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(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】P2024100704
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】弾性波共振器を備えるマルチ経路フィルタ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/17 20060101AFI20240719BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20240719BHJP
H03H 9/70 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
H03H9/17 F
H03H9/54 A
H03H9/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】40
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023217989
(22)【出願日】2023-12-25
(31)【優先権主張番号】63/479817
(32)【優先日】2023-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/479913
(32)【優先日】2023-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】503031330
【氏名又は名称】スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＫＹＷＯＲＫＳ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】チェン、 イ
(72)【発明者】
【氏名】ニ、 チユアン
(72)【発明者】
【氏名】リン、 ウェンルイ
【テーマコード（参考）】
5J108
【Ｆターム（参考）】
5J108AA07
5J108JJ04
(57)【要約】 （修正有）
【課題】通過帯域が相対的に広く、かつ、帯域外阻止率が高いマルチ経路フィルタ、マルチプレクサ、無線周波数モジュール、無線周波数システム、無線通信デバイス及び方法を提供する。
【解決手段】マルチ経路フィルタ１０は、入力ポートＲＦ＿ＩＮから出力ポートＲＦ＿ＯＵＴまでに２つの信号経路を含む。第１信号経路は、直列弾性波共振器１２を含む。第２信号経路は、シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ１６を含む。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】マルチ経路フィルタ１０は、入力ポートＲＦ＿ＩＮから出力ポートＲＦ＿ＯＵＴまでに２つの信号経路を含む。第１信号経路は、直列弾性波共振器１２を含む。第２信号経路は、シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ１６を含む。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタであって、
前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでの第１信号経路であって、直列弾性波共振器を含む第１信号経路と、
前記ノードから前記出力ポートまでの第２信号経路であって、シャント弾性波共振器及び位相シフタを含む第２信号経路と
を含む、マルチ経路フィルタ。
前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでの第１信号経路であって、直列弾性波共振器を含む第１信号経路と、
前記ノードから前記出力ポートまでの第２信号経路であって、シャント弾性波共振器及び位相シフタを含む第２信号経路と
を含む、マルチ経路フィルタ。
【請求項2】
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記第１信号経路と前記第２信号経路との組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有する、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項3】
前記通過帯域は少なくとも８００メガヘルツに及ぶ、請求項２のマルチ経路フィルタ。
【請求項4】
前記通過帯域は、前記通過帯域の中心周波数の少なくとも２０％となる帯域幅を有する、請求項２のマルチ経路フィルタ。
【請求項5】
前記通過帯域は第５世代ニューラジオ動作帯域に対応する、請求項２のマルチ経路フィルタ。
【請求項6】
前記第１信号経路のインピーダンスと前記第２信号経路のインピーダンスとは互いに前記通過帯域の外側でキャンセルし合って阻止を形成する、請求項２のマルチ経路フィルタ。
【請求項7】
前記マルチ経路フィルタは、Ｗｉ－Ｆｉ周波数帯域に対して少なくとも５０デシベルの阻止率を有する、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項8】
前記第１信号経路の周波数応答と前記第２信号経路の周波数応答とが前記マルチ経路フィルタの通過帯域において組み合わされ、前記第１信号経路の周波数応答と前記第２信号経路の周波数応答とが、前記通過帯域の外側に存在する前記マルチ経路フィルタの阻止帯域のためにキャンセルされる、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項9】
前記位相シフタは伝送線路及びキャパシタを含む、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項10】
前記位相シフタはコイルインダクタ及びキャパシタを含む、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項11】
前記ノードと前記マルチ経路フィルタの入力ポートとの間に結合される第２直列弾性波共振器をさらに含む、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項12】
第２直列弾性波共振器及び第２シャント弾性波共振器をさらに含み、前記位相シフタは前記第２シャント弾性波共振器と前記出力ポートとの間に結合され、前記第２直列弾性波共振器は前記シャント弾性波共振器と前記第２シャント弾性波共振器との間に結合される、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項13】
前記ノードとグランドとの間に結合される第２シャント弾性波共振器をさらに含む、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項14】
前記直列弾性波共振器に直列の第２直列弾性波共振器をさらに含む、請求項１３のマルチ経路フィルタ。
【請求項15】
前記マルチ経路フィルタは受信フィルタである、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項16】
前記マルチ経路フィルタはシングルエンド出力信号を前記出力ポートに与える、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項17】
前記直列弾性波共振器及び前記シャント弾性波共振器はバルク弾性波共振器である、請求項１のマルチ経路フィルタ。
【請求項18】
無線周波数信号をフィルタリングするマルチプレクサであって、
第１信号経路及び第２信号経路を含むマルチ経路フィルタと、
共通ノードにおいて前記マルチ経路フィルタに結合される第２フィルタと
を含み、
前記第１信号経路は、前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでであり、
前記第１信号経路は直列弾性波共振器を含み、前記第２信号経路は前記ノードから前記出力ポートまでであり、
前記第２信号経路はシャント弾性波共振器及び位相シフタを含む、マルチプレクサ。
第１信号経路及び第２信号経路を含むマルチ経路フィルタと、
共通ノードにおいて前記マルチ経路フィルタに結合される第２フィルタと
を含み、
前記第１信号経路は、前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでであり、
前記第１信号経路は直列弾性波共振器を含み、前記第２信号経路は前記ノードから前記出力ポートまでであり、
前記第２信号経路はシャント弾性波共振器及び位相シフタを含む、マルチプレクサ。
【請求項19】
前記第２フィルタは、弾性波共振器を含むラダーフィルタである、請求項１８のマルチプレクサ。
【請求項20】
無線周波数モジュールであって、
第１信号経路及び第２信号経路を含むマルチ経路フィルタと、
無線周波数回路と、
前記マルチ経路フィルタ及び前記無線周波数回路を封入するパッケージ構造物と
を含み、
前記第１信号経路は、前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでであり、
前記第１信号経路は直列弾性波共振器を含み、前記第２信号経路は前記ノードから前記出力ポートまでであり、
前記第２信号経路はシャント弾性波共振器及び位相シフタを含む、無線周波数モジュール。
第１信号経路及び第２信号経路を含むマルチ経路フィルタと、
無線周波数回路と、
前記マルチ経路フィルタ及び前記無線周波数回路を封入するパッケージ構造物と
を含み、
前記第１信号経路は、前記マルチ経路フィルタのノードから前記マルチ経路フィルタの出力ポートまでであり、
前記第１信号経路は直列弾性波共振器を含み、前記第２信号経路は前記ノードから前記出力ポートまでであり、
前記第２信号経路はシャント弾性波共振器及び位相シフタを含む、無線周波数モジュール。
【請求項21】
無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタであって、
入力ポートと出力ポートとの間に結合される帯域通過セクションであって、直列弾性波共振器を含む帯域通過セクションと、
第２弾性波共振器及び位相シフタを含む抽出器セクションと
を含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションのインピーダンス応答と前記抽出器セクションのインピーダンス応答とのキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、マルチ経路フィルタ。
入力ポートと出力ポートとの間に結合される帯域通過セクションであって、直列弾性波共振器を含む帯域通過セクションと、
第２弾性波共振器及び位相シフタを含む抽出器セクションと
を含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションのインピーダンス応答と前記抽出器セクションのインピーダンス応答とのキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、マルチ経路フィルタ。
【請求項22】
前記マルチ経路フィルタは、前記入力ポートにおいてシングルエンド入力信号を受信して前記出力ポートにおいてシングルエンド出力信号を与えるように構成される、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項23】
前記直列弾性波共振器及び前記第２弾性波共振器はバルク弾性波共振器である、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項24】
