(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第１端子および第２端子と、
前記第１端子と前記第２端子との間で並列に配置された第１フィルタおよび第２フィルタとを備え、
前記第１通過帯域は、前記第１フィルタの第２通過帯域の少なくとも一部および前記第２フィルタの第３通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第２通過帯域は、前記第１通過帯域よりも狭く、
前記第３通過帯域は、前記第１通過帯域よりも狭く、
前記第３通過帯域の中心周波数は、前記第２通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第１フィルタは、
複数の弾性波共振子と、
前記複数の弾性波共振子に含まれる第１弾性波共振子に並列に接続された第１容量素子とを含む、フィルタ装置。
【請求項２】
前記第１フィルタは、接地点と、前記第１端子から前記第１フィルタを経由して前記第２端子に至る経路との間に接続された並列腕回路を含み、
前記並列腕回路は、前記第１弾性波共振子および前記第１容量素子を有する、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記第１フィルタは、前記第１端子から前記第１フィルタを経由して前記第２端子に至る経路に配置された少なくとも１つの直列腕回路を含み、
前記少なくとも１つの直列腕回路は、前記第１弾性波共振子および前記第１容量素子を有する、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの直列腕回路は、第１直列腕回路と、第２直列腕回路とを含み、
前記第１直列腕回路は、前記第１弾性波共振子および前記第１容量素子を含み、
前記第２直列腕回路は、第２弾性波共振子と、前記第２弾性波共振子に並列に接続された第２容量素子とを含み、
前記少なくとも１つの直列腕回路は、前記第１端子から前記第１フィルタを経由して前記第２端子に至る経路において、前記第１直列腕回路および前記第２直列腕回路を両端として直列に配置されている、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記複数の弾性波共振子は、容量素子が並列に接続されていない第３弾性波共振子を含み、
弾性波共振子の反共振周波数と前記弾性波共振子の共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、
前記第１弾性波共振子の比帯域幅は、前記第３弾性波共振子の比帯域幅よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
単位面積当たりの静電容量値を容量密度と定義した場合、
前記第１容量素子の容量密度は、前記第１弾性波共振子の容量密度よりも大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記第１フィルタは、前記第１容量素子に直列に接続された第１スイッチをさらに含み、
前記第１弾性波共振子と、直列に接続された前記第１容量素子および前記第１スイッチとは、並列に接続されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記第２フィルタは、
弾性波フィルタと、
前記弾性波フィルタと前記第１端子との間の第１経路に配置された第１移相器と、
前記弾性波フィルタと前記第２端子との間の第２経路に配置された第２移相器とを含み、
前記第１移相器は、前記第１経路に配置された第１キャパシタと、前記第１経路と接地点との間に配置された第１インダクタとを含み、
前記第２移相器は、前記第２経路に配置された第２キャパシタと、前記第２経路と接地点との間に配置された第２インダクタとを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
第２スイッチ、第３スイッチ、第４スイッチ、および第５スイッチをさらに備え、
前記第２スイッチ、前記第１フィルタ、および前記第３スイッチは、前記第１端子および前記第２端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第４スイッチ、前記第２フィルタ、および前記第５スイッチは、前記第１端子および前記第２端子の間でこの順に直列に接続され、
直列に接続された前記第２スイッチ、前記第１フィルタ、および前記第３スイッチと、直列に接続された前記第４スイッチ、前記第２フィルタ、および前記第５スイッチとは、前記第１端子および前記第２端子の間で並列に接続されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
第３端子と、
第２スイッチおよび第３スイッチとをさらに備え、
前記第２フィルタおよび前記第２スイッチは、前記第１端子および前記第２端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第１フィルタと、直列に接続された前記第２フィルタおよび前記第２スイッチとは、前記第１端子および前記第２端子の間で並列に接続され、
前記第３スイッチは、前記第３端子と、前記第２フィルタおよび前記第２スイッチの接続点との間に接続され、
前記第２通過帯域と前記第３通過帯域とは、重なっていない、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
第３端子と、
第２スイッチおよび第３スイッチとをさらに備え、
前記第１フィルタおよび前記第２スイッチは、前記第１端子および前記第３端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第２フィルタと、直列に接続された前記第１フィルタおよび前記第２スイッチとは、前記第１端子および前記第３端子の間で並列に接続され、
前記第３スイッチは、前記第２端子と、前記第１フィルタおよび前記第２スイッチの接続点との間に接続され、
前記第２通過帯域と前記第３通過帯域とは、重なっていない、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、
前記フィルタ装置に電気的に接続された増幅回路とを備える、高周波フロントエンド回路。
【請求項１３】
アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路と、
前記アンテナ素子と前記ＲＦ信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項１２に記載の高周波フロントエンド回路とを備える、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置、高周波フロントエンド回路、および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通過帯域が異なる２つのフィルタを並列に接続することにより、通過帯域の広帯域化が実現されたフィルタ装置が知られている。たとえば、特開２００８−１６０６２９号公報（特許文献１）に開示されている無線受信回路においては、通過帯域が異なる２つの帯域通過フィルタが並列に接続され、通過帯域の広域化が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６０６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている無線受信回路のように、フィルタ装置の通過帯域が、第１フィルタと第２フィルタとを並列に接続することによって形成されているとする。第２フィルタの通過帯域の中心周波数は、第１フィルタの通過帯域の中心周波数よりも高い。すなわち、フィルタ装置の通過帯域のうち、中心周波数よりも低い周波数帯（低域側）は主に第１フィルタ（低域側フィルタ）によって形成され、当該中心周波数よりも高い周波数帯（高域側）は主に第２フィルタ（高域側フィルタ）によって形成されている。【０００５】
第１フィルタが弾性波フィルタを含む場合、第２フィルタの通過帯域の周波数は第１フィルタに含まれる弾性波共振子の反共振周波数よりも高くなり得る。その場合、この弾性波共振子のインピーダンスは第２フィルタの通過帯域の周波数において容量性となり、この弾性波共振子はキャパシタとして機能する。【０００６】
