(57)【要約】不良の又は非理想的な接地接続（ＧＣ１、２、３、４、５、６、７）を有する周波数フィルタ（Ｆ）を備えるフィルタ配置では、不良の接地から生じる欠点は、周波数フィルタに並列に結合されたキャパシタンス（ＣＣ）によって補償される。キャパシタンスの値は、１〜５０ｆＦの中から選ばれる。フィルタ配置は、デュプレクサ（ＤＵ）中の受信フィルタ（ＲＦ）であり得る。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ配置であって、
第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に接続された周波数フィルタ（Ｆ）と、
前記周波数フィルタは、非理想的な接地に結合されている、
前記周波数フィルタ（Ｆ）に並列に結合されたキャパシタンス（ＣＣ）と、
前記キャパシタンスの前記値は、１〜５０ｆＦの中から選ばれる、
を備える、フィルタ配置。
【請求項２】
それの前記周波数フィルタ（Ｆ）は、理想的な挙動とは異なる挙動を示し、
前記フィルタ配置の前記ブロック図は、前記周波数フィルタの接地接続（ＧＣ）に結合された０．１ｎＨよりも大きい少なくとも１つのインダクタンス（Ｌ）によって、前記理想的な挙動に対して妨害される、
請求項１に記載のフィルタ配置。
【請求項３】
前記フィルタ配置は、デュプレクサ（ＤＵ）を備える、
請求項１又は２に記載のフィルタ配置。
【請求項４】
前記周波数フィルタ（Ｆ）は、受信フィルタ（ＲＦ）であり、前記キャパシタンス（ＣＣ）は、前記受信フィルタの入力と出力との間で結合される、
請求項１乃至３のうちの一項に記載のフィルタ配置。
【請求項５】
前記キャパシタンス（ＣＣ）及び前記妨害インダクタンス（Ｌ）は組み合わさってフィルタ共振器を形成し、それの前記共振周波数は、前記キャパシタンス（ＣＣ）の値を適切選択することで、前記周波数フィルタの阻止帯域に設定される、
請求項２乃至４のうち一項に記載のフィルタ配置。
【請求項６】
前記周波数フィルタは、デュプレクサ（ＤＵ）の受信フィルタ（ＲＦ）であり、前記デュプレクサは、前記受信フィルタと送信フィルタ（ＴＦ）とを備え、前記共振回路は、前記送信フィルタの前記通過帯域内の共振周波数に設定される、
請求項５に記載のフィルタ配置。
【請求項７】
前記第１の端子（Ｔ１）及び前記第２の端子（Ｔ２）は、前記周波数フィルタ（Ｆ）の入力端子及び出力端子であり、前記端子のうちの１つは、アンテナ端子である、
請求項１乃至６のうちの一項に記載のフィルタ配置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
基板上に取り付けられる周波数フィルタは、阻止帯域減衰の劣化を、それぞれのデュプレクサでは、そのデュプレクサの送信フィルタと受信フィルタとの間の不良の相互分離を示すことが多い。
【０００２】
これらの問題は、不良の接地接続によるものであり、これは、他方では、モバイル通信に使用されるデバイスの一層の小型化の結果である。フィルタ及びそれの周辺機器のチップサイズを引き続き縮小しようと努めることで、そのチップのフットプリントに存在する接地ピンの数は低減され、これは、劣化した接地又は非理想的な接地をもたらす。
【０００３】
そのような劣化したフィルタのブロック図を設計しようと努めるとき、劣化は、このフィルタの接地ピンのうちの１つ又は複数にインダクタンスＬを結合することでシミュレートされ得る。その結果は、通過帯域を下回る周波数では低減した減衰であり、通過帯域を上回る周波数では通過帯域から離れている。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上述した問題を回避するフィルタを提供することである。本発明の別の目的は、近くの又は遠く離れた阻止帯域で、改善された減衰を有するフィルタを提供することである。
【０００５】
これらの目的及び他の目的は、請求項１に係るフィルタ配置によって解決される。本発明の更なる詳細及び有利な実施形態は、更なる従属請求項によって与えられている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明に係るフィルタ配置は、第１の端子と第２の端子との間に接続されている周波数フィルタを備える。第１の端子と第２の端子との間のこの信号線以外に、周波数フィルタの少なくとも１つの接地接続が存在する。接地接続は、非理想的な接地に結合することを備える。
【０００７】
