特許 5768951 フィルタ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5768951

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/72 20060101AFI20150806BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/72

   H03H9/25 A

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-517508(P2015-517508)

(86)(22)【出願日】2014年12月9日

(86)【国際出願番号】JP2014082564

【審査請求日】2015年4月3日

(31)【優先権主張番号】特願2014-822(P2014-822)

(32)【優先日】2014年1月7日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001232

【氏名又は名称】特許業務法人 宮▲崎▼・目次特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥田 哲朗

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０９２８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／１０４２５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１６０２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ９／００−９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端子及び第２の端子を有し、第１の通過帯域を有する第１のフィルタと、
第３及び第４の端子を有し、前記第１のフィルタの第１の通過帯域と異なる第２の通過帯域を有する第２のフィルタと、
第５の端子と、前記第５の端子に接続されている共通接続点とを有し、前記共通接続点が前記第１及び第２の端子の一方と、前記第３及び第４の端子の一方とに接続されている、フィルタ接続導体線路とを備え、
前記フィルタ接続導体線路は、前記共通接続点と前記第１のフィルタとに接続される第１の導体線路部分と、前記共通接続点と前記第２のフィルタとに接続される第２の導体線路部分とを含み、
該第１の導体線路部分は、単一の導体線路の場合に比べて電気長が短くなるように、複数の導体線路が互いに並列に接続されている並列接続部分を含んでいる、フィルタ装置。

【請求項2】

前記並列接続部分と前記第１のフィルタとに接続されている共振子をさらに備える、請求項１に記載のフィルタ装置。

【請求項3】

前記並列接続部分が、機能素子を有していない、請求項１または２に記載のフィルタ装置。

【請求項4】

前記フィルタ接続導体線路において、前記共通接続点と前記第２のフィルタとに接続される第２の導体線路部分の長さが、前記第１の導体線路部分の長さと異なっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。

【請求項5】

前記並列接続部分の一端から他端に向かう前記複数の導体線路の各導体線路において、前記複数の導体線路のうちの少なくとも１本の前記導体線路の長さが、他の前記導体線路の長さと異なっている、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】

基板をさらに備え、前記基板上に前記第１のフィルタ及び第２のフィルタが設けられている、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】

前記並列接続部分の複数本の導体線路が、所定の平面内において互いに並んで設けられている、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】

前記並列接続部分の複数本の導体線路が、異なる高さに位置する複数の平面に分配されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばデュプレクサなどに用いられるフィルタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、通過帯域が異なる複数のフィルタを備えたフィルタ装置が種々提案されている。下記の特許文献１には、携帯電話機用のデュプレクサが開示されている。特許文献１に記載のデュプレクサでは、基板上に、送信フィルタチップと、受信フィルタチップとが実装されている。基板上に設けられたアンテナ端子に、送信フィルタ及び受信フィルタが導体線路により接続されている。また、アンテナ端子と受信フィルタとの間のフィルタ接続導体線路部分には、１つのＩＤＴ電極に１つの入力端子と１つの出力端子とを有する弾性表面波共振子が接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＷＯ２００７／１４５０４９ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のような従来のデュプレクサでは、送信フィルタと受信フィルタとの間のアイソレーション特性が十分でないという問題があった。アイソレーションを改善するには、送信フィルタチップと受信フィルタチップとの距離を大きく離して配置すればよい。しかしながら、その場合には、アンテナ端子に接続されている共通接続点と、送信フィルタとの間の配線距離が長くなり、または共通接続点と受信フィルタとの間の配線距離が長くなることによって、高周波電気回路における配線による電気長が長くなる。従って、送信フィルタと受信フィルタとの間の最適なインピーダンス整合から外れる。このようなインピーダンス不整合によって、挿入損失が増加するという問題がある。

【0005】

上記インピーダンス不整合を修正するには、送信フィルタや受信フィルタ内の共振子のインピーダンスを高めることも考えられる。しかしながら、この場合においても、挿入損失が増加する。

