(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ノッチフィルタと、
第１の弾性表面波フィルタと、
第２の弾性表面波フィルタとを備え、
前記誘電体ノッチフィルタの減衰帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰帯域とは少なくとも共通した帯域部分を有し、
前記誘電体ノッチフィルタの一方には第１の入力信号が入力され、前記誘電体ノッチフィルタの他方は、前記第１の弾性表面波フィルタの一方と接続され、前記第１の弾性表面波フィルタの他方から前記第１の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第２の弾性表面波フィルタの一方には第２の入力信号が入力され、前記第２の弾性表面波フィルタの他方は前記第１の弾性表面波フィルタの他方と接続され、前記第２の弾性表面フィルタの他方から前記第２の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第１の入力信号は、第１の周波数帯の信号と、前記第１の周波数帯とは共通する部分を含まない周波数帯である第３の周波数帯の信号であり、
前記第２の入力信号は、前記第１の周波数帯とも前記第３の周波数帯とも共通する部分を有しない周波数帯であって、前記第１の周波数帯と前記第３の周波数帯との間の周波数帯である第２の周波数帯の信号であり、
前記誘電体ノッチフィルタの通過帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの通過帯域とは、ともに前記第１の周波数帯を含み、
前記第２の弾性表面波フィルタの通過帯域は、前記第２の周波数帯を含み、
前記誘電体ノッチフィルタの減衰帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰帯域とは、ともに前記第３の周波数帯を含み、
前記第１の周波数帯に含まれる周波数と前記第３の周波数帯に含まれる周波数との周波数間隔は、所定の周波数間隔以上離れており、
前記第１の弾性表面波フィルタは、少なくとも前記第２の周波数帯の信号を阻止可能である複合フィルタ。
【請求項２】
前記誘電体ノッチフィルタの減衰周波数と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰極周波数とが実質上一致していることである請求項１記載の複合フィルタ。
【請求項３】
前記第２の弾性表面波フィルタは、少なくとも前記第１の周波数帯の信号を阻止可能である請求項１記載の複合フィルタ。
【請求項４】
第３の弾性表面波フィルタをさらに備え、
前記第３の弾性表面波フィルタの一方には第３の入力信号が入力され、前記第３の弾性表面波フィルタの他方は前記第１の弾性表面波フィルタの他方に接続され、前記第３の弾性表面フィルタの他方から前記第３の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第３の入力信号は、前記第１の周波数帯とも前記第３の周波数帯とも共通部分を有さず、かつ互いに共通部分を有しない周波数帯の信号であり、
前記第３の弾性表面波フィルタの通過帯域は、その第３の弾性表面波フィルタに入力される前記第３の入力信号が含まれる周波数帯を含み、
前記各第３の弾性表面波フィルタは、前記第１の周波数帯の信号と、前記第２の周波数帯の信号と、少なくとも前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を阻止可能である請求項３記載の複合フィルタ。
【請求項５】
前記誘電体ノッチフィルタの減衰周波数は、前記誘電体ノッチフィルタの減衰量と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰量とを合わせることによって所定量以上の減衰量が得られるように調整されている請求項１〜４のいずれかに記載の複合フィルタ。
【請求項６】
前記誘電体ノッチフィルタ及び前記各弾性表面波フィルタへの入力信号は、スイッチにより切り換えられる請求項１〜４のいずれかに記載の複合フィルタ。
【請求項７】
請求項６記載の複合フィルタと、
アンテナと接続される前記スイッチと、
前記スイッチに接続された送信用フィルタとを備え、
前記第１の周波数帯は同時送受信を行う場合の受信用の周波数帯であり、
前記第３の周波数帯は前記同時送受信を行う場合の送信用の周波数帯であり、
前記同時送受信を行う場合、前記スイッチは、前記アンテナと前記誘電体ノッチフィルタの一方とを電気的に接続すると同時に、前記送信フィルタの出力と前記アンテナとを電気的に接続するアンテナ共用器。
【請求項８】
請求項７記載のアンテナ共用器と、
前記送信用フィルタに送信信号を出力する送信回路と、
前記アンテナ共用器の前記複合フィルタから出力される受信信号を入力する受信回路とを備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話端末などの通信装置に用いられる複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話端末などの通信装置には通常フィルタが用いられている。このようなフィルタの一つとして、複数の信号を入力し、一つの信号を出力する多入力１出力型のフィルタがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７に、携帯電話端末６０の構成を示す。携帯電話端末６０には、このような従来の多入力１出力型のフィルタが用いられている。携帯電話端末６０は、１．５ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯との２つの周波数帯のいずれか一方を使用して無線通信を行うことが出来るデュアルバンド機である。
【０００４】
図２に、携帯電話端末６０が使用する８００ＭＨｚ帯の周波数構成を示す。
【０００５】
Ｄ帯２３とＤ帯２８とは携帯電話端末６０が同時送受信する通信方式で用いられる周波数帯域であり、Ｄ帯２３は携帯電話端末６０の受信用に用いられる帯域であり、Ｄ帯２８は携帯電話端末６０の送信用に用いられる帯域である。
【０００６】
Ａ帯２５とＡ帯２７とは、上記とは異なる通信方式で用いられる周波数帯域であり、Ａ帯２５は、携帯電話端末の受信用に用いられる帯域であり、Ａ帯２７は、携帯電話端末の送信用に用いられる帯域である。Ａ帯２５及びＡ帯２７を使用する通信方式は、送信と受信を同時には行わない通信方式である。Ｃ帯２４とＣ帯２６とは、上記の通信方式と同じ通信方式で用いられる周波数帯域であり、Ｃ帯２４は、携帯電話端末６０の受信用に用いられる帯域であり、Ｃ帯２６は、携帯電話端末６０の送信用に用いられる帯域である。Ｃ帯２４及びＣ帯２６を使用する通信方式は、上記と同様に送信と受信とを同時には行わない通信方式である。携帯電話端末６０は、Ｄ帯、Ａ帯、Ｃ帯に対応する各通信方式を、携帯電話端末６０が使用される国などの地域に応じて切り換えて使用することが出来る。具体的には、Ｄ帯を使用する通信方式は、例えばＰＤＣフルデュプレックス方式であり、Ａ帯を使用する通信方式は、例えば通常の時分割ＰＤＣ方式であり、Ｃ帯を使用する通信方式も、例えば通常の時分割ＰＤＣ方式である。なお、Ｄ帯を使用する通信方式は、送信と受信とを同時に行う通信方式であり、かつＡ帯及びＣ帯を使用する通信方式はそれぞれ送信と受信とを同時に行わない通信方式でありさえすれば、これ以外の通信方式であってもよいことは言うまでもない。
【０００７】
携帯電話端末６０は、送信回路部１、受信回路部２、ベースバンド部３、スイッチ４、アンテナ５、アンテナ６、１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ１７、及び複合フィルタ３３から構成される。
【０００８】
