特開 2023-124511 フィルタおよびマルチプレクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023124511

(43)【公開日】2023-09-06

(54)【発明の名称】フィルタおよびマルチプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/64 20060101AFI20230830BHJP

   H03H 9/17 20060101ALI20230830BHJP

   H03H 9/54 20060101ALI20230830BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20230830BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

H03H9/64 Z

H03H9/17 F

H03H9/54 Z

H03H9/70

H03H9/72

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022028309

(22)【出願日】2022-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】後藤 篤矢

【テーマコード（参考）】

5J097

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J097AA16

5J097AA18

5J097BB02

5J097BB11

5J097BB15

5J097DD21

5J097EE08

5J097FF04

5J097KK04

5J108AA07

5J108BB01

5J108BB08

5J108DD01

5J108DD02

5J108JJ01

5J108JJ02

(57)【要約】

【課題】減衰特性を向上させることが可能なフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタは、入力端子Ｔｉｎと、出力端子Ｔｏｕｔと、グランド端子Ｔｇと、一端が入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間の直列経路内の複数のノードＮ１～Ｎ３にそれぞれ接続され、他端がグランド端子Ｔｇに接続された１または複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３と、複数のノードのうち互いに隣接する一対のノードＮ１、Ｎ２の間、複数のノードのうち最も入力端子に電気的に近いノードＮ１と入力端子との間、または複数のノードのうち最も出力端子に電気的に近いノードＮ３と出力端子との間、に直列接続された第１直列共振器Ｓ２ａと第２直列共振器Ｓ２ｂとを含み、入力端子と出力端子との間に接続された複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４と、一端が第１直列共振器Ｓ２ａと第２直列共振器Ｓ２ｂとの間のノードＮ４に接続され、他端がグランド端子Ｔｇに接続されたキャパシタＣとを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力端子と、
出力端子と、
グランド端子と、
一端が前記入力端子と前記出力端子との間の直列経路内の複数のノードにそれぞれ接続され、他端が前記グランド端子に接続された１または複数の並列共振器と、
前記複数のノードのうち互いに隣接する一対のノードの間、前記複数のノードのうち最も前記入力端子に電気的に近いノードと前記入力端子との間、または前記複数のノードのうち最も前記出力端子に電気的に近いノードと前記出力端子との間、に直列接続された第１直列共振器と第２直列共振器とを含み、前記入力端子と前記出力端子との間に接続された複数の直列共振器と、
一端が前記第１直列共振器と前記第２直列共振器との間のノードに接続され、他端が前記グランド端子に接続されたキャパシタと、
を備えるフィルタ。

【請求項2】

前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器における制動容量のキャパシタンスの０．０１倍以上である請求項１に記載のフィルタ。

【請求項3】

前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器における制動容量のキャパシタンスの１倍以下である請求項２に記載のフィルタ。

【請求項4】

前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器における制動容量のキャパシタンスと前記第２直列共振器における制動容量のキャパシタンスとの平均値の０．０２倍以上である請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタ。

【請求項5】

前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器における制動容量のキャパシタンスと前記第２直列共振器における制動容量のキャパシタンスとの平均値の２倍以下である請求項４に記載のフィルタ。

【請求項6】

前記第１直列共振器の制動容量のキャパシタンスは、前記第２直列共振器の制動容量のキャパシタンスの０．１倍以上かつ１０倍以下である請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ。

【請求項7】

前記第１直列共振器と前記第２直列共振器とは前記一対のノードの間に直列接続されている請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ。

【請求項8】

前記キャパシタの他端は他の共振器を介さずに前記グランド端子に接続されている請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ。

【請求項9】

前記キャパシタの他端は、前記複数の並列共振器の他端が共通に接続されるグランドノードと、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器と、の間のノードに接続される請求項８に記載のフィルタ。

【請求項10】

前記複数の並列共振器および前記複数の直列共振器は、弾性波共振器である請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタ。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタを備えるマルチプレクサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えばラダー型フィルタおよびマルチプレクサに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話などの通信機器に用いられるフィルタとしてラダー型フィルタが知られている。ラダー型フィルタは、入力端子と出力端子との間に直列に接続された直列共振器と、一端が入力端子と出力端子との間の直列経路に接続され、他端がグランドに接続された並列共振器と、を備える。並列共振器の１つが直列分割され、一端が直列経路に接続され、他端が直列分割された並列共振器の間のノードに接続されたインダクタを備えるラダー型フィルタが知られている（例えば特許文献１)。一端が直列経路に接続され、他端が直列分割された並列共振器の間のノードに接続されたキャパシタを備えるラダー型フィルタが知られている（例えば特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１６３５号公報