しかしながら、弾性波共振子の反共振周波数よりも高い周波数帯では、弾性波共振子の圧電基板内部に発生するバルク波による損失（バルク波損失）が発生する。そのため、キャパシタとして機能している弾性波共振子のＱ特性が悪化する。その結果、フィルタ装置の通過帯域の最も高い周波数（高域端）でのフィルタ装置の挿入損失が悪化する。【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的はフィルタ装置の通過帯域の高域端での挿入損失を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によるフィルタ装置は、第１通過帯域を有する。フィルタ装置は、第１端子および第２端子と、第１フィルタおよび第２フィルタとを備える。第１フィルタおよび第２フィルタは、第１端子と第２端子との間で並列に配置されている。第１通過帯域は、第１フィルタの第２通過帯域の少なくとも一部を含む。第１通過帯域は、第２フィルタの第３通過帯域の少なくとも一部を含む。第２通過帯域は、第１通過帯域よりも狭い。第３通過帯域は、第１通過帯域よりも狭い。第３通過帯域の中心周波数は、第２通過帯域の中心周波数よりも高い。第１フィルタは、複数の弾性波共振子と、第１容量素子とを含む。第１容量素子は、複数の弾性波共振子に含まれる第１弾性波共振子に並列に接続されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態によるフィルタ装置によれば、低域側フィルタの弾性波共振子に並列に接続されたキャパシタにより、フィルタ装置の通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図２】図１のフィルタ装置の通過帯域、および低域側フィルタ，高域側フィルタ各々の通過帯域の関係を示す図である。
【図３】図１のフィルタに含まれる弾性波共振子の（ａ）インピーダンスの絶対値の周波数特性を示すグラフ、および（ｂ）インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートを併せて示す図である。
【図４】図１の低域側フィルタの構成を具体的に示す回路構成図である。
【図５】実施の形態１に係る低域側フィルタ、高域側フィルタ、およびフィルタ装置の通過特性を併せて示す図である。
【図６】比較例に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図７】実施の形態１および比較例に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および並列腕回路の反射特性を併せて示す図である。
【図８】実施の形態１の変形例に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図９】実施の形態２に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図１０】実施の形態２に係る低域側フィルタ、高域側フィルタ、およびフィルタ装置の通過特性を併せて示す図である。
【図１１】実施の形態２および比較例に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および直列腕回路の反射特性を併せて示す図である。
【図１２】弾性波共振子のインピーダンス特性（点線）と、並列に接続された弾性波共振子およびキャパシタから構成される回路のインピーダンス特性（実線）を併せて示す図である。
【図１３】実施の形態に係る弾性波共振子の共振周波数と比帯域幅との関係を示す図表である。
【図１４】実施の形態２，３に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および直列腕回路の反射特性を併せて示す図である。
【図１５】図１４（ａ）の１．５３ＧＨｚ〜１．５６ＧＨｚの範囲の通過特性を拡大して示す図である。
【図１６】実施の形態４に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図１７】実施の形態３，４に係るフィルタ装置の通過特性および低域側フィルタの反射特性を併せて示す図である。
【図１８】図１７（ａ）の１．５３ＧＨｚ〜１．５６ＧＨｚの範囲の通過特性を拡大して示す図である。
【図１９】実施の形態４の変形例に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図２０】実施の形態５に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【図２１】図２０のフィルタ装置のモジュール構成の一例を示す図である。
【図２２】図２０のフィルタ装置の通過特性と、各スイッチの導通状態を示す表とを併せて示す図表である。
【図２３】実施の形態６に係る通信装置の構成図である。
【図２４】実施の形態６の変形例に係るフィルタ装置の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
【００１２】
図１は、実施の形態に係るフィルタ装置１の回路構成図である。図１に示されるように、フィルタ装置１は、フィルタＦＬＴ１（第１フィルタ）と、フィルタＦＬＴ２（第２フィルタ）と、入出力端子Ｔ１（第１端子），入出力端子Ｔ２（第２端子）とを備える。フィルタＦＬＴ１およびＦＬＴ２は、入出力端子Ｔ１とＴ２との間で並列に接続されている。具体的には、フィルタＦＬＴ１の一方端子は入出力端子Ｔ１に接続され、フィルタＦＬＴ１の他方端子は入出力端子Ｔ２に接続されている。また、フィルタＦＬＴ２の一方端子は入出力端子Ｔ１に接続され、フィルタＦＬＴ２の他方端子は入出力端子Ｔ２に接続されている。
【００１３】
フィルタＦＬＴ１は、複数の弾性波共振子を含む。フィルタＦＬＴ２は、弾性波共振子を含んでもよいし、ＬＣ共振回路を含んでもよい。弾性波共振子は、たとえば弾性表面波（ＳＡＷ：Surface  Acoustic  Wave）共振子、バルク弾性波（ＢＡＷ：Bulk  Acoustic  Wave）共振子、ＦＢＡＲ（Film  Bulk  Acoustic  Wave  Resonator）、あるいはＳＭ（Solidly  Mounted）共振子である。
【００１４】
図２は、図１のフィルタ装置１の通過帯域ＰＢ１（第１通過帯域）、およびフィルタＦＬＴ１，ＦＬＴ２それぞれの通過帯域ＰＢ２（第２通過帯域），通過帯域ＰＢ３（第３通過帯域）との関係を示す図である。図２において、周波数Ｃｆ１〜Ｃｆ３は、通過帯域ＰＢ１〜ＰＢ３それぞれの中心周波数である。なお、通過帯域とは、挿入損失が、挿入損失の最小値以上、当該最小値に３ｄＢを加算した値以下の範囲内に収まる任意の連続した周波数帯である。
【００１５】
図２に示されるように、通過帯域ＰＢ１は、通過帯域ＰＢ２の一部および通過帯域ＰＢ３の一部を含んでいる。通過帯域ＰＢ２は、通過帯域ＰＢ１よりも狭い。通過帯域ＰＢ３は、通過帯域ＰＢ１よりも狭い。通過帯域ＰＢ３の中心周波数Ｃｆ３は、通過帯域ＰＢ２の中心周波数Ｃｆ２よりも高い。通過帯域ＰＢ１のうち、中心周波数Ｃｆ１よりも低い周波数帯は主にフィルタＦＬＴ１によって形成され、中心周波数Ｃｆ１よりも高い周波数帯は主にフィルタＦＬＴ２によって形成されている。フィルタＦＬＴ１は通過帯域ＰＢ２を形成するフィルタであり、低域側フィルタと呼ぶ。フィルタＦＬＴ２は通過帯域ＰＢ３を形成するフィルタであり、高域側フィルタと呼ぶ。
【００１６】
通常、弾性波共振子を有する並列腕回路、および弾性波共振子を有する直列腕回路を用いてフィルタを構成した場合、当該フィルタを構成する弾性波共振子の反共振周波数よりも高い周波数帯では、弾性波共振子のインピーダンスが容量性となり、弾性波共振子はキャパシタとして機能する。ここで、反共振周波数より高い周波数帯において、弾性波共振子の反射係数が反共振周波数における反射係数よりも低下する。
【００１７】
図３は、図１のフィルタＦＬＴ１に含まれる弾性波共振子の（ａ）インピーダンスの絶対値の周波数特性を示すグラフおよび（ｂ）インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートを併せて示す図である。図３において周波数ｆｒ，ｆａは、それぞれ弾性波共振子の共振周波数および反共振周波数を示す。また、周波数Ｈｆ１は、反共振周波数ｆａより高く、当該弾性波共振子におけるストップバンドの高域端の周波数である。
【００１８】
図３（ａ）に示されるように、弾性波共振子のインピーダンスは、共振周波数ｆｒにおいて極小となり、反共振周波数ｆａにおいて極大となる。図３（ｂ）に示されるように、当該弾性波共振子のインピーダンスは、共振周波数ｆｒにおいて実部成分および虚部成分が非常に小さくなる点に位置し、反共振周波数ｆａにおいて実部成分または虚部成分が非常に大きくなる点に位置している。周波数が反共振周波数ｆａより高くなると、弾性波共振子のインピーダンスはスミスチャート上を時計回りに移動し、容量性のインピーダンスとなる。
【００１９】