ベースバンド部３は、ベースバンド信号を変調して、その変調された信号を中間周波数の信号として、送信回路部１に出力し、また受信回路部２から入力されてくる中間周波数の信号を復調し、音声信号を出力する回路である。なお、ベースバンド部３は、ベースバンド信号を中間周波数の信号に変換し、また中間周波数の信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器をも含むものとする。
【０００９】
送信回路部１は、１．５ＧＨｚ帯用の送信信号と８００ＭＨｚ帯用の送信信号とのいずれか一方を出力する回路である。なお、１．５ＧＨｚ帯用の送信信号と８００ＭＨｚ帯用の送信信号とのいずれを出力するかの切り換えは、図示していない制御回路により切り換えられるものである。
【００１０】
送信回路部１は、アップコンバータ７ａ、利得可変増幅器８１ａ、フィルタ８ａ、電力増幅器９ａ、結合コンデンサ１０、アイソレータ１１、フィルタ１２、アップコンバータ７ｂ、利得可変増幅器８１ｂ、フィルタ８ｂ、電力増幅器９ｂ、方向性結合器（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ）１３などから構成される。
【００１１】
アップコンバータ７ａは、ベースバンド部３から出力された中間周波数の信号を８００ＭＨｚ帯の信号に変換する手段である。利得可変増幅器８１ａは、図示していない制御回路の制御に従って利得を制御され、変換された８００ＭＨｚ帯の信号を決められた送信出力になるような利得で増幅する増幅器である。フィルタ８ａは、アップコンバータ７ａから出力された８００ＭＨｚ帯の信号の不要周波数成分を低減するバンドパスフィルタである。電力増幅器９ａは、フィルタ８ａから出力された信号を送信出力まで増幅する手段である。結合コンデンサ１０は、電力増幅器９ａの出力電力を調整するためのパワーモニタ用の信号を供給するコンデンサである。アイソレータ１１は、電力増幅器９ａで出力された送信信号をフィルタ１２の側に通過させ、フィルタ１２の側から反射されてくる送信信号を遮断する手段である。フィルタ１２は、アイソレータ１１から出力された信号の不要周波数成分を低減する手段である。
【００１２】
アップコンバータ７ｂは、ベースバンド部３から出力された中間周波数の信号を１．５ＧＨｚ帯の信号に変換する手段である。利得可変増幅器８１ｂは、図示していない制御回路の制御に従ってその利得を制御され、変換された１．５ＧＨｚ帯の信号を決められた送信出力になるような利得で増幅する増幅器である。フィルタ８ｂは、アップコンバータ７ｂから出力された１．５ＧＨｚ帯の信号の不要周波数成分を低減するバンドパスフィルタである。電力増幅器９ｂは、フィルタ８ｂから出力された信号を送信出力まで増幅する手段である。方向性結合器１３は、電力増幅器９ｂから出力された信号をスイッチ４側に通過させ、スイッチ４側からの反射波を電力増幅器９ｂの側に通過させないようにし、また電力増幅器９ｂの出力電力を調整する図示していない制御回路にパワーモニタ用の信号を供給する手段である。
【００１３】
受信回路部２は、複合フィルタ３３から入力される信号を中間周波数の信号に変換して、ベースバンド部３に出力する回路である。
【００１４】
受信回路部２は、低雑音増幅器１９ａ、フィルタ２０ａ、ミキサ２１ａ、低雑音増幅器１９ｂ、フィルタ２０ｂ、ミキサ２１ｂ、及びフィルタ２２から構成される。
【００１５】
低雑音増幅器１９ａは、８００ＭＨｚ帯の受信信号を増幅する手段である。フィルタ２０ａは、低雑音増幅器１９ａで増幅された信号の不要周波数成分を低減する手段である。ミキサ２１ａは、フィルタ２０ａを通過した信号を中間周波数の信号に変換する手段である。
【００１６】
低雑音増幅器１９ｂは、１．５ＧＨｚ帯の受信信号を増幅する手段である。フィルタ２０ｂは、低雑音増幅器１９ｂで増幅された信号の不要周波数成分を低減する手段である。ミキサ２１ｂは、フィルタ２０ｂを通過した信号を中間周波数の信号に変換する手段である。
【００１７】
また、フィルタ２２は、中間周波数に変換された信号に含まれる不要周波数成分を低減する手段である。
１．５ＧＨｚ帯受信用ＳＡＷフィルタ１７は、１．５ＧＨｚ帯の受信信号を通過させ、受信用に用いられる１．５ＧＨｚ帯以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタである。
【００１８】
複合フィルタ３３は複数の入力と一つの出力とを有する多入力１出力型のフィルタである。
【００１９】
複合フィルタ３３は、誘電体フィルタ３０、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１、スイッチ３２から構成される。
【００２０】
誘電体フィルタ３０は、Ｄ帯２３の信号を通過させ、Ｄ帯２８の信号を減衰させる誘電体同軸フィルタである。
【００２１】
Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１は、Ａ帯２５の信号を通過させる弾性表面波フィルタである。
【００２２】
スイッチ３２は、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１の出力と誘電体フィルタ３０の出力とのいずれを受信回路部２へ出力するかを切り換えるともに、受信回路部２とのインピーダンスを整合させる手段である。
【００２３】
スイッチ４は、アンテナ５、６で受信された受信信号を複合フィルタ３３のいずれの入力に出力するかを切り換え、また、送信回路部１のいずれの出力をアンテナ５、６に入力するかを切り換える手段である。
【００２４】
次に、このような従来の携帯電話端末６０の動作を説明する。
【００２５】
まず、携帯電話端末６０がＤ帯２３、Ｄ帯２８を用いた通信方式で通信する場合の動作を説明する。
【００２６】
この場合、携帯電話端末６０は、送信波を送信するとともに、同時に受信波を受信する同時送受信を行う。
【００２７】
すなわち、ベースバンド部３から出力された中間周波数の信号は、送信回路部１のアップコンバータ７ａに入力される。アップコンバータ７ａは入力された中間周波数の信号を送信周波数の信号すなわち、Ｄ帯２８に含まれる周波数の信号に変換する。この送信周波数の信号は、利得可変増幅器８１ａで決められた送信出力になるような利得で増幅され、フィルタ８ａで不要周波数成分が低減され、電力増幅器９ａで送信出力まで増幅される。増幅された信号は、アイソレータ１１を通過し、フィルタ１２で歪み成分が低減されてスイッチ４に入力される。スイッチ４は、フィルタ１２の出力信号をアンテナ５または６に入力するように切り換えられている。従って、フィルタ１２から出力された信号はアンテナ５またはアンテナ６に入力され、アンテナ５またはアンテナ６から電波として空中に放射される。
【００２８】
一方、上記の送信動作と同時に、基地局から送信されてきた電波は、アンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換され、スイッチ４に出力される。スイッチ４は、図示していない制御回路の制御により、アンテナ５またはアンテナ６から出力される電気信号を、１．５ＧＨｚ用ＳＡＷフィルタ１７、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１、誘電体フィルタ３０のいずれに出力するかを切り換える。今、Ｄ帯２３及びＤ帯２８を用いた通信方式で通信しているので、スイッチ４は、この電気信号を受信信号として誘電体フィルタ３０に出力するよう切り換えられている。従って受信信号は、誘電体フィルタ３０に出力される。
【００２９】
さらに、同時送受信しているので、送信回路部１から出力された送信信号は、スイッチ４を経由してアンテナ５、６に出力され、空中に放射されるとともに、一部の送信信号は、スイッチ４から誘電体フィルタ３０に入力する。この送信信号は、受信信号に比べて大電力である。従って、Ｄ帯２３用のフィルタとしてＳＡＷフィルタではなく、大電力に強い誘電体フィルタ３０を用いている。誘電体フィルタ３０は、Ｄ帯２８に含まれる送信信号を減衰させ、Ｄ帯２３に含まれる受信信号を通過させる。
【００３０】