【特許文献2】特開２０１７－１０３６５４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では、他の特性を劣化させずに急峻な減衰極を形成することができる。減衰帯域に急峻な減衰極を形成せず、通過帯域の通過特性を劣化させることなく、減衰帯域の減衰特性を向上させることが求められる場合がある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、減衰特性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、入力端子と、出力端子と、グランド端子と、一端が前記入力端子と前記出力端子との間の直列経路内の複数のノードにそれぞれ接続され、他端が前記グランド端子に接続された１または複数の並列共振器と、前記複数のノードのうち互いに隣接する一対のノードの間、前記複数のノードのうち最も前記入力端子に電気的に近いノードと前記入力端子との間、または前記複数のノードのうち最も前記出力端子に電気的に近いノードと前記出力端子との間、に直列接続された第１直列共振器と第２直列共振器とを含み、前記入力端子と前記出力端子との間に接続された複数の直列共振器と、一端が前記第１直列共振器と前記第２直列共振器との間のノードに接続され、他端が前記グランド端子に接続されたキャパシタと、を備えるフィルタである。

【0007】

上記構成において、前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器における制動容量のキャパシタンスの０．０１倍以上である構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器における制動容量のキャパシタンスの１倍以下である構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器における制動容量のキャパシタンスと前記第２直列共振器における制動容量のキャパシタンスとの平均値の０．０２倍以上である構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記キャパシタのキャパシタンスは、前記第１直列共振器における制動容量のキャパシタンスと前記第２直列共振器における制動容量のキャパシタンスとの平均値の２倍以下である構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記第１直列共振器の制動容量のキャパシタンスは、前記第２直列共振器の制動容量のキャパシタンスの０．１倍以上かつ１０倍以下である構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記第１直列共振器と前記第２直列共振器とは前記一対のノードの間に直列接続されている構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記キャパシタの他端は他の共振器を介さずに前記グランド端子に接続されている構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記キャパシタの他端は、前記複数の並列共振器の他端が共通に接続されるグランドノードと、前記第１直列共振器または前記第２直列共振器に最も電気的に近い並列共振器と、の間のノードに接続される構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、前記複数の並列共振器および前記複数の直列共振器は、弾性波共振器である構成とすることができる。

【0016】

本発明は、上記フィルタを備えるマルチプレクサである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、減衰特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係るフィルタＡの回路図である。

【図2】図２（ａ）は、実施例１における弾性波共振器の平面図であり、図２（ｂ）は、実施例１における別の弾性波共振器の断面図である。

【図3】図３（ａ）は、シミュレーションにおける直列共振器の等価回路、図３（ｂ）は、並列共振器の等価回路である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＢの回路図である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＡおよびＢの通過特性を示す図である。

【図6】図６（ａ）および図６（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＣの回路図である。

【図7】図７（ａ）から図７（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＣおよびＢの通過特性を示す図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＤの回路図である。

【図9】図９（ａ）から図９（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＤおよびＢの通過特性を示す図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＥの回路図である。

【図11】図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＥおよびＢの通過特性を示す図である。

【図12】図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例１および２に係るフィルタの回路図である。

【図13】図１３は、実施例２に係るデュプレクサの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

【実施例0020】

図１（ａ）は、実施例１に係るフィルタＡの回路図である。図１（ａ）に示すように、実施例１に係るフィルタＡでは、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４が直列に接続されている。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３が並列に接続されている。並列共振器Ｐ１～Ｐ３の一端は入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間の直列経路内の複数のノードＮ１～Ｎ３にそれぞれ接続され、他端はグランド端子Ｔｇに接続されている。並列共振器Ｐ１～Ｐ３が入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間の直列経路に接続されるノードはそれぞれノードＮ１～Ｎ３である。直列共振器Ｓ１の一端および他端はそれぞれ入力端子ＴｉｎおよびノードＮ１に接続されている。直列共振器Ｓ２の一端および他端はそれぞれノードＮ１およびＮ２に接続されている。直列共振器Ｓ３の一端および他端はそれぞれノードＮ２およびＮ３に接続されている。直列共振器Ｓ４の一端および他端はそれぞれノードＮ３および出力端子Ｔｏｕｔに接続されている。

