の圧電薄膜共振器フィルタは、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の直列共振器と、
複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の並列共振器と、
前記第２の直列共振器または前記第２の並列共振器に接続され、前記第１周波数で共振する共振回路の一部を構成する第３のインダクタ素子と、を有し、
前記第２および第３のインダクタ素子は、それぞれ複数のインダクタ素子を含み、
前記第２のインダクタ素子のうち前記第１の端子対に最も近接したインダクタ素子と、前記第３のインダクタ素子のうち前記第２の端子対に最も近接したインダクタ素子とは、他のインダクタ素子よりも前記第１のインダクタ素子から遠い距離に配置されるか、または前記第１のインダクタ素子とは別個の基板上に形成されるか、またはシールド用パターンを間に挟んで前記第１のインダクタ素子と対向配置されることを特徴とする携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電薄膜共振器を用いて構成された圧電共振器フィルタを備えるアンテナ共用器と、このアンテナ共用器を内蔵する携帯電話とに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電薄膜共振器（FBAR：Film Bulk Acoustic wave Resonator）は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）などからなる薄膜圧電体を２枚の電極で挟み込み、基板上に形成された空洞（エアギャップ）上に形成した素子である。圧電薄膜共振器は、電気特性が弾性表面波（SAW：Surface Acoustic Wave）共振器とほぼ同じであり、圧電薄膜共振器を組み合わせることで、携帯電話などの高周波回路に設けられるフィルタやアンテナ共用器を構成することができる。
【０００３】
アンテナ共用器は、一つのアンテナで異なる周波数帯で送受信を行うために信号を分岐あるいは結合する装置であり、分波器やデュプレクサとも呼ばれている。アンテナ共用器の基本的な構成としては、通過域の異なる二つのフィルタの入出力端子対のうち一つを共通信号端子対に接続し、共通信号端子対間、或いはフィルタと共通信号端子対の間に移相器や整合回路を挿入したものが広く用いられている（特許文献１，２，３参照）。
【０００４】
アンテナ共用器内のフィルタとしては、弾性表面波共振器或いは圧電薄膜共振器からなる一端子対共振器を、直列共振器及び並列共振器としてこれらをラダー状に接続した帯域通過フィルタなどが使用されている。
【０００５】
アンテナ共用器内の移相器や整合回路は、共通信号端子対からフィルタに入力される信号、或いはフィルタから共通信号端子対に出力される信号が他方のフィルタに入力されるのを防止するために設けられている。具体的には、移相器や整合回路により、一方のフィルタの通過域の信号に対して、他方のフィルタの入力インピーダンスを非常に大きくして、信号の入力を防止している。
【０００６】
アンテナ共用器内のフィルタを構成する並列共振器には、伸張コイルなどと呼ばれるインダクタが接続されている。一方のフィルタの阻止域として、他方のフィルタの通過域に対応する周波数に減衰極を形成して、大きな減衰量を持たせることにより、送受信信号の漏洩を抑制している。上記移相器や整合回路及び伸張コイルは、アンテナ共用器のパッケージ内やフィルタを搭載するセラミック基板、樹脂基板などに作製可能である。
【０００７】
上記のようにアンテナ共用器を構成することにより、フィルタの通過域において信号を低損失で通過させ、かつ他方のフィルタにその信号を入力させず、かつ他方のフィルタのの通過域信号を大きく減衰させ、かつ二つのフィルタの入力端子対と出力端子対の間でのアイソレーション量を大きくしたアンテナ共用器を作製することができる。
【０００８】
上記アンテナ共用器に関する技術としては、たとえば、特許文献１に開示されている多端子対ＳＡＷフィルタ及びその使用方法が挙げられる。特許文献１のフィルタでは、複数の弾性表面波共振器を用いて通過域の異なる二つのラダー型フィルタを構成し、これらのラダー型フィルタの入出力端子対のうち１個を共通端子に接続して、さらに共通信号端子対間に整合用のインダクタを接続してアンテナ共用器を構成している。
【０００９】
別の技術としては、例えば、特許文献２に開示されている送受切換器が挙げられる。この送受切換器では、複数の圧電薄膜共振器を用いて通過域の異なる二つのラダー型フィルタを構成し、これらのラダー型フィルタの入出力端子対のうち１個を共通信号端子対に接続して、さらにラダー型フィルタと共通端子との間に移相器を挿入してアンテナ共用器を構成している。ここで、並列共振器には伸張コイルが接続されている。
【００１０】
別の技術としては、たとえば、特許文献３に開示されている分波器が挙げられる。この分波器では、複数の弾性表面波共振器を用いて通過域の異なる二つのラダー型フィルタを構成し、これらのラダー型フィルタの入出力端子対のうち１個を共通信号端子対に接続して、さらにラダー型フィルタと共通信号端子対との間にインダクタ及びキャパシタによる整合回路を挿入してアンテナ共用器を構成している。
【特許文献１】特開平１０−３１３２２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４７６号公報
【特許文献３】特許第３４８７６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、携帯電話や自動車電話などの移動体通信機器では、小型化が望まれており、アンテナ共用器についてもいっそうの小型化が望まれている。しかしながら、小型化に伴って共通端子間に設けた整合用インダクタ、移相器、整合回路或いは伸張コイルなどの素子間隔が接近した場合に、上述した先行技術では、信号のクロストークが生じ、阻止域に形成した減衰極の減衰量やフィルタ間のアイソレーション量が低下するおそれがある。
【００１２】