スイッチ３２は、図示していない制御回路により誘電体フィルタ３３からの出力信号を低雑音増幅器１９ａに出力するように切り換えられている。スイッチ３２は、誘電体フィルタ３０からの出力信号を選択的に切り換えて低雑音増幅器１９ａに入力させる。
【００３１】
低雑音増幅器１９ａは、スイッチ３２から入力されてくる信号を増幅する。増幅された信号は、フィルタ２０ａで不要周波数成分が低減され、ミキサ２１ａで中間周波数の信号に変換される。フィルタ２２は、中間周波数の信号に変換された信号の不要周波数成分を低減し、ベースバンド部３に出力する。
【００３２】
次に、携帯電話端末６０がＡ帯２５、Ａ帯２７を用いた通信方式で通信する場合の動作を説明する。
【００３３】
この場合、携帯電話端末６０は、送信波を出力している際には、受信回路２は中間周波数の信号をベースバンド部３に出力しない。すなわち受信動作を停止している。そして、受信回路２が受信信号を入力して、中間周波数の信号に変換してベースバンド部３に出力している際には、送信回路１は送信信号を出力しない。このように、携帯電話端末６０は、送信動作と受信動作とを時分割で切り換えている。
【００３４】
すなわち、送信動作時には、送信回路部１は、上記のＤ帯の場合と同様にして送信信号をスイッチ４に出力する。スイッチ４は、図示していない制御回路の制御に従って、入力された信号がアンテナ５、またはアンテナ６に入力されるように切り換えられている。従って、送信回路部１からスイッチ４に入力された信号は、アンテナ５、またはアンテナ６から空中に電波として放射される。
【００３５】
また、受信動作時には、スイッチ４は、図示していない制御回路によりアンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換された受信信号がＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５に入力されるように切り換えられている。従って、アンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換された受信信号は、スイッチ４を介して、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１に入力される。この場合、送信回路部１は、動作を停止しているすなわち、送信信号を出力していないので、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１に送信信号が入力されてくることはない。Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１は、Ａ帯２５内の受信信号を通過させ、Ａ帯２５以外の周波数を有する信号をノイズ成分として減衰させる。
【００３６】
また、スイッチ３２は、図示していない制御回路によりＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１から出力される信号が低雑音増幅器１９ａに入力されるように選択的に切り換えられている。従って、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１を通過した信号は、低雑音増幅器１９ａに入力される。このときスイッチ３２は、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１の出力インピーダンスと、低雑音増幅器１９ａの入力インピーダンスとを整合させる。
【００３７】
低雑音増幅器１９ａに入力された信号は、Ｄ帯２３、Ｄ帯２８を使用する通信方式の場合と同様にして受信回路部２で中間周波数の信号に変換され、ベースバンド部３に出力される。
【００３８】
次に、携帯電話端末６０が１．５ＧＨｚ帯を用いた通信方式で通信する場合の動作を説明する。
【００３９】
この場合、Ａ帯２５及びＡ帯２７を用いた通信方式と同様に、携帯電話端末６０は、送信動作と受信動作とを時分割で切り換えている。
【００４０】
送信時には、ベースバンド部３から出力された中間周波数の信号は、送信回路部１のアップコンバータ７ｂに入力され、アップコンバータ７ｂで１．５ＧＨｚ帯の送信周波数の信号に変換される。アップコンバータ７ｂから出力された信号は、利得可変増幅器８１ｂで決められた送信出力になるような利得で増幅され、フィルタ８ｂで不要周波数成分が低減され、電力増幅器９ｂで送信出力まで増幅され、方向性結合器１３を通過してスイッチ４に出力される。
【００４１】
スイッチ４は、図示していない制御回路の制御に従って、方向性結合器１３からの出力がアンテナ５またはアンテナ６に入力されるように切り換えられている。従って、方向性結合器１３から出力された送信信号は、スイッチ４を介してアンテナ５またはアンテナ６に入力され、アンテナ５またはアンテナ６から空中に電波として放射される。
【００４２】
また、受信時には、アンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換された受信信号は、スイッチ４に入力される。スイッチ４は、図示していない制御回路の制御に従って、アンテナ５またはアンテナ６で受信された受信信号が１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ１７に入力されるよう切り換えられている。従って、アンテナ５またはアンテナ６から出力された受信信号は、スイッチ４を介して、１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタに入力される。１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ１７は、不要周波数成分を低減して、受信回路部２の低雑音増幅器１９ｂに出力する。低雑音増幅器１９ｂは、入力された信号を増幅し、増幅された信号は、フィルタ２０ｂで不要周波数成分が低減され、ミキサ２１ｂに入力される。ミキサ２１ｂは、入力された信号を中間周波数の信号に変換し、その中間周波数の信号はフィルタ２２で不要周波数成分が低減されたのち、ベースバンド部３に出力される。
【００４３】
このように、複合フィルタ３３は、同時送受信をするＤ帯２３用のフィルタとしては、大電力の入力にも耐え得る誘電体フィルタが用いられ、同時送受信しないＡ帯２５用のフィルタとしては、サイズが小型であるＳＡＷフィルタが用いられている。
【００４４】
また、携帯電話端末６０の他の回路部分などにも１入力１出力型のフィルタが用いられている。このようなフィルタとしては、小電力の信号を入力する場合には、ＳＡＷフィルタを用いることにより小型化することが出来、また、大きな減衰量が必要な場合には誘電体フィルタが用いられる。
【００４５】
【特許文献１】
特開平９−０８３２１４号公報
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に誘電体フィルタは、ＳＡＷフィルタに比べて通過帯域近傍での減衰特性が急峻ではないという特徴がある。従って、誘電体フィルタ３０は、Ｄ帯２８では大きな減衰量が得られているものの、Ｄ帯２３に周波数がより近接しているＡ帯２５では、それほど大きな減衰量を得ることはできない。
【００４７】
従って、仮にＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１の出力と誘電体フィルタ３０の出力とをスイッチ３２を介さず直接接続して、低雑音増幅器１９ａの入力とした場合には、誘電体フィルタ３０とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１との出力を合成することが出来ない。つまり、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１からの出力信号が誘電体フィルタ３０の出力側から入力側に通過してしまうことになる。
【００４８】
このように、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１の通過帯域の周波数における誘電体フィルタ３０の出力インピーダンスを無限大（オープン）にもっていけないために、スイッチ３２を設けない場合には誘電体フィルタ３０とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ３１とでは、出力を合成することが出来ない。