【0021】

直列共振器Ｓ２は、直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂに直列分割されている。直列共振器Ｓ２ａとＳ２ｂとの間のノードはノードＮ４である。並列共振器Ｐ２とグランド端子Ｔｇとの間のノードはノードＮ５である。キャパシタＣの一端はノードＮ４に接続され、他端はノードＮ５に接続されている。

【0022】

図１（ｂ）は、実施例１に係るフィルタＡの回路図である。図１（ｂ）に示すように、直列共振器Ｓ１を直列共振器Ｓ１ａとＳ１ｂに直列分割し、直列共振器Ｓ３を直列共振器Ｓ３ａとＳ３ｂとに直列分割し、直列共振器Ｓ４を直列共振器Ｓ４ａとＳ４ｂに直列分割している。並列共振器Ｐ１を並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂに並列分割し、並列共振器Ｐ２を並列共振器Ｐ２ａとＰ２ｂとに並列分割し、並列共振器Ｐ３を並列共振器Ｐ３ａとＰ３ｂに並列分割している。直列分割された直列共振器Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ４ａおよびＳ４ｂ、および並列分割された並列共振器Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ａおよびＰ３ｂの静電容量値等を適宜設定することで、図１（ａ）と図１（ｂ）とは等価な回路となる。

【0023】

直列共振器Ｓ１～Ｓ４および並列共振器Ｐ１～Ｐ３に用いられる弾性波共振器について説明する。図２（ａ）は、実施例１における弾性波共振器の平面図であり、図２（ｂ）は、実施例１における別の弾性波共振器の断面図である。図２（ａ）の例では、弾性波共振器３０は弾性表面波共振器である。基板１０の上面にＩＤＴ（Interdigital Transducer）１２と反射器１４が設けられている。ＩＤＴ１２は、互いに対向する１対の櫛型電極１８を有する。櫛型電極１８は、複数の電極指１６と複数の電極指１６を接続するバスバー１５とを有する。反射器１４は、ＩＤＴ１２の両側に設けられている。ＩＤＴ１２は基板１０に弾性表面波を励振する。基板１０は、例えば、単結晶タンタル酸リチウム基板、単結晶ニオブ酸リチウム基板または水晶基板等の圧電基板である。基板１０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、水晶基板またはシリコン基板等の支持基板上に圧電基板が接合された複合基板でもよい。ＩＤＴ１２および反射器１４は例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜との金属膜により形成される。基板１０上にＩＤＴ１２および反射器１４を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。

【0024】

図２（ｂ）の例では、弾性波共振器３０は圧電薄膜共振器である。基板２０上に圧電膜２４が設けられている。圧電膜２４を挟むように下部電極２２および上部電極２６が設けられている。下部電極２２と基板２０との間に空隙２５が形成されている。圧電膜２４の少なくとも一部を挟み下部電極２２と上部電極２６とが対向する領域が共振領域２８である。共振領域２８内の下部電極２２および上部電極２６は圧電膜２４内に、厚み縦振動モードまたは厚みすべり振動モードの弾性波を励振する。基板２０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である。下部電極２２および上部電極２６は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜２４は例えば窒化アルミニウム膜、単結晶タンタル酸リチウム膜または単結晶ニオブ酸リチウム膜である。空隙２５の代わりに音響反射膜が設けられていてもよい。

【0025】

［シミュレーション］
実施例１および比較例について通過特性をシミュレーションした。図３（ａ）は、シミュレーションにおける直列共振器の等価回路、図３（ｂ）は、並列共振器の等価回路である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、弾性波共振器の等価回路として、無損失のＢＶＤ（Butterworth-Van Dyke）モデルを用いる。図３（ａ）に示すように、直列共振器Ｓ１ａ～Ｓ４ｂでは、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に位置するノードＮａとＮｂとの間にインダクタＬ１とキャパシタＣ１が直列接続されている。ノードＮａとＮｂとの間においてキャパシタＣ０がインダクタＬ１とキャパシタＣ１に並列接続されている。