入力整合を目的として前記入力ポートに電気的に接続されるシャントインダクタをさらに含む、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項25】
出力整合を目的として前記出力ポートに電気的に接続される直列インダクタをさらに含む、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項26】
前記直列弾性波共振器に直列の第２直列弾性波共振器をさらに含む、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項27】
前記抽出器セクションは、前記直列弾性波共振器と第２直列弾性波共振器との間のノードに接続される、請求項２６のマルチ経路フィルタ。
【請求項28】
グランドと、前記直列弾性波共振器と第２直列弾性波共振器との間のノードとの間に電気的に接続されるシャント弾性波共振器をさらに含む、請求項２６のマルチ経路フィルタ。
【請求項29】
前記抽出器セクションは第３弾性波共振器を含み、前記位相シフタは、前記第３弾性波共振器と前記出力ポートとの間に結合される、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項30】
前記位相シフタはキャパシタ及び伝送線路インダクタを含む、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項31】
前記位相シフタは、キャパシタ、コイルインダクタ及び伝送線路インダクタを含む、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項32】
前記通過帯域は、少なくとも８００メガヘルツに及ぶ、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項33】
前記通過帯域は、前記通過帯域の中心周波数の少なくとも２０％の帯域幅を有する、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項34】
前記阻止帯域はＷｉ－Ｆｉ周波数帯域に対応する、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項35】
前記阻止帯域は少なくとも５０デシベルの阻止率を有する、請求項３４のマルチ経路フィルタ。
【請求項36】
前記通過帯域は第５世代ニューラジオ動作帯域に対応する、請求項２１のマルチ経路フィルタ。
【請求項37】
無線周波数システムであって、
アンテナと、
帯域通過セクション及び抽出器セクションを含むマルチ経路フィルタと、
前記アンテナを、前記マルチ経路フィルタを含む信号経路に選択的かつ電気的に接続するように構成されるアンテナスイッチと
を含み、
前記帯域通過セクションは入力ポートと出力ポートとの間に結合され、
前記帯域通過セクションは直列弾性波共振器を含み、
前記抽出器セクションは第２弾性波共振器及び位相シフタを含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとのインピーダンス応答のキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、無線周波数システム。
アンテナと、
帯域通過セクション及び抽出器セクションを含むマルチ経路フィルタと、
前記アンテナを、前記マルチ経路フィルタを含む信号経路に選択的かつ電気的に接続するように構成されるアンテナスイッチと
を含み、
前記帯域通過セクションは入力ポートと出力ポートとの間に結合され、
前記帯域通過セクションは直列弾性波共振器を含み、
前記抽出器セクションは第２弾性波共振器及び位相シフタを含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとのインピーダンス応答のキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、無線周波数システム。
【請求項38】
共通ノードにおいて前記マルチ経路フィルタに結合される第２フィルタをさらに含み、前記マルチ経路フィルタ及び前記第２フィルタはマルチプレクサに含まれる、請求項３７の無線周波数システム。
【請求項39】
前記マルチ経路フィルタは受信フィルタである、請求項３７の無線周波数システム。
【請求項40】
無線通信デバイスであって、
帯域通過セクション及び抽出器セクションを含むマルチ経路フィルタを含む無線周波数フロントエンドと、
前記無線周波数フロントエンドに結合されるアンテナと、
前記無線周波数フロントエンドと通信する送受信器と、
前記送受信器と通信するベース帯域プロセッサと
を含み、
前記帯域通過セクションは入力ポートと出力ポートとの間に結合され、
前記帯域通過セクションは直列弾性波共振器を含み、
前記抽出器セクションは第２弾性波共振器及び位相シフタを含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとのインピーダンス応答のキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、無線通信デバイス。
帯域通過セクション及び抽出器セクションを含むマルチ経路フィルタを含む無線周波数フロントエンドと、
前記無線周波数フロントエンドに結合されるアンテナと、
前記無線周波数フロントエンドと通信する送受信器と、
前記送受信器と通信するベース帯域プロセッサと
を含み、
前記帯域通過セクションは入力ポートと出力ポートとの間に結合され、
前記帯域通過セクションは直列弾性波共振器を含み、
前記抽出器セクションは第２弾性波共振器及び位相シフタを含み、
前記第２弾性波共振器及び前記位相シフタは、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の信号経路に存在し、
前記マルチ経路フィルタは、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとの組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し、
前記マルチ経路フィルタは、前記通過帯域の外側に、少なくとも前記帯域通過セクションと前記抽出器セクションとのインピーダンス応答のキャンセルによって形成される阻止帯域を有する、無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権出願の相互参照
本願は、２０２３年１月１３日に出願された「弾性波共振器を備えるマルチ経路フィルタ」との名称の米国仮出願第６３／４７９，８１７号、及び２０２３年１月１３日に出願された「無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタ」との名称の米国仮出願第６３／４７９，９１３号の優先権の利益を主張し、これらそれぞれの開示は、その全体が参照により、すべての目的のためにここに組み入れられる。
本願は、２０２３年１月１３日に出願された「弾性波共振器を備えるマルチ経路フィルタ」との名称の米国仮出願第６３／４７９，８１７号、及び２０２３年１月１３日に出願された「無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタ」との名称の米国仮出願第６３／４７９，９１３号の優先権の利益を主張し、これらそれぞれの開示は、その全体が参照により、すべての目的のためにここに組み入れられる。
【0002】
開示の技術は、弾性波共振器を含むフィルタに関する。本開示の実施形態は、無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタに関する。ここで、マルチ経路フィルタは弾性波共振器を含む。
【背景技術】
【0003】
弾性波フィルタは、無線周波数電子システムに実装することができる。例えば、携帯電話機の無線周波数フロントエンドにおけるフィルタは、一以上の弾性波フィルタを含み得る。複数の弾性波フィルタがマルチプレクサとして配列され得る。例えば、２つの弾性波フィルタをダイプレクサとして配列することができる。
【0004】
弾性波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される複数の音響共振器を含み得る。弾性波フィルタの例は、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ及びバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタを含む。ＢＡＷフィルタはＢＡＷ共振器を含む。例示のＢＡＷ共振器は、薄膜バルク弾性波共振器（ＦＢＡＲ）及びソリッドマウント共振器（ＳＭＲ）を含む。ＢＡＷ共振器において、弾性波は圧電層のバルク内を伝搬する。
【0005】
通過帯域が相対的に広くかつ帯域外阻止率が高いフィルタが望ましい。かかるフィルタを、設計仕様を満たしながら弾性波ラダーフィルタによって実装することには技術的困難性が存在する。
【発明の概要】
【0006】
特許請求の範囲に記載されるイノベーションはそれぞれが、いくつかの側面を有し、そのうちの一つのみがその望ましい属性について全責任を負うものではない。特許請求の範囲を限定することなく、本開示のいくつかの顕著な特徴が以下に簡潔に記載される。
【0007】
本開示の一側面は、無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタである。マルチ経路フィルタは第１信号経路及び第２信号経路を含む。第１信号経路は、マルチ経路フィルタのノードからマルチ経路フィルタの出力ポートまで存在する。第１信号経路は直列弾性波共振器を含む。第２信号経路は当該ノードから出力ポートまで存在する。第２信号経路はシャント弾性波共振器及び位相シフタを含む。
【0008】
マルチ経路フィルタは、少なくとも第１信号経路と第２信号経路との組み合わされたインピーダンス応答によって形成される通過帯域を有し得る。通過帯域は、少なくとも８００メガヘルツに及ぶ。通過帯域は、通過帯域の中心周波数の少なくとも２０％となる帯域幅を有し得る。通過帯域は、第５世代ニューラジオ動作帯域に対応し得る。第１信号経路のインピーダンスと第２信号経路のインピーダンスとは互いに通過帯域の外側でキャンセルし合って阻止を形成し得る。
【0009】
マルチ経路フィルタは、Ｗｉ－Ｆｉ周波数帯域に対して少なくとも５０デシベルの阻止率を有し得る。
【0010】
第１信号経路の周波数応答と第２信号経路の周波数応答とが、マルチ経路フィルタの通過帯域においてみ合わされ得る。第１信号経路の周波数応答と第２信号経路の周波数応答とが、通過帯域の外側に存在するマルチ経路フィルタの阻止帯域のためにキャンセルされ得る。
【0011】
位相シフタは伝送線路及びキャパシタを含み得る。位相シフタはコイルインダクタ及びキャパシタを含み得る。
【0012】
マルチ経路フィルタはさらに、マルチ経路フィルタの入力ポートと当該ノードとの間に第２直列弾性波共振器を含み得る。
【0013】
マルチ経路フィルタはさらに、第２直列弾性波共振器及び第２シャント弾性波共振器を含み得る。位相シフタは、第２シャント弾性波共振器と出力ポートとの間に結合され得る。第２直列弾性波共振器は、シャント弾性波共振器と第２シャント弾性波共振器との間に結合され得る。
【0014】
マルチ経路フィルタはさらに、当該ノードとグランドとの間に結合される第２シャント弾性波共振器を含み得る。マルチ経路フィルタはさらに、直列弾性波共振器に直列の第２直列弾性波共振器を含み得る。
【0015】
マルチ経路フィルタは受信フィルタとしてよい。
【0016】
マルチ経路フィルタは、シングルエンド出力信号を出力ポートに与える。
