(57)【要約】【課題】特定の周波数帯域の信号と当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域の信号とを分離し、当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能にする。【解決手段】本分波回路は、受信信号について特定の周波数帯域の信号を通過させる弾性表面波フィルタと、弾性表面波フィルタに並列に接続される第１のインダクタと、受信信号について特定の周波数帯域の少なくとも一部の周波数帯域の信号の通過を阻止し、第２のインダクタと弾性表面波共振器と第３のインダクタとが直列に接続されている回路とを有する。そして、上記弾性表面波フィルタの出力が、上記分波回路の第１の出力となり、上記回路の出力が、分波回路の第２の出力となる。【選択図】図４
2013150214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分波回路であって、
受信信号について特定の周波数帯域の信号を通過させる弾性表面波フィルタと、
前記弾性表面波フィルタの入力端子とグランドの間に設けられる第１のインダクタと、
前記受信信号について前記特定の周波数帯域の少なくとも一部の周波数帯域の信号の通過を阻止し、第２のインダクタと弾性表面波共振器と第３のインダクタとが直列に接続されている回路と、
を有し、
前記弾性表面波フィルタの出力が、前記分波回路の第１の出力となり、
前記回路の出力が、前記分波回路の第２の出力となる
分波回路。
【請求項２】
前記第２のインダクタと前記弾性表面波共振器との接続点とグランドの間と、前記弾性表面波共振器と前記第３のインダクタとの接続点とグランドの間とのうち少なくともいずれかにキャパシタを設けた
請求項１記載の分波回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分波回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話機では、アンテナで受信したＧＰＳ（Global Positioning System）信号と携帯電話のための信号とを分離するため、分波回路が用いられている。
【０００３】
国際公開公報ＷＯ２００５／０５３１７２号には、アンテナ端子に対して、例えばＧＰＳ信号等を出力するバンドパスフィルタと、並列共振回路、音響体積波でもって動作する薄膜共振器又は電気音響変換器であり且つ反共振によって帯域消去を行うバンドストップフィルタとを接続する回路が開示されている。しかしながら、バンドストップフィルタについては、これ以上の構成について開示されているわけではなく、バンドストップフィルタに求められる特性も帯域消去以外の特性については不明である。マルチバンド化が進む携帯電話の分野で使用される周波数帯域は広帯域になっているが、以下でも述べるように、この公報で公開されているような構成では対処することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０５３１７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、一側面において、特定の周波数帯域の信号と当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域の信号とを分離する分波回路であって、当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能な分波回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る分波回路は、（Ａ）受信信号について特定の周波数帯域の信号を通過させる弾性表面波フィルタと、（Ｂ）弾性表面波フィルタの入力端子とグランドとの間に設けられる第１のインダクタと、（Ｃ）受信信号について特定の周波数帯域の少なくとも一部の周波数帯域の信号の通過を阻止し、第２のインダクタと弾性表面波共振器と第３のインダクタとが直列に接続されている回路とを有する。そして、上記弾性表面波フィルタの出力が、上記分波回路の第１の出力となり、上記回路の出力が、分波回路の第２の出力となる。
【０００７】
第２のインダクタ及び第３のインダクタが弾性表面波共振器の両端に設けられているので、弾性表面波共振器を含むデバイスの電極とグランドとの間に発生する浮遊容量を活用して、特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能となる。
【０００８】