【0026】

図３（ｂ）に示すように、並列共振器Ｐ１ａ～Ｐ３ｂでは、ノードＮａとＮｂとの間に位置するノードＮｃと、グランドとの間にインダクタＬ１とキャパシタＣ１が直列接続されている。ノードＮｃとグランドとの間においてキャパシタＣ０がインダクタＬ１とキャパシタＣ１に並列接続されている。キャパシタＣ０は、制動容量である。図２（ａ）の弾性表面波共振器では、キャパシタＣ０は、一対の櫛型電極１８間の静電容量のキャパシタンスに相当する。図２（ｂ）の圧電薄膜共振器では、キャパシタＣ０は、下部電極２２と上部電極２６との間の静電容量のキャパシタンスに相当する。インダクタＬ１およびキャパシタＣ１は、それぞれ動インダクタンスおよび動キャパシタンスに相当する。

【0027】

表１は、シミュレーションに用いたキャパシタＣ０およびＣ１のキャパシタンス並びにインダクタＬ１のインダクタンスを示す表である。

【表1】

【0028】

表１に示すように、直列共振器Ｓ１ａ～Ｓ４ｂのキャパシタＣ０のキャパシタンスは１．３ｐＦであり、並列共振器Ｐ１ａ～Ｐ３ｂのキャパシタＣ０のキャパシタンスは１．４１６ｐＦである。

【0029】

[フィルタＡとＢの比較]
フィルタＢは、キャパシタＣが設けられていない比較例である。図４（ａ）および図４（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＢの回路図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、フィルタＢでは、キャパシタＣは設けられていない。図４（ａ）に示すように、直列共振器Ｓ２は直列分割されていない。その他の構成は、実施例１のフィルタＡと同じであり説明を省略する。

【0030】

図５（ａ）から図５（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＡおよびＢの通過特性を示す図である。横軸は周波数である。縦軸はＳ２１の絶対値であり、減衰量および損失に相当する。バンド４０の通信帯域は２．３ＧＨｚ～２．４ＧＨｚである。図５（ｂ）および図５（ｃ）は図５（ａ）の拡大図である。周波数ｆ１およびｆ２は減衰帯域内の周波数であり、周波数ｆ３およびｆ４はバンド４０の通信帯域の低周波端および高周波端の周波数である。フィルタＡではキャパシタＣのキャパシタンスを０．１ｐＦ、０．２ｐＦおよび０．３ｐＦに設定している。

【0031】

表２は、フィルタＢおよびＡの周波数ｆ１～ｆ４におけるＳ２１を示す表である。

【表2】

【0032】

図５（ａ）、図５（ｂ）および表２に示すように、減衰帯域における減衰量はキャパシタＣのキャパシタンスを大きくすることで大きくなる。周波数ｆ１およびｆ２において、Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＡでは、フィルタＢに比べ減衰量がそれぞれ１．１２４ｄＢおよび１．３８３ｄＢ大きくなり、減衰量が改善している。図５（ａ）、図５（ｃ）および表２に示すように、フィルタＡとＢとの通過帯域における損失はほとんど同じである。周波数ｆ３において、フィルタＢとＡの損失の差は０．０２４ｄＢである。周波数ｆ４において、フィルタＡはフィルタＢより損失が０．１６５ｄＢ小さい。このように、フィルタＡではフィルタＢに比べ、通過帯域の通過特性がほとんど変わらず、減衰帯域の減衰量を大きくできる。

【0033】

[フィルタＣとＢの比較]
フィルタＣは、キャパシタＣの一端がノードＮ１に接続された比較例である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＣの回路図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、フィルタＣでは、キャパシタＣの一端はノードＮ１に接続されている。その他の構成は、実施例１のフィルタＡと同じであり説明を省略する。

【0034】

図７（ａ）から図７（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＣおよびＢの通過特性を示す図である。フィルタＣではキャパシタＣのキャパシタンスを０．１ｐＦ、０．２ｐＦおよび０．３ｐＦに設定している。