【0006】

本発明の目的は、複数の帯域通過型フィルタを備えたフィルタ装置であって、アイソレーション特性が高く、しかも挿入損失の増加が生じ難い、フィルタ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を有し、第１の通過帯域を有する第１のフィルタと、第３及び第４の端子を有し、上記第１のフィルタの第１の通過帯域と異なる第２の通過帯域を有する第２のフィルタと、第５の端子と、上記第５の端子に接続されている共通接続点とを有し、前記共通接続点が上記第１及び第２の端子の一方と、上記第３及び第４の端子の一方とに接続されている、フィルタ接続導体線路とを備え、上記フィルタ接続導体線路は、上記共通接続点と上記第１のフィルタとに接続される第１の導体線路部分と、上記共通接続点と上記第２のフィルタとに接続される第２の導体線路部分とを含み、該第１の導体線路部分は、単一の導体線路の場合に比べて電気長が短くなるように、複数の導体線路が互いに並列に接続されている並列接続部分を含んでいる。

【0008】

本発明に係るフィルタ装置のある特定の局面では、上記並列接続部分と上記第１のフィルタとに接続されている共振子がさらに備えられている。

【0009】

本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、上記並列接続部分が、機能素子を有していない。

【0010】

本発明に係るフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、上記フィルタ接続導体線路において、上記共通接続点と上記第２のフィルタとに接続される第２の導体線路部分の長さが、上記第１の導体線路部分の長さと異なっている。

【0011】

本発明に係るフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、上記並列接続部分の一端から他端に向かう上記複数の導体線路の各導体線路において、上記複数の導体線路のうちの少なくとも１本の導体線路の長さが、他の導体線路の長さと異なっている。

【0012】

本発明に係るフィルタ装置の別の特定の局面では、基板がさらに備えられており、上記基板上に上記第１のフィルタ及び第２のフィルタが設けられている。

【0013】

本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、上記並列接続部分の複数本の導体線路が、所定の平面内において互いに並んで設けられている。

【0014】

本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、上記並列接続部分の複数本の導体線路が、異なる高さに位置する平面に設けられている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上記並列接続部分がフィルタ接続導体線路に設けられているため、アイソレーション特性に優れ、しかも挿入損失の増加が生じ難い、フィルタ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態のフィルタ装置の物理的な構造を示す略図的平面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。

【図3】図３は、第１の実施形態のフィルタ装置の回路を示す概略構成図である。

【図4】図４は、第１の実施形態における第２のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。

【図5】図５は、第１の実施形態における第１のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。

【図6】図６は、第１の実施形態の実験例において、フィルタチップ間の間隔を変化させた場合のアイソレーション特性の変化を示す図である。

【図7】図７は、共通接続点と第１のフィルタとの間隔を変化させた場合の第２のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。

【図8】図８は、共通接続点と第１のフィルタとの間隔を変化させた場合の第１のフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。

【図9】図９は、第１の実施形態のフィルタ装置における第２のフィルタのインピーダンス特性を示すインピーダンススミスチャートである。

【図10】図１０は、第１の実施形態のフィルタ装置における第１のフィルタのインピーダンス特性を示すインピーダンススミスチャートである。

【図11】図１１は、第１のフィルタと第２のフィルタとを共通接続した場合の共通接続点における第１のフィルタの通過帯域すなわち送信帯域におけるインピーダンススミスチャートを示す図である。

【図12】図１２は、本発明の第２の実施形態のフィルタ装置に係る概略構成図である。

【図13】図１３は、本発明の第３の実施形態で用いられる並列接続部分を示す概略構成図である。

【図14】図１４は、本発明の並列接続部分の変形例を示す斜視図である。

【図15】図１５は、本発明における並列接続部分の他の変形例を示す略図的斜視図である。

【図16】図１６は、第１のフィルタに直列に共振子が接続されている回路を示す略図的回路図である。

【図17】図１７は、図１６に示す回路によるインピーダンス調整作用を説明するためのインピーダンススミスチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

【0018】

図２は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。フィルタ装置１はアンテナに接続される共通接続点２を有する。共通接続点２とグラウンド電位との間にはインダクタＬ１が接続されている。

【0019】

共通接続点２と、受信端子４ａ，４ｂとの間に第１のフィルタ５が接続されている。

【0020】

本実施形態では、フィルタ装置１はデュプレクサであり、第１のフィルタ５は、受信フィルタである。他方、共通接続点２と送信端子６との間に第２のフィルタ７が接続されている。第２のフィルタ７は送信フィルタである。