この不良の接地から生じる不利益を補償するために、キャパシタンスが、周波数フィルタに並列に結合される。キャパシタンスの値は低く、１〜５０ｆＦの中から選ばれる。そのような小さいキャパシタンスを周波数フィルタに並列に結合することで、通過帯域を下回る阻止帯域及び通過帯域を上回る阻止帯域における減衰が改善される。本発明により、通過帯域を下回る阻止帯域において、理想的な接地を有する理想的なフィルタと略同じ品質を有する伝達関数を示すフィルタが達成され得る。
【０００８】
そのような小さい値のそのような追加のキャパシタンスを有する周波数フィルタは、発明の周波数フィルタが低い追加コストで達成されるように、極めて小さい付加的な努力で製造され得る。更に、追加のキャパシタンスは、第１の端子と第２の端子との間の距離を縮めることでなされ得る寄生キャパシタンスとして実現され得る。
【０００９】
好ましい実施形態では、このキャパシタンスは、最適補償に必要なキャパシタンス値の正確な設定を可能にする離散構造として形成される。
【００１０】
本発明は、本発明を適用することなく、理想的な挙動とは異なる挙動を有する周波数フィルタに使用され得る。そのような非理想的な挙動は、周波数フィルタの少なくとも１つの接地接続に結合されている妨害インダクタンスによってフィルタのブロック図においてシミュレートされ得る。それの値は、約０．１ｎＨで選ばれ得る。より大きな妨害又は有害な（averse）非理想的な挙動は、０．１ｎＨよりも大きい値を有するインダクタンス、例えば、０．３、０．６、０．９、又は約１ｎＨのインダクタンスによってシミュレートされ得る。一方では、そのような妨害インダクタンスをフィルタのブロック図に導入することが劣化を、もう一方では、補償キャパシタンスを周波数フィルタに並列に導入することで、このキャパシタンスによる劣化の補償を、正確に描写する。
【００１１】
補償の量が、補償キャパシタンス値の正確な設定に依存することが示され得る。これは、妨害インダクタンスの所与の値が補償キャパシタンスの正確な値を設定することを必要とすることを意味する。
【００１２】
故に、そのような追加のキャパシタンスは、「調整可能な阻止帯域」をフィルタに導入するために使用され得る。それによって、共振器によって発生させられる追加の極は、阻止帯域において所望の周波数にシフトされ得る。キャパシタンスは、レーザー切断によって調整されるか、そうでなければ、例えば、機械的衝撃によって影響を受け得る。補償キャパシタンスの値を下げることを可能にする更なる方法も可能である。キャパシタンス値を調整することで、伝達関数におけるそのような発生させられた極がシフトされる。故に、必要と思われるよりも少なくとも僅かに大きい値を有するキャパシタンスを導入することは有利である。
【００１３】
フィルタの伝達関数をテストするとき、プロセスの後期で、例えば、フィルタの製造業者ではない顧客側でのデバイスへのフィルタの実装の後に、キャパシタンスが調整され得る。これを行うことで、顧客のデバイス内の又はその周りの環境が考慮され、相応してフィルタ挙動を適合させることができる。顧客のデバイス中の不良の接地が補償され得る。
【００１４】
周波数フィルタは、帯域通過フィルタであり得る。しかしながら、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、又はノッチフィルタのような他のタイプのフィルタも本発明に従って具現化され得る。
【００１５】
本発明の実施形態では、フィルタ配置は、デュプレクサを備える。デュプレクサは、少なくとも３つの端子と、一連の接地接続とを有する。補償キャパシタンスは、デュプレクサの少なくとも１つの入力ポートと１つの出力ポートとの間に結合される。１つは受信フィルタであり、もう１つは送信フィルタである２つのフィルタをデュプレクサが有するため、補償キャパシタンスは、受信フィルタにのみ並列に結合される。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、周波数フィルタは、受信フィルタであり、補償キャパシタンスは、受信フィルタの入力と力出との間に結合される。
【００１７】