【0017】
直列弾性波共振器及びシャント弾性波共振器はバルク弾性波共振器としてよい。
【0018】
本開示の他側面は、無線周波数信号をフィルタリングするマルチ経路フィルタである。マルチ経路フィルタは、帯域通過セクション及び抽出器セクションを含む。帯域通過セクションは、入力ポートと出力ポートとの間に結合される。帯域通過セクションは直列弾性波共振器を含む。抽出器セクションは第２弾性波共振器及び位相シフタを含む。第２弾性波共振器及び位相シフタは、入力ポートと出力ポートとの間の信号経路に存在する。マルチ経路フィルタは、少なくとも帯域通過セクションのインピーダンス応答と抽出器セクションのインピーダンス応答との組み合わせによって形成される通過帯域を有する。マルチ経路フィルタは、少なくとも帯域通過セクションのインピーダンス応答と抽出器セクションのインピーダンス応答とのキャンセルによって形成される阻止帯域を有する。
【0019】
マルチ経路フィルタは、シングルエンド入力信号を入力ポートで受信し、シングルエンド出力信号を出力ポートに与える。
【0020】
直列弾性波共振器及び第２弾性波共振器はバルク弾性波共振器としてよい。
【0021】
マルチ経路フィルタはさらに、入力整合を目的として入力ポートに電気的に接続されるシャントインダクタを含み得る。
【0022】
マルチ経路フィルタはさらに、出力整合を目的として出力ポートに電気的に接続される直列インダクタを含み得る。
【0023】
マルチ経路フィルタはさらに、直列弾性波共振器に直列の第２直列弾性波共振器を含み得る。抽出器セクションは、直列弾性波共振器と第２直列弾性波共振器との間のノードに接続され得る。マルチ経路フィルタはさらに、グランドと、直列弾性波共振器と第２直列弾性波共振器との間のノードと間に電気的に接続されるシャント弾性波共振器を含み得る。
【0024】
抽出器セクションは第３弾性波共振器を含み得る。位相シフタは、第２シャント弾性波共振器と出力ポートとの間に結合され得る。
【0025】
マルチ経路フィルタは受信フィルタとしてよい。
【0026】
位相シフタはキャパシタ及び伝送線路インダクタを含み得る。位相シフタは、キャパシタ、コイルインダクタ及び伝送線路インダクタを含み得る。
【0027】
通過帯域は、少なくとも８００メガヘルツに及ぶ。通過帯域は、通過帯域の中心周波数の少なくとも２０％の帯域幅を有し得る。
【0028】
阻止帯域はＷｉ－Ｆｉ周波数帯域に対応し得る。阻止帯域は、少なくとも５０デシベルの阻止率を有し得る。
通過帯域は、第５世代ニューラジオ動作帯域に対応し得る。
通過帯域は、第５世代ニューラジオ動作帯域に対応し得る。
【0029】
本開示の他側面は、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタと、マルチ経路フィルタに共通ノードにおいて接続される第２フィルタとを含むマルチプレクサである。
【0030】
本開示の他側面は、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタと、無線周波数回路と、マルチ経路フィルタ及び無線周波数回路を封入するパッケージ構造物とを含む無線周波数モジュールである。
【0031】
本開示の他側面は、アンテナと、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタと、アンテナとマルチ経路フィルタを含む信号経路とを選択的かつ電気的に接続するように構成されるアンテナスイッチとを含む無線周波数システムである。
【0032】
本開示の他側面は、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタを含む無線周波数フロントエンドと、無線周波数フロントエンドに結合されるアンテナと、無線周波数フロントエンドと通信する送受信器と、送受信機と通信するベース帯域プロセッサとを含む無線通信デバイスである。
【0033】
本開示の他側面は無線周波数信号処理の方法である。方法は、少なくともアンテナを介して無線周波数信号を受信することと、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタによって無線周波数信号をフィルタリングすることとを含む。
【0034】
本開示をまとめることを目的として、本イノベーションの所定の側面、利点、及び新規な特徴がここに記載されてきた。かかる利点の必ずしもすべてが、いずれかの特定の実施形態に従って達成されるわけではないことを理解すべきである。すなわち、本イノベーションは、ここに教示又は示唆され得る他の利点を必ずしも達成することなく、ここに教示される一つの利点又は複数の利点の一群を達成又は最適化する態様で具体化し又は実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
本開示の実施形態が、添付図面を参照する非限定的な例を介して以下に記載される。
【0036】
【図1A】一実施形態に係るマルチ経路フィルタの模式図である。
【図2A】一実施形態に係るマルチ経路フィルタの模式図である。
【図3】一実施形態に係るマルチ経路フィルタの模式図である。
【図5A】ラダーフィルタの模式図である。
【図5B】一実施形態に係るマルチ経路フィルタの模式図である。
【図7A】弾性波ラダーフィルタを備えるマルチプレクサを含む無線周波数システムの模式図である。
【図7B】一実施形態に係るマルチ経路フィルタを備えるマルチプレクサを含む無線周波数システムの模式図である。
【図9】一実施形態に係る帯域通過ラダー段を備えるマルチ経路フィルタの模式図である。
【図10】一実施形態に係る位相シフタに結合される帯域通過段及び複数のシャント弾性波共振器を備えるマルチ経路フィルタの模式図である。
【図11】一実施形態に係る例示の位相シフタを備えるマルチ経路フィルタの模式図である。
【図12】一実施形態に係る例示の位相シフタを備えるマルチ経路フィルタの模式図である。
【図13A】帯域通過フィルタの模式図である。
【図13B】一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むダイプレクサの模式図である。
【図13C】一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサの模式図である。
【図13D】一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサの模式図である。
【図13E】一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサの模式図である。
【図14】所定実施形態に係る例示のパッケージモジュールの模式的なブロック図である。
【図15】所定実施形態に係る例示のパッケージモジュールの模式的なブロック図である。
【図16】所定実施形態に係る例示のパッケージモジュールの模式的なブロック図である。
【図17】一実施形態の携帯デバイスの模式的な図である。
【図18】通信ネットワークの一例の模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
所定実施形態の以下の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を提示する。しかしながら、ここに記載されるイノベーションは、例えば特許請求の範囲により画定かつカバーされる数多くの異なる態様で具体化することができる。本明細書において、同じ参照番号が同一の又は機能的に同様の要素を示す図面が参照される。理解されることだが、図面に示される要素は必ずしも縮尺どおりとは限らない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素、及び／又は図面に示される要素の部分集合を含み得る。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴の任意の適切な組み合わせも含み得る。
【0038】
第５世代（５Ｇ）技術の開発により、バンドｎ７７及びバンドｎ７９のようなサブ６ＧＨｚ帯をサポートするサブ６ギガヘルツ（ＧＨｚ）フロントエンドモジュールに対して要求の厳しい仕様が作成されている。これらのような帯域は、その超広帯域幅及び厳しい相互変調歪み（ＩＭＤ）仕様に起因して、新たなフィルタ設計上の課題を引き起こし得る。例えば、バンドｎ７７は、低帯域（ＬＢ）及び／又は中高帯域（ＭＨＢ）及び／又は５ＧＨｚＷｉ－Ｆｉの周波数において、２４％のフラクショナル帯域幅と５０デシベル（ｄＢ）を超える帯域外阻止率を有する帯域通過フィルタのための仕様を有し得る。
【0039】
集中素子フィルタがすべての阻止仕様を満たすことは可能であるが、かかるフィルタの通過帯域は相対的に高い挿入損失に遭遇し得る。かかる挿入損失により、フィルタ性能が競争力のないものとなり得る。バルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタは、有意な挿入損失のトレードオフなしに相対的に高い阻止率を達成できる。しかしながら、ＢＡＷラダーフィルタ段は、ＢＡＷ共振器の電気機械結合係数（ｋｔ２）の制限に起因して、高帯域（ＨＢ）及び／又はＷｉ－Ｆｉ周波数帯域において十分な音響阻止率を与えることができない可能性がある。したがって、ＢＡＷフィルタの帯域幅を増加しながら、ＢＡＷ共振器のｋｔ２制限を上回る阻止を可能にする新しいトポロジが望まれている。
【0040】
バンドｎ７７受信フィルタの応答が、ＢＡＷラダー段と集中素子高域通過構成との組み合わせによって実装され得る。かかるフィルタは、競争力のある雑音指数（ＮＦ）を与えながらも大抵のＩＭＤ仕様を満たし得る。阻止仕様を満たすことが困難になるにつれて、阻止ノッチを深くするべく追加の集中素子が実装され得る。これはＮＦを劣化させ得る。また、現在のフィルタ設計が、厳しいＮＦのトレードオフなしで５ＧＨｚＷｉ－Ｆｉで帯域外阻止仕様を満たすには技術的課題が存在する。
【0041】
本開示の側面は、マルチ経路フィルタに関する。マルチ経路フィルタは、シングルエンドアプリケーションのための二重経路フィルタとしてよい。マルチ経路フィルタは、帯域通過セクション及び抽出器セクションを含み得る。帯域通過セクションは、マルチ経路フィルタの通過帯域に寄与し得る。帯域通過セクションは、少なくとも直列弾性波共振器を含み得る。抽出器セクションは、位相のずれた帯域阻止プロファイルを与え得る。抽出器セクションは、フィルタ入力ポートとフィルタ出力ポートとの間の信号経路にシャント弾性波共振器及び位相シフタを含み得る。帯域通過セクションの周波数応答と抽出器セクションの周波数応答とが組み合わされて相対的に広い通過帯域が形成され得る。帯域通過セクションと抽出器セクションとは、通過帯域の外側で互いにキャンセルし合い、阻止を形成し得る。このキャンセルは、ほぼキャンセルすること、ほぼ完全にキャンセルすること、又は完全にキャンセルすることを含み得る。マルチ経路フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングし得る。
【0042】
ここに開示されるマルチ経路フィルタは、他のフィルタよりも優れた利点を達成し得る。ここに開示されるマルチ経路フィルタは、ラダー段トポロジにおけるＢＡＷ共振器の電気機械結合係数（ｋｔ２）の限界を超える帯域幅及び阻止プロファイルを与え得る。ラティスフィルタが、相対的に広い帯域幅を与え得る。しかしながら、ラティスフィルタは、変圧器を備えるように実装されることが多い。ここに開示される位相シフタを備えるマルチ経路フィルタは、シングルエンドのマルチ経路フィルタを実装し得る。かかるフィルタは、バランを使用せずにラティス段の利益を達成し得る。ここに開示されるマルチ経路フィルタは、ラダー設計が技術的に阻止達成困難である周波数（例えばＨＢ、５ＧＷｉ－Ｆｉ等）において阻止を達成し得る一方で、ラダーフィルタに匹敵するフィルタ損失及び少ない共振器数を有し得る。阻止性能を改善するべく、所望によりマルチ経路フィルタに追加段を含めてよい。