【００４９】
すなわち、従来の複合フィルタ３３では、誘電体フィルタ３０とＳＡＷフィルタ３１との出力を合成するためにはスイッチ３２が必要になる。
【００５０】
このように従来の複合フィルタ３３では、出力合成のためにスイッチ３２を用いなければならずその分サイズが大きくなる。また、スイッチ３３を信号が通過する際の損失により、複合フィルタ３３の損失が大きくなる。
【００５１】
すなわち、従来の複合フィルタは出力合成のためにスイッチを使用する必要があるためサイズが大きくなるという課題がある。
【００５２】
また、従来の複合フィルタは出力合成のためにスイッチを使用する必要があるため損失が大きくなるという課題がある。
【００５３】
また、上述したように誘電体フィルタはＳＡＷフィルタに比べて通過帯域近傍での減衰特性が急峻でない。従って、誘電体フィルタ３３は、Ｄ帯２８に含まれる大電力の送信信号を減衰させることは出来るが、Ｄ帯２３近傍のノイズ成分を通過させてしまうことになる。また、誘電体フィルタ３３は、Ｄ帯２８に含まれる大電力の送信信号を十分減衰させる必要があるため、減衰量の大きい誘電体フィルタ３３を用いる必要があり、このため誘電体フィルタ３３が大型化してしまう。また、逆に小型の誘電体フィルタ３３を用いた場合には、減衰量が不足するため、Ｄ帯２８に含まれる大電力の送信信号を十分減衰させることが出来なくなる。
【００５４】
すなわち、従来の複合フィルタは、サイズが小型のままでは十分良好なフィルタ特性を得ることができず、また逆に十分良好なフィルタ特性を得ようとすると、複合フィルタが大型化してしまうという課題がある。
【００５５】
また、１入力１出力型のフィルタとして誘電体フィルタを用いた場合には、減衰量は大きいものの、通過帯域近傍では急峻な特性を得ることが出来ないという課題がある。
【００５６】
また、１入力１出力型のフィルタとしてＳＡＷフィルタを用いた場合には、通過帯域近傍で急峻な減衰特性を得ることが出来るが、大きな減衰量を得ることが出来ないという課題がある。
【００５７】
本発明は、上記課題を考慮し、小型な複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することを目的とするものである。
【００５８】
また、本発明は、上記課題を考慮し、通過帯域内では、低損失である複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することを目的とするものである。
【００５９】
また、本発明は、上記課題を考慮し、通過帯域外では高減衰である複合フィルタ、アンテナ共用器、通信装置を提供することを目的とするものである。
【００６０】
また、本発明は、上記課題を考慮し、大電力の信号が入力される場合であっても、減衰量が大きく、また、通過帯域近傍で急峻な減衰特性を有する複合フィルタを提供することを目的とするものである。
【００６１】
また、本発明は、上記課題を考慮し、通過帯域近傍で急峻に減衰し、かつ減衰量が大きい複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することを目的するものである。
【００６２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、誘電体ノッチフィルタと、
第１の弾性表面波フィルタと、
第２の弾性表面波フィルタとを備え、
前記誘電体ノッチフィルタの減衰帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰帯域とは少なくとも共通した帯域部分を有し、
前記誘電体ノッチフィルタの一方には第１の入力信号が入力され、前記誘電体ノッチフィルタの他方は、前記第１の弾性表面波フィルタの一方と接続され、前記第１の弾性表面波フィルタの他方から前記第１の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第２の弾性表面波フィルタの一方には第２の入力信号が入力され、前記第２の弾性表面波フィルタの他方は前記第１の弾性表面波フィルタの他方と接続され、前記第２の弾性表面フィルタの他方から前記第２の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第１の入力信号は、第１の周波数帯の信号と、前記第１の周波数帯とは共通する部分を含まない周波数帯である第３の周波数帯の信号であり、
前記第２の入力信号は、前記第１の周波数帯とも前記第３の周波数帯とも共通する部分を有しない周波数帯であって、前記第１の周波数帯と前記第３の周波数帯との間の周波数帯である第２の周波数帯の信号であり、
前記誘電体ノッチフィルタの通過帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの通過帯域とは、ともに前記第１の周波数帯を含み、
前記第２の弾性表面波フィルタの通過帯域は、前記第２の周波数帯を含み、
前記誘電体ノッチフィルタの減衰帯域と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰帯域とは、ともに前記第３の周波数帯を含み、
前記第１の周波数帯に含まれる周波数と前記第３の周波数帯に含まれる周波数との周波数間隔は、所定の周波数間隔以上離れており、
前記第１の弾性表面波フィルタは、少なくとも前記第２の周波数帯の信号を阻止可能である複合フィルタである。
【００６３】
また、第２の本発明は、前記誘電体ノッチフィルタの減衰周波数と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰極周波数とが実施上一致していることである第１の本発明の複合フィルタである。
【００６６】
また、第３の本発明は、前記第２の弾性表面波フィルタは、少なくとも前記第１の周波数帯の信号を阻止可能である第１の本発明の複合フィルタである。
【００６７】
また、第４の本発明は、第３の弾性表面波フィルタをさらに備え、
前記第３の弾性表面波フィルタの一方には第３の入力信号が入力され、前記第３の弾性表面波フィルタの他方は前記第１の弾性表面波フィルタの他方に接続され、前記第３の弾性表面フィルタの他方から前記第３の弾性表面波フィルタの出力信号が出力され、
前記第３の入力信号は、前記第１の周波数帯とも前記第３の周波数帯とも共通部分を有さず、かつ互いに共通部分を有しない周波数帯の信号であり、
前記第３の弾性表面波フィルタの通過帯域は、その第３の弾性表面波フィルタに入力される前記第３の入力信号が含まれる周波数帯を含み、
前記各第３の弾性表面波フィルタは、前記第１の周波数帯の信号と、前記第２の周波数帯の信号と、少なくとも前記第１の入力信号と前記第２の入力信号を阻止可能である第３の本発明の複合フィルタである。
【００６８】
また、第５の本発明は、前記誘電体ノッチフィルタの減衰周波数は、前記誘電体ノッチフィルタの減衰量と前記第１の弾性表面波フィルタの減衰量とを合わせることによって所定量以上の減衰量が得られるように調整されている第１〜４の本発明のいずれかの複合フィルタである。
【００６９】
また、第６の本発明は、前記誘電体ノッチフィルタ及び前記各弾性表面波フィルタへの入力信号は、スイッチにより切り換えられる第１〜４の本発明のいずれかの複合フィルタである。
【００７０】
また、第７の本発明は、第６の本発明の複合フィルタと、
アンテナと接続される前記スイッチと、
前記スイッチに接続された送信用フィルタとを備え、
前記第１の周波数帯は同時送受信を行う場合の受信用の周波数帯であり、
前記第３の周波数帯は前記同時送受信を行う場合の送信用の周波数帯であり、
前記同時送受信を行う場合、前記スイッチは、前記アンテナと前記誘電体ノッチフィルタの一方とを電気的に接続すると同時に、前記送信フィルタの出力と前記アンテナとを電気的に接続するアンテナ共用器である。
【００７１】