【0035】

表３は、フィルタＢおよびＣの周波数ｆ１～ｆ４におけるＳ２１を示す表である。

【表3】

【0036】

図７（ａ）、図７（ｂ）および表３に示すように、フィルタＣにおける減衰帯域における減衰量はキャパシタＣのキャパシタンスを大きくすることで大きくなるものの、フィルタＣにおける減衰量はフィルタＡより小さい。周波数ｆ１およびｆ２において、Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＣでは、フィルタＢに比べ減衰量がそれぞれ０．５４９ｄＢおよび０．６９６ｄＢ改善するものの、フィルタＣにおける減衰量の改善量はフィルタＡにおける減衰量の改善量の１／２程度である。図７（ａ）、図７（ｃ）および表３に示すように、周波数ｆ３において、フィルタＣのキャパシタＣのキャパシタンスが大きくなると損失が劣化する。Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＣはフィルタＢに比べ損失が０．１８０ｄＢ大きくなる。周波数ｆ４において、Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＣとフィルタＢとの損失の差は０．００６ｄＢであり、損失差はほとんどない。このように、フィルタＣでは、フィルタＢに比べ、通過帯域の通過特性はほとんど同じかやや悪い。フィルタＡに比べ、減衰帯域の減衰量が悪い。

【0037】

[フィルタＤとＢの比較]
フィルタＤは、キャパシタＣの一端がノードＮ２に接続された比較例である。図８（ａ）および図８（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＤの回路図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、フィルタＤでは、キャパシタＣの一端はノードＮ２に接続されている。その他の構成は、実施例１のフィルタＡと同じであり説明を省略する。

【0038】

図９（ａ）から図９（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＤおよびＢの通過特性を示す図である。フィルタＤではキャパシタＣのキャパシタンスを０．１ｐＦ、０．２ｐＦおよび０．３ｐＦに設定している。

【0039】

表４は、フィルタＢおよびＤの周波数ｆ１～ｆ４におけるＳ２１を示す表である。

【表4】

【0040】

図９（ａ）、図９（ｂ）および表４に示すように、フィルタＤにおける減衰帯域における減衰量はキャパシタＣのキャパシタンスを大きくすることで大きくなるものの、フィルタＤにおける減衰量はフィルタＡより小さい。周波数ｆ１およびｆ２において、Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＤでは、フィルタＢに比べ減衰量がそれぞれ０．５５４ｄＢおよび０．６８４ｄＢ改善するものの、フィルタＤにおける減衰量の改善量はフィルタＡの減衰量の改善量の１／２程度である。図９（ａ）、図９（ｃ）および表４に示すように、周波数ｆ３において、Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＤとフィルタＢとの損失の差は０．０１８ｄＢであり、損失差はほとんどない。周波数ｆ４において、フィルタＤのキャパシタＣのキャパシタンスが大きくなると損失が劣化する。Ｃ＝０．３ｐＦのフィルタＤはフィルタＢに比べ損失が０．３０１ｄＢ劣化する。このように、フィルタＤではフィルタＢに比べ、通過帯域の通過特性はほとんど同じかやや悪く、フィルタＡに比べ、減衰帯域の減衰量が悪い。

【0041】

[フィルタＥとＢの比較]
フィルタＥは、特許文献２を参考に想定した比較例である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、シミュレーションにおけるフィルタＥの回路図である。図１０（ａ）に示すように、フィルタＥでは、並列共振器Ｐ１は並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂとに直列分割されている。キャパシタＣの一端はノードＮ１に接続され、キャパシタＣの他端は、並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂとの間のノードＮ６に接続されている。その他の構成はフィルタＢと同じである。図１０（ｂ）に示すように、ノードＮ１に接続された並列共振器Ｐ１は、並列分割せず、並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂに直列分割されている。キャパシタＣの一端および他端はそれぞれノードＮ１およびＮ６に接続されている。並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂのキャパシタＣ０およびＣ１のキャパシタンス並びにインダクタＬ１のインダクタンス（図３（ａ）参照）は、表１の直列共振器の値を用いている。
その他の構成はフィルタと同じである。

【0042】

図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、シミュレーションにおけるフィルタＥおよびＢの通過特性を示す図である。フィルタＥではキャパシタＣのキャパシタンスを０．０２ｐＦに設定している。

【0043】

表５は、フィルタＢおよびＥの周波数ｆ１～ｆ４におけるＳ２１を示す表である。特許文献２では、２次歪を抑制するため並列共振器を直列分割しており、寄生容量に起因して２次歪が劣化することを抑制するためキャパシタを設けている。このため、キャパシタのキャパシタンスは小さい。そこで、フィルタＥではＣ＝０．０２ｐＦとしている。