【0043】
図１Ａは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタ１０の模式図である。示されるように、マルチ経路フィルタ１０は、直列弾性波共振器１２を含む第１信号経路と、シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ１６を含む第２信号経路とを含む。第１信号経路は直列経路としてよく、第２信号経路はシャント経路としてよい。無線周波数信号は、マルチ経路フィルタ１０の入力ポートＲＦ＿ｉｎが受信し得る。無線周波数は、入力ポートＲＦ＿ｉｎから第１信号経路及び第２信号経路の双方を通ってマルチ経路フィルタ１０の出力ポートＲＦ＿ｏｕｔまで伝搬し得る。マルチ経路フィルタ１０は受信フィルタとしてよい。ここで、入力ポートＲＦ＿ｉｎはアンテナポートとしてよく、出力ポートＲＦ＿ｏｕｔは受信ポートとしてよい。
【0044】
マルチ経路フィルタは、マルチ経路フィルタの入力ポートと出力ポートとの間に２以上の信号経路を含み得る。マルチ経路フィルタ１０は、図示のように二重経路フィルタである。マルチ経路フィルタ１０は、シングルエンド入力及びシングルエンド出力の双方を有するシングルエンドアプリケーションを目的として配列される。マルチ経路フィルタ１０の入力ポートは、シングルエンド入力信号を受信し得る。マルチ経路フィルタ１０の出力ポートは、シングルエンド出力信号を与え得る。マルチ経路フィルタ１０において、第１信号経路は帯域通過セクションを含み、第２信号経路は抽出器セクションを含む。帯域通過セクションと抽出器セクションとの組み合わせインピーダンスが、マルチ経路フィルタ１０の通過帯域を形成し得る。抽出器セクションは、通過帯域の外側に阻止帯域を生成し得る。位相シフタが位相をシフトする結果、（ａ）帯域通過セクションの周波数応答に加算／結合される周波数応答を抽出器セクションが有して通過帯域が形成され、及び（ｂ）通過帯域の外側において帯域通過セクションの周波数応答から減算／キャンセルされる周波数応答を抽出器セクションが有して阻止が高められる。
【0045】
直列弾性波共振器１２及びシャント弾性波共振器１４は、任意の適切な弾性波共振器であってよい。直列弾性波共振器１２は、ＢＡＷ共振器、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器、温度補償型ＳＡＷ（ＴＣＳＡＷ）共振器、多層圧電（ＭＰＳ）ＳＡＷ共振器、境界波共振器、ラム波共振器等としてよい。シャント弾性波共振器１４は、ＢＡＷ共振器、ＳＡＷ共振器、ＴＣＳＡＷ共振器、ＭＰＳＳＡＷ共振器、境界波共振器、ラム波共振器等としてよい。所定アプリケーションにおいて、直列弾性波共振器１２及びシャント弾性波共振器１４はＢＡＷ共振器であってよい。
【0046】
図１Ｂは、図１Ａのマルチ経路フィルタ１０の信号経路の周波数応答及び位相のグラフである。マルチ経路フィルタ１０は、直列弾性波共振器１２及びシャント弾性波共振器１４を含み得る。これらは類似するが、シャント弾性波共振器１４が、直列弾性波共振器１２よりも近似的に５００メガヘルツ（ＭＨｚ）低い共振周波数を有する点が異なる。この共振周波数の差は、図１Ｂに反映されている。図１Ｂは、第１信号経路と第２信号経路との間の位相差すなわち位相デルタが、共振付近を除いて相対的に一貫していることを示す。
【0047】
図２Ａは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタ２０の模式図である。マルチ経路フィルタ２０は、図１Ａのマルチ経路フィルタ１０と同様であるが、シャント経路に異なる位相シフタが含まれる点が異なる。マルチ経路フィルタ２０は、位相を１８０°プラス位相デルタをシフトし得る位相シフタ２６を含む。シャント弾性波共振器１４と直列弾性波共振器１２との間の共振差（例えば５００ＭＨｚの共振周波数差）からのわずかなインピーダンスの大きさの差に起因して、２つの経路間の位相差は１８０°に近いが正確には１８０°ではない場合に阻止が生じるはずである。インピーダンスキャンセルが理想に近い場合、鋭いノッチが生じ得る。シャント経路は、位相シフタ２６がそのインピーダンスを帯域阻止から通過帯域に反転させることによって通過帯域の生成に寄与し得る。したがって、Ｓ２１がマルチ経路フィルタ２０の直列経路及びシャント経路双方の結合インピーダンス応答に基づき得るので、帯域幅が増加し得る。
【0048】
図２Ｂは、図２Ａのマルチ経路フィルタ２０の周波数応答及び位相差のグラフである。マルチ経路フィルタ２０は、直列弾性波共振器１２及びシャント弾性波共振器を含み得る。これらは類似するが、シャント弾性波共振器１４が、直列弾性波共振器１２よりも５００ＭＨｚ低い共振周波数を有する点が異なる。位相シフタ２６は、図２Ａを参照して説明される位相シフトを行い得る。図２Ｂは、図２Ａのマルチ経路フィルタ２０の周波数応答を示す。ここで、直列経路のインピーダンスとシャント経路のインピーダンスとが組み合わされて通過帯域が形成され、シャント経路が通過帯域の外側に阻止帯域を形成する。
【0049】
図３は、一実施形態に係るマルチ経路フィルタ３０の模式図である。マルチ経路フィルタ３０において、第１直列弾性波共振器３２は、入力ポートＲＦ＿ｉｎとノードＮとの間に結合される。マルチ経路フィルタ３０は、ノードＮから出力ポートＲＦ＿ｏｕｔへの２つの経路を含む。マルチ経路フィルタ３０の２つの経路は、帯域通過経路及び抽出器経路である。帯域通過経路は、帯域通過周波数応答を有し得る。図示の帯域通過経路は、直列弾性波共振器１２を含む。図示の抽出器経路は、シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ３６を含む。抽出器経路は、位相のずれた帯域阻止プロファイルを形成し得る。帯域内では、帯域通過経路のインピーダンスと抽出器経路のインピーダンスとが組み合わされ、相対的に広い通過帯域が形成され得る。帯域外では、帯域通過経路と抽出器経路とが互いにキャンセルし合い、阻止が形成され得る。マルチ経路フィルタ３０の帯域外キャンセルは、帯域通過経路の周波数応答から抽出器経路の周波数応答を減算することを含み得る。このキャンセルは、ほぼキャンセルすること、ほぼ完全にキャンセルすること、又は完全にキャンセルすることを含み得る。位相シフタ３６は、抽出器経路が、帯域通過経路との帯域内及び帯域外の位相関係を有するように位相シフトを行い得る。マルチ経路フィルタ３０はまた、入力整合ネットワーク３８及び出力整合ネットワーク３９を含む。入力整合ネットワーク３８は、シャントインダクタであってよく、シャントインダクタを含んでもよい。出力整合ネットワーク３９は、直列インダクタであってよく、直列インダクタを含んでもよい。
【0050】
図４Ａは、図３のマルチ経路フィルタ３０の周波数応答のグラフである。図４Ｂは、図３のマルチ経路フィルタ３０の位相対周波数のグラフである。図４Ａのグラフは、帯域通過経路及び抽出器経路の個別の周波数応答を示す。図４Ａに示されるように、抽出器経路は、帯域通過経路単独と比べてフィルタの通過帯域を拡張する。これにより、相対的に広い通過帯域を生成することができる。
【0051】
ここに開示されるマルチ経路フィルタは、少なくとも６００ＭＨｚの帯域幅を有し得る。帯域幅は、少なくとも８００ＭＨｚとなり得る。帯域幅は、近似的に９００ＭＨｚとなり得る。例えば、通過帯域は、３３００ＭＨｚから４２００ＭＨｚに及ぶバンドｎ７７に対応し得る。帯域幅は、６００ＭＨｚから１０００ＭＨｚの範囲となり得る。相対的に広い通過帯域は、通過帯域の中心周波数の少なくとも１２％となり得る。相対的に広い通過帯域は、通過帯域の中心周波数の少なくとも２０％となり得る。例えば、相対的に広い通過帯域は、バンドｎ７７フィルタの通過帯域の中心周波数の２４％となり得る。相対的に広い通過帯域は、通過帯域の中心周波数の１２％から３０％の範囲となり得る。
【0052】
図５Ａは、ラダーフィルタ５０の模式図である。ラダーフィルタは、直列弾性波共振器５２及び５４と、シャント弾性波共振器５６及び５８とを含む。
【0053】
図５Ｂは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタ６０の模式図である。マルチ経路フィルタ６０は、図３のマルチ経路フィルタ３０と同様であるが、マルチ経路フィルタ６０が、キャパシタ６７Ａ及び６７Ｂと、コイルインダクタ６８と、伝送線路インダクタ６９Ａ及び６９Ｂとを含む位相シフタ６６を含む点が異なる。位相シフタ６６は、抽出器セクションのための位相シフタの例示の実施形態である。マルチ経路フィルタ６０の弾性波共振器１２、１４及び３２は、所定アプリケーションにおいてＢＡＷ共振器としてよい。
【0054】
図６Ａは、図５Ａのラダーフィルタ５０の周波数応答、及び図５Ｂのマルチ経路フィルタ６０の２つのバージョンの周波数応答のグラフである。これらのフィルタは、ドープされた圧電層を備えるＢＡＷ共振器を含んでいた。圧電層は、スカンジウム（Ｓｃ）がドープされた窒化アルミニウム（ＡｌＮ）圧電層であった。異なるドープ濃度を有する２つのマルチ経路フィルタ６０がシミュレーションされた。一方は３０％のスカンジウムを含み、他方は３５％のスカンジウムを含んでいた。図６Ａは、ラダーフィルタ５０が、純粋な帯域通過設計に起因して中央チャネル（ｍｉｄ ｃｈａｎｎｅｌ）において良好な挿入損失を与え得ることを示す。しかしながら、ラダーフィルタ５０のエッジロールオフは、マルチ経路フィルタ６０よりも速い。これは、ラダーフィルタ５０のＢＡＷ共振器の電気機械結合係数ｋｔ２の限界に起因し得る。図６Ａはまた、マルチ経路フィルタ６０がラダーフィルタ５０よりも広い通過帯域（同様のトリムによる）を与え得ることも示す。図６Ａにおいて、マルチ経路フィルタ６０の周波数応答におけるノッチは、音響及びインピーダンスのキャンセルによってもたらすことができる。（例えばスカンジウムの）ドーピング濃度が高いほど、音響的阻止を図６ＡにおけるＨＢ及び／又はＷｉ－Ｆｉ周波数まで引っ張ることができる。一般には、ドーピング濃度を調整して、周波数領域における音響的阻止を調整することができる。
【0055】
マルチ経路フィルタ６０の二重経路設計は、特定の周波数においてもたらされる阻止に対する正確なインピーダンスキャンセルに依存し得る。したがって、マルチチップモジュール設計が、かかるインピーダンスキャンセルを実装するために重要となり得る。フィルタセクションが、５０オームの入力／出力終端を備えるフルモジュールに対してシミュレーションされた。図６Ａと同じフィルタに対するスミスチャート及び挿入損失のグラフが、図６Ｂ、図６Ｃ及び図６Ｄに示される。図６Ｂは、アンテナポートにおけるスミスチャートである。図６Ｃは、受信ポートにおけるスミスチャートである。図６Ｄは挿入損失のグラフである。
【0056】
図７Ａは、弾性波ラダーフィルタ７３及び７４を備えるマルチプレクサ７２を含む無線周波数システム７０の模式図である。無線周波数システム７０において、マルチプレクサ７２は、インピーダンスネットワーク７６を介してアンテナスイッチ７５に結合される。アンテナスイッチ７５は、アンテナ７７をマルチプレクサ７２に選択的かつ電気的に接続することができる。図示されるように、マルチプレクサ７２は、バンドｎ７９受信フィルタ及びバンド７７受信フィルタを含む。弾性波ラダーフィルタ７３及び７４はそれぞれがＢＡＷ共振器を含み得る。インピーダンスネットワーク７６は、集積型パッシブデバイス（ＩＰＤ）キャパシタを含み得る。インピーダンスネットワーク７６は、シャントインダクタも含み得る。