また、第８の本発明は、第７の本発明のアンテナ共用器と、
前記送信用フィルタに送信信号を出力する送信回路と、
前記アンテナ共用器の前記複合フィルタから出力される受信信号を入力する受信回路とを備えた通信装置である。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００７３】
（第１の実施の形態）
図１に、第１の実施の形態の携帯電話端末４０の構成を示す。携帯電話端末４０には、２入力１出力型の複合フィルタ１８が用いられており、携帯電話端末４０は、１．５ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯との２つの周波数帯を使用して無線通信を行うことが出来るデュアルバンド機である。
【００７４】
図２に、携帯電話端末４０が使用する８００ＭＨｚ帯の周波数構成を示す。なお、これらの周波数帯、及び通信方式については従来の技術で説明したものと同等であるので詳細な説明を省略する。
【００７５】
なお、特に断らない限り、従来の技術と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７６】
携帯電話端末４０は、送信回路部１、受信回路部２、ベースバンド部３、スイッチ４、アンテナ５、アンテナ６、１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ、及び複合フィルタ１８から構成される。
【００７７】
ベースバンド部３は、ベースバンド信号を変調して、その変調された信号を中間周波数の信号として、送信回路部１に出力し、また受信回路部２から入力されてくる中間周波数の信号を復調し、音声信号を出力する回路である。なお、ベースバンド部３は、ベースバンド信号を中間周波数の信号に変換し、また中間周波数の信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器をも含むものとする。
【００７８】
送信回路部１は、１．５ＧＨｚ帯用の送信信号と８００ＭＨｚ帯用の送信信号とのいずれか一方を出力する回路である。なお、１．５ＧＨｚ帯用の送信信号と８００ＭＨｚ帯用の送信信号とのいずれを出力するかの切り換えは、図示していない制御回路により切り換えられるものである。
【００７９】
送信回路部１は、アップコンバータ７ａ、フィルタ８ａ、利得可変増幅器８１ａ、電力増幅器９ａ、アイソレータ１１、フィルタ１２、アップコンバータ７ｂ、利得可変増幅器８１ｂ、フィルタ８ｂ、電力増幅器９ｂ、方向性結合器１３などから構成され、これらは従来の技術で説明したものと同様である。
【００８０】
受信回路部２は、複合フィルタ１８から入力される信号を中間周波数の信号に変換して、ベースバンド部３に出力する回路である。
【００８１】
受信回路部２は、低雑音増幅器１９ａ、フィルタ２０ａ、ミキサ２１ａ、低雑音増幅器１９ｂ、フィルタ２０ｂ、ミキサ２１ｂ、及びフィルタ２２から構成され、これらは従来の技術で説明したものと同様である。
１．５ＧＨｚ帯受信用ＳＡＷフィルタ１７は、１．５ＧＨｚ帯の受信信号を通過させ、受信用に用いられる１．５ＧＨｚ帯以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタである。
【００８２】
複合フィルタ１８は２つの入力と一つの出力とを有する多入力１出力型のフィルタである。
【００８３】
複合フィルタ１８は、誘電体フィルタ１４、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６から構成される。
【００８４】
誘電体フィルタ１４は、Ｄ帯２３の信号を通過させ、Ｄ帯２８の信号を減衰させる誘電体同軸フィルタである。
【００８５】
Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、Ｄ帯２３の信号を通過させ、Ｄ帯２３以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタである。また、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、その出力インピーダンスがＡ帯２５の周波数においては無限大（オープン）になる弾性表面波フィルタである。
【００８６】
Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は、Ａ帯２５の信号を通過させ、Ａ帯２５以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタである。また、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は、その出力インピーダンスがＤ帯２３の周波数においては、無限大（オープン）になる弾性表面波フィルタである。
【００８７】
図３に、複合フィルタ１８のさらに詳細な構成を示す。図３において、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６とは、同一の圧電基板３０上に形成されている。すなわち、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６とは、２入力１出力型の弾性表面波フィルタとして形成されている。このように本実施の形態の複合フィルタ１８は、従来の複合フィルタ３３とは異なり出力合成のためのスイッチ３２を備えておらず、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５の出力とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６の出力とが直接接続されている。
【００８８】
図１に戻って、スイッチ４は、アンテナ５、６で受信された受信信号を複合フィルタ１８のいずれの入力に出力するかを切り換え、また、送信回路部１のいずれの出力をアンテナ５、６に入力するかを切り換える手段である。
【００８９】
複合フィルタ１８と１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ７３とは、複合フィルタモジュールとして構成されている。図５に、このような複合フィルタモジュール７０の構成を示す。複合フィルタモジュール７０は、誘電体同軸共振器７２、１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ７３、チップＬＣ部品７４、及びＡ帯／Ｄ帯デュアルバンドＳＡＷフィルタ７５がプリント基板７１上に実装された構造を有し、携帯電話端末４０の無線回路基板に実装されるものである。
【００９０】
誘電体同軸共振器７２は、図１の誘電体ノッチフィルタ１４に相当し、Ａ帯／Ｄ帯デュアルバンドＳＡＷフィルタ７５は、図１のＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６とＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１７との機能を兼ねているものである。すなわち、図３の圧電基板３０、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６及びＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１７などから構成される弾性表面波フィルタの部分に相当する。
【００９１】
なお、本実施の形態のＤ帯２３は本発明の第１の周波数帯の例であり、本実施の形態のＡ帯２５は本発明の形態の第２の周波数帯の例であり、本実施の形態のＤ帯２８は本発明の第３の周波数帯の例であり、本実施の形態のＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は本発明の第１の弾性表面波フィルタの例であり、本実施の形態のＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は本発明の第２の弾性表面波フィルタの例である。