本発明は、小型化した場合でも、共通信号端子対とフィルタ間での信号通過特性が低下しないようにしたアンテナ共用器および携帯電話を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様によれば、信号を入出力する共通信号端子対と、前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第１の端子対と、前記共通信号端子対との間で信号の伝送を行う第２の端子対と、前記共通信号端子対および前記第１の端子対を入出力端子として、第１周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第１の圧電薄膜共振器フィルタと、前記共通信号端子対および前記第２の端子対を入出力端子として、第２周波数を含む所定の信号帯域の信号を通過させる第２の圧電薄膜共振器フィルタと、前記共通信号端子対の間に接続される第１のインダクタ素子と、を備え、前記第１の圧電薄膜共振器フィルタは、複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の直列共振器と、複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第１の並列共振器と、前記第１の直列共振器または前記第１の並列共振器に接続され、前記第２周波数で共振する共振回路の一部を構成する第２のインダクタ素子と、を有し、前記第２の圧電薄膜共振器フィルタは、複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の直列共振器と、複数の圧電薄膜共振器を用いて構成される第２の並列共振器と、前記第２の直列共振器または前記第２の並列共振器に接続され、前記第１周波数で共振する共振回路の一部を構成する第３のインダクタ素子と、を有し、前記第２および第３のインダクタ素子は、それぞれ複数のインダクタ素子を含み、前記第２のインダクタ素子のうち前記第１の端子対に最も近接したインダクタ素子と、前記第３のインダクタ素子のうち前記第２の端子対に最も近接したインダクタ素子とは、他のインダクタ素子よりも前記第１のインダクタ素子から遠い距離に配置されるか、または前記第１のインダクタ素子とは別個の基板上に形成されるか、またはシールド用パターンを間に挟んで前記第１のインダクタ素子と対向配置されることを特徴とするアンテナ共用器が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型化した場合でも、共通信号端子対とフィルタの第１および第２の端子対との間での信号通過特性の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の一態様について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施形態によるアンテナ共用器の回路図である。図１のアンテナ共用器は、例えば携帯電話のアンテナに接続されるものである。
【００１７】
図１のアンテナ共用器は、不図示のアンテナとの間で信号を入出力する共通信号端子対Ｔ０と、共通信号端子対Ｔ０に対して信号を送信する第１の端子対Ｔ１と、共通信号端子対Ｔ０からの信号を受信する第２の端子対Ｔ２と、共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との間に接続される第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１と、共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間に接続される第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２と、共通信号端子対Ｔ０の間に接続されるインダクタ素子Ｌと、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１に接続されるインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２と、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２に接続されるインダクタ素子Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とを備えている。
【００１８】
第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１は、第１の端子対Ｔ１に入力された信号に含まれる第１周波数帯域の信号を抽出して共通信号端子対Ｔ０から出力する。第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２は、共通信号端子対Ｔ０に入力された信号に含まれる第２周波数帯域の信号を抽出して第２の端子対Ｔ２から出力する。
【００１９】
第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１は、直列接続される２つの圧電薄膜共振器からなる直列共振器Ｒsと、並列接続される２つの圧電薄膜共振器からなる並列共振器Ｒpとを有し、並列共振器Ｒpを構成する各圧電薄膜共振器にインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ直列接続されている。
【００２０】
第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２は、直列接続される３つの圧電薄膜共振器からなる直列共振器Ｒsと、並列接続される３つの圧電薄膜共振器からなる並列共振器Ｒpとを有し、並列共振器Ｒpを構成する各圧電薄膜共振器にインダクタ素子Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５がそれぞれ直列接続されている。
【００２１】
共通信号端子対Ｔ０側から見た第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の単体のインピーダンスが第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１において共通信号端子対Ｔ０間に接続されたインダクタ素子Ｌと並列共振し、かつ、共通信号端子対Ｔ０側から見た第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の単体のインピーダンスが第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域ｆ２において共通信号端子対Ｔ０間に接続されたインダクタ素子Ｌと並列共振するように、インダクタ素子Ｌのインダクタンスが調整される。
【００２２】