【0057】
図７Ｂは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタ６０を備えるマルチプレクサ８２を含む無線周波数システム８０の模式図である。マルチ経路フィルタ６０は、無線周波数システム８０においてバンドｎ７７受信フィルタとして配列される。無線周波数システム８０は、他の点では、図７Ａの無線周波数システム７０と同様である。
【0058】
図８Ａは、図７Ａの弾性波ラダーフィルタ７４及び図７Ｂのマルチ経路フィルタ６０の周波数応答のグラフである。このグラフは、フルモジュールシミュレーションに対応する。図８Ａは、弾性波ラダーフィルタ７４と比べて、マルチ経路フィルタ６０に対して円で囲まれた領域における有意な阻止改善を示す。このグラフは、マルチ経路フィルタ６０が、２．４ＧＨｚＷｉ－Ｆｉ帯域及び５ＧＨｚＷｉ－Ｆｉ帯域の双方において、弾性波ラダーフィルタ７４よりも有意に良好な阻止を与え得ることを示す。図８Ａにおいて、マルチ経路フィルタ６０もまた、弾性波ラダーフィルタ７４よりも広い通過帯域を有する。シミュレーションを目的として、受信ポートは、低雑音増幅器入力インピーダンスにより終端された。
【0059】
図８Ｂは、図７Ａの弾性波ラダーフィルタ７４及び図７Ｂのマルチ経路フィルタ６０についての曲線を有するアンテナポートのスミスチャートである。図８Ｃは、図７Ａの弾性波ラダーフィルタ７４及び図７Ｂのマルチ経路フィルタ６０についての曲線を有する受信ポートのスミスチャートである。図８Ｄは、受信不整合が除去された図７Ａの弾性波ラダーフィルタ７４及び図７Ｂのマルチ経路フィルタ６０についての通過帯域における挿入損失のグラフである。図８Ｄは、弾性波ラダーフィルタ７４と比較したマルチ経路フィルタ６０の通過帯域の下側チャネル（ｌｏｗｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ）における挿入損失改善を示す。
【0060】
図９は、一実施形態に係る帯域通過ラダー段を備えるマルチ経路フィルタ９０の模式図である。マルチ経路フィルタ９０は、帯域通過ラダー段及び二重経路段を含む。帯域通過ラダー段及び二重経路段は、マルチ経路フィルタ９０においてカスケード接続される。帯域通過ラダー段は、直列弾性波共振器３２及びシャント弾性波共振器９４を含む。シャント弾性波共振器９４は、ノードＮとグランドとの間に接続される。二重経路段は、ノードＮと出力ポートＲＦ＿ｏｕｔとの間に２つの信号経路、すなわち、（１）直列弾性波共振器１２を含む直列経路、及び（２）シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ３６を含むシャント経路、を含む。いくつかの実施形態において一つの帯域通過ラダー段が示されるにもかかわらず、所定アプリケーションにおいて、２以上の帯域通過ラダー段が実装されてよい。
【0061】
図１０は、帯域通過ラダー段と、一実施形態に係る位相シフタ３６に結合される複数のシャント弾性波共振器１４及び１０４とを有するマルチ経路フィルタ１００の模式図である。マルチ経路フィルタ１００は、マルチ経路フィルタ１００の入力ポートＲＦ＿ｉｎとマルチ経路フィルタ１００の出力ポートＲＦ＿ｏｕｔとの間に位相シフタ３６を介して結合される２つのシャント弾性波共振器１４及び１０４を含む。
【0062】
マルチ経路フィルタ１００の抽出器セクションは、シャント弾性波共振器１４及び１０４と、位相シフタ３６とを含む。いくつかの他のアプリケーションにおいて、３以上のシャント弾性波共振器がマルチ経路フィルタの抽出器セクションに含まれてよい。マルチ経路フィルタ１００において、単一の位相シフタ３６が、シャント弾性波共振器１４及び１０４双方と出力ポートＲＦ＿ｏｕｔとの間に結合される。いくつかの他のアプリケーションにおいて、抽出器セクションの異なるシャント共振器を、異なるそれぞれの位相シフタを介して出力ポートに結合してよい。
【0063】
マルチ経路フィルタ１００の帯域通過ラダー段は、（１）シャント弾性波共振器１０４及び１４間に結合される直列弾性波共振器３２と、（２）直列弾性波共振器１４の電極に結合されるシャント弾性波共振器９４とを含む。
【0064】
マルチ経路フィルタ１００には、ノードＮと出力ポートＲＦ＿ｏｕｔとの間に結合される直列弾性波共振器１２が存在する。また、ノードＮからシャント弾性波共振器１４及び位相シフタ３６を通って出力ポートＲＦ＿ｏｕｔまでのシャント経路も存在する。マルチ経路フィルタ１００の周波数応答は、段間帯域通過ラダー段との抽出器セクション混合によってもたらされ得る。マルチ経路フィルタ１００は、ハイブリッドマルチ経路ラダーフィルタと称してよい。
【0065】
図１１は、一実施形態に係る例示の位相シフタ１１６を備えるマルチ経路フィルタ１１０の模式図である。マルチ経路フィルタ１１０は、直列弾性波共振器１２を含む直列経路と、シャント弾性波共振器１４及び位相シフタ１１６を含むシャント経路とを含む。位相シフタ１１６は、位相シフタ１６、２６及び３６の例示の実施形態である。位相シフタ１１６は、伝送線路インダクタ１１９Ａ、１１９Ｂ及び１１９Ｃと、キャパシタ１１７Ａ及び１１７Ｂとを含む。位相シフタ１１６において、伝送線路インダクタ１１９Ａ、１１９Ｂ及び１１９Ｃは直列に配列され、キャパシタ１１７Ａ及び１１７Ｂはシャントに配列される。位相シフタ１１６は、ここに開示される任意の適切な位相シフトを実装し得る。キャパシタ１１７Ａ及び１１７Ｂのキャパシタンスと、インダクタ１１９Ａ、１１９Ｂ及び１１９Ｃのインダクタンスとが、かかる位相シフタを実装し得る。位相シフタ１１６は、シャントキャパシタ１１７Ａ及び１１７Ｂと、直列伝送線路インダクタ１１９Ａ、１１９Ｂ及び１１９Ｃとを備えるラダーネットワークを含み得る。ここに開示される位相シフトは、所定アプリケーションにおいて、シャントキャパシタ及び直列インダクタによって実装され得る。
【0066】
図１２は、一実施形態に係る例示の位相シフタ６６を備えるマルチ経路フィルタ１２０の模式図である。マルチ経路フィルタ１２０は、図１０のマルチ経路フィルタ１００と同様であり、位相シフタ３６が位相シフタ６６によって実装される。位相シフタ６６は、位相シフタ１６、２６及び３６の例示の実施形態である。位相シフタ６６は図１１の位相シフタ１１６と同様であるが、位相シフタ６６がコイルインダクタ６８を含む点が異なる。コイルインダクタ６８は、印刷コイルインダクタであってよい。位相シフタ６６は、位相シフタ１１６の伝送線路インダクタ１１９Ｂの代わりにコイルインダクタ６８を含む。いくつかの他のアプリケーションにおいて、マルチ経路フィルタの位相シフタの２以上のインダクタが、コイルインダクタを含み得る。位相シフタは、マルチ経路フィルタのためにここに開示される位相シフト機能を実装するべく、任意の適切なキャパシタ及び任意の適切なインダクタを含み得る。
【0067】
ここに開示される弾性波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されてよい。所定アプリケーションにおいて、弾性波フィルタは、無線周波数帯域を通過させて当該無線周波数帯域の外側の周波数を減衰させるべく配列される帯域通過フィルタとしてよい。
【0068】
ここに開示される原理及び利点は、スタンドアロンフィルタに、及び／又は任意の適切なマルチプレクサにおける一以上のフィルタに実装することができる。フィルタは、第４世代（４Ｇ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）帯域及び／又は第５世代（５Ｇ）ニューラジオ（ＮＲ）帯域をフィルタリングするべく配列される帯域通過フィルタとしてよい。ここに開示されるいずれかの原理及び利点が、受信フィルタに実装されてよい。ここに開示されるいずれかの原理及び利点が、送信フィルタに実装されてよい。いくつかのアプリケーションにおいて、マルチプレクサの２以上のフィルタを、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に従って実装することができる。スタンドアロンフィルタ及びマルチプレクサの例が、図１３Ａから図１３Ｅを参照して説明される。これらのフィルタ及び／又はマルチプレクサの任意の適切な原理及び利点は、互いに一緒に実装することができる。
【0069】
図１３Ａは、弾性波フィルタ１６０の模式図である。弾性波フィルタ１６０は、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に従って実装してよい。弾性波フィルタ１６０は帯域通過フィルタである。弾性波フィルタ１６０は、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される。弾性波フィルタ１６０は、第１入力／出力ポートＲＦ＿ＩＮと第２入力／出力ポートＲＦ＿ＯＵＴとの間に結合される一以上の弾性波デバイスを含む。弾性波フィルタ１６０は、相対的に広い通過帯域と、通過帯域の外側における阻止とを含む。
【0070】
ここに開示される実施形態は、スタンドアロンフィルタに、及び／又は任意の適切なマルチプレクサのフィルタに、実装してよい。フィルタは、４ＧＬＴＥ帯域及び／又は５ＧＮＲ帯域をフィルタリングするべく配列される帯域通過フィルタであってよい。例示のマルチプレクサが、図１３Ｂから図１３Ｅを参照して説明される。これらのマルチプレクサの任意の適切な原理及び利点は、互いに一緒に実装してよい。
【0071】
図１３Ｂは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むダイプレクサ１６２の模式図である。ダイプレクサ１６２は、共通ノードＣＯＭにおいて一緒に結合される第１フィルタ１６０Ａ及び第２フィルタ１６０Ｂを含む。ダイプレクサ１６２のフィルタの一方を送信フィルタとしてよく、ダイプレクサ１６２のフィルタの他方を受信フィルタとしてよい。いくつかの他例において、ダイバーシティ受信アプリケーションにおいてのように、ダイプレクサ１６２が２つの受信フィルタを含んでよい。代替的に、ダイプレクサ１６２は２つの送信フィルタを含み得る。共通ノードＣＯＭはアンテナノードとしてよい。
【0072】
第１フィルタ１６０Ａは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される弾性波フィルタである。第１フィルタ１６０Ａは、第１無線周波数ノードＲＦ１と共通ノードＣＯＭとの間に結合される一以上の弾性波共振器を含む。第１無線周波数ノードＲＦ１は送信ノード又は受信ノードとしてよい。第１フィルタ１６０Ａは、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタである。
【0073】
第２フィルタ１６０Ｂは、第２無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される任意の適切なフィルタとしてよい。第２フィルタ１６０Ｂは例えば、弾性波フィルタ、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタ、ＬＣフィルタ、ハイブリッド弾性波ＬＣフィルタ等であってよい。第２フィルタ１６０Ｂは、第２無線周波数ノードＲＦ２と共通ノードとの間に結合される。第２無線周波数ノードＲＦ２は送信ノード又は受信ノードとしてよい。
【0074】