【００９２】
次に、このような本実施の形態の動作を説明する。
【００９３】
まず、携帯電話端末６０がＤ帯２３、Ｄ帯２８を用いた通信方式で通信する場合の動作を説明する。
【００９４】
この場合、携帯電話端末６０は、従来の技術で説明したように、送信波を送信するとともに、同時に受信波を受信する同時送受信を行う。
【００９５】
すなわち、ベースバンド部３から出力された中間周波数の信号は、送信回路部１のアップコンバータ７ａに入力される。アップコンバータ７ａは入力された中間周波数の信号を送信周波数の信号すなわち、Ｄ帯２８に含まれる周波数の信号に変換する。この送信周波数の信号は、利得可変増幅器８１ａで決められた送信出力になるような利得で増幅され、フィルタ８ａで不要周波数成分が低減され、電力増幅器９ａで送信出力まで増幅される。増幅された信号は、アイソレータ１１を通過し、フィルタ１２で歪み成分が低減されてスイッチ４に入力される。
【００９６】
スイッチ４は、フィルタ１２の出力信号をアンテナ５またはアンテナ６に入力するように切り換えられている。従って、フィルタ１２から出力された信号はアンテナ５またはアンテナ６に入力され、アンテナ５またはアンテナ６から電波として空中に放射される。
【００９７】
一方、上記の送信動作と同時に、受信動作をも行う。すなわち、基地局から送信されてきた電波は、アンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換され、スイッチ４に出力される。スイッチ４は、図示していない制御回路の制御により、アンテナ５またはアンテナ６から出力される電気信号を、１．５ＧＨｚ用ＳＡＷフィルタ１７、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６、誘電体フィルタ１４のいずれに出力するかを切り換える。今、Ｄ帯２３及びＤ帯２８を用いた通信方式で通信しているので、スイッチ４は、この電気信号を受信信号として誘電体フィルタ１４に出力するよう切り換えられている。従って受信信号は、誘電体フィルタ１４に出力される。
【００９８】
さらに、同時送受信しているので、送信回路部１から出力された送信信号は、スイッチ４を経由してアンテナ５、６に出力され、空中に放射されるとともに、一部の送信信号は、スイッチ４から誘電体フィルタ１４に入力する。
【００９９】
この誘電体フィルタ１４に入力される送信信号は、受信信号に比べて大電力である。従って、Ｄ帯２３用のフィルタとしてＳＡＷフィルタではなく、大電力に強い誘電体フィルタ１４を用いている。つまり誘電体フィルタ１４の代わりＳＡＷフィルタを用いた場合には、ＳＡＷフィルタは誘電体フィルタ１４よりも大電力に弱いので、ＳＡＷフィルタが破損するか異常動作を起こしてしまうことになる。このように、Ｄ帯２３、Ｄ帯２８を使用する通信方式の場合には、スイッチ４から複合フィルタ１８の誘電体フィルタ１４に受信信号と送信信号とが同時に入力されることになる。そして、誘電体フィルタ１４は、Ｄ帯２３に含まれる受信信号を通過させ、Ｄ帯２８に含まれる送信信号を減衰させる。
【０１００】
誘電体フィルタ１４から出力された信号は、次にＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５に入力される。Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、入力されてくる信号のうちＤ帯２３に含まれる信号を通過させ、Ｄ帯２３に含まれない周波数の信号を減衰させる。なお、図２から明らかなようにＤ帯２３に含まれる周波数とＤ帯２８に含まれる周波数とは少なくとも９４０−８２８＝１１２ＭＨｚ以上の周波数間隔がある。このようにＤ帯２３に含まれる周波数とＤ帯２８に含まれる周波数との周波数間隔が所定の周波数間隔以上離れている場合には、誘電体フィルタ１４で、Ｄ帯２３の信号を通過させるとともに、Ｄ帯２８の信号を減衰させることが可能である。
【０１０１】
また、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６の出力インピーダンスは、Ｄ帯２３の周波数において無限大（オープン）になるので、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５から出力された信号が、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６の入力側に流れ込むのを阻止することが出来る。
【０１０２】
従って、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５から出力された信号は、出力合成のためのスイッチなどを介さず、直接低雑音増幅器１９ａに入力される。
【０１０３】
低雑音増幅器１９ａに入力された信号は、受信回路部２で中間周波数の信号に変換され、ベースバンド部３に出力される。
【０１０４】
従って、誘電体フィルタ１４として、従来の技術の複合フィルタ３３の誘電体フィルタ３０より減衰量の少ない誘電体フィルタを用いた場合であっても、誘電体フィルタ１４の後段のＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５がさらに、Ｄ帯２３以外の周波数の信号を減衰させるので、従来の技術の複合フィルタ３３と少なくとも同等以上の減衰特性を得ることが出来る。また、誘電体フィルタ１４は、従来の技術の誘電体フィルタ３０より減衰量が少ないので、誘電体フィルタ１４は、従来の複合フィルタ３３の誘電体フィルタ３０より小型化することが出来る。従って、本実施の形態の複合フィルタ１８は、従来の技術の複合フィルタ３３より小型化出来、かつそれにも関わらず、従来の複合フィルタ３３より少なくとも同等以上の減衰特性を有するようにすることが出来る。
【０１０５】
逆に、誘電体フィルタ１４として、従来の技術の複合フィルタ３３の誘電体フィルタ３０と同程度の誘電体フィルタを用いた場合、誘電体フィルタ１４の後段のＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５がさらに、Ｄ帯２３以外の周波数の信号を減衰させるので、従来の技術の複合フィルタ３３より通過帯域外での減衰量を大きくすることが出来、さらに通過帯域近傍で急峻な減衰特性を有するようにすることが出来る。
【０１０６】
また、スイッチ４から出力されてくる送信信号は、まず、誘電体フィルタ１４に入力される。そして、誘電体フィルタ１４が大電力の送信信号を小電力の送信信号に減衰させた後に、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５に入力される。従って、ＳＡＷフィルタ１５には小電力の信号が入力されるので、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５が破損したりせず、また異常動作を起こさないようにすることが出来る。
【０１０７】
そして、ＳＡＷフィルタ１５は、誘電体フィルタ１４に比べて通過帯域近傍で急峻に減衰するので、従来の技術よりもさらに、Ｄ帯２３近傍でＤ帯２３以外の周波数のノイズ成分などをも良好に減衰させることが出来る。
【０１０８】
低雑音増幅器１９ａは、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５から入力されてくる信号を増幅する。増幅された信号は、フィルタ２０ａで不要周波数成分が低減され、ミキサ２１ａで中間周波数の信号に変換される。フィルタ２２は、中間周波数の信号に変換された信号の不要周波数成分を低減し、ベースバンド部３に出力する。
【０１０９】
次に、携帯電話端末６０がＡ帯２５、Ａ帯２７を用いた通信方式で通信する場合の動作を説明する。
【０１１０】
この場合、携帯電話端末６０は、送信波を出力している際には、受信回路２は中間周波数の信号をベースバンド部３に出力しない。すなわち受信動作を停止している。そして、受信回路２が受信信号を入力して、中間周波数の信号に変換してベースバンド部３に出力している際には、送信回路１は送信信号を出力しない。このように、携帯電話端末６０は、送信動作と受信動作とを時分割で切り換えている。