【0021】

第１のフィルタ５の共通接続点２側の端子４ｃが、本発明における第１の端子であり、受信端子４ａ，４ｂが第２の端子となる。また、第２のフィルタ７においては、共通接続点２側の端子８が第３の端子であり、送信端子６が第４の端子となる。共通接続点２は、第５の端子Ｔに接続されている。第５の端子Ｔは、アンテナに接続される。

【0022】

第１の端子を構成する端子４ｃと、第３の端子を構成する端子８とが、共通接続点２に電気的に接続されている。フィルタ接続導体線路９は、上記第５の端子Ｔと、共通接続点２と第１の端子４ｃとを接続している第１の導体線路部分９ａと、共通接続点２と第３の端子８とを接続している第２の導体線路部分９ｂとを有する。

【0023】

従って、第１の導体線路部分９ａが、共通接続点２と第１のフィルタ５とを接続している。また、第２の導体線路部分９ｂが、共通接続点２と第２のフィルタ７とを接続している。

【0024】

本実施形態の特徴は、上記フィルタ接続導体線路９において、第１の導体線路部分９ａに、並列接続部分１０が設けられていることにある。並列接続部分１０は、互いに通信信号を通す複数の導体線路１０ａ，１０ｂが並列に接続されている部分である。この並列接続部分１０は、同じ長さの単一の導体線路の場合に比べて、電気長が短くなる導体線路部分となる。従って、並列接続部分１０の長さを物理的に長くしたとしても、電気的には短い、導体線路部分を構成することができる。

【0025】

よって、並列接続部分１０の長さを長くすることにより、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７との間のアイソレーション特性を高めることができる。しかも、本実施形態では並列接続部分１０は単一の導体線路の場合に比べて電気長が短い。よって、挿入損失の増加も生じ難い。この点については実験例に基づき、後でより詳細に説明する。

【0026】

図２に示すように、第２のフィルタ７は、本実施形態では、ラダー型フィルタである。すなわち、第３の端子８と送信端子６とを結ぶ直列腕が構成されている。この直列腕において、送信端子６側から順に、直列腕共振子Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ、直列腕共振子Ｓ２、直列腕共振子Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ及び直列腕共振子Ｓ４ａ〜Ｓ４ｃが配置されている。

【0027】

また、送信端子６側から順に第１〜第４の並列腕が、直列腕とグラウンド電位とを結ぶように設けられている。第１の並列腕は、送信端子６とグラウンド電位とを結んでいる。第１の並列腕には、並列腕共振子Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ及びインダクタＬ２が互いに直列に接続されている。

【0028】

第２の並列腕は、直列腕共振子Ｓ１ｃと直列腕共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位とを結んでいる。第３の並列腕は、直列腕共振子Ｓ２と、直列腕共振子Ｓ３ａとの間の接続点とグラウンド電位とを接続している。

【0029】

第４の並列腕は、直列腕共振子Ｓ３ｂと直列腕共振子Ｓ４ａとの間の接続点とグラウンド電位とを接続している。第２〜第４の並列腕においては、それぞれ、互いに直列に、並列腕共振子Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ、並列腕共振子Ｐ３ａ，Ｐ３ｂ及び並列腕共振子Ｐ４ａ，Ｐ４ｂが接続されている。並列腕共振子Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂのグラウンド電位側端部が共通接続されている。この共通接続部分と、グラウンド電位との間にインダクタＬ３が接続されている。

【0030】

直列腕共振子および並列腕共振子には、ＳＡＷまたはＢＡＷを用いた共振子を用いることができる。なお、第２のフィルタ７の構成は、ラダー型フィルタのみに限定されず、縦結合共振子型フィルタを含むことができる。