ここで、上述したように、弾性波共振子のストップバンドの高域端である周波数Ｈｆ１より高い周波数において、弾性波共振子の反射係数が反共振周波数ｆａにおける反射係数よりも小さくなる。これは、弾性波共振子におけるバルク波が弾性波共振子の外部に漏洩することによって、反射損失が大きくなることにより、当該弾性波共振子のＱ特性が悪化する（漏洩損失）ためである。その結果、通過帯域ＰＢ１高域端でのフィルタ装置１の挿入損失が悪化する。
【００２０】
そこで、実施の形態では低域側フィルタに含まれる弾性波共振子に、キャパシタを並列に接続する。弾性波共振子の反共振周波数ｆａより高い周波数帯において、キャパシタのＱ特性は悪化しない。負荷される電力が弾性波共振子およびキャパシタに分散されるため、弾性波共振子におけるバルク波損失が減少し、並列に接続された弾性波共振子およびキャパシタを含む回路のＱ特性が向上する。その結果、実施の形態に係るフィルタ装置の通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【００２１】
実施の形態１〜４において、実施の形態に係るフィルタ装置の低域側フィルタの構成を具体的に説明する。以下では、並列腕回路を、第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ経路上の接続点とグランドとの間に配置された回路とする。また、直列腕回路を、第１入出力端子または第２入出力端子と、並列腕回路が接続される上記経路上の接続点との間に配置された回路、または、並列腕回路が接続される上記経路上の接続点と、他の並列腕回路が接続される上記経路上の他の接続点との間に配置された回路とする。直列腕回路および並列腕回路の各々は、１つの弾性波共振子、またはリアクタンス素子（たとえばインダクタあるいはキャパシタ）から形成される場合もある。直列腕回路および並列腕回路の各々は、直列または並列に分割された複数の弾性波共振子を含んでいてもよい。
【００２２】
［実施の形態１］
実施の形態１においては、並列腕回路に含まれる弾性波共振子にキャパシタが並列に接続されている場合について説明する。
【００２３】
図４は、図１のフィルタＦＬＴ１の構成を具体的に示す回路構成図である。図４に示されるように、フィルタＦＬＴ１は、直列腕共振子ｓ１，ｓ２と、並列腕共振子ｐ１（第１弾性波共振子）と、キャパシタＣｐ１（第１容量素子）とを含む。
【００２４】
直列腕共振子ｓ１とｓ２とは、入出力端子Ｔ１とＴ２との間で直列に接続されている。直列腕共振子ｓ１およびｓ２の各々は、直列腕回路を形成している。並列腕共振子ｐ１とキャパシタＣｐ１とは、接地点と、直列腕共振子ｓ１およびｓ２の接続点との間で並列に接続されている。並列腕共振子ｐ１とキャパシタＣｐ１とは、並列腕回路ｐｃ１を形成している。
【００２５】
以下の表１に、実施の形態１における直列腕共振子ｓ１，ｓ２、並列腕共振子ｐ１、および並列腕回路ｐｃ１各々の共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。キャパシタＣｐ１については静電容量のみを示す。なお、比帯域幅ＢＷＲとは、反共振周波数ｆａと共振周波数ｆｒとの差を共振周波数ｆｒで除した値をパーセント表示したものである。
【００２６】
【表１】
0006889423.tif 000002
【００２７】
図５は、実施の形態１に係る低域側フィルタＦＬＴ１、高域側フィルタＦＬＴ２、およびフィルタ装置１の通過特性を併せて示す図である。図５（ａ）は、低域側フィルタＦＬＴ１の通過特性（挿入損失および減衰量の周波数特性）を示す図である。図５（ｂ）は、高域側フィルタＦＬＴ２の通過特性を示す図である。図５（ｃ）は、図４のフィルタ装置１の通過特性を示す図である。なお、「フィルタの通過特性」とは、フィルタ単体の通過特性であり、フィルタを他の回路から切り離した場合における通過特性である。
【００２８】
図５（ａ）に示されるように、低域側フィルタＦＬＴ１は、フィルタ装置１の通過帯域ＰＢ１の低域側を形成し、通過帯域ＰＢ２を有する。図５（ｂ）に示されるように、高域側フィルタＦＬＴ２は、フィルタ装置１の通過帯域ＰＢ１の高域側を形成し、通過帯域ＰＢ３を有する。
【００２９】
図６は、比較例に係るフィルタ装置９００の回路構成図である。フィルタ装置９００の構成は、図４のフィルタ装置１のフィルタＦＬＴ１，ＦＬＴ２がフィルタＦＬＴ９１，ＦＬＴ９２にそれぞれ置き換えられた構成である。ＦＬＴ９１に含まれる直列腕共振子ｓ１ａ，ｓ２ａ、および並列腕共振子ｐ１ａは、図４の直列腕共振子ｓ１，ｓ２、および並列腕共振子ｐ１の比較対象としてそれぞれ対応する。フィルタ装置９００においては、並列腕共振子ｐ１ａにキャパシタが並列に接続されていない。フィルタ装置９００，フィルタＦＬＴ９１，ＦＬＴ９２は、通過帯域ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３を有するようにそれぞれ設計されている。以下の表２に、実施の形態１における直列腕共振子ｓ１ａ，ｓ２ａ、および並列腕共振子ｐ１ａ各々の、共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。
【００３０】
【表２】
0006889423.tif 000003
【００３１】
図７は、実施の形態１および比較例に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および並列腕回路の反射特性を併せて示す図である。図７（ａ）は、減衰量０〜５ｄＢの範囲における、フィルタ装置１の通過特性およびフィルタ装置９００の通過特性を併せて示す図である。図７（ｂ）は、図４のフィルタＦＬＴ１の反射特性（反射損失の周波数特性），図６のフィルタＦＬＴ９１の反射特性を併せて示す図である。図７（ｃ）は、図４のフィルタＦＬＴ１の並列腕回路ｐｃ１の反射特性、および図６のフィルタＦＬＴ９１の並列腕共振子ｐ１ａの反射特性を併せて示す図である。なお、「フィルタの反射特性」とは、フィルタ単体の反射特性であり、フィルタを他の回路から切り離した場合における反射特性である。また、「並列腕回路の反射特性」とは、並列腕回路単体の反射特性であり、並列腕回路を他の回路から切り離した場合における反射特性である。
【００３２】
図７（ａ）において、実線はフィルタ装置１の通過特性を示し、点線はフィルタ装置９００の通過特性を示している。図７（ｂ）において、実線はフィルタＦＬＴ１の反射特性を示し、点線はフィルタＦＬＴ９１の反射特性を示している。図７（ｃ）において、実線は並列腕回路ｐｃ１の反射特性を示し、点線は並列腕共振子ｐ１ａの反射特性を示す。
【００３３】
図７（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１の高域端において、フィルタ装置１の挿入損失は、フィルタ装置９００の挿入損失よりも小さい。図７（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１の高域端において、フィルタＦＬＴ１の反射損失は、フィルタＦＬＴ９１の反射損失よりも小さい。図７（ｃ）に示されるように、通過帯域ＰＢ１の高域端において、並列腕回路ｐｃ１の反射損失は、並列腕共振子ｐ１ａの反射損失よりも小さい。
【００３４】
通過帯域ＰＢ１の高域端において、並列腕回路ｐｃ１の反射特性が改善されることにより、フィルタＦＬＴ１の反射特性が改善される。その結果、フィルタ装置１の通過特性が改善される。
【００３５】
［実施の形態１の変形例］
実施の形態１に係るフィルタ装置の通過帯域は可変であってもよい。図８は、実施の形態１の変形例に係るフィルタ装置１Ａの回路構成図である。フィルタ装置１Ａの構成は、図４のフィルタ装置１の構成にスイッチＳＷ１〜ＳＷ４が加えられた構成である。それ以外の構成は同様であるため説明を繰り返さない。
【００３６】
図８に示されるように、スイッチＳＷ１（第２スイッチ）は、入出力端子Ｔ１とフィルタＦＬＴ１との間に接続されている。スイッチＳＷ２（第３スイッチ）は、入出力端子Ｔ２とフィルタＦＬＴ１との間に接続されている。スイッチＳＷ３（第４スイッチ）は、入出力端子Ｔ１とフィルタＦＬＴ２との間に接続されている。スイッチＳＷ４（第５スイッチ）は、入出力端子Ｔ２とフィルタＦＬＴ２との間に接続されている。スイッチＳＷ１およびＳＷ２の導通状態（オンまたはオフ）は同期している。スイッチＳＷ３およびＳＷ４の導通状態は同期している。
【００３７】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、たとえば不図示のＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ：Radio  Frequency  Integrated  Circuit）に含まれる制御回路からの制御信号に応じて、導通状態が切り替えられる。当該制御回路は、ＲＦＩＣとは別個に設けられてもよい。
【００３８】