【表5】

【0044】

図１１（ａ）、図１１（ｂ）および表５に示すように、フィルタＥとＢとでは減衰帯域における減衰量はほとんど同じである。また、図１１（ａ）、図１１（ｃ）および表５に示すように、フィルタＥとＢとでは、通過帯域における損失はほとんど同じである。このように、フィルタＥとＢとでは、通過帯域の通過特性および減衰帯域の減衰量ともにほとんど同じである。

【0045】

以上のシミュレーションの結果をまとめると、フィルタＡのように、直列共振器Ｓ２ａとＳ２ｂとの間のノードＮ４とグランドとの間にキャパシタを接続すると、通過帯域の通過特性の劣化は小さくかつ減衰帯域の減衰量を大きくできる。減衰帯域の減衰量を大きくできる理由として、並列共振器Ｐ２にキャパシタが並列接続されたためとも考えられる。しかし、フィルタＣおよびＤのように、キャパシタの一端をノードＮ１またはＮ２に接続すると、減衰帯域の減衰量は小さい。このことから、単に並列共振器Ｐ２にキャパシタＣを並列接続されただけでなく、キャパシタＣの一端をノードＮ４に接続することにより減衰帯域の減衰量が大きくなったと考えられる。

【0046】

このように、実施例１によれば、複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４は、複数ノードＮ１～Ｎ３のうち互いに隣接する一対のノードＮ１およびＮ２の間に直列接続された直列共振器Ｓ２ａ（第１直列共振器）と直列共振器Ｓ２ｂ（第２直列共振器）を含む。キャパシタＣの一端は直列共振器Ｓ２ａとＳ２ｂとの間のノードＮ４に接続され、他端はグランド端子Ｔｇに接続されている。これにより、フィルタＡのように、通過特性等を劣化させずに減衰帯域における減衰特性を向上できる。

【0047】

表１にように、フィルタＡでは、並列共振器Ｐ１ａ～Ｐ３ｂのキャパシタＣ０（制動容量）のキャパシタンスは１．４１６ｐＦである。図１（ａ）のように、隣接する直列共振器Ｓ１～Ｓ４間のノードＮ１～Ｎ３とグランド端子Ｔｇとの間に接続される並列共振器Ｐ１～Ｐ３が各々１個のみのとき（すなわち直列分割されずかつ並列分割されていないとき）、並列共振器Ｐ１～Ｐ３の制動容量のキャパシタンスは２．８３２ｐＦ（２×１．４１６ｐＦ）である。

【0048】

図５（ｂ）および表２より、キャパシタＣのキャパシタンスは、直列共振器Ｓ２ａまたはＳ２ｂに最も近い並列共振器Ｐ１およびＰ２における制動容量のキャパシタンスの０．０１倍（フィルタＡに換算すると、０．０２８３２ｐＦ）以上あれば、フィルタＢより減衰特性が十分向上すると考えられる。キャパシタＣのキャパシタンスは、並列共振器Ｐ１およびＰ２の制動容量のキャパシタンスの０．０２倍（０．０５６６４ｐＦ）以上が好ましく、０．０５倍（０．１４１６ｐＦ）以上がより好ましい。キャパシタＣのキャパシタンスが大きすぎると、通過特性等が劣化する。この観点から、キャパシタＣのキャパシタンスは、並列共振器Ｐ１およびＰ２における制動容量のキャパシタンスの１倍（フィルタＡでは、２．８３２ｐＦ）以下が好ましく、０．５倍（１．４１６ｐＦ）以下がより好ましく、０．２倍（０．５６６４ｐＦ）以下がさらに好ましい。

【0049】

なお、並列共振器Ｐ１およびＰ２における制動容量のキャパシタンスが異なる場合には、並列共振器Ｐ１およびＰ２における制動容量のキャパシタンスを平均して用いる。また、図１（ｂ）のように、隣接する直列共振器Ｓ２とＳ３との間のノードＮ２とグランド端子Ｔｇとの間に、複数の並列共振器Ｐ２ａおよびＰ２ｂが並列接続されている場合には、図１（ａ）ように、ノードＮ２とグランド端子Ｔｇとの間に１個のみの並列共振器Ｐ２が接続されていると仮定し、複数の並列共振器を合成した並列共振器Ｐ２における制動容量のキャパシタンスを用いる。同様に、ノードＮ２とグランド端子Ｔｇとの間に、複数の並列共振器が直列接続されている場合、複数の並列共振器を合成した並列共振器Ｐ２における制動容量のキャパシタンスを用いる。