なお、本発明の分波回路において、第２のインダクタと弾性表面波共振器との接続点とグランドの間と、弾性表面波共振器と第３のインダクタとの接続点とグランドの間とのうち少なくともいずれかにキャパシタを設けるようにしてもよい。このようなキャパシタにより、特定の周波数帯域以外の周波数帯域における特性を改善できる場合がある。
【発明の効果】
【０００９】
一側面によれば、特定の周波数帯域の信号と当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域の信号とを分離する場合に、当該特定の周波数帯域以外の周波数帯域において広帯域の信号に対処可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施の形態の前提となる回路を示す図である。
【図２】図２は、本実施の形態の前提となる回路を示す図である。
【図３】図３は、ＳＡＷ共振器の浮遊容量を示す図である。
【図４】図４は、本実施の形態における分波回路を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態における分波回路の等価回路を示す図である。
【図６】図６は、本実施の形態における分波回路の周波数特性を示す図である。
【図７】図７は、本実施の形態における分波回路の周波数特性を示す図である。
【図８】図８は、本実施の形態における分波回路の変形例を示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態における分波回路の実装例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、従来技術を説明するための図である。
【図１１】図１１は、従来技術の周波数帯域を示す図である。
【図１２】図１２は、従来技術の周波数帯域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施の形態では、ＧＰＳ信号の１．５ＧＨｚ帯の信号と、携帯電話で用いられる８００ＭＨｚ乃至１ＧＨｚの第１の周波数帯域及び１．７ＧＨｚ帯乃至２．２ＧＨｚの第２の周波数帯域の信号とを分離するための分波回路について説明する。
【００１２】
周波数帯域に対して一様なゲイン信号を、２つの減衰極によって３つの異なる周波数帯域の信号に分離するためには、図１に示すような３つのバンドパスフィルタＡ乃至Ｃを設けることがある。上で述べたように、ＧＰＳ信号の１．５ＧＨｚ帯の信号と、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の信号とを分離する場合には、バンドパスフィルタＡのキャパシタを、例えばＧＰＳ信号のためのＳＡＷフィルタに置換し、バンドパスフィルタＢのキャパシタを、ＧＰＳ信号の１．５ＧＨｚ帯で反共振するＳＡＷ共振器に置換することで、図２に示すような分波回路が得られる。図２の例では、ＳＡＷ共振器１００１が導入されている。しかし、このようなＳＡＷ共振器１００１を含むデバイスの電極とグランドとの間には、図３に示すように浮遊容量Ｃｓが発生しており、このため適切にバンドパスフィルタが構成できない。
【００１３】
そこで、浮遊容量をフィルタの一部の素子として利用すべく図２に示す回路を変形すると、図４に示すような本実施の形態に係る分波回路が得られた。図４の分波回路は、インダクタＬ１乃至Ｌ３と、ＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１と、ＧＰＳの周波数帯の信号の通過を阻止するように反共振するＳＡＷ共振器１０とを有する。ＳＡＷフィルタ１１とＳＡＷ共振器１０とは、１つのデバイスとして構成されることもある。
【００１４】
分波回路の入力端子ＩＮには、インダクタＬ１の一端とインダクタＬ２の一端とＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１の入力端子とが接続される。インダクタＬ１の他端は接地されている。ＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１の出力端子からは、ＧＰＳの周波数帯域の信号が出力される。一方、インダクタＬ２の他端は、ＳＡＷ共振器１０の入力端子に接続され、ＳＡＷ共振器１０の出力端子はインダクタＬ３の一端に接続される。インダクタＬ３の他端は、分波回路の出力端子ＯＵＴに接続される。
【００１５】
インダクタＬ１は、ＥＳＤ（electro-static discharge）対策用であり、さらにＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１との整合用でもある。なお、ＳＡＷ共振器１０の出力側がインダクタによってグランドに接続されないため、入力されたＥＳＤによる電圧は、グランドに接続される浮遊容量に分圧される。従って、ＥＳＤ対策が図１のような回路よりも強化されている。インダクタＬ２及びＬ３は、浮遊容量Ｃｓと共にＬＣ共振回路を構成し、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域の特性を向上させる。