スイッチＳＷ１およびＳＷ２の導通状態がオンであり、スイッチＳＷ３およびＳＷ４の導通状態がオフである場合、フィルタ装置１Ａの通過帯域はフィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ２となる。スイッチＳＷ１およびＳＷ２の導通状態がオフであり、スイッチＳＷ３およびＳＷ４の導通状態がオンである場合、フィルタ装置１Ａの通過帯域はフィルタＦＬＴ２の通過帯域ＰＢ３となる。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の導通状態がオンである場合、フィルタ装置１Ａの通過帯域はＰＢ１となる。
【００３９】
実施の形態１に係るフィルタ装置の通過帯域を可変とするために、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の全てが必要であるわけではない。たとえば、スイッチＳＷ１，ＳＷ２、あるいはスイッチＳＷ３，ＳＷ４の一方の組み合わせを備えることにより、フィルタ装置の通過帯域を可変とすることができる。
【００４０】
スイッチＳＷ１およびＳＷ２を備え、スイッチＳＷ３およびＳＷ４を備えない場合、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンのとき、フィルタ装置の通過帯域はＰＢ１となる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフのとき、フィルタ装置の通過帯域はフィルタＦＬＴ２の通過帯域ＰＢ３となる。
【００４１】
スイッチＳＷ１およびＳＷ２を備えず、スイッチＳＷ３およびＳＷ４を備える場合、スイッチＳＷ３，ＳＷ４がオンのとき、フィルタ装置の通過帯域はＰＢ１となる。スイッチＳＷ３，ＳＷ４がオフのとき、フィルタ装置の通過帯域はフィルタＦＬＴ１の通過帯域ＰＢ２となる。
【００４２】
以上、実施の形態１および変形例に係るフィルタ装置によれば、通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【００４３】
［実施の形態２］
実施の形態２においては、直列腕回路に含まれる弾性波共振子にキャパシタが並列に接続されている場合について説明する。
【００４４】
図９は、実施の形態２に係るフィルタ装置２の回路構成図である。フィルタ装置２の構成は、図４のフィルタＦＬＴ１，ＦＬＴ２が、フィルタＦＬＴ２１，ＦＬＴ２２に置き換えられた構成である。フィルタ装置２、フィルタＦＬＴ２１（第１フィルタ）、およびフィルタＦＬＴ２２（第２フィルタ）の通過帯域は、それぞれ通過帯域ＰＢ２１（第１通過帯域）、通過帯域ＰＢ２２（第２通過帯域）、通過帯域ＰＢ２３（第３通過帯域）である。フィルタＦＬＴ２２は、弾性波共振子を含んでもよいし、ＬＣ共振回路を含んでもよい。フィルタＦＬＴ２１は低域側フィルタであり、フィルタＦＬＴ２２は高域側フィルタである。
【００４５】
通過帯域ＰＢ２１は、通過帯域ＰＢ２２の一部および通過帯域ＰＢ２３の一部を含んでいる。通過帯域ＰＢ２２は、通過帯域ＰＢ２１よりも狭い。通過帯域ＰＢ２３は、通過帯域ＰＢ２１よりも狭い。通過帯域ＰＢ２３の中心周波数は、通過帯域ＰＢ２２の中心周波数よりも高い。
【００４６】
図９に示されるように、フィルタＦＬＴ２１は、図４のフィルタＦＬＴ１の構成からキャパシタＣｐ１が除かれているとともに、キャパシタＣｓ１（第１容量素子）が追加されている。キャパシタＣｓ１は、直列腕共振子ｓ１（第１弾性波共振子）に並列に接続されている。直列腕共振子ｓ１およびキャパシタＣｓ１は、直列腕回路ｓｃ１を形成している。
【００４７】
以下の表３に、実施の形態２における直列腕共振子ｓ１，ｓ２、並列腕共振子ｐ１、および直列腕回路ｓｃ１各々の共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。キャパシタＣｓ１については静電容量のみを示す。
【００４８】
【表３】
0006889423.tif 000004
【００４９】
以下では、フィルタ装置２、および図６に示されるフィルタ装置９００との比較を行なう。フィルタ装置９００の構成は、図９のフィルタ装置２からキャパシタＣｓ１が除かれた構成である。フィルタ装置９００、フィルタＦＬＴ９１、およびフィルタＦＬＴ９２は、通過帯域ＰＢ２１、ＰＢ２２、およびＰＢ２３をそれぞれ有するように設計されている。以下の表４に、実施の形態２における直列腕共振子ｓ１ａ，ｓ２ａ、および並列腕共振子ｐ１ａ各々の、共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。
【００５０】
【表４】
0006889423.tif 000005
【００５１】
図１０は、図９の低域側フィルタＦＬＴ２１、高域側フィルタＦＬＴ２２、およびフィルタ装置２の通過特性を併せて示す図である。図１０（ａ）は、低域側フィルタＦＬＴ２１の通過特性を示す図である。図１０（ｂ）は、高域側フィルタＦＬＴ２２の通過特性を示す図である。図１０（ｃ）は、図９のフィルタ装置２の通過特性を併せて示す図である。
【００５２】
図１０（ａ）に示されるように、低域側フィルタＦＬＴ２１は、フィルタ装置２の通過帯域ＰＢ２１の低域側を形成し、通過帯域ＰＢ２２を有する。図１０（ｂ）に示されるように、高域側フィルタＦＬＴ２２は、フィルタ装置２の通過帯域ＰＢ２１の高域側を形成し、通過帯域ＰＢ２３を有する。
【００５３】
図１１は、実施の形態２および比較例に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および直列腕回路の反射特性を併せて示す図である。図１１（ａ）は、図１０（ｃ）の減衰量０〜５ｄＢの範囲が拡大された図９のフィルタ装置２の通過特性、および図６のフィルタ装置９００の通過特性を示す図である。図１１（ｂ）は、図９のフィルタＦＬＴ２１の反射特性、および図６のフィルタＦＬＴ９１の反射特性を併せて示す図である。図１１（ｃ）は、図９の直列腕回路ｓｃ１の反射特性、および図６の直列腕共振子ｓ１ａの反射特性を併せて示す図である。図１１（ａ）において、実線は図９のフィルタ装置２の通過特性を示し、点線は図６のフィルタ装置９００の通過特性をしている。図１１（ｂ）において、実線はフィルタＦＬＴ２１の反射特性を示し、点線はフィルタＦＬＴ９１の反射特性を示している。図１１（ｃ）において、実線は直列腕回路ｓｃ１の反射特性を示し、直列腕共振子ｓ１ａの反射特性を示す。なお、「直列腕回路の反射特性」とは、直列腕回路単体の反射特性であり、直列腕回路を他の回路から切り離した場合における反射特性である。
【００５４】
図１１（ａ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、フィルタ装置２の挿入損失は、フィルタ装置９００の挿入損失よりも小さい。図１１（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、フィルタＦＬＴ２１の反射損失は、フィルタＦＬＴ９１の反射損失よりも小さい。図１１（ｃ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、直列腕回路ｓｃ１の反射損失は、直列腕共振子ｓ１ａの反射損失よりも小さい。
【００５５】
通過帯域ＰＢ２１の高域端において、直列腕回路ｓｃ１の反射特性が改善されることにより、フィルタＦＬＴ２１の反射特性が改善される。その結果、通過帯域ＰＢ２１の高域端におけるフィルタ装置２の通過特性が改善される。
【００５６】
以上、実施の形態２に係るフィルタ装置によれば、通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【００５７】
［実施の形態３］
実施の形態３においては、低域側フィルタにおいて所望の通過帯域を確保しながら、弾性波共振子に並列に接続する容量素子の容量を大きくして、通過帯域の高域端での挿入損失をさらに低減する構成について説明する。
【００５８】
図１２は、弾性波共振子のインピーダンス特性（点線）と、並列に接続された当該弾性波共振子およびキャパシタから構成される回路のインピーダンス特性（実線）を併せて示す図である。図１２に示されるように、並列に接続された弾性波共振子およびキャパシタから構成される回路の共振周波数は、弾性波共振子の共振周波数ｆｒとほとんど同じである。一方、当該回路の反共振周波数ｆａ１は、弾性波共振子の反共振周波数ｆａよりも小さい。当該キャパシタの容量が大きくなるほど、反共振周波数ｆａ１が小さくなり、反共振周波数ｆａ１とｆａとの差が大きくなる。当該回路の共振周波数と反共振周波数ｆａ１との差が小さくなると、当該回路を含むフィルタにおいて、所望の通過帯域を維持することが困難になり得る。
【００５９】