【0050】

表１のように、フィルタＡでは、直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂのキャパシタＣ０（制動容量）のキャパシタンスは１．３ｐＦである。キャパシタＣのキャパシタンスは、直列共振器Ｓ２ａにおける制動容量のキャパシタンスと直列共振器Ｓ２ｂにおける制動容量のキャパシタンスとの平均値の０．０２倍（フィルタＡに換算すると、０．０２６ｐＦ）以上あれば、フィルタＢより減衰特性が十分向上すると考えられる。キャパシタＣのキャパシタンスは、直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂにおける制動容量のキャパシタンスの平均値の０．０４倍（０．０５２ｐＦ）以上が好ましく、０．１倍（０．１３ｐＦ）以上がより好ましい。キャパシタＣのキャパシタンスが大きすぎると、通過特性等が劣化する。この観点から、キャパシタＣのキャパシタンスは、直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂにおける制動容量のキャパシタンスの平均値の２倍（フィルタＡでは、２．６ｐＦ）以下が好ましく、１倍（１．３ｐＦ）以下がより好ましく、０．４倍（０．５２ｐＦ）以下がさらに好ましい。

【0051】

フィルタＣおよびＤでは、フィルタＡに比べ減衰帯域の減衰特性が悪いことから、直列共振器Ｓ２ａにおける制動容量のキャパシタンスと直列共振器Ｓ２ｂにおける制動容量のキャパシタンスとが略等しいことが最も好ましいと考えられる。この観点から、直列共振器Ｓ２ａにおける制動容量のキャパシタンスは、直列共振器Ｓ２ｂにおける制動容量のキャパシタンスの０．１倍以上かつ１０倍以下であることが好ましく、０．２倍以上かつ５倍以下であることがより好ましく、０．５倍以上かつ２倍以下であることがさらに好ましい。

【0052】

キャパシタＣの他端とグランド端子Ｔｇとの間に他の共振器が接続されていると、減衰帯域の減衰特性はフィルタＡほど改善しないと考えられる。よって、キャパシタＣの他端は他の共振器を介さずにグランド端子Ｔｇに接続されていることが好ましい。

【0053】

キャパシタＣの他端は、グランド端子Ｔｇに接続されていればよいが、並列共振器Ｐ２とグランド端子Ｔｇ（すなわち複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３の他端が共通に接続されるグランドノード）との間のノードＮ５に接続されることが好ましい。これにより、ノードＮ５とグランド端子Ｔｇとの間の寄生インダクタンスの影響を抑制できる。

【0054】

図１２（ａ）は、実施例１の変形例１に係るフィルタの回路図である。図１２（ａ）に示すように、実施例１の変形例１では、入力端子ＴｉｎとノードＮ１との間において、直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂが直列接続されている。キャパシタＣの一端は、直列共振器Ｓ１ａとＳ１ｂとの間のノードＮ４に接続され、キャパシタＣの他端は、並列共振器Ｐ１とグランド端子Ｔｇとの間のノードＮ５に接続されている。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。

【0055】

図１２（ｂ）に示すように、実施例１の変形例２では、出力端子ＴｏｕｔとノードＮ３との間において、直列共振器Ｓ４ａおよびＳ４ｂが直列接続されている。キャパシタＣの一端は、直列共振器Ｓ４ａとＳ４ｂとの間のノードＮ４に接続され、キャパシタＣの他端は、並列共振器Ｐ３とグランド端子Ｔｇとの間のノードＮ５に接続されている。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。

【0056】

実施例１の変形例１および２のように、第１直列共振器および第２直列共振器は、最も入力端子Ｔｉｎに電気的に近いノードＮ１と入力端子Ｔｉｎとの間、または最も出力端子Ｔｏｕｔに電気的に近いノードＮ３と出力端子Ｔｏｕｔとの間、に直列接続されていればよい。

【0057】

実施例１およびその変形例では、直列共振器Ｓ１～Ｓ４および並列共振器Ｐ１～Ｐ３の例を説明したが、直列共振器は１または複数であればよく、並列共振器は１または複数であればよい。

【実施例0058】

図１３は、実施例２に係るデュプレクサの回路図である。図１３に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例１またはその変形例のフィルタとすることができる。

【0059】

マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。

【0060】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。