例示目的でフィルタ又はダイプレクサを備える例示的な実施形態が説明されるにもかかわらず、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点は、共通ノードにおいて一緒に結合される複数のフィルタを含むマルチプレクサに実装してよい。マルチプレクサの例は、共通ノードにおいて２つのフィルタが一緒に結合されるダイプレクサ、共通ノードにおいて３つのフィルタが一緒に結合されるトライプレクサ、共通ノードにおいて４つのフィルタが一緒に結合されるクアッドプレクサ、共通ノードにおいて６つのフィルタが一緒に結合されるヘキサプレクサ、共通ノードにおいて８つのフィルタが一緒に結合されるオクタプレクサ等を含むがこれらに限られない。マルチプレクサは、異なる通過帯域を有するフィルタを含み得る。マルチプレクサは、任意の適切な数の送信フィルタ及び任意の適切な数の受信フィルタを含み得る。例えば、マルチプレクサは、すべての受信フィルタ、すべての送信フィルタ、又は一以上の送信フィルタ及び一以上の受信フィルタを含み得る。マルチプレクサの、一以上のフィルタを、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に従って実装してよい。
【0075】
図１３Ｃは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサ１６４の模式図である。マルチプレクサ１６４は、共通ノードＣＯＭにおいて一緒に結合される複数のフィルタ１６０Ａから１６０Ｎを含む。複数のフィルタは、任意の適切な数のフィルタを含み得る。例えば、３つのフィルタ、４つのフィルタ、５つのフィルタ、６つのフィルタ、７つのフィルタ、８つのフィルタ、又はこれよりも多い数のフィルタを含み得る。複数のフィルタのうちの一部又は全部を弾性波フィルタとしてよい。図示のように、フィルタ１６０Ａから１６０Ｎはそれぞれが、共通ノードＣＯＭとの固定電気接続部を有する。これは、ハードマルチプレクシング又は固定マルチプレクシングと称してよい。フィルタは、ハードマルチプレクシングアプリケーションにおいて、共通ノードとの固定電気接続部を有する。
【0076】
第１フィルタ１６０Ａは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される弾性波フィルタである。第１フィルタ１６０Ａは、第１無線周波数ノードＲＦ１と共通ノードＣＯＭとの間に結合される一以上の弾性波デバイスを含み得る。第１無線周波数ノードＲＦ１は送信ノード又は受信ノードとしてよい。第１フィルタ１６０Ａは、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタである。マルチプレクサ１６４の他のフィルタは、一以上の弾性波フィルタ、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る一以上のマルチ経路フィルタ、一以上のＬＣフィルタ、一以上のハイブリッド弾性波ＬＣフィルタ等、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含んでよい。
【0077】
図１３Ｄは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサ１６６の模式図である。マルチプレクサ１６６は、図１３Ｃのマルチプレクサ１６４と同様であるが、マルチプレクサ１６６がスイッチ式マルチプレクシングを実装する点が異なる。スイッチ式マルチプレクシングにおいて、フィルタは、スイッチを介して共通ノードに結合される。マルチプレクサ１６６において、スイッチ１６７Ａから１６７Ｎは、対応するフィルタ１６０Ａから１６０Ｎを共通ノードＣＯＭに選択的かつ電気的に接続することができる。例えば、スイッチ１６７Ａは、スイッチ１６７Ａを介して第１フィルタ１６０Ａを共通ノードＣＯＭに選択的かつ電気的に接続することができる。スイッチ１６７Ａ～１６７Ｎのうち任意の適切な数が、所与の状態において、対応するフィルタ１６０Ａ～１６０Ｎを共通ノードＣＯＭに電気的に接続することができる。同様に、スイッチ１６７Ａ～１６７Ｎのうち任意の適切な数が、所与の状態において、対応するフィルタ１６０Ａ～１６０Ｎを共通ノードＣＯＭから電気的に分離することができる。スイッチ１６７Ａから１６７Ｎの機能は、様々なキャリアアグリゲーションをサポートし得る。
【0078】
図１３Ｅは、一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含むマルチプレクサ１６８の模式図である。マルチプレクサ１６８は、マルチプレクサがハードマルチプレクシングフィルタとスイッチ式マルチプレクシングフィルタとの任意の適切な組み合わせを含み得ることを示す。ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る一以上の弾性波フィルタを、マルチプレクサ１６８の共通ノードＣＯＭにハードマルチプレクシングされるフィルタ（例えばフィルタ１６０Ａ）としてよい。代替的又は付加的に、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る一以上の弾性波フィルタを、マルチプレクサ１６８の共通ノードＣＯＭにスイッチマルチプレクシングされるフィルタ（例えばフィルタ１６０Ｎ）としてよい。
【0079】
ここに開示されるマルチ経路フィルタは、様々なパッケージモジュールに実装することができる。ここに開示されるマルチ経路フィルタの任意の適切な原理及び利点が実装され得るいくつかの例示のパッケージモジュールが、以下に開示される。例示のパッケージモジュールは、図示の回路素子を封入するパッケージを含んでよい。無線周波数コンポーネントを含むモジュールは、無線周波数モジュールと称してよい。無線周波数コンポーネントは、無線周波数回路と称してよい。図示の回路素子は、共通パッケージ基板に配置されてよい。パッケージ基板は、例えば積層基板としてよい。図１４から図１６は、所定実施形態に係る例示のパッケージモジュールの模式的なブロック図である。これらのパッケージモジュールの特徴の任意の適切な組み合わせを、互いに実装することができる。
【0080】
図１４は、一実施形態に係る弾性波コンポーネント１７２を含む無線周波数モジュール１７０の模式図である。図示の無線周波数モジュール１７０は、弾性波コンポーネント１７２及び他の回路１７３を含む。弾性波コンポーネント１７２は、例えばフィルタの、弾性波デバイス１７４を含み得る。弾性波デバイス１７４は、所定アプリケーションにおいてＢＡＷデバイスとしてよい。
【0081】
図１４に示される弾性波コンポーネント１７２は、弾性波デバイス１７４と、端子１７５Ａ及び１７５Ｂとを含む。弾性波デバイス１７４は、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタに含まれてよい。端子１７５Ａ及び１７４Ｂは、例えば、入力接点及び出力接点としての役割を果たし得る。２つの端子が図示されるにもかかわらず、特定のアプリケーションに対して任意の適切な数の端子を実装してよい。弾性波コンポーネント１７２及び他の回路１７３は、図１４において共通パッケージ基板１７６に存在する。パッケージ基板１７６は、例えば積層基板としてよい。端子１７５Ａ及び１７５Ｂは、パッケージ基板１７６において、電気コネクタ１７８Ａ及び１７８Ｂそれぞれを経由して接点１７７Ａ及び１７７Ｂそれぞれに電気的に接続され得る。電気コネクタ１７８Ａ及び１７８Ｂは、例えばバンプ又はワイヤボンドとしてよい。
【0082】
他の回路１７３が、任意の適切な付加的回路を含み得る。例えば、他の回路は、一以上の無線周波数増幅器（例えば一以上の電力増幅器及び／又は一以上の低雑音増幅器）、一以上の無線周波数スイッチ、一以上の付加的フィルタ、一以上のＲＦ結合器、一以上の遅延線、一以上の位相シフタ等、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含み得る。したがって、他の回路１７３は、一以上の無線周波数回路要素を含み得る。他の回路１７３は、所定アプリケーションにおいて無線周波数回路と称してよい。他の回路１７３は、弾性波デバイス１７４に電気的に接続され得る。無線周波数モジュール１７０は、例えば、無線周波数モジュール１７０の保護を与え及び／又は取り扱いを容易にする一以上のパッケージ構造物を含み得る。かかるパッケージ構造物は、パッケージ基板１７６の上に形成されるオーバーモールド構造物を含み得る。オーバーモールド構造物は、無線周波数モジュール１７０のコンポーネントの一部又は全部を封入することができる。
【0083】
図１５は、一実施形態に係るフィルタ２０２Ａから２０２Ｎと、無線周波数スイッチ２０４と、低雑音増幅器２０６とを含むモジュール２００の模式的なブロック図である。フィルタ２０２Ａ～２０２Ｎのうちの一以上のフィルタを、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に従って実装してよい。任意の適切な数のフィルタ２０２Ａから２０２Ｎを実装してよい。図示のフィルタ２０２Ａから２０２Ｎは受信フィルタである。フィルタ２０２Ａから２０２Ｎのうちの一以上が、送信フィルタ及び／又は他の受信フィルタも含むマルチプレクサに含まれてよい。無線周波数スイッチ２０４は多投無線周波数スイッチとしてよい。無線周波数スイッチ２０４は、フィルタ２０２Ａから２０２Ｎのうちの選択されたフィルタの出力を低雑音増幅器２０６に電気的に結合することができる。いくつかの実施形態において、複数の低雑音増幅器を実装してよい。モジュール２００は、所定のアプリケーションにおいてダイバーシティ受信機能を含んでよい。
【0084】
図１６は、マルチ経路フィルタを含む無線周波数モジュール２１０の模式図である。図示のように、無線周波数モジュール２１０は、ダイプレクサ１８１Ａから１８１Ｎと、電力増幅器１９２と、選択スイッチとして構成される無線周波数スイッチ１９４と、アンテナスイッチ１８２とを含む。無線周波数モジュール２１０は、図示の要素を封入するパッケージを含んでよい。図示の要素は、共通パッケージ基板２１７に配置されてよい。パッケージ基板２１７は、例えば積層基板としてよい。電力増幅器を含む無線周波数モジュールは、電力増幅器モジュールと称してよい。無線周波数モジュールは、図１６に示される要素及び／又は付加的な要素の部分集合を含んでよい。
【0085】
デュプレクサ１８１Ａから１８１Ｎはそれぞれが、共通ノードに結合される２つの弾性波フィルタを含み得る。例えば、２つの弾性波フィルタは、送信フィルタ及び受信フィルタとしてよい。図示のように、送信フィルタ及び受信フィルタはそれぞれが、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列される帯域通過フィルタであってよい。複数の受信フィルタのうち一以上を、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタとしてよい。代替的又は付加的に、複数の送信フィルタのうち一以上を、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタとしてよい。図１６がダイプレクサを示すにもかかわらず、ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、他のマルチプレクサ（例えばクアッドプレクサ、ヘキサプレクサ、オクタプレクサ等）及び／又はスイッチ式マルチプレクサに及び／又はスタンドアロンフィルタとともに実装することができる。
【0086】
電力増幅器１９２は無線周波数信号を増幅することができる。図示の無線周波数スイッチ１９４は多投無線周波数スイッチである。無線周波数スイッチ１９４は、電力増幅器１９２の出力を、デュプレクサ１８１Ａから１８１Ｎの送信フィルタのうち選択された送信フィルタに電気的に結合することができる。いくつかの例において、無線周波数スイッチ１９４は、電力増幅器１９２の出力を、送信フィルタのうちの一を超えるものに電気的に接続することができる。アンテナスイッチ１８２は、デュプレクサ１８１Ａから１８１Ｎのうちの一以上からの信号をアンテナポートＡＮＴに選択的に結合することができる。デュプレクサ１８１Ａから１８１Ｎは、異なる周波数帯域及び／又は異なる動作モード（例えば異なる電力モード、異なる信号伝達モード等）に関連付けることができる。