そこで、実施の形態３においては、低域側フィルタにおいて、キャパシタが並列に接続された弾性波共振子の比帯域幅を、キャパシタが並列に接続されていない弾性波共振子の比帯域幅よりも大きくする。これにより、低域側フィルタに含まれる弾性波共振子に並列に接続するキャパシタの容量に関して、所望の通過帯域を維持可能な容量の限度を大きくすることができる。そのため、当該キャパシタが並列に接続される弾性波共振子のバルク波損失をより低減することができる。その結果、実施の形態３に係るフィルタ装置の通過帯域の高域端での挿入損失をさらに低減することができる。
【００６０】
図１３は、一般的な弾性波共振子の共振周波数と比帯域幅（ＢＷＲ）との関係を示す図表である。弾性波共振子の共振周波数を変化させると比帯域幅ＢＷＲが変化する。複数の弾性波共振子を用いて一般的なフィルタ装置を構成する場合、複数の弾性波共振子の共振周波数の周波数差は、概ね１００ＭＨｚ以下である。図１３に示されるように、共振周波数を１００ＭＨｚ変化させると、比帯域幅は０．７％程度変化する。そこで、以下では、２つの比帯域幅の差が０．８％以上である場合に、当該２つの比帯域幅が異なるとする。２つの比帯域幅の差が０．８％未満である場合、当該２つの比帯域幅は等しいとする。
【００６１】
弾性波共振子がＳＡＷ共振子の場合、櫛歯電極と圧電性を有する基板との間に、絶縁体または誘電体で構成される第１調整膜を設け、その第１調整膜の膜厚を変えることで、弾性波共振子の比帯域幅を変えることができる。なお、第１調整膜が無い場合に比帯域幅が最も大きく、第１調整膜の膜厚が厚いほど比帯域幅が小さくなる。また、櫛歯電極を覆うように、絶縁体または誘電体で構成される第２調整膜が設けられ、第２調整膜の膜厚を変えることで、ＳＡＷ共振子の比帯域幅を変えることができる。なお、第２調整膜が無い場合に比帯域幅が最も大きく第２調整膜の膜厚が厚いほど比帯域幅が小さくなる。
【００６２】
弾性波共振子がＢＡＷ共振子の場合、対向する電極間の圧電体の材料を変更することで比帯域幅を変えることができる。
【００６３】
以下では、図１４および図１５を用いて、実施の形態３に係るフィルタ装置に関する周波数特性と、図９のフィルタ装置２に関する周波数特性との比較を行なう。実施の形態３に係るフィルタ装置の回路構成は図９のフィルタ装置２と同じである。比帯域幅について、図９のフィルタ装置２において、キャパシタＣｓ１が並列に接続されている直列腕共振子ｓ１の比帯域幅は、キャパシタが並列に接続されていない直列腕共振子ｓ２（第３弾性波共振子）の比帯域幅と等しい。実施の形態３に係るフィルタ装置においては、直列腕共振子ｓ１の比帯域幅は、直列腕共振子ｓ２の比帯域幅よりも大きい。実施の形態３におけるキャパシタＣｓ１の容量は、図９のキャパシタＣｓ１の容量よりも大きい。以下の表５に、実施の形態３における直列腕共振子ｓ１，ｓ２、並列腕共振子ｐ１、および直列腕回路ｓｃ１各々の共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。キャパシタＣｓ１については静電容量のみを示す。これら以外の構成は、実施の形態２と同様であるため、説明を繰り返さない。
【００６４】
【表５】
0006889423.tif 000006
【００６５】
図１４は、実施の形態２，３に係るフィルタ装置の通過特性、低域側フィルタの反射特性、および直列腕回路の反射特性を併せて示す図である。図１４（ａ）は、実施の形態３に係るフィルタ装置の通過特性（実線）および図９のフィルタ装置２の通過特性（点線）を示す。図１４（ｂ）は、実施の形態３に係る低域側フィルタの反射特性（実線）および図９のフィルタＦＬＴ２１の反射特性（点線）を示す。図１４（ｃ）は、実施の形態３における直列腕回路ｓｃ１の反射特性（実線）および図９の直列腕回路ｓｃ１の反射特性（点線）を併せて示す図である。図１５は、図１４（ａ）の１．５３ＧＨｚ〜１．５６ＧＨｚの範囲の通過特性を拡大して示す図である。
【００６６】
図１４（ｂ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、実施の形態３に係る低域側フィルタの反射損失は、フィルタＦＬＴ２１の反射損失よりも小さい。図１４（ｃ）に示されるように、実施の形態３における直列腕回路ｓｃ１の反射損失は、実施の形態２における直列腕回路ｓｃ１の反射損失よりも小さい。図１５に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、実施の形態３に係るフィルタ装置の挿入損失は、実施の形態２に係るフィルタ装置２の挿入損失よりも小さい。
【００６７】
実施の形態３の直列腕共振子ｓ１について、比帯域幅を実施の形態２の直列腕共振子ｓ１よりも大きくすると、共振周波数とバルク波損失が発生する周波数との周波数差を実施の形態２よりも大きくすることができる。ここで、実施の形態３の直列腕共振子ｓ１と実施の形態２の直列腕共振子ｓ１とでは、共振周波数が概ね同じである。このため、実施の形態３によれば、上記のように直列腕共振子ｓ１について共振周波数とバルク波損失が発生する周波数との周波数差を大きくすることにより、バルク波損失が発生する周波数を通過帯域ＰＢ２１の高域端から遠ざけることができる。そのため、実施の形態３に係るフィルタ装置の通過帯域ＰＢ２１内におけるバルク波損失の影響が実施の形態２に係るフィルタ装置２よりも小さくなる。
【００６８】
また、比帯域幅を大きくすると、弾性波共振子のインピーダンスを大きくする（弾性波共振子の静電容量値を小さくする）ことができるとともに、弾性波共振子に並列に接続されるキャパシタの静電容量値を大きくすることができる。並列に接続された弾性波共振子およびキャパシタに負荷される電力のうち、キャパシタが負担する電力の割合が大きくなるため、弾性波共振子に負荷される電力が低減される。
【００６９】
実施の形態３に係るフィルタ装置によれば、弾性波共振子におけるバルク波損失を実施の形態２に係るフィルタ装置よりも低減することができる。その結果、通過帯域の高域端での挿入損失を実施の形態２に係るフィルタ装置よりも低減することができる。
【００７０】
以上、実施の形態３に係るフィルタ装置によれば、通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【００７１】
［実施の形態４］
実施の形態に係るフィルタ装置の低域側フィルタにおいて、入出力端子に最も近い弾性波共振子を有する直列腕回路は、当該入出力端子から入力される電力を直接的かつ集中的に受ける。そのため、直列腕回路に含まれる弾性波共振子においてバルク波損失が大きくなり易い。そこで、実施の形態４においては、低域側フィルタにおいて、入出力端子に最も近い直列腕回路に含まれる弾性波共振子にキャパシタを並列に接続することにより、バルク波損失をより効果的に抑制する場合について説明する。
【００７２】
図１６は、実施の形態４に係るフィルタ装置４の回路構成図である。フィルタ装置４の構成は、実施の形態３において参照された図９のフィルタ装置２のフィルタＦＬＴ２１がフィルタＦＬＴ４１に置き換えられた構成である。フィルタＦＬＴ４１の構成は、図２のフィルタＦＬＴ２１の構成にキャパシタＣｓ２が加えられた構成である。これら以外の構成は、実施の形態３と同様であるため説明を繰り返さない。
【００７３】
図１６に示されるように、キャパシタＣｓ２（第２容量素子）は、直列腕共振子ｓ２（第２弾性波共振子）に並列に接続されている。直列腕共振子ｓ２およびキャパシタＣｓ２は、直列腕回路ｓｃ２（第２直列腕共振子）を形成している。直列腕共振子ｓ２の比帯域幅は、並列腕共振子ｐ１の比帯域幅よりも大きい。
【００７４】
直列腕回路ｓｃ１（第１直列腕共振子）および直列腕回路ｓｃ２は、入出力端子Ｔ１とＴ２との間で、各々を両端として直列に接続されている。直列腕回路ｓｃ１は、入出力端子Ｔ１に最も近い。直列腕回路ｓｃ２は、入出力端子Ｔ２に最も近い。以下の表６に、実施の形態４における直列腕共振子ｓ１，ｓ２、並列腕共振子ｐ１、直列腕回路ｓｃ１，ｓｃ２各々の共振周波数ｆｒ，反共振周波数ｆａ，比帯域幅ＢＷＲ，静電容量を示す。キャパシタＣｓ１，Ｃｓ２については静電容量のみを示す。
【００７５】
【表６】
0006889423.tif 000007
【００７６】
図１７は、実施の形態３，４に係るフィルタ装置の通過特性および低域側フィルタの反射特性を併せて示す図である。図１７（ａ）は、図１６のフィルタ装置４の通過特性（実線）および実施の形態３に係るフィルタ装置の通過特性（点線）を示す。図１７（ｂ）は、一方の入出力端子Ｔ１から信号が入力された場合の、図１６のフィルタＦＬＴ４１の反射特性（実線）および実施の形態３における低域側フィルタの反射特性（点線）を示す。図１７（ｃ）は、他方の入出力端子Ｔ２から信号が入力された場合の、図１６のフィルタＦＬＴ４１の反射特性（実線）および実施の形態３における低域側フィルタの反射特性（点線）を併せて示す図である。図１８は、図１７（ａ）の１．５３ＧＨｚ〜１．５６ＧＨｚの範囲の通過特性を拡大して示す図である。