補償キャパシタンス及び妨害インダクタンスが組み合わさって共振回路、故にフィルタ共振器を形成することが想定される。この共振器の共振周波数は、妨害インダクタンスの値に依存して、キャパシタンスの所望の値を選ぶこと及び設定することによって設定され得る。本発明の効果は、補償キャパシタンスが結合される先のフィルタの阻止帯域中の周波数に共振周波数を設定することで達成される。本発明は、周波数フィルタの通過帯域を下回る又はこのフィルタの通過帯域を上回る阻止帯域に共振周波数を設定することを可能にする。更に、異なる共振周波数を有する異なる共振回路を、補償キャパシタンスとともに形成する異なる値のインダクタンスによって、周波数フィルタの異なる接地接続が妨害されるとき、２つ以上の共振回路を形成することが可能である。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、周波数フィルタは、デュプレクサの受信フィルタである。デュプレクサは、この受信フィルタと送信フィルタとを備え、これら２つのフィルタの通過帯域は、互いに隣接しており、かつ、複信距離（duplexing distance）だけ離れている周波数に中心がある。この複信距離は、極めて小さい可能性があり得、周波数帯定義に依存し得、例えば、約８０ＭＨｚであり得る。この有利な実施形態では、共振回路は、送信フィルタの通過帯域内の共振周波数に設定される。共振共振回路が、伝達関数において共振周波数で極を発生させるため、これは、受信フィルタの帯域内の送信周波数の改善された減衰をもたらす。
【００１９】
周波数フィルタの第１の端子及び第２の端子は、通常、周波数フィルタの入力端子及び出力端子に割り当てられる。次に、これら端子のうちの一方は、アンテナ端子である。次に、補償キャパシタンスは、第１の端子と第２の端子との間に結合される。
【００２０】
以下では、本発明は、実施形態及びそれぞれの図１乃至１０によってより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明のシンプルな実施形態に係る、周波数フィルタを示す。
【図２】図２は、別の実施形態のフィルタ配置に係る、デュプレクサのブロック図を示す。
【図３】図３は、ツーインワンフィルタである第３の実施形態を示す。
【図４】図４は、第３の実施形態のツーインワンフィルタのうちの１つの伝達関数を示す。
【図５】図５は、図４の拡大表示された詳細を示す。
【図６】図６は、フィルタ配置がデュプレクサである、本発明の第４の実施形態を示す。
【図７】図７は、図６の第４の実施形態のデュプレクサの伝達関数を示す。
【図８】図８は、図６のデュプレクサの分離を示す。
【図９】図９は、図６に係る、発明のデュプレクサの伝達関数を示す。
【図１０】図１０は、図６のデュプレクサの分離を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の中で最もシンプルな第１の実施形態を示す。フィルタ配置は、帯域通過フィルタとして具現化される周波数フィルタＦを備える。第１の端子Ｔ１及び第２の端子Ｔ２は、周波数フィルタＦの入力端子及び出力端子である。周波数フィルタＦは、不良の接地接続ＧＣを有し、これは、この接地接続ＧＣに結合されたインダクタンスＬとしてシミュレートされる。本発明によれば、妨害インダクタンスＬの悪影響は、周波数フィルタＦに並列に結合された補償キャパシタＣＣによって補償される。補償キャパシタンスＣＣが約１．０から５０ｆＦの間のキャパシタンスを有する一方で、妨害インダクタンスは、１ｎＨよりも小さい値を有すると想定される。
【００２３】
図２は、第１の周波数フィルタＦ１及び第２の周波数フィルタＦ２から解釈されるデュプレクサＤＵをフィルタ配置が備える本発明の別の実施形態を示す。デュプレクサが、デュプレクサＤＵの接地接続に及び特に第１のフィルタＦ１の接地接続に接続された更なるインダクタンスＬによってシミュレートされることができる不良の接地接続を有すると想定される。この妨害インダクタンスは、この図には示されていない。
【００２４】
この妨害インダクタンスを補償するために、補償キャパシタＣＣが、第１のフィルタＦ１に並列に結合される。故に、補償キャパシタＣＣは、第１の端子Ｔ１及び第２の端子Ｔ２をブリッジする。好ましい実施形態では、第２の端子Ｔ２は、デュプレクサＤＵのアンテナ端子に割り当てられ、第１の端子Ｔ１は、受信入力（ＲＸセクション）に割り当てられる。補償キャパシタＣＣの適切なキャパシタンス値を選択することで、デュプレクサの不良の接地接続の妨害効果の補償が、少なくとも部分的に補償され得る。
【００２５】
図３は、既に市場に出ている所与のツーインワンフィルタＦに係る第３の実施形態のブロック図を示す。フィルタ配置（ツーインワンフィルタ）は、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に接続された第１のフィルタを備える。フィルタ配置の第２のフィルタは、第３の端子Ｔ３と第４の端子Ｔ４との間に結合される。
【００２６】