【0087】
ここに開示されるマルチ経路フィルタは、無線通信デバイスに実装することができる。図１７は、一実施形態に係るマルチ経路フィルタを含む無線通信デバイス２２０の模式的なブロック図である。無線通信デバイス２２０は携帯デバイスとしてよい。無線通信デバイス２２０は任意の適切な無線通信デバイスとしてよい。例えば、無線通信デバイス２２０は、スマートフォンのような携帯電話機としてよい。図示のように、無線通信デバイス２２０は、ベース帯域システム２２１、送受信器２２２、フロントエンドシステム２２３、一以上のアンテナ２２４、電力管理システム２２５、メモリ２２６、ユーザインタフェイス２２７、及び電池２２８を含む。
【0088】
無線通信デバイス２２０は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ（ＬＴＥ、ＬＴＥアドバンスト、及びＬＴＥアドバンストプロ）、５ＧＮＲ、ＷＬＡＮ（例えばＷｉＦｉ）、ＷＰＡＮ（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び／又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、ＷＭＡＮ（例えばＷｉＭａｘ（登録商標））、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらに限られない多種多様な通信技術を使用して通信するように使用することができる。
【0089】
送受信器２２２は、送信のためのＲＦ信号を生成し、アンテナ２２４から受信した入来ＲＦ信号を処理する。ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられる様々な機能は、図１７においてまとめて送受信器２２２として代表される一以上のコンポーネントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を取り扱うべく別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けてもよい。
【0090】
フロントエンドシステム２２３は、アンテナ２２４に与えられ及び／又はアンテナ２２４から受信される信号のコンディショニングを支援する。図示される実施形態において、フロントエンドシステム２２３は、アンテナチューニング回路２３０、複数の電力増幅器（ＰＡ）８０１、複数の低雑音増幅器（ＬＮＡ）８１２、複数のフィルタ２３３、複数のスイッチ２３４、及び信号分割／結合回路２３５を含む。しかしながら、他の実装例も可能である。フィルタ２３３は、フィルタここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る一以上のマルチ経路を含んでよい。
【0091】
フロントエンドシステム２２３は、送信のための信号の増幅、受信信号の増幅、信号のフィルタリング、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送信モード及び受信モード間のスイッチング、信号の二重化（デュプレクシング）、信号の多重化（マルチプレクシング）、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限られない一定数の機能を与えることができる。
【0092】
所定実装例において、無線通信デバイス２２０は、キャリアアグリゲーションをサポートするので、ピークデータレートを増加させる柔軟性が得られる。キャリアアグリゲーションは、周波数分割二重化（ＦＤＤ）及び／又は時間分割二重化（ＴＤＤ）の双方に使用することができるので、複数のキャリア及び／又はチャネルを集約（アグリゲーション）するべく使用してよい。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内に連続キャリアが集約される連続アグリゲーションを含む。キャリアアグリゲーションは不連続でもよく、共通帯域内又は異なる帯域内で周波数が分離したキャリアを含んでもよい。
【0093】
複数のアンテナ２２４は、多種多様なタイプの通信のために使用されるアンテナを含み得る。例えば、アンテナ２２４は、多種多様な周波数及び通信規格に関連付けられる信号の送信及び／又は受信のためのアンテナを含み得る。
【0094】
所定実装例において、アンテナ２２４は、ＭＩＭＯ通信及び／又はスイッチ式ダイバーシティ通信をサポートする。例えば、ＭＩＭＯ通信は、単数の無線周波数チャネルを経由して多重データストリームを通信する多重アンテナを使用する。ＭＩＭＯ通信は、無線環境の空間的多重化（マルチプレクシング）の違いゆえに、高い信号対雑音比、改善されたコーディング、及び／又は信号干渉低減からの利益を受ける。スイッチ式ダイバーシティとは、特定の時刻に動作する特定のアンテナが選択される通信を称する。例えば、観測ビット誤り率及び／又は信号強度指標のような様々な因子に基づいて一群のアンテナから特定のアンテナを選択するようにスイッチを使用することができる。
【0095】
無線通信デバイス２２０は、所定実装例においてビームフォーミングとともに動作し得る。例えば、フロントエンドシステム２２３は、制御可能利得を有する増幅器と、アンテナ２２４を使用する信号の送信及び／又は受信のためのビームフォーミング及び指向性を与えるべく制御可能な位相を有する位相シフタとを含み得る。例えば、信号送信の文脈において、アンテナ２２４に与えられる送信信号の振幅及び位相が、アンテナ２２４から放射される信号が建設的及び破壊的な干渉を使用して結合されるように、制御され、所与の方向に伝播する強い信号強度を有するビームのような品質を示す集約送信信号が生成される。信号受信の文脈において、振幅及び位相は、信号が特定の方向からアンテナ２２４に到達するときに多くの信号エネルギーが受信されるように制御される。所定実装例において、アンテナ２２４は、ビームフォーミングを強化するべく一以上のアレイのアンテナ素子を含む。
【0096】
ベース帯域システム２２１は、音声及びデータのような様々なユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）の処理を容易にするユーザインタフェイス２２７に結合される。ベース帯域システム２２１はベース帯域プロセッサを含み得る。ベース帯域システム２２１は、送受信器２２２に送信信号のデジタル表現を与え、これを送受信器２２２が処理して送信用のＲＦ信号が生成される。ベース帯域システム２２１はまた、送受信器２２２により与えられる受信信号のデジタル表現も処理する。図１７に示されるように、無線通信デバイス２２０の動作を容易にするべく、ベース帯域システム２２１がメモリ２２６に結合される。
【0097】
メモリ２２６は、無線通信デバイス２２０の動作を容易にするべく及び／又はユーザ情報の格納を与えるべく、データ及び／又は命令の格納のような多種多様な目的のために使用することができる。
【0098】
電力管理システム２２５は、無線通信デバイス２２０の、一定数の電力管理機能を与える。所定実装例において、電力管理システム２２５は、複数の電力増幅器２３１の供給電圧を制御するＰＡ供給制御回路を含む。例えば、電力管理システム２２５は、電力付加効率（ＰＡＥ）のような効率を改善するべく複数の電力増幅器２３１のうちの一以上に与えられる供給電圧を変化させるように構成してよい。
【0099】
図１７に示されるように、電力管理システム２２５は、電池２２８から電池電圧を受ける。電池２２８は、無線通信デバイス２２０における使用のための、例えばリチウムイオン電池を含む任意の適切な電池としてよい。
【0100】
ここに開示される技術は、５Ｇアプリケーションにおける弾性波共振器を備えるフィルタに実装され得る。５Ｇ技術はここでは、５Ｇニューラジオ（ＮＲ）とも称する。５ＧＮＲは、ミリメートル波スペクトルによる通信、ビームフォーミング能力、高スペクトル効率波形、低レイテンシ通信、多重ラジオヌメロロジー、及び／又は非直交多重アクセス（ＮＯＭＡ）のような様々な特徴をサポートし及び／又はサポート予定である。かかるＲＦ機能がネットワークに柔軟性を与えてユーザデータレートを向上させるにもかかわらず、かかる特徴をサポートするには一定数の技術的な課題がある。
【0101】
ここでの教示は、ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥアドバンストプロ及び／又は５ＧＮＲのようなアドバンストセルラー技術を使用する通信システムを含むがこれらに限られない多種多様な通信システムに適用可能である。ここに開示される特徴の任意の適切な組み合わせを含むマルチ経路フィルタが、周波数レンジ１（ＦＲ１）内の５ＧＮＲ動作帯域の無線周波数信号をフィルタリングするべく配列され得る。ＦＲ１は、例えば、現行の５ＧＮＲ仕様に特定されるように４１０ＭＨｚから７．１２５ＧＨｚとしてよい。ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタが、第４世代（４Ｇ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）において無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されてよい。ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る弾性波フィルタが、４ＧＬＴＥ動作帯域及び５ＧＮＲ動作帯域を含む通過帯域を有してよい。かかるフィルタは、Ｅ－ＵＴＲＡＮニューラジオ・二重接続（ＥＮＤＣ）アプリケーションのような二重接続アプリケーションに実装することができる。
【0102】
ここに開示されるマルチ経路フィルタは、相対的に広い通過帯域を有し、さらには望ましい帯域外阻止を与えることができる。それと同時に、ここに開示されるマルチ経路フィルタは、低い挿入損失及び望ましいＮＦを達成することができる。かかる特徴は、５ＧＮＲアプリケーションにおいて有利となり得る。ここに開示されるマルチ経路フィルタは、弾性波ラダーフィルタによっては満たすことが困難な一以上の５ＧＮＲ動作帯域のための設計仕様を満たし得る。
【0103】
図１８は、通信ネットワーク４１０の一例の模式的な図である。通信ネットワーク４１０は、マクロセル基地局４１１、スモールセル基地局４１３、及びユーザ機器（ＵＥ）の様々な例を含む。ユーザ機器（ＵＥ）は、第１モバイルデバイス４１２ａ、無線接続車両４１２ｂ、ラップトップ４１２ｃ、静止無線デバイス４１２ｄ、無線接続列車４１２ｅ、第２モバイルデバイス４１２ｆ、及び第３モバイルデバイス４１２ｇを含む。ＵＥは無線通信デバイスである。図１８に示されるマクロセル基地局４１１、スモールセル基地局４１３又はＵＥのうちの一以上が、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係るマルチ経路フィルタのうちの一以上を実装してよい。例えば、図１８に示される複数のＵＥのうちの一以上が、ここに開示されるいずれかの適切な原理及び利点に係る一以上のマルチ経路フィルタを含み得る。
【0104】
基地局及びユーザ機器の特定例が図１８に示されるにもかかわらず、通信ネットワークは、多種多様なタイプ及び／又は数の基地局及びユーザ機器を含んでよい。例えば、図示の例において、通信ネットワーク４１０はマクロセル基地局４１１及びスモールセル基地局４１３を含む。スモールセル基地局４１３は、マクロセル基地局４１１と比べて相対的に低い電力、短い距離、及び／又は少ない同時ユーザで動作し得る。スモールセル基地局４１３、フェムトセル、ピコセル又はマイクロセルとも称してよい。通信ネットワーク４１０が２つの基地局を含むように示されるにもかかわらず、通信ネットワーク４１０は、これよりも多い又は少ない基地局及び／又は他のタイプの基地局を含むように実装してよい。