【0031】

受信フィルタを構成する第１のフィルタ５では、入力端である第１の端子４ｃ側に、互いに直列に接続された共振子１１ａ〜１１ｄが設けられている。共振子１１ｄには、縦結合共振子型の弾性波フィルタ１３が接続されている。弾性波フィルタ１３は、平衡−不平衡変換機能を有する帯域通過型フィルタである。弾性波フィルタ１３は、奇数個のＩＤＴを有する第１〜第４の弾性波フィルタ部１３ａ〜１３ｄを有する。奇数個のＩＤＴを有する弾性波フィルタ部１３ａ〜１３ｄにおけるＩＤＴの数は奇数であれば限定されない。すなわち、３ＩＤＴ型、５ＩＤＴ型または７ＩＤＴ型などを用い得る。第１，第２の弾性波フィルタ部１３ａ，１３ｂが端子１４ａと受信端子４ａとの間において並列に接続されている。また、端子１４ｂと受信端子４ｂとの間において、第３，第４の弾性波フィルタ部１３ｃ，１３ｄが並列に接続されている。第１，第２の弾性波フィルタ部１３ａ，１３ｂの出力端が共通接続されており、該共通接続部分とグラウンド電位との間に共振子１５が接続されている。同様に、第３，第４の弾性波フィルタ部１３ｃ，１３ｄの出力端が共通接続されている。この共通接続部分とグラウンド電位との間に共振子１６が接続されている。受信端子４ａと受信端子４ｂとの間には、インダクタＬ４が接続されている。

【0032】

上記第１のフィルタ５及び第２のフィルタ７の構成は、通過帯域を有するフィルタ弾性波装置、例えば帯域通過型フィルタからなる弾性波装置として公知な構成を用いればよい。本発明は、第１のフィルタ５及び第２のフィルタ７の具体的な構成については特に限定されない。

【0033】

図３は、図２に示したフィルタ装置の回路構成を示す概略構成図である。図３から明らかなように、共通接続点２と第１のフィルタ５との間に並列接続部分１０が構成されている。並列接続部分１０の実施形態の一例では、互いに一定の間隔を保って基板の主面上に伸び、互いに長さの等しい２本の導体線路の本体部と、２本の導体線路の各両端を接続する導体線路の接続部とを備えている。導体線路の本体部の長さは導体線路の接続部の長さより長い。

【0034】

図１は、本実施形態のフィルタ装置１の物理的な構造を示す略図的平面図である。フィルタ装置１は基板２１を有する。この基板２１上に、図示の配線パターンが形成されている。そして、一点鎖線で示すように、基板２１上に、第１のフィルタ５を構成しているフィルタチップが搭載される。

【0035】

基板２１の上面には、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７とを電気的に接続する導体線路が形成されている。より具体的には、基板２１の上面に、アンテナに接続される共通接続点２が導電膜により形成されている。フィルタ接続導体線路９の残りの部分も導電膜により形成されている。ここでは、共通接続点２は、送信フィルタを構成する第２のフィルタ７の下方に位置している電極ランドにより形成される。そして、この共通接続点２と送信フィルタである第２のフィルタ７とを結ぶ電気的接続部分が図２の第２の導体線路部分９ｂを構成している。他方、共通接続点２から第１のフィルタ５側に向かって延びる導体線路部分が図２の第１の導体線路部分９ａである。そして、この第１の導体線路部分９ａ中に、上記並列接続部分１０が設けられている。

【0036】

前述したように、並列接続部分１０の長さを物理的に長くしても、単一の導体線路の場合に比べて、電気長は短くなる。従って、本実施形態のフィルタ装置１では、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７との距離が長くなって２つのフィルタ間の位相が変動した場合、導体線路の電気長を短くすることにより変動した位相を補正できる。それによって第１のフィルタ５と第２のフィルタ７とのアイソレーション特性を改善することができる。しかも、図４及び図５に示すように、挿入損失の増加も生じ難い。

【0037】

図４は、第２のフィルタの通過帯域の減衰量周波数特性を示し、図５は第１のフィルタの減衰量周波数特性を示す。図４及び図５における実線は、第１の実施形態の実施例の結果を示し、破線は並列接続部分に代えて、同じ長さの単一の導体線路を用いたことを除いては同様に構成された比較例の減衰量周波数特性を示す。

【0038】

なお、上記実施例の第１，第２のフィルタ５，７の設計パラメータは以下の通りとした。

【0039】

（第１のフィルタ５の設計パラメータ）
共振子１１ａ〜１１ｄは下記の表１に示すように構成した。

【0040】

【表1】

【0041】

第１〜第４の弾性波フィルタ部１３ａ〜１３ｄの設計パラメータは下記の表２に示すとおりとした。なお、弾性波フィルタ部１３ａ〜１３ｄの設計パラメータは同一とした。ここでは、各弾性波フィルタ部１３ａ〜１３ｄは、奇数個のＩＤＴを有する縦結合共振子型の弾性波フィルタ部として、７つのＩＤＴを弾性波の伝搬方向に並べた７ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ部により構成した。すなわち、第１ＩＤＴ〜第７ＩＤＴが順番に設けられている。第１ＩＤＴ〜第７ＩＤＴが設けられている領域の弾性波の伝搬方向の両端部分において、一方側に第１反射器が、他方側に第２反射器が配置されている。