ツーインワンフィルタは、固有のインダクタンスが少しもない理想的なケースである６つの接地接続ＧＣ１乃至ＧＣ６を備える。しかしながら、ツーインワンフィルタが、不良の接地を有する基板に取り付けられる実際の環境では、接地接続ＧＣが妨害され、これは、接地接続ＧＣの各々に各々結合されたインダクタンスによってシミュレートされることができる。このツーインワンフィルタの性能のシミュレーションについて、妨害インダクタンスの各々は、各々約０．６ｎＨのインダクタンス値を有すると想定される。この不良の接地接続を補償するために、補償キャパシタＣＣが、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間にある第１のフィルタに並列に結合される。
【００２７】
補償キャパシタＧＣの２つの異なるキャパシタンス値でシミュレーションを実行するとき、それの結果は、キャパシタンス値ごとに異なる。
【００２８】
図４は、図３に描写されたツーインワンフィルタに係る、シミュレーション算出の結果を示す。この図には、４つのカーブが描写されており、各カーブは、ツーインワンフィルタの第１のフィルタの端子Ｔ１と端子Ｔ２との間の伝達関数に割り当てられている。
【００２９】
第１のカーブ１は、固有の妨害インダクタンスのない良好な接地接続を有する理想的なフィルタＦに割り当てられている。故に、いずれの補償キャパシタも、シミュレートされる必要はない。カーブ２は、不良の接地を有するが補償キャパシタは有さない図３の第１のフィルタの伝達関数を示す。この図は、カーブ２に係る第２の伝達関数の減衰が、通過帯域よりも下では、低減された減衰を有することを示す。通過帯域を上回る周波数の場合、高い減衰を有する極が形成される。しかしながら、上側の阻止帯域では、減衰は、理想的なカーブ１と比べて良好でない。
【００３０】
第３のカーブ３は、不良の接地接続を有するが、１０ｆＦのキャパシタンス値を有する本発明に係る補償キャパシタを有する、図３に係るフィルタについての第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の伝達関数を示す。図４のカーブ４は、補償キャパシタＣＣのキャパシタンス値が２０ｆＦに設定されている場合のそれぞれの補償済み伝達関数を示す。
【００３１】
補償キャパシタＣＣの両方の設定値が、阻止帯域においてフィルタの減衰を改善することができることが分かり得る。しかしながら、この実施形態では、補償キャパシタＣＣに対する２０ｆＦというより高いキャパシタンス値が最良の結果を示す。これは、接地接続の妨害が約０．６ｎＨであると想定されるこの例にのみ該当し得る。他の例の場合、最適な補償キャパシタンスは、より高い値又はより低い値で見られ得る。
【００３２】
図５は、通過帯域を下回る周波数範囲についての図４の拡大部分を示す。この領域では、同様に、２０ｆＦという補償キャパシタンス値が、最良の結果を示し、それは、下側の阻止帯域における最良の減衰である。
【００３３】
図６は、既に市場に出ているデュプレクサである本発明の第４の実施形態のブロック図を示す。フィルタ配置（デュプレクサＤＵ）は、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に接続された第１の周波数フィルタである受信フィルタＲＦを備え、ここで、Ｔ２は、デュプレクサのアンテナ端子である。デュプレクサＤＵの第２の周波数フィルタは、端子Ｔ３とアンテナ端子Ｔ２との間に接続された送信フィルタＴＦである。発明の効果のシミュレーションのために、ＷＣＤＭＡ（登録商標）帯域１のためのデュプレクサが使用される。このデュプレクサＤＵは、７つの接地接続ＧＣ１乃至ＧＣ７を有する。接地接続の各々が略理想的な接地を有する理想的なケースでは、いずれの補償キャパシタも使用されないが、接地接続のうちの２つは、デュプレクサＤＵの設計最適化に従って、それぞれ１．２ｎＨ及び１．８ｎＨのインダクタンスに設定される。妨害されるケースでは、設計に組み込まれたインダクタンス（the designed in inductances）のインダクタンス値が設定値で変化しない一方で、残りの５つの接地接続が、妨害される接地接続ＧＣの各々に対する０．２ｎＨという想定妨害インダクタンス値によって妨害される。
【００３４】
接地接続ＧＣ３乃至ＧＣ７における妨害インダクタンスを補償するために、補償キャパシタＣＣは、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間にある受信フィルタＲＦに並列に結合される。整合コイルＡＣは、フィルタの容量性挙動を補償するために、アンテナ端子の近くにある第２の端子Ｔ２の近くで信号線に結合される。