このような調整により、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１における信号が第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２に入力されなくなる。同様に、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域における信号が第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１に入力されなくなる。したがって、第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ１，Ｆ２は、共通信号端子対Ｔ０を共用することができる。
【００２３】
第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１内の並列共振器Ｒpのインピーダンスは、この並列共振器Ｒpに接続されたインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２と第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域において直列共振し、かつ、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２内の並列共振器Ｒpのインピーダンスは、この並列共振器Ｒpに接続されたインダクタ素子Ｌ３〜Ｌ５と第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１において直列共振するように、インダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５のインダクタンスが調整される。
【００２４】
このようにしてインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５のインダクタンスを調整することにより、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域ｆ２において第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の信号通過強度が非常に減衰し、また第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１において第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の信号通過強度が非常に減衰する。この結果、第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２の間のアイソレーション量が増加し、信号の漏洩が抑制される。
【００２５】
共通信号端子対Ｔ０に接続されたインダクタ素子Ｌと、それ以外のインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５とが近接配置されると、インダクタ素子同士が容量結合や誘導結合を起こし、多少なりとも信号の信号通過特性が変化する。
【００２６】
図２は、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５が十分に離れて配置された理想的な場合の共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１の間の信号通過特性と、共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２の間の信号通過特性を示す図である。また、図３は図２と同じ条件での第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過特性（アイソレーション量）を示す図である。
【００２７】
図２のプロット”○”を結ぶ曲線ｃｂ１は、第１の端子対Ｔ１からの入力信号が第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１を通過して共通信号端子対Ｔ０に出力される場合の信号通過特性を示し、プロット”□”を結ぶ曲線ｃｂ２は、共通信号端子対Ｔ０からの入力信号が第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２を通過して第２の端子対Ｔ２に出力される場合の信号通過特性を示している。
【００２８】
曲線ｃｂ１の中心周波数ｆ１と曲線ｃｂ２の中心周波数ｆ２とは、数１０〜数１００MHz程度の差がある。
【００２９】
図２からわかるように、曲線ｃｂ１と曲線ｃｂ２は信号の通過帯域が異なっている。また、図３からわかるように、第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２では、信号の通過帯域が異なっており、第１の端子対Ｔ１から第２の端子対Ｔ２への信号の漏洩は少ない。
【００３０】
一方、図４は、インダクタ素子Ｌと第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５とを隣接配置し、それ以外のインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ４を十分に離した場合の信号通過特性を示す図である。また、図５は図４と同じ条件での第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過特性を示す図である。
【００３１】
図４のプロット”○”を結ぶ実線曲線ｃｂ３は、インダクタ素子Ｌ，Ｌ５を隣接配置した場合の第１の端子対Ｔ１から共通信号端子対Ｔ０への信号通過特性を示し、プロット”□”を結ぶ実線曲線ｃｂ４は、インダクタ素子Ｌ，Ｌ５を隣接配置した場合の共通信号端子対Ｔ０から第２の端子対Ｔ２への信号通過特性を示している。また、図４では、図２に示した二つの曲線ｃｂ１，ｃｂ２を破線で示している。
【００３２】
図４からわかるように、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ５を隣接配置すると、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１において、共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度が、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ５を十分に離した場合の信号通過強度に比べて大幅に増加する。
【００３３】
同様に、図５からわかるように、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１で第１の端子対Ｔ１から第２の端子対Ｔ２への信号通過強度が大幅に上昇している。
【００３４】