【００７７】
図１７（ｂ）および図１７（ｃ）に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、フィルタＦＬＴ４１の反射損失は、実施の形態３に係る低域側フィルタの反射損失よりも小さい。図１８に示されるように、通過帯域ＰＢ２１の高域端において、フィルタ装置４の挿入損失は、実施の形態３に係るフィルタ装置の挿入損失よりも小さい。
【００７８】
通過帯域ＰＢ２１の高域端において、フィルタＦＬＴ４１の反射特性が実施の形態３よりも改善されることにより、フィルタ装置４の通過特性が実施の形態３よりも改善される。
【００７９】
［実施の形態４の変形例］
実施の形態４に係るフィルタ装置の低域側フィルタにおいては、一方の入出力端子から低域側フィルタを経由してもう一方の入出力端子に至る経路に複数の直列腕回路が直列に配置され、複数の直列腕回路の両端の直列腕回路に含まれる弾性波共振子にキャパシタが並列に接続されていればよい。
【００８０】
図１９は、実施の形態４の変形例に係るフィルタ装置４Ａの回路構成図である。フィルタ装置４Ａの構成は、図１６のフィルタ装置４のフィルタＦＬＴ４１がＦＬＴ４１Ａ（第１フィルタ）に置き換えられた構成である。フィルタＦＬＴ４１Ａの構成は、フィルタＦＬＴ４１の構成に直列腕共振子ｓ３および並列腕共振子ｐ２が追加された構成である。これら以外の構成は実施の形態４と同様であるため説明を繰り返さない。
【００８１】
図１９に示されるように、直列腕共振子ｓ３は、直列腕回路ｓｃ１とｓｃ２との間に接続されている。並列腕共振子ｐ２は、接地点と、直列腕共振子ｓ３および直列腕回路ｓｃ２の接続点との間に接続されている。直列腕回路ｓｃ１、直列腕共振子ｓ３、および直列腕回路ｓｃ２は、入出力端子Ｔ１とＴ２との間において、直列腕回路ｓｃ１およびｓｃ２を両端として直列に接続されている。
【００８２】
以上、実施の形態４および変形例に係るフィルタ装置によれば、通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【００８３】
［実施の形態５］
実施の形態５においては、低域側フィルタに含まれる弾性波共振子に並列に接続されたキャパシタにスイッチを直列に接続し、当該スイッチの導通状態を切り替えることによって、低域側フィルタの通過特性を変化させる場合について説明する。
【００８４】
図２０は、実施の形態５に係るフィルタ装置５の回路構成図である。図２０に示されるように、フィルタ装置５は、フィルタＦＬＴ５１（第１フィルタ），フィルタＦＬＴ５２（第２フィルタ），フィルタＦＬＴ５３と、スイッチ回路ＳＷＣ１（第２スイッチ），スイッチ回路ＳＷＣ２（第３スイッチ）と、共通端子Ｔ５１（第１端子）と、入出力端子Ｔ５２（第２端子）および入出力端子Ｔ５３（第３端子）とを備える。フィルタ装置５、フィルタＦＬＴ５１、およびフィルタＦＬＴ５２は、通過帯域ＰＢ５１（第１通過帯域）、通過帯域ＰＢ５２（第２通過帯域）、および通過帯域ＰＢ５３（第３通過帯域）をそれぞれ有する。フィルタＦＬＴ５１は低域側フィルタであり、フィルタＦＬＴ５２は高域側フィルタである。フィルタＦＬＴ５３は、通過帯域ＰＢ５３を有する。
【００８５】
通過帯域ＰＢ５１は、通過帯域ＰＢ５２の一部および通過帯域ＰＢ５３の一部を含んでいる。通過帯域ＰＢ５２は、通過帯域ＰＢ５１よりも狭い。通過帯域ＰＢ５３は、通過帯域ＰＢ５１よりも狭い。通過帯域ＰＢ５３の中心周波数は、通過帯域ＰＢ５２の中心周波数よりも高い。通過帯域ＰＢ５２とＰＢ５３とは重なっていない。
【００８６】
共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２の間で、フィルタＦＬＴ５２とスイッチ回路ＳＷＣ１とがこの順に直列に接続されている。共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２の間で、フィルタＦＬＴ５１と、直列に接続されたフィルタＦＬＴ５２およびスイッチ回路ＳＷＣ１とが並列に接続されている。入出力端子Ｔ５３と、フィルタＦＬＴ５２およびスイッチ回路ＳＷＣ１の接続点との間で、スイッチ回路ＳＷＣ２とフィルタＦＬＴ５３とがこの順に直列に接続されている。
【００８７】
スイッチ回路ＳＷＣ１は、スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ５Ｇを含む。スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２は、フィルタＦＬＴ５２と入出力端子Ｔ５２との間で直列に接続されている。スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２は、フィルタＦＬＴ５１と並列に接続されている。スイッチＳＷ５Ｇは、接地点と、スイッチＳＷ５１およびＳＷ５２の接続点との間に接続されている。スイッチＳＷ５１およびＳＷ５２の導通状態は同期している。スイッチＳＷ５１（ＳＷ５２）とスイッチＳＷ５Ｇとは、排他的に導通状態が切り替えられる。
【００８８】
スイッチ回路ＳＷＣ２は、スイッチＳＷ６，ＳＷ６Ｇを含む。フィルタＦＬＴ５２、スイッチＳＷ６、およびフィルタＦＬＴ５３とは、共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５３の間でこの順に直列に接続されている。スイッチＳＷ６Ｇは、接地点と、スイッチＳＷ６およびフィルタＦＬＴ５３の接続点との間に接続されている。スイッチＳＷ６とＳＷ６Ｇとは、排他的に導通状態が切り替えられる。
【００８９】
フィルタＦＬＴ５１は、直列腕共振子ｓ１１（第１弾性波共振子），直列腕共振子ｓ１２，直列腕共振子ｓ１３（第２弾性波共振子）と、並列腕共振子ｐ１１〜ｐ１４と、スイッチＳＷ９１（第１スイッチ），スイッチＳＷ９２（第１スイッチ），スイッチＳＷ９３（第１スイッチ）と、キャパシタＣｓ１１（第１容量素子），キャパシタＣｓ１２，キャパシタＣｓ１３（第２容量素子）とを含む。直列腕共振子ｓ１１〜ｓ１３は、共通端子Ｔ５１と入出力端子Ｔ５２との間で直列に接続されている。並列腕共振子ｐ１１は、接地点と、共通端子Ｔ５１および直列腕共振子ｓ１１の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１２は、接地点と、直列腕共振子ｓ１１およびｓ１２の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１３は、接地点と、直列腕共振子ｓ１２およびｓ１３の接続点との間に接続されている。並列腕共振子ｐ１４は、接地点と、直列腕共振子ｓ１３および入出力端子Ｔ５２の接続点との間に接続されている。
【００９０】
スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３は、キャパシタＣｓ１１〜Ｃｓ１３とそれぞれ直列に接続されている。スイッチＳＷ９１とキャパシタＣｓ１１は、直列腕共振子ｓ１１と並列に接続されている。スイッチＳＷ９２とキャパシタＣｓ１２は、直列腕共振子ｓ１２と並列に接続されている。スイッチＳＷ９３とキャパシタＣｓ１３は、直列腕共振子ｓ１３と並列に接続されている。フィルタＦＬＴ５１の通過特性は、スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３がオンの場合と、スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３がオフの場合とで異なる。
【００９１】
スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ５Ｇ、スイッチＳＷ６，ＳＷ６Ｇ、およびスイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３は、たとえば不図示のＲＦＩＣに含まれる制御回路からの制御信号に応じて、導通状態が切り替えられる。当該制御回路は、ＲＦＩＣとは別個に設けられてもよい。
【００９２】
フィルタＦＬＴ５２は、移相器ＰＳ２１（第１移相器），移相器ＰＳ２２（第２移相器）と、弾性波フィルタＡＳ１とを含む。弾性波フィルタＡＳ１は、直列腕共振子ｓ２１と、並列腕共振子ｐ２１，ｐ２２とを含む。移相器ＰＳ２１は、共通端子Ｔ５１と直列腕共振子ｓ２１との間に接続されている。移相器ＰＳ２２は、直列腕共振子ｓ２１とスイッチＳＷ６との間に接続されている。移相器ＰＳ２１，ＰＳ２２は、フィルタＦＬＴ５１の通過帯域ＰＢ５２におけるフィルタＦＬＴ５２のインピーダンスを増加させるように構成されている。
【００９３】