【0042】

【表2】

【0043】

共振子１５，１６は下記の表３に示すように設計した。

【0044】

【表3】

【0045】

インダクタＬ４の値は１８ｎＨとした。

【0046】

（第２のフィルタ７の設計パラメータ）
直列腕共振子Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ，Ｓ２，Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ａ〜Ｓ４ｃ及び並列腕共振子Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ４ａ，Ｐ４ｂは、下記の表４に示すように設計した。

【0047】

【表4】

【0048】

インダクタＬ２の値は３．３ｎＨ、Ｌ３の値は１．０ｎＨとした。

【0049】

上記実施例では、上記第１のフィルタ５と第２のフィルタ７を構成しているフィルタチップ間の間隔を、１０００μｍとした。

【0050】

図６は、このフィルタチップ間の間隔を１００μｍ、１０００μｍまたは１５００μｍとした場合のアイソレーション特性を示す。図６において、一点鎖線が１００μｍ、破線が１０００μｍ、実線が１５００μｍの場合の結果を示す。図６から明らかなように、フィルタチップ間隔を大きくすることにより、アイソレーション特性を改善し得ることがわかる。特に、上記実施形態のように、フィルタチップ間隔を１５００μｍとした場合、十分なアイソレーション特性を確保しつつ、上記のような挿入損失の増加を抑制することができる。しかも、導体線路において、単に導電パターンを変更して、並列接続部分１０を形成するだけでよいため、コストの増加も招き難くなる。

【0051】

上記並列接続部分１０を用いたことにより、アイソレーション特性を改善するとともに挿入損失の増加を抑制し得るのは以下の理由によると考えられる。

【0052】

図６に示したように、一方のフィルタと他方のフィルタとの物理的な間隔が大きくなるほどアイソレーション特性は良好となる。他方、２つのフィルタ間の間隔を大きくすると、第１の導体線路部分９ａの物理的な長さが長くなり、電気長が長くなる。従って、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７との間のインピーダンス整合が最適値からずれる。それによって挿入損失が増加すると考えられる。

【0053】

図７及び図８は、共通接続点と第１のフィルタ５が近接した状態から上記フィルタチップ間隔を大きくした場合の特性の変化を示す。図７及び図８の実線に対し、図７及び図８の破線で示す特性は、間隔を電気的に＋４０[ｐｓ]大きくした場合の結果である。図７は第２のフィルタの減衰量周波数特性を、図８は第１のフィルタの減衰量周波数特性を示す。

【0054】

図７及び図８から明らかなように、間隔を大きくすると、挿入損失が増加することがわかる。これは、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７との間のインピーダンス整合が最適値からずれたことが原因である。

【0055】

例えば上記実施形態のフィルタ装置１では、デュプレクサ機能を発揮させるには、送信フィルタを構成する第２のフィルタ７は図９に示すインピーダンス特性を有する必要がある。受信フィルタを構成する第１のフィルタ５は、図１０に示すインピーダンス特性を有する必要がある。

【0056】

なお、図９〜図１１においてＴｘ及びＲｘは、それぞれ、送信周波数帯及び受信周波数帯であることを示す。すなわち、送信フィルタである第２のフィルタ７では、送信周波数帯Ｔｘにおけるインピーダンスが５０Ω、受信周波数帯Ｒｘのインピーダンスがスミスチャート上のオープン領域、すなわち無限大のインピーダンスを示す領域に位置するようなインピーダンス特性を有する必要がある。受信フィルタとしての第１のフィルタ５では、受信周波数帯Ｒｘのインピーダンスが５０Ω、送信周波数帯Ｔｘのインピーダンスがスミスチャート上のオープン領域に位置するようなインピーダンス特性を有する必要がある。