【0105】
ユーザ機器の様々な例が示されるにもかかわらず、ここでの教示は、携帯電話機、タブレット、ラップトップ、インターネットオブシングス（ＩｏＴ）デバイス、ウェアラブル電子機器、加入者宅内機器（ＣＰＥ）、無線接続車両、無線リレー、及び／又は多種多様な他の通信デバイスを含むがこれらに限られない多種多様なユーザ機器に適用可能である。さらに、ユーザ機器は、セルラーネットワークにおいて動作する現在利用可能な通信デバイスのみならず、ここに記載されかつ特許請求の範囲に請求される本発明のシステム、プロセス、方法及びデバイスに容易に実装可能な、その後開発される通信デバイスをも含む。
【0106】
図１８の例示の通信ネットワーク４１０は、例えば４ＧＬＴＥ及び５ＧＮＲを含む様々なセルラー技術を使用する通信をサポートする。所定実装例において、通信ネットワーク４１０はさらに、ＷｉＦｉのような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を与えるように適合される。通信技術の様々な例が与えられてきたにもかかわらず、通信ネットワーク４１０は、多種多様な通信技術をサポートするように適合され得る。
【0107】
通信ネットワーク４１０の様々な通信リンクが図１８に描かれている。通信リンクは、例えば、周波数分割二重化（ＦＤＤ）及び／又は時分割二重化（ＴＤＤ）を使用することを含む多種多様な方法で二重化することができる。ＦＤＤは、信号の送信及び受信に異なる周波数を使用するタイプの無線周波数通信である。ＦＤＤは、高いデータレート及び低いレイテンシのような一定数の利点を与えることができる。これとは対照的に、ＴＤＤは、信号の送信及び受信にほぼ同じ周波数を使用するタイプの無線周波数通信であり、送信通信と受信通信とが時間で切り替わる。ＴＤＤには、スペクトルの効率的な使用、及び送受信方向間のスループットの可変的配分のような一定数の利点を与えることができる。
【0108】
所定実装例において、ユーザ機器は、４ＧＬＴＥ、５ＧＮＲ及びＷｉ－Ｆｉ技術の一以上を使用して基地局と通信することができる。所定実装例において、エンハンスト・ライセンス・アシステッド・アクセス（ｅＬＡＡ）が、一以上のライセンスされた周波数キャリア（例えばライセンスされた４ＧＬＴＥ及び／又は５ＧＮＲ周波数）を、一以上の未ライセンスキャリア（例えば未ライセンスＷｉ－Ｆｉ周波数）と集約するべく使用される。
【0109】
図１８に示されるように、通信リンクは、ＵＥと基地局との間の通信リンクのみならず、ＵＥ対ＵＥ通信及び基地局対基地局通信をも含む。例えば、通信ネットワーク４１０は、（例えばモバイルデバイス４１２ｇとモバイルデバイス４１２ｆとの間のような）自己フロントホール及び／又は自己バックホールをサポートするように実装することができる。
【0110】
通信リンクは、多種多様な周波数にわたって動作することができる。所定実装例において、通信は、６ＧＨｚ未満の一以上の周波数帯域にわたって及び／又は６ＧＨｚ超過の一以上の周波数帯域にわたって、５ＧＮＲ技術を使用してサポートされる。所定実装例によれば、通信リンクは、周波数レンジ１（ＦＲ１）、周波数レンジ２（ＦＲ２）、又はこれらの組み合わせに役立ち得る。ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う弾性波フィルタｉは、ＦＲ１内の無線周波数信号をフィルタリングすることができる。一実施形態において、携帯デバイスの一以上が、ＨＰＵＥ電力クラス仕様をサポートする。
【0111】
所定実装例において、基地局及び／又はユーザ機器はビームフォーミングを使用して通信する。例えば、ビームフォーミングは、高い信号周波数にわたる通信に関連付けられる高い損失のような、経路損失を克服するべく信号強度を収束させるべく使用することができる。所定実施形態では、一以上の携帯電話機のようなユーザ機器は、３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの範囲のミリメートル波周波数帯域において、及び／又は６ＧＨｚ～３０ＧＨｚ、詳しくは２４ＧＨｚ～３０ＧＨｚの範囲の上側センチメートル波周波数において、ビームフォーミングを使用して通信する。
【0112】
通信ネットワーク４１０の異なるユーザが、利用可能な周波数スペクトルのような利用可能なネットワークリソースを、多種多様な態様で共有することができる。一例において、一周波数帯域を分割して多重周波数キャリアにするべく周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）が使用される。加えて、一以上のキャリアが特定の一ユーザに割り当てられる。ＦＤＭＡの例は、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）及び直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）を含むがこれらに限られない。ＯＦＤＭＡは、利用可能な帯域幅を多数の相互に直交する狭帯域サブキャリアに分割するマルチキャリア技術であり、異なるユーザに別々に配分することができる。
【0113】
共有アクセスの他の例は、周波数リソースを使用するべくユーザに特定のタイムスロットが配分される時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、各ユーザに固有の符号を配分することにより周波数リソースを異なるユーザ間で共有する符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、空間分割による共有アクセスを与えるべくビームフォーミングが使用される空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）、多重アクセスを目的としてパワードメインが使用される非直交多重接続（ＮＯＭＡ）を含むが、これらに限られない。例えば、ＮＯＭＡは、同じ周波数、時間及び／又は符号であるが異なる電力レベルにより多数のユーザにサービスを提供するべく使用され得る。
【0114】
エンハンストモバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）は、ＬＴＥネットワークのシステムキャパシティを増加させる技術を言及する。例えば、ｅＭＢＢは、各ユーザに対して少なくとも１０Ｇｂｐｓのピークデータレートかつ最小１００Ｍｂｐｓの通信を言及してよい。超高信頼性低レイテンシ通信（ｕＲＬＬＣ）は、例えば３ミリ秒未満の非常に低いレイテンシの通信のための技術を言及する。ｕＲＬＬＣは、自動運転及び／又は遠隔手術アプリケーション目的のようなミッションクリティカルな通信に使用することができる。大規模機械タイプ通信（ｍＭＴＣ）は、日常的な物体との無線接続に関連付けられる低コストかつ低データレートの通信、例えばインターネットオブシングス（ＩｏＴ）アプリケーションに関連付けられる通信を言及する。
【0115】
図１８の通信ネットワーク４１０は、ｅＭＢＢ、ｕＲＬＬＣ及び／又はｍＭＴＣを含むがこれらに限られない多種多様なアドバンスト通信機能をサポートするべく使用することができる。
【0116】
上述された実施形態はいずれも、セルラーハンドセットのような携帯デバイスに関連して実装することができる。これらの実施形態の原理及び利点は、ここに記載される実施形態のいずれかから利益が得られる任意のアップリンク無線通信デバイスのような任意のシステム又は装置のために使用することができる。ここでの教示は、様々なシステムに適用可能である。本開示がいくつかの例示的な実施形態を含むにもかかわらず、ここに記載される教示は、様々な構造物に適用することができる。ここに説明された原理及び利点はいずれも、例えば、約４５０ＭＨｚから５ＧＨｚの周波数範囲、約４００ＭＨｚから８．５ＧＨｚの周波数範囲若しくはＦＲ１のような、約３０ｋＨｚから３００ＧＨｚの周波数範囲にある信号を処理するように構成されるＲＦ回路に関連して実装することができる。
【0117】
本開示の側面は、様々な電子デバイスに実装することができる。電子デバイスの例は、消費者用電子製品、パッケージ状無線周波数モジュールのような消費者用電子製品の部品、アップリンク無線通信デバイス、無線通信インフラストラクチャ、電子試験機器等を含み得るがこれらに限られない。電子デバイスの例は、スマートフォンのような携帯型電話機、スマートウォッチ又はイヤーピースのような装着可能コンピューティングデバイス、電話機、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、モデム、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、電子レンジ、冷蔵庫、自動車電子システムのような車載電子システム、産業ロボットのようなロボット、インターネットオブシングス・デバイス、ステレオシステム、デジタル音楽プレーヤー、ラジオ、デジタルカメラのようなカメラ、携帯型メモリーチップ、洗濯機又は乾燥機のような家電製品、周辺デバイス、腕時計、置時計等を含み得るがこれらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。
【0118】
文脈が明確にそうでないことを示さない限り、明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「含む」、「備える」等の用語は一般に、排他的又は網羅的な意味とは逆の、包括的な意味で、すなわち「～を含むがこれに限られない」意味で解釈されるべきである。具体的に記述されない限り、又は使用される文脈内でそうでないと理解されない限り、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば」、「のような」等のようなここで使用される条件的言語は一般に、所定の実施形態が所定の特徴、要素、及び／又は状態を含む一方で他の実施形態は含まないことを意図する。ここで一般に使用される用語「結合」は、２つ以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。同様に、ここで一般に使用される用語「接続」も、２以上の要素が、直接に接続されるか、又は一以上の中間要素を経由して接続されるかのいずれかとなり得ることを言及する。加えて、本願において使用される場合、用語「ここで」、「上」、「下」、及び同様の意味の用語は、本願全体を言及するものとし、本願のいずれか特定の部分を言及するわけではない。文脈上許容される場合、単数又は複数の数を使用する上記の詳細な説明における用語は、それぞれ複数又は単数の数も含み得る。
【0119】
所定の実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は例としてのみ提示され、本開示の範囲を限定する意図はない。実際のところ、ここに記載される新規な弾性フィルタは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される弾性フィルタの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。上述の様々な実施形態の要素及び／又は作用の任意の適切な組み合わせを、さらなる実施形態を与えるべく組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【外国語明細書】