フィルタＦＬＴ５３は、直列腕共振子ｓ３１と、縦結合型共振器３２と、並列腕共振子ｐ３１とを含む。直列腕共振子ｓ３１と縦結合型共振器３２とは、スイッチＳＷ６と入出力端子Ｔ５３との間で直列に接続されている。並列腕共振子ｐ３１は、接地点と、縦結合型共振器３２および入出力端子Ｔ５３の接続点との間に接続されている。縦結合型共振器３２は、たとえば、２つの反射器の間において並置された複数のＩＤＴ（Interdigital  Transducer）電極から形成されている。縦結合型共振器３２は、反射器を有していなくてもよい。
【００９４】
図２１は、図２０のフィルタ装置５のモジュール構成の一例を示す図である。図２１に示されるように、配線基板５０に、パッケージ（チップ）５１〜５５、およびインダクタＬｐ２１，Ｌｐ２２が実装されている。
【００９５】
パッケージ５１〜５３は、共振子用のパッケージである。パッケージ５４，５５は、スイッチ用のパッケージである。パッケージ５１〜５５は、配線基板５０に実装されるための表面電極を底面に有する。当該表面電極は、図２１において丸印で示されている。なお、図２１においては、パッケージ構造を見易くするため、各パッケージに構成された回路素子および配線を模式的に示し、パッケージ５１〜５５の内部を透過させて、各パッケージの底面の表面電極を図示している。
【００９６】
配線基板５０は、共通端子Ｔ５１、入出力端子Ｔ５２およびＴ５３のそれぞれを構成する外部接続電極を有する。この外部接続電極は、例えば、配線基板５０をマザー基板等に実装するための表面電極、あるいは配線基板５０と他の電子部品とを接続するコネクタである。
【００９７】
パッケージ５１には、直列腕共振子ｓ１１〜ｓ１３および並列腕共振子ｐ１１〜ｐ１４が実装されている。パッケージ５５には、スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３と、キャパシタＣｓ１１〜Ｃｓ１３とが実装されている。パッケージ５１，５５は、フィルタＦＬＴ５１を形成している。
【００９８】
パッケージ５２には、直列腕共振子ｓ２１、並列腕共振子ｐ２１，ｐ２２、およびキャパシタＣｓ２１，Ｃｓ２２が実装されている。インダクタＬｐ２１とキャパシタＣｓ２１は、移相器ＰＳ２１を形成している。インダクタＬｐ２２とキャパシタＣｓ２２は、移相器ＰＳ２２を形成している。パッケージ５２、およびインダクタＬｐ２１，Ｌｐ２２は、フィルタＦＬＴ５２を形成している。
【００９９】
パッケージ５３には、直列腕共振子ｓ３１、並列腕共振子ｐ３１、および縦結合型共振器３２が実装されている。パッケージ５３は、フィルタＦＬＴ５３を形成している。パッケージ５４には、スイッチＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ５Ｇ、ＳＷ６、およびＳＷ６Ｇが形成されている。
【０１００】
スイッチＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ５Ｇ、ＳＷ６、ＳＷ６Ｇ、スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３、キャパシタＣｓ１１〜Ｃｓ１３、Ｃｓ２１、およびＣｓ２２は、上記と異なる構成でモジュール化されていてもかまわない。たとえば、キャパシタＣｓ１１〜Ｃｓ１３は、スイッチ用のパッケージではなく、共振子用のパッケージに実装されてもよいし、配線基板５０の内部に実装されてもよい。
【０１０１】
図２２は、図２０のフィルタ装置の通過特性と、スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ５Ｇ、ＳＷ６，ＳＷ６Ｇ，ＳＷ９１〜ＳＷ９３の各導通状態を示す表とを併せて示す図表である。
【０１０２】
図２０および図２２を参照しながら、図２２（ａ）は、スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ６Ｇがオンであり、スイッチＳＷ５Ｇ，ＳＷ６，ＳＷ９１〜ＳＷ９３がオフである場合の、共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２間の通過特性を示す図である。図２２（ａ）に示されるスイッチの導通状態における共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２間の通過帯域は、フィルタＦＬＴ５１およびＦＬＴ５２によって形成された通過帯域ＰＢ５１となる。なお、この場合、入出力端子Ｔ５３には高周波信号は入出力されない。
【０１０３】
図２２（ｂ）は、スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ６Ｇ，ＳＷ９１〜ＳＷ９３がオフであり、スイッチＳＷ５Ｇ，スイッチＳＷ６がオンである場合の共通端子Ｔ５１およびＴ５２間の通過特性ＩＬ５１、およびスイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ６Ｇがオフであり、スイッチＳＷ５Ｇ，スイッチＳＷ６，ＳＷ９１〜ＳＷ９３がオンである場合の共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２間の通過特性ＩＬ５２を併せて示す図である。図２２（ｂ）に示されるスイッチの導通状態における共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５２間の通過帯域は、フィルタＦＬＴ５１によって形成された通過帯域ＰＢ５２となる。
【０１０４】
図２２（ｃ）は、スイッチＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ６Ｇ，ＳＷ９１〜ＳＷ９３がオフであり、スイッチＳＷ５Ｇ，ＳＷ６がオンである場合の共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５３間の通過特性を示す図である。図２２（ｃ）に示されるスイッチの導通状態における共通端子Ｔ５１および入出力端子Ｔ５３間の通過帯域は、フィルタＦＬＴ５２によって形成された通過帯域ＰＢ５３となる。なお、ＳＷ９１〜ＳＷ９３がオンの場合であっても同様の通過特性となる。
【０１０５】
図２２（ｂ）を参照しながら、通過帯域ＰＢ５２における通過特性ＩＬ５１とＩＬ５２とはほぼ同様に変化している。通過帯域ＰＢ５２より大きい周波数においては、通過特性ＩＬ５２の方が通過特性ＩＬ５１より低い周波数で減衰極が生じる。その結果、通過帯域ＰＢ５２と通過帯域ＰＢ５３との間の周波数帯における通過特性ＩＬ５２の増加の態様は通過特性ＩＬ５１の増加の態様よりも急峻である。通過帯域ＰＢ５３においては、通過特性ＩＬ５１とＩＬ５２とは異なる態様で変化している。フィルタ装置５によれば、スイッチＳＷ９１〜ＳＷ９３の導通状態を切り替えられることにより、フィルタＦＬＴ５１の通過特性を変化させることができる。
【０１０６】
フィルタ装置５によれば、図２２（ａ）に示されるスイッチの導通状態において、通過帯域ＰＢ５１の高域端の挿入損失を低減することができる。また、フィルタ装置５によれば、通過帯域ＰＢ５１のバンドパスフィルタ構成（図２２（ａ）のスイッチの導通状態）と、通過帯域ＰＢ５２および通過帯域ＰＢ５３を有するマルチプレクサ構成（図２２（ｂ）および図２２（ｃ）に示されるスイッチの導通状態）とを切り替えることができる。
【０１０７】
以上、実施の形態５に係るフィルタ装置によれば、通過帯域の高域端での挿入損失を低減することができる。
【０１０８】
［実施の形態６］
実施の形態６においては、実施の形態１〜５おいて説明したフィルタ装置を用いて実現可能な高周波フロントエンド回路および通信装置について説明する。
【０１０９】
図２３は、実施の形態６に係る通信装置１０００の構成図である。図２３に示されるように、通信装置１０００は、高周波フロントエンド回路３００と、ＲＦＩＣ４００と、ＢＢＩＣ（Baseband  Integrated  Circuit）５００と、アンテナ素子２００とを備える。
【０１１０】
高周波フロントエンド回路３００は、フィルタ装置６と、スイッチ回路ＳＷＣ６と、デュプレクサ６７と、送信増幅回路６０Ｔおよび６２Ｔと、受信増幅回路６０Ｒおよび６２Ｒとを含む。
【０１１１】
スイッチ回路ＳＷＣ６は、アンテナ素子２００、フィルタ装置６、およびデュプレクサ６７に接続されている。スイッチ回路ＳＷＣ６は、アンテナ素子２００とフィルタ装置６との接続、および、アンテナ素子２００とデュプレクサ６７との接続を切り替える。
【０１１２】
フィルタ装置６は、フィルタＦＬＴ６１（第１フィルタ），フィルタＦＬＴ６２（第２フィルタ）と、共通端子Ｔ６１（第１端子）と、入出力端子Ｔ６２（第２端子），入出力端子Ｔ６３（第３端子）と、スイッチＳＷ６１（第２スイッチ），スイッチＳＷ６２（第３スイッチ）とを含む。フィルタ装置６、フィルタＦＬＴ６１、およびフィルタＦＬＴ６２の通過帯域は、それぞれ通過帯域ＰＢ６１（第１通過帯域），通過帯域ＰＢ６２（第２通過帯域），通過帯域ＰＢ６３（第３通過帯域）である。フィルタＦＬＴ６１は低域側フィルタであり、フィルタＦＬＴ６２は高域側フィルタである。