本発明者は、図４および図５の他に、インダクタ素子Ｌに隣接させるインダクタ素子をインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５の中から種々選択して検出した信号通過強度を、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５を十分に離した場合の信号通過強度と比較した。図６はこの比較結果を示す図である。
【００３５】
図６において、ＩＬＴは第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域ｆ２における共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との間の信号通過強度の変化量を示す。ＩＳＴは第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域ｆ２における第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度の変化量を示す。ＩＬＲは第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１における共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度の変化量を示す。ＩＳＲは第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１における第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度の変化量を示す。図６では、数値が正の場合には、信号通過強度が増加することを示している。
【００３６】
図６からわかるように、共通信号端子対Ｔ０に隣接したインダクタ素子Ｌが第１の端子対Ｔ１に最も近いインダクタ素子Ｌ２に隣接している場合、あるいはインダクタ素子Ｌが第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５に隣接している場合は、インダクタ素子Ｌが他のインダクタ素子Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４に隣接している場合よりも、不所望の通過域での信号通過強度が大きくなる。その理由は、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２またはインダクタ素子Ｌ５が隣接する場合には、容量結合や誘導結合が起こって、共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との間、あるいは共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間で信号が漏洩するためと考えられる。
【００３７】
このような信号の漏洩は、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１が隣接する場合や、インダクタ素子とインダクタ素子Ｌ４が隣接する場合にも起こりうるが、インダクタ素子Ｌ１と第１の端子対Ｔ１間、あるいはインダクタ素子Ｌ４と第２の端子対Ｔ２間には複数の直列共振器Ｒsと並列共振器Ｒpが接続されているため、信号の漏洩の度合は小さくなる。
【００３８】
したがって、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１，Ｌ３またはＬ４が隣接する場合は、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２またはＬ５が隣接する場合と比べて、信号が漏洩しにくくなる。
【００３９】
以上まとめると、共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との距離が近い場合、あるいは共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との距離が近い場合ほど、インダクタ素子Ｌ，Ｌ２あるいはＬ，Ｌ５間の距離も近くなり、信号の漏洩の度合が大きくなる。
【００４０】
アンテナ共用器を小型化すると、それに伴ってインダクタ素子Ｌ，Ｌ１〜Ｌ５も接近し、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２の通過域ｆ２における共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１との間の通過強度の増加（減衰量の低下）と、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１の通過域ｆ１における共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度の増加（減衰量の低下）と、第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過強度の増加（アイソレーション量の低下）とが生じやすくなる。
【００４１】
このような不所望の信号通過強度の増加を抑制するには、上述したように、共通信号端子対Ｔ０に最も近いインダクタ素子Ｌと、第１の端子対Ｔ１に最も近いインダクタ素子Ｌ２または第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５とを隣接させないことが最も望ましい。
【００４２】
より望ましくは、上記の条件に加えて、共通信号端子対Ｔ０に最も近いインダクタ素子Ｌと、インダクタ素子Ｌ２の次に第１の端子対Ｔ１に近いインダクタ素子Ｌ１またはインダクタ素子Ｌ５の次に第２の端子対Ｔ２に近いインダクタ素子Ｌ４とを遠ざけることで、信号通過強度の増加をより抑制できる。
【００４３】
図７はインダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との距離をなるべく大きくしたアンテナ共用器の実装形態の一例を示す基板レイアウト図である。図７では、基板１の下面側に共通信号端子対Ｔ０用の共通信号端子パターンと、第１の端子対Ｔ１用の第１の端子パターンと、第２の端子対Ｔ２用の第２の端子パターンと、これら端子対の一端が接続される接地パターン２とが形成されている。
【００４４】
これら端子パターンは、スルーホール３により基板１の上面側のパターンとそれぞれ導通している。基板１上面の中央奥には、インダクタ素子Ｌ用の螺旋状パターンが形成されている。基板の中央部には、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１と第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２とが共通信号端子パターン４を挟んで対向配置されている。