【０１１１】
すなわち、送信動作時には、送信回路部１は、上記のＤ帯の場合と同様にして送信信号をスイッチ４に出力する。スイッチ４は、図示していない制御回路の制御に従って、入力された信号がアンテナ５、またはアンテナ６に入力されるように切り換えられている。従って、送信回路部１からスイッチ４に入力された信号は、アンテナ５、またはアンテナ６から空中に電波として放射される。
【０１１２】
また、受信動作時には、スイッチ４は、図示していない制御回路によりアンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換された受信信号がＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５に入力されるように切り換えられている。従って、アンテナ５またはアンテナ６で電気信号に変換された受信信号は、スイッチ４を介して、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６に入力される。この場合、送信回路部１は、動作を停止しているすなわち、送信信号を出力していないので、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６に送信信号が入力されてくることはない。Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は、Ａ帯２５内の受信信号を通過させ、Ａ帯２５以外の周波数を有する信号をノイズ成分として減衰させる。
【０１１３】
Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５の出力インピーダンスは、Ａ帯２５の周波数において無限大（オープン）になるので、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６から出力された信号が、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５の入力側に流れ込むのを阻止する。
【０１１４】
従って、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６から出力された信号は、出力合成のためのスイッチなどを介さず、直接低雑音増幅器１９ａに入力される。
【０１１５】
低雑音増幅器１９ａに入力された信号は、Ｄ帯２３、Ｄ帯２８を使用する通信方式の場合と同様にして受信回路部２で中間周波数の信号に変換され、ベースバンド部３に出力される。
【０１１６】
このようにＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５の出力インピーダンスは、Ａ帯２５の周波数において、無限大（オープン）になるので、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ２５からの出力信号がＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５の入力側に流れ込むのを阻止することが出来る。また、Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６は、Ｄ帯２３の周波数において、無限大（オープン）になるので、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５からの出力信号が入力側に流れ込むのを阻止することが出来る。
【０１１７】
このように本実施の形態の複合フィルタ１８は、低雑音増幅器１９ａの入力側にはＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５とＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６とが接続されている。そして、ＳＡＷフィルタどうしは出力インピーダンスが等しく、互いの通過帯域で相手の出力インピーダンスを無限大（オープン）に出来るので、従来の技術のように出力合成のためのスイッチを介することなく、直接低雑音増幅器１９ａの入力に接続することが出来る。このように誘電体フィルタ１４とＤ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５とを縦続に接続することにより、スイッチを用いなくても出力合成することが出来るようになる。そして、スイッチが不要になった分だけ本実施の形態の複合フィルタ１８を小型化することが出来る。さらに、本実施の形態の複合フィルタ１８は、スイッチを使用していないので、スイッチを信号が通過する際の損失がないので、その分低損失にすることが出来る。
【０１１８】
なお、携帯電話端末６０が１．５ＧＨｚ帯を用いた通信方式で通信する場合の動作については、従来の技術と同様であるので詳細な説明を省略する。
【０１１９】
また、一般に誘電体フィルタは、製造後に誘電体フィルタを削るなどの加工処理を行うことにより、減衰周波数などを簡単に調整することが出来る。これに対してＳＡＷフィルタは、製造後にフィルタ特性を調整することは困難である。
【０１２０】
従って、複合フィルタ１８の製造後であっても、誘電体フィルタ１４の減衰周波数などを調整することによって、誘電体フィルタ１４とＳＡＷフィルタ１５とを組み合わせた減衰量がより大きくなるように調整することが出来る。
【０１２１】
このように、送信回路部１のフィルタ１２、方向性結合器１３、スイッチ４、複合フィルタ１８、及び１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ１７は、アンテナ共用器として機能している。従って、アンテナ共用器の一部に本実施の形態の複合フィルタ１８を用いることにより、小型、高減衰、低損失なアンテナ共用器を実現することが出来る。
【０１２２】
また、図４の（ａ）に１入力１出力型の複合フィルタを示す。図４の（ａ）の複合フィルタでは、誘電体フィルタ４１とＳＡＷフィルタ４２とが縦続に接続されており、誘電体フィルタ４１の一方から入力信号が入力され、ＳＡＷフィルタ４２の他方から出力信号が出力されるものである。
【０１２３】
このようにすれば、入力側に送信信号などの大電力の信号を入力することが出来る上、通過帯域近傍で急峻に減衰し、かつ減衰量が大きいフィルタを実現することが出来る。
【０１２４】
また、図４の（ｂ）に別の１入力１出力型の複合フィルタを示す。図４の（ｂ）の複合フィルタでは、ＳＡＷフィルタ４２と誘電体フィルタ４１とが縦続に接続されており、ＳＡＷフィルタ４２の一方から入力信号が入力され、誘電体フィルタ４１の一方から出力信号４１が出力されるものである。
【０１２５】
このようにすれば、通過帯域近傍で急峻に減衰し、かつ減衰量が大きいフィルタを実現することが出来る。
【０１２６】
さらに、図４の（ａ）の複合フィルタ及び図４の（ｂ）の複合フィルタのいずれの場合も、複合フィルタの製造後に誘電体フィルタ４１に削るなどの加工処理を施すことにより、複合フィルタの特性を微調整することが出来る。
【０１２７】
ここで、各々のフィルタの通過特性並びに複合フィルタの通過特性について詳細に説明をする。
【０１２８】
図８はSAWフィルタ単体の通過特性を示したものである。SAWフィルタは通過帯域（受信D帯：８１０MHｚから８２８MHｚ）を通し、近傍の受信A帯（８７０MHｚから８８５MHｚ）を減衰させるのに適した通過特性を有する。しかしながら、減衰量は通過帯域から十分離れた周波数においても３０ｄB程度であり、送信周波数帯域（送信D帯：９４０MHｚから９５８MHｚ）で必要とされる減衰量、例えば５５ｄBから６０ｄB、には全然及ばない。SAWフィルタの通過特性にも幸い送信周波数帯に減衰極が生じているが、帯域幅も狭く、減衰量も上述の値には到達していない。
【０１２９】