【0057】

上記のようなインピーダンス特性を有する２つのフィルタを共通接続すると、送信周波数帯においては、第２のフィルタ７のインピーダンス値である５０Ωと、第１のフィルタ５のオープンなインピーダンスが並列接続され、この並列接続したインピーダンスがデュプレクサのインピーダンスとなる。この値が５０Ωとなる。

【0058】

受信周波数帯においても同様である。言い換えれば、共通接続点２で共通接続される第１，第２のフィルタ５，７では、相手側のフィルタの通過帯域のインピーダンスがスミスチャート上のオープン領域からずれると、図１１に示すように、デュプレクサのインピーダンスが５０Ωからずれることになる。図７及び図８において、挿入損失が増加しているのは、第１の導体線路部分９ａの電気長が長くなることにより、受信フィルタを構成する第１のフィルタ５における送信周波数帯のインピーダンスがオープンからずれたことによると考えられる。すなわち、デュプレクサ全体のインピーダンスが５０Ωからずれてしまい、挿入損失が増加していると考えられる。

【0059】

これに対して、このような挿入損失が増加している場合、受信フィルタを構成する第１のフィルタ５における送信周波数帯のインピーダンスをオープンとすればよい。図１６に示すように、第１のフィルタ５の前段直列に直列共振子Ｓ１０を接続することによりインピーダンスを図１７の矢印Ａの方向に修正することができる。すなわち、直列共振子Ｓ１０の接続により、受信フィルタを構成する第１のフィルタ５における送信周波数帯のインピーダンスをオープンの側に近付ければよい。

【0060】

しかしながら、このようなインピーダンス調整方法では、挿入損失は依然として増加する。すなわち、配線長が増加して電気長が長くなった分を直列共振子Ｓ１０の接続により修正する方法では、直列共振子Ｓ１０のインピーダンスを高めて調整する必要がある。直列共振子Ｓ１０が接続されることによって、第１のフィルタ５のインピーダンスの実部が高められる構成では、受信フィルタを構成する第１のフィルタ５の損失がやはり増加することとなる。

【0061】

これに対して、上記実施形態では、上記並列接続部分１０を設けることにより、物理的な配線の長さを長くしても、導体線路部分の電気長を短縮し得る。上記実施形態では、インピーダンスの虚部が変化されて、電気長が短縮されると、スミスチャート上において、スミスチャートの表の中心を基準に反時計回りの方向にフィルタのインピーダンスを移動させることができる。このため、上記インピーダンス整合への影響を小さくすることができる。そのため、挿入損失の増加を抑制することが可能とされている。

【0062】

また、上記第１の導体線路部分９ａに並列接続部分１０を設けるだけでよいため、インピーダンスを調整するために、別の機能素子を必要としない。すなわち、インダクタＬやキャパシタＣを形成する必要はない。上記並列接続部分は、このような機能素子を有するものではない。従って、配線のみでインピーダンス整合を図り、挿入損失の増加を抑制することが可能とされている。また、インダクタンス成分およびキャパシタンス成分を含まない純粋な配線部分のみで構成してもインピーダンス整合が実現されるため、原理的にＬＣ共振に起因する電磁波の放射が抑制できるため、外部の回路に影響を与え難い。さらに、外部の回路からの影響も受けがたい。

【0063】

なお、図１６に示したように、第１のフィルタ５の前段に直列共振子Ｓ１０を接続してインピーダンスを調整しただけでは、挿入損失の増加を抑制できない。もっとも、本発明においては、第１の実施形態のように、第１のフィルタ５の前段に直列に共振子１１ａ〜１１ｄを接続してもよい。すなわち、並列接続部分１０と第１のフィルタ５の間に接続されている共振子１１ａ〜１１ｄがさらに備えられていてもよい。その場合には、並列接続部分１０を設けたことによる効果と上記共振子によるインピーダンス調整機能の双方により、アイソレーションの向上及び挿入損失の増加の抑制をはかることができる。

【0064】

図１２は、本発明の第２の実施形態に係るフィルタ装置の概略構成図である。第１の実施形態では、共通接続点２と第１のフィルタ５との間の第１の導体線路部分９ａに並列接続部分１０が設けられていた。これに対して、図１２に略図的に示すように、並列接続部分１０Ｂを、第２のフィルタ７側に配置してもよい。ここでは、共通接続点２と第２のフィルタ７とを接続している第２の導体線路部分に並列接続部分１０Ｂが設けられている。