【００３５】
図７は、補償キャパシタＣＣなしの図６のフィルタの伝達関数を示す。左の通過帯域は、送信フィルタＴＦを指し、２つのカーブ５、６を備え、ここにおいて、カーブ５は、それぞれデュプレクサＤＵの理想的な送信フィルタＴＦに対する理想的なデュプレクサのＴＸ伝達関数と合致する。カーブ６は、妨害されるデュプレクサのシミュレーション結果と合致し、それ故に、不良の接地接続ＧＣ３乃至ＧＣ７を有する。
【００３６】
カーブ１は、最適化されかつ妨害されていない接地接続を有する受信フィルタＲＦの伝達関数である。カーブ２は、接地接続が各々０．２ｎＨという上記インダクタンス値によって妨害される、受信フィルタＲＦの伝達関数に属する。
【００３７】
図８は、（補償キャパシタＣＣなしの）図６のデュプレクサＤＵの分離を示す。カーブ１は、妨害されていないデュプレクサについての分離を示し、カーブ２は、妨害されているデュプレクサについての分離を示す。既に初見で、当業者であれば、カーブ２に係る、妨害されているデュプレクサの分離が、カーブ１に対して、デュプレクサが許容できない値である約１５ｄＢだけ悪化していることに気づくことができる。
【００３８】
図９は、図７のような同様の図であるが、受信フィルタＲＦに並列な挿入補償キャパシタンスを有するものを含む伝達関数を示す。カーブ１及び２は、図７におけるそれぞれのカーブ１及び２と同じである。カーブ１は、妨害されていない接地接続を有し、補償キャパシタを有さない受信フィルタＲＦの理想的な伝達関数を示す。カーブ２は、接地接続が妨害されているそれぞれのケースを示す。
【００３９】
カーブ３は、補償キャパシタＣＣが１５ｆＦという値に設定される図６に係る発明のデュプレクサに従った受信フィルタの伝達関数に合致する。
【００４０】
カーブ４は、補償キャパシタ値が３０ｆＦに設定される実施形態に合致する。同様にこの実施形態では、補償キャパシタンスのより高い値が、上側の阻止帯域及び下側の阻止帯域における減衰について、より良好な結果を達成することを図面は示す。しかしながら、これは、各接地接続において０．２ｎＨという想定妨害値を有するこの実施形態にのみ該当し得る。
【００４１】
図１０は、妨害する接地接続を有さず、補償キャパシタを有さない理想的なケースについての図６のデュプレクサ（カーブ１）の、補償キャパシタのない妨害された接地接続を有するデュプレクサ（カーブ２）についての、妨害された接地接続を有するが、１５ｆＦという補償キャパシタを有するデュプレクサ（カーブ３）についての分離を示し、カーブ４は、３０ｆＦに設定された補償キャパシタンス値を有するデュプレクサを示す。図は、分離のために、同様に、この例のためのより良好な補償値が３０ｆＦキャパシタンスであることを示す。
【００４２】
本発明は、少数の実施形態を用いてのみ説明されてきたが、本発明の範囲は、これらの実施形態に制約されないものとする。本発明は、それらと接続され得るか接続されていない任意の数の更なるフィルタを備えるフィルタ配置の一部である任意のフィルタにおいて使用され得る。本発明は、フィルタのうちの１つに並列に接続されている発明のキャパシタによって補償され得るフィルタ特性を劣化させている不良の接地接続を有する全てのフィルタに対して有益である。
【００４３】
参照文字のリスト
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２  周波数フィルタ
Ｔ１，Ｔ２  第１及び第２の端子
ｃｃ  キャパシタンス
Ｌ  妨害インダクタンス
ＤＵ  デュプレクサ
ＲＦ  受信フィルタ
ＣＰ  アンテナ端子における並列インダクタンス
ＧＣ  接地接続
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018518891.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018518891.tif 000007
【図６】
2018518891.tif 000008
【図７】
2018518891.tif 000009
【図８】
2018518891.tif 000010
【図９】
2018518891.tif 000011
【図１０】
2018518891.tif 000012
【国際調査報告】
2018518891.tif 000013
2018518891.tif 000014
2018518891.tif 000015