図９は誘電体ノッチフィルタ単体の通過特性を示したものである。誘電体ノッチフィルタは通過帯域（受信D帯：８１０MHｚから８２８MHｚ）における挿入損失が非常に小さく、フィルタを縦続接続するには好適である。しかし、通過帯域の近傍で大きな減衰量を確保することは苦手であり、これ単体で近傍の受信A帯（８７０MHｚから８８５MHｚ）を減衰させることはできない。一方、誘電体ノッチフィルタは１１２MHｚ以上離れた送信D帯において１５ｄBから２０ｄBの減衰量を、１８MHｚの送信周波数帯域全体をカバーできる広帯域に確保できる。誘電体ノッチフィルタでは、減衰周波数を誘電体共振器の誘電体セラミックや電極を削ることによって高くすることも低くすることも容易にできる。従って、上記のSAWフィルタの減衰極周波数の微妙なずれも、誘電体ノッチフィルタの減衰極周波数を微調整することによって、非常に優れた特性を簡単な調整で容易に得ることができる。
【０１３０】
図１０は誘電体ノッチフィルタとSAWフィルタを縦続接続した複合フィルタの通過特性を示したものである。上述した２つのフィルタの特徴をうまく組合わせることにより、通過帯域では２ｄB以下の低損失、通過帯域の近傍の受信A帯でも３０ｄB以上の減衰量、送信周波数帯域では１８MHｚの帯域に渡って５５ｄBから６０ｄB以上の大きな減衰量が得られている。
【０１３１】
このような特性は、SAWフィルタだけでも得られないし、誘電体フィルタだけでも得られない。本発明の構成の、両者を組合わせた複合フィルタによってはじめて可能となるものである。
【０１３２】
なお、本実施の形態では、複合フィルタ１８は、２入力１出力型であるとして説明したが、これに限らない。Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６と並列に互いに異なった受信帯域を通過させる複数の受信用ＳＡＷフィルタをさらに設けても構わない。この場合、これら複数の受信用ＳＡＷフィルタへの信号の入力はスイッチ４により切り換えることによって行われ、これら複数の受信用ＳＡＷフィルタの出力はＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６の出力に接続されるものとする。そして、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５及びＡ帯受信用ＳＡＷフィルタ１６をも含めたこれらのＳＡＷフィルタは、互いに他のＳＡＷフィルタを通過して出力される信号を阻止可能であるものとする。このように多入力１出力型の複合フィルタであっても本実施の形態と同等の効果を得ることが出来る。
【０１３３】
さらに、本実施の形態では、誘電体フィルタ１４は、Ｄ帯２３の信号を通過させ、Ｄ帯２８の信号を減衰させる誘電体同軸フィルタであり、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、Ｄ帯２３の信号を通過させ、Ｄ帯２３以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタであるとして説明したが、これに限らない。 誘電体フィルタ１４は、Ｄ帯２３及びＣ帯２４の信号を通過させ、Ｄ帯２８の信号を減衰させる誘電体同軸フィルタであり、Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ１５は、Ｄ帯２３及びＣ帯２４の信号を通過させ、Ｄ帯２３及びＣ帯２４以外の信号を減衰させる弾性表面波フィルタであってもよい。ただし、Ｃ帯２４は、Ｃ帯２４を受信用、Ｃ帯２６を送信用に用いる通信方式で用いられる受信用の周波数帯である。そして、この通信方式は同時送受信は行わないものとする。
【０１３４】
さらに、本実施の形態では、１．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタと複合フィルタ１８とを一つの複合フィルタモジュール７０として構成したが、これに限らず、図６に示すように、積層構造を有する複合フィルタモジュール７５として構成することも出来る。
【０１３５】
すなわち、図６の複合フィルタモジュール７５は、誘電体積層ノッチフィルタ７６の上部にＳＡＷフィルタ７７がパッケージ実装またはベアチップ実装された構成を有している。このように、図５の複合フィルタモジュール７０の代わりに図６に示すような積層構造を有する複合フィルタモジュール７５を用いることも出来る。
【０１３６】
なお、本実施の形態の説明では誘電体フィルタとSAWフィルタを一体実装したモジュールの例について説明をしているが、本発明の構成はこれに限るものでなく、本発明が目的とする通過特性を実現できるものであれば全て含まれる。例えば、誘電体共振器部とSAWフィルタ部を別々に構成するような変形は、当然本発明の範疇である。
【０１３７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、小型な複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することが出来る。
【０１３８】
また、本発明は、通過帯域内では、低損失である複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することが出来る。
【０１３９】
また、本発明は、通過帯域外では高減衰である複合フィルタ、アンテナ共用器、通信装置を提供することが出来る。
【０１４０】
また、本発明は、大電力の信号が入力される場合であっても、減衰量が大きく、また、通過帯域近傍で急峻な減衰特性を有する複合フィルタを提供することが出来る。
【０１４１】
また、本発明は、通過帯域近傍で急峻に減衰し、かつ減衰量が大きい複合フィルタ、アンテナ共用器、及び通信装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における複合フィルタを用いた携帯電話端末の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における携帯電話端末及び従来の携帯電話端末が通信する際に使用する８００ＭＨｚ帯の周波数帯域を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態における複合フィルタの詳細な構成を示す図
【図４】（ａ）本発明の第１の実施の形態における１入力１出力型の複合フィルタの構成を示す図（ｂ）本発明の第１の実施の形態における１入力１出力型の複合フィルタの構成を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態における複合フィルタモジュールの構成を示す斜視図
【図６】本発明の第１の実施の形態における積層構造を有する複合フィルタモジュールの斜視図
【図７】従来の複合フィルタを用いた携帯電話端末の構成を示す図
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるＳＡＷフィルタ単体の通過特性を示す図
【図９】本発明の第１の実施の形態における誘電体ノッチフィルタ単体の通過特性を示す図
【図１０】本発明の第１の実施の形態における誘電体ノッチフィルタとＳＡＷフィルタとを縦続接続した複合フィルタの通過特性を示す図
【符号の説明】
１  送信回路部
２  受信回路部
３  ベースバンド部
４  スイッチ
５、６  アンテナ
７ａ、７ｂ  アップコンバータ
８ａ、８ｂ  フィルタ
９ａ、９ｂ  電力増幅器
１０  結合コンデンサ
１１  アイソレータ
１２  フィルタ
１３  方向性結合器
１４  誘電帯ノッチフィルタ
１５  Ｄ帯受信用ＳＡＷフィルタ
１６  Ａ帯受信用ＳＡＷフィルタ
１７  １．５ＧＨｚ帯用ＳＡＷフィルタ
１８  複合フィルタ
１９ａ、１９ｂ  低雑音アンプ
２０ａ、２０ｂ  フィルタ
２１ａ、２１ｂ  ミキサ
２２  フィルタ
８１ａ、８１ｂ  利得可変増幅器
【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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