【0065】

なお、図１２に示す並列接続部分１０Ｂのように、３本の導体線路１０ａ〜１０ｃが並列に接続されていてもよい。並列接続部分における並列に接続される導体線路の数は、特に限定されない。

【0066】

また、上記第１，第２の実施形態では、共通接続点に対し、第１のフィルタの第１の端子と、第２のフィルタの第３の端子とが共通接続されていたが、本発明は、第１及び第２の端子を有する第１のフィルタ５と、第３及び第４の端子を有する第２のフィルタ７とを第２の端子と第４の端子とを共通接続した構成を有するものであってもよい。すなわち、第１のフィルタの第１及び第２の端子のうちの一方と、第２のフィルタの第３及び第４の端子の一方とが共通接続点により共通接続されている構成に、本発明を広く適用することができる。

【0067】

また、図１３は、本発明の第３の実施形態で用いられる並列接続部分を示す概略構成図である。並列接続部分１０Ａでは、一方端３１と他方端３２との間において、並列に第１の導体線路３３と第２の導体線路３４とが接続されている。もっとも、接続点３５から第１の導体線路３３を経て接続点３６に至る経路と、接続点３５から第２の導体線路３４を経て接続点３６に至る経路とが異なっている。すなわち第２の導体線路３４側の経路が短くなっている。このように、並列接続部分においては、接続点３５，３６間の経路長が異なる導体線路を有していてもよい。

【0068】

図１４は並列接続部分の変形例を示す斜視図である。並列接続部分１０Ｃでは、導体線路１０ａ〜１０ｃが１つの面内において平行になるように配置されている。すなわち、１つの面内において複数本の導体線路１０ａ〜１０ｃが並設されている。これに対して、図１５に示す変形例の並列接続部分１０Ｄのように、複数の導体線路１０ａ〜１０ｃが、多層基板の主面の法線方向、すなわち厚み方向において異なる高さ位置する平面内に分かれて配置されていてもよい。例えば厚み方向において多層基板内の異なる高さ位置にある複数の層に、導体線路１０ａ〜１０ｃを分けて配置し、導体線路の両端を接続電極などにより接続することにより並列接続部分を構成してもよい。

【0069】

なお、本発明は送信信号と受信信号とをフィルタにより分波するデュプレクサに適用できるだけでなく、２つ以上の信号を分波するマルチプレクサにも適用できる。さらに、本発明は、送信信号同士、あるいは受信信号同士をフィルタにより分波するダイプレクサにも適用できる。各フィルタは、ラダー型弾性波フィルタのみによって構成されてもよく、あるいは縦結合共振子型弾性波フィルタのみによって構成されてもよい。また、ラダー型フィルタの共振子は、ＢＡＷ共振子によって構成されてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１…フィルタ装置
２…共通接続点
４ａ，４ｂ…受信端子
４ｃ…第１の端子
５…第１のフィルタ
６…送信端子
７…第２のフィルタ
８…第３の端子
８ａ，８ｂ…端子
９…フィルタ接続導体線路
９ａ，９ｂ…第１，第２の導体線路部分
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…並列接続部分
１０ａ〜１０ｃ…導体線路
１１ａ〜１１ｄ…共振子
１３…弾性波フィルタ
１３ａ〜１３ｄ…第１〜第４の弾性波フィルタ部
１５，１６…共振子
１４ａ，１４ｂ…端子
２１…基板
３１…一方端
３２…他方端
３３…第１の導体線路
３４…第２の導体線路
３５，３６…接続点
Ｌ１〜Ｌ４…インダクタ
Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ４ａ，Ｐ４ｂ…並列腕共振子
Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ，Ｓ２，Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ａ〜Ｓ４ｃ…直列腕共振子
Ｓ１０…直列共振子

【要約】

アイソレーション特性を改善し、かつ挿入損失の増加が生じ難いフィルタ装置を提供する。
共通接続点２に、第１のフィルタ５と第２のフィルタ７とが第１の導体線路部分９ａを有するフィルタ接続導体線路９により接続されており、第１の導体線路部分９ａに、単一の導体線路に比べて電気長が短い並列接続部分１０が設けられている、フィルタ装置１。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】