【００４５】
第１の端子対Ｔ１に最も近いインダクタ素子Ｌ２のパターンは、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１を挟んで、インダクタ素子Ｌのパターンと対角線方向に対向配置されている。同様に、第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５のパターンは、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２を挟んで、インダクタ素子Ｌのパターンと対角線方向に対向配置されている。
【００４６】
インダクタ素子Ｌのパターンの両側には、インダクタ素子Ｌ１，Ｌ３のパターンが配置され、インダクタ素子Ｌ３の脇にはインダクタ素子Ｌ４のパターンが形成されている。第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ１，Ｆ２のパッド５とパターン等とは、ワイヤ６で接続されているが、それ以外の手法（例えば、半田バンプなど）で接続してもよい。
【００４７】
このように、図７では、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５とを第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１を挟んで対角線方向に対向配置しているため、両インダクタ素子間の距離が広がり、信号の漏洩の度合を低減できる。
【００４８】
図８は図７の第１の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図である。図８のアンテナ共用器は、共通信号端子、インダクタ素子Ｌ、第１の端子対Ｔ１および第２の端子対Ｔ２が形成される基板１と、それ以外の回路部分（インダクタ素子Ｌ２，Ｌ５などが形成される基板７とを上下に配置した構造を有する。基板１と基板７とは空気で絶縁されている。
【００４９】
図８では、基板１上のインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２の形成箇所を図１とは逆にしており、同様に、インダクタ素子Ｌ３，Ｌ５の形成箇所も図１とは逆にしている。なお、必ずしも逆にする必要はない。
【００５０】
基板７上のインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５は、基板１上のインダクタ素子Ｌと上下に重ならないように配置されている。その理由は、両者間の直線距離を広げるためである。
【００５１】
図８の場合、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５とが互いに別の基板に形成されているため、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との直線距離がそれほど離れていなくても、信号の漏洩の度合を低減可能である。
【００５２】
一方、図９は図７の第２の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図である。図９のアンテナ共用器は、図７のように一つの基板１のみで形成されているが、基板１上のインダクタ素子Ｌ１，Ｌ２の形成箇所を図１とは逆にしており、同様に、インダクタ素子Ｌ３，Ｌ５の形成箇所も図１とは逆にしている。
【００５３】
図９における基板１上のインダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２との間にはシールド用接地パターン１０ａが形成され、かつインダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ５との間にもシールド用接地パターン１０ｂが形成されている。
【００５４】
図９の場合、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５とは近接して配置されているが、その間にシールド用接地パターン１０ａ，１０ｂを配置することにより、信号の漏洩を防止できる。したがって、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５の配置場所についての制約が少なくなり、レイアウトが行いやすくなる。
【００５５】
図１０は図７の第３の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図である。図１０のアンテナ共用器は、共通信号端子、インダクタ素子Ｌ、第１の端子対Ｔ１および第２の端子対Ｔ２が形成される基板１と、それ以外の回路部分（インダクタ素子Ｌ２，Ｌ５などが形成される基板７と、これら基板間に配置されるシールド（接地）パターン８が形成されたシールド用基板９とを備えている。
【００５６】
図１０の場合、インダクタ素子Ｌが形成される基板１と、インダクタ素子Ｌ２，Ｌ５が形成される基板７とがシールド用基板８を挟んで対向配置されているため、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との容量結合や誘導結合をより抑制でき、信号の漏洩の度合をより低減できる。
【００５７】
上述したアンテナ共用器は、例えば携帯電話で用いることができる。図１１は本実施形態によるアンテナ共用器を内蔵する携帯電話の内部構成の一例を示すブロック図である。図１１の携帯電話は、アンテナ１１に接続される上述したアンテナ共用器１２と、このアンテナ共用器１２に接続される送信部１３および受信部１４とを備えている。
【００５８】
送信部１３は、マイク２０で取り込んだ音声信号に対応するベースバンド信号を生成するＢＢ処理部２１と、ベースバンド信号を変調する変調器２２と、変調信号に含まれる不要な周波数成分を除去する帯域通過フィルタ２３と、帯域通過フィルタ２３を通過した信号を増幅する高周波パワーアンプ２４とを有する。高周波パワーアンプ２４の出力信号は、アンテナ共用器１２を介してアンテナ１１に送られる。
【００５９】
受信部１４は、アンテナ１１で受信してアンテナ共用器１２を通過した受信信号を増幅する低雑音増幅器３１と、低雑音増幅器３１の出力信号に含まれる所望の周波数成分のみを抽出するフィルタ回路３２と、フィルタ回路３２の出力信号に基づいて復調処理を行う復調器３３と、復調器３３の出力信号に基づいてベースバンド処理を行うＢＢ処理部３４と、スピーカ３５とを有する。
【００６０】