【０１１３】
通過帯域ＰＢ６１は、通過帯域ＰＢ６２の一部および通過帯域ＰＢ６３の一部を含んでいる。通過帯域ＰＢ６２は、通過帯域ＰＢ６１よりも狭い。通過帯域ＰＢ６３は、通過帯域ＰＢ６１よりも狭い。通過帯域ＰＢ６３の中心周波数は、通過帯域ＰＢ６２の中心周波数よりも高い。通過帯域ＰＢ６２とＰＢ６３とは重なっていない。
【０１１４】
共通端子Ｔ６１および入出力端子Ｔ６２の間で、フィルタＦＬＴ６２とスイッチＳＷ６１とがこの順に直列に接続されている。共通端子Ｔ６１および入出力端子Ｔ６２の間で、フィルタＦＬＴ６１と、直列に接続されたフィルタＦＬＴ６２およびスイッチＳＷ６１とが並列に接続されている。スイッチＳＷ６２は、入出力端子Ｔ６３と、フィルタＦＬＴ６２およびスイッチＳＷ６１の接続点との間に接続されている。
【０１１５】
フィルタ装置６は、実施の形態１〜４に係るフィルタ装置にスイッチＳＷ６１，ＳＷ６２、および入出力端子Ｔ６３を追加することによって実現可能である。また、フィルタ装置６は、実施の形態５に係るフィルタ装置によっても実現可能である。
【０１１６】
共通端子Ｔ６１は、スイッチ回路ＳＷＣ６に接続されている。入出力端子Ｔ６２は、受信増幅回路６０Ｒに接続されている。入出力端子Ｔ６３は、送信増幅回路６０Ｔに接続されている。
【０１１７】
送信増幅回路６０Ｔは、所定の周波数帯域の高周波信号を電力増幅するパワーアンプである。受信増幅回路６０Ｒは、所定の周波数帯域の高周波信号を電力増幅するローノイズアンプである。
【０１１８】
デュプレクサ６７は、送信端子および受信端子を有する。デュプレクサ６７は通過帯域ＰＢ６１〜ＰＢ６３とは異なる周波数帯域を送信帯域および受信帯域とする。
【０１１９】
送信増幅回路６２Ｔは、デュプレクサ６７の送信端子に接続されている。送信増幅回路６２Ｔは、所定の周波数帯域の高周波送信信号を電力増幅するパワーアンプである。受信増幅回路６２Ｒは、デュプレクサ６７の受信端子に接続されている。受信増幅回路６２Ｒは、所定の周波数帯域の高周波信号を電力増幅するローノイズアンプである。
【０１２０】
ＲＦＩＣ４００は、アンテナ素子２００で送信および受信される高周波信号を処理する。具体的には、ＲＦＩＣ４００は、アンテナ素子２００から受信側信号経路を介して入力された高周波信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、ＢＢＩＣ５００へ出力する。ＲＦＩＣ４００は、ＢＢＩＣ５００から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理して出力する。
【０１２１】
また、ＲＦＩＣ４００は、導通状態を切り替える制御信号をスイッチ回路ＳＷＣ６，スイッチＳＷ６１，ＳＷ６２の各々に出力する。当該制御信号は、ＲＦＩＣとは別個に設けられた制御回路から出力されてもよい。
【０１２２】
［実施の形態６の変形例］
フィルタ装置６においては、第３スイッチが、第３入出力端子と、第２フィルタおよび第２スイッチの接続点との間に接続されている場合について説明した。実施の形態６に係るフィルタ装置は、図２４に示される実施の形態６の変形例に係るフィルタ装置６Ａのように、スイッチＳＷ６２（第３スイッチ）が、入出力端子Ｔ６２（第２端子）と、低域側フィルタＦＬＴ６１（第１フィルタ）およびスイッチＳＷ６１（第２スイッチ）の接続点との間に接続されていてもよい。
【０１２３】
以上、実施の形態６および変形例に係る通信装置によれば、高域端における挿入損失が低減されたフィルタ装置により、通信品質を向上させることができる。
【０１２４】
［弾性波共振子の容量密度および容量素子の容量密度の関係について］
以下では、実施の形態１〜６の低域側フィルタにおいて、容量素子が並列に接続される弾性波共振子の容量密度と、当該容量素子の容量密度の関係について補足的に説明する。なお、容量密度とは、単位面積当たりの静電容量である。
【０１２５】
容量素子は、たとえば誘電体の表面に櫛歯状の電極を形成することによって構成することができる。あるいは、誘電体を介して対向するよう２つの電極を形成することによっても構成することができる。また、この場合において、誘電体の誘電率を弾性波共振子の誘電率より大きくすること、または、対向する電極の間隔を小さくすることにより、容量素子の単位面積当たりの静電容量が大きくなる。その結果、フィルタ装置を小型にすることができる。
【０１２６】
上記誘電体に圧電性を有する材料を用いた場合、当該容量素子においてもバルク波が発生する。そのため、当該容量素子が並列に接続される弾性波共振子においてバルク波が発生する周波数において当該容量素子にバルク波が発生しないように、容量素子の容量密度を弾性波共振子の容量密度よりも大きくして、容量素子の自己共振周波数を弾性波共振子の反共振周波数よりも高くする必要がある。
【０１２７】
たとえば、弾性波共振子にＳＡＷ共振子を用いた場合、弾性波共振子が、圧電性を有する基板上に形成された複数の電極指からなるＩＤＴ電極を有するとする。当該弾性波共振子に並列に接続される容量素子が、当該基板上に形成された複数の電極指からなる櫛歯容量電極を有するとする。当該容量素子のインピーダンスが極大となる周波数は、実施の形態に係るフィルタ装置の第１通過帯域より高い周波数帯となるように設計される。このような場合、櫛歯容量電極における複数の電極指の繰返しピッチ（電極指ピッチ）をＩＤＴ電極の電極指ピッチより小さくすることにより、容量素子の容量密度を弾性波共振子の容量密度よりも大きくすることができる。
【０１２８】
櫛歯容量電極における電極指の膜厚を、ＩＤＴ電極の電極指の膜厚より小さくすることにより、櫛歯容量電極における電極指のピッチをさらに小さくできるため、容量素子の容量密度をさらに大きくすることができる。また、櫛歯容量電極における複数の電極指のピッチに対する複数の電極指の占有率(電極指デューティ比）を、ＩＤＴ電極の電極指デューティ比より大きくすることにより、容量素子の容量密度をさらに大きくすることができる。
【０１２９】
たとえば、弾性波共振子にＢＡＷ共振子を用いた場合、弾性波共振子が、第１電極と、圧電体を介して第１電極に対向する第２電極とを有するとする。容量素子が、第３電極と、誘電体を介して第３電極に対向する第４電極とを有するとする。このような場合、容量素子の誘電体の膜厚を弾性波共振子の圧電体の膜厚よりも小さくすることにより、容量素子の容量密度を弾性波共振子の容量密度よりも大きくすることができる。あるいは、容量素子の誘電体の誘電率を弾性波共振子の圧電体の誘電率よりも大きくすることにより、容量素子の容量密度を弾性波共振子の容量密度よりも大きくすることができる。
【０１３０】
今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３１】
１，１Ａ，２，４，４Ａ，５，６，６Ａ，９００  フィルタ装置、３２  縦結合型共振器、５０  配線基板、５１〜５５  パッケージ、６０Ｒ，６２Ｒ  受信増幅回路、６０Ｔ，６２Ｔ  送信増幅回路、６７  デュプレクサ、２００  アンテナ素子、３００  高周波フロントエンド回路、１０００  通信装置、ＡＳ１  弾性波フィルタ、Ｃｐ１，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ１１，Ｃｓ１２，Ｃｓ１３，Ｃｓ２１，Ｃｓ２２  キャパシタ、ＦＬＴ１，ＦＬＴ２，ＦＬＴ２１，ＦＬＴ２２，ＦＬＴ４１，ＦＬＴ４１Ａ，ＦＬＴ５１〜ＦＬＴ５３，ＦＬＴ６１，ＦＬＴ６２，ＦＬＴ９１，ＦＬＴ９２  フィルタ、Ｌｐ２１，Ｌｐ２２  インダクタ、ＰＳ２１，ＰＳ２２  移相器、ＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ５Ｇ，ＳＷ６，ＳＷ６Ｇ，ＳＷ５１，ＳＷ５２，ＳＷ６１，ＳＷ６２，ＳＷ９１〜ＳＷ９３  スイッチ、ＳＷＣ１，ＳＷＣ２，ＳＷＣ６  スイッチ回路、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ５２，Ｔ５３，Ｔ６２，Ｔ６３  入出力端子、Ｔ５１，Ｔ６１  共通端子、ｐ１ａ，ｐ１，ｐ２，ｐ１１〜ｐ１４，ｐ２１，ｐ２２，ｐ３１  並列腕共振子、ｐｃ１  並列腕回路、ｓ１ａ，ｓ１〜ｓ３，ｓ２ａ，ｓ１１〜ｓ１３，ｓ２１，ｓ３１  直列腕共振子、ｓｃ１，ｓｃ２  直列腕回路。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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