【００１６】
なお、図４に示した分波回路におけるＳＡＷ共振器１０の浮遊容量部分に対してΔ−Ｙ変換を行うと、図５に示すような回路が等価回路となる。すなわち、インダクタＬ２と浮遊容量Ｃｓ’とが直列となりバンドパスフィルタとして作用し、インダクタＬ３と浮遊容量Ｃｓ’とが直列となりバンドパスフィルタとして作用する。このようにＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１の部分とあわせて３つのバンドバスフィルタが実現されている。
【００１７】
図４に示した分波回路の周波数特性を図６及び図７に示す。各図において、横軸は周波数を表し、縦軸はゲインを表す。図６では入力のリターンロス（図４の入力端子ＩＮ）、携帯電話出力（図４の出力端子ＯＵＴ）の周波数特性を示し、図７ではＧＰＳ出力（図４のＧＰＳ出力端子）の周波数特性が示されている。
【００１８】
図７に示すように、ＧＰＳ出力については、ＧＰＳ用の１．５ＧＨｚ帯においてのみ損失が少なくなっており、ＧＰＳ出力について適切な出力が得られている。一方、図６に示すように携帯電話出力については、ＧＰＳ用の１．５ＧＨｚ帯以外の第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域において、広帯域で整合がとれており、挿入損失も広帯域で少なくなっており、適切な特性が実現されている。このように図４に示した分波回路は少ない素子数で所望の周波数特性が得られている。
【００１９】
なお、浮遊容量Ｃｓだけでは容量成分が不足して所望の特性が得られない場合には、図８に示すように、インダクタＬ２とＳＡＷ共振器１０の入力端子との接続点とグランドとの間にキャパシタＣ１を導入し、インダクタＬ３とＳＡＷ共振器１０の出力端子との接続点とグランドとの間にキャパシタＣ２を導入する。キャパシタＣ１又はキャパシタＣ２を導入する場合もある。このようにキャパシタを追加することで周波数特性を調整することができ、より所望の特性に近い周波数特性を得ることができる。
【００２０】
図９に、分波回路の実装例（断面図）を示す。図９の例では、ＧＰＳ用のＳＡＷフィルタ１１及びＳＡＷ発振器１０は、ＳＡＷデバイス２１内に実装されている。ＳＡＷデバイス２１は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）基板２２の表面上に実装されており、このＳＡＷデバイス２１の電極とＬＴＣＣ基板２２のグランド電極との間に浮遊容量Ｃｓが発生する。ＬＴＣＣ基板２２内部には、インダクタＬ１乃至Ｌ３が実装されているため、全体としてのサイズも小型化されている。さらに、ＬＴＣＣ基板２２は、プリント基板２３上に実装されている。
【００２１】
なお、背景技術の欄で述べた公報記載の先行技術においては、図１０に示すように、インダクタＬ２及びＬ３が除去された状態となる。そうすると先行技術では、図１１及び図１２に示すような周波数特性が得られる。図１１及び図１２において、横軸は周波数を表し、縦軸はゲインを表す。図１１では入力のリターンロス（図１０の入力端子ＩＮ）、携帯電話出力（図１０の出力端子ＯＵＴ）の周波数特性を示し、図１２ではＧＰＳ出力（図１０のＧＰＳ出力端子）の周波数特性が示されている。本実施の形態の周波数特性を示す図７と先行技術の周波数特性を示す図１２を比較するとＧＰＳ出力の周波数特性はほとんど変化しない。一方本実施の形態の周波数特性を示す図６と先行技術の周波数特性を示す図１１を比較すると、リターンロスのデータからは、先行技術の回路では１．５ＧＨｚ帯以外の第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域において整合がとれておらず、また携帯電話出力からの挿入損失も増加していることが分かる。このように背景技術の欄で述べた公報記載の先行技術では、広帯域の周波数への対応ができない。
【００２２】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、周波数特性を調整するために追加でキャパシタやインダクタを追加するようにしても良い。
【符号の説明】
【００２３】
Ｃ  キャパシタ
Ｌ  インダクタ
１１  ＧＰＳ用ＳＡＷフィルタ
１０  ＳＡＷ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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