なお、携帯電話の内部構成は図１１に示したものに限定されない。また、本実施形態に係るアンテナ共用器１２は、携帯電話だけに用いられるものではなく、各種の通信機器（例えば、無線ＬＡＮ装置など）に幅広く適用可能である。
【００６１】
このように、本実施形態によるアンテナ共用器１２では、共通信号端子に接続されるインダクタ素子Ｌと第１の圧電共振器フィルタの第１の端子対Ｔ１に最も近いインダクタ素子Ｌ２との距離をできるだけ大きくし、かつインダクタ素子Ｌと第２の圧電共振器フィルタの第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５との距離をできるだけ大きくするため、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との間の容量結合や誘導結合を小さくでき、第１および第２の圧電共振器フィルタＦ１，Ｆ２の阻止域に形成した減衰極の減衰量を大きくして、かつ両フィルタ間の信号通過強度の増加を抑制できる。これにより、アンテナ共用器１２全体を小型化しても、信号の漏洩の少ない高性能なアンテナ共用器１２が得られる。
【００６２】
上述した実施形態において、第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ１，Ｆ２の内部構成は、図１に示したものに限定されない。直列共振器Ｒsや並列共振器Ｒpの接続形態や、直列共振器Ｒs内の圧電薄膜共振器の数や、並列共振器Ｒp内の圧電薄膜共振器の数は、任意に変更可能である。
【００６３】
上述した図１では、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１が第１の端子対Ｔ１から共通信号端子対Ｔ０に信号を送信する送信側で用いられ、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２が共通信号端子対Ｔ０から第２の端子対Ｔ２に信号を送信する受信側で用いられる例を説明したが、これらフィルタを通過する信号の流れが逆でもよい。すなわち、第１の圧電薄膜共振器フィルタＦ１が共通信号端子対Ｔ０から第１の端子対Ｔ１に信号を送信する受信側で用いられ、第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ２が第２の端子対Ｔ２から共通信号端子対Ｔ０に信号を送信する送信側で用いられてもよい。
【００６４】
あるいは、第１および第２の圧電薄膜共振器フィルタＦ１，Ｆ２の両方とも、信号を双方向に送受してもよい。あるいは、両フィルタは、第１および第２の端子対Ｔ１，Ｔ２から共通信号端子対Ｔ０に信号を送信する送信側で用いられてもよいし、あるいは、共通信号端子から第１および第２の端子対Ｔ１，Ｔ２に信号を送信する受信側で用いられてもよい。
【００６５】
上述した図１では、インダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５を並列共振器Ｒpに直列接続する例を説明したが、インダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５を並列共振器Ｒpに並列接続してもよい。あるいは、インダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５を直列共振器Ｒsに直列または並列接続してもよい。これらの場合でも、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５を、できるだけインダクタ素子Ｌから遠ざけるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態によるアンテナ共用器の回路図。
【図２】インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５が十分に離れて配置された理想的な場合の共通信号端子対Ｔ０と第１の端子対Ｔ１の間の信号通過特性と、共通信号端子対Ｔ０と第２の端子対Ｔ２の間の信号通過特性を示す図。
【図３】図２と同じ条件での第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過特性を示す図。
【図４】インダクタ素子Ｌと第２の端子対Ｔ２に最も近いインダクタ素子Ｌ５とを隣接配置し、それ以外のインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ４を十分に離した場合の信号通過特性を示す図。
【図５】図４と同じ条件での第１の端子対Ｔ１と第２の端子対Ｔ２との間の信号通過特性を示す図。
【図６】インダクタ素子Ｌに隣接させるインダクタ素子をインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５の中から種々選択して検出した信号通過強度を、インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ１〜Ｌ５を十分に離した場合の信号通過強度と比較した結果を示す図。
【図７】インダクタ素子Ｌとインダクタ素子Ｌ２，Ｌ５との距離をなるべく大きくしたアンテナ共用器の実装形態の一例を示す基板レイアウト図。
【図８】図７の第１の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図。
【図９】図７の第２の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図。
【図１０】図７の第３の変形例を示すアンテナ共用器の基板レイアウト図。
【図１１】本実施形態によるアンテナ共用器を内蔵する携帯電話の内部構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６７】
Ｔ０  共通信号端子対
Ｔ１  第１の端子対
Ｔ２  第２の端子対
Ｆ１  第１の圧電薄膜共振器フィルタ
Ｆ２  第２の圧電薄膜共振器フィルタ
１，７  基板
２  接地パターン
３  スルーホール
４  共通信号端子パターン
５  パッド
６  ワイヤ
１１  アンテナ
１２  アンテナ共用器
２０  マイク
２１，３４  ＢＢ処理部
２２  変調器
２３  帯域通過フィルタ
２４  高周波パワーアンプ
３１  低雑音増幅器
３２  フィルタ回路
３３  復調器
３４  ＢＢ処理部
３５  スピーカ
【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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