(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-13
(45)【発行日】2024-11-21
(54)【発明の名称】フィルタ装置
(51)【国際特許分類】
H03H 9/64 20060101AFI20241114BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20241114BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
H03H9/64 Z
H03H9/17 F
H03H9/54 Z
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022559451
(86)(22)【出願日】2021-11-01
(86)【国際出願番号】 JP2021040267
(87)【国際公開番号】W WO2022092315
(87)【国際公開日】2022-05-05
【審査請求日】2023-05-02
(31)【優先権主張番号】P 2020183776
(32)【優先日】2020-11-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100126480
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 睦
(72)【発明者】
【氏名】近藤 清磨
(72)【発明者】
【氏名】田中 聡
(72)【発明者】
【氏名】山本 靖久
【審査官】石田 昌敏
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／０４０９２２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／０５６３７７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－２２３５５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３４７８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２２３５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／２１１８６４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－２０５０６５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｈ ９／１４５－９／７６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１入力端子と、第１出力端子と、前記第１入力端子及び前記第１出力端子を接続し、複数の第１直列腕共振子が配置された第１直列腕と、第１並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第１直列腕に接続された複数の第１並列腕とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第１フィルタと、第２入力端子と、第２出力端子と、前記第２入力端子及び前記第２出力端子を接続し、複数の第２直列腕共振子が配置された第２直列腕と、第２並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第２直列腕に接続された複数の第２並列腕とを含み、前記所定周波数帯の通過帯域を有する第２フィルタと、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが形成された基板と、
前記第１入力端子からＮ（Ｎ：自然数）番目に近い第１並列腕に配置された第１並列腕共振子と、前記第２入力端子からＮ番目に近い第２並列腕に配置された第２並列腕共振子とが電気的に接続される接続点と、
前記接続点と接地端子との間に接続されたインダクタと、
を備える、フィルタ装置。
【請求項2】
第１入力端子と、第１出力端子と、前記第１入力端子及び前記第１出力端子を接続し、複数の第１直列腕共振子が配置された第１直列腕と、第１並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第１直列腕に接続された複数の第１並列腕とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第１フィルタと、
第２入力端子と、第２出力端子と、前記第２入力端子及び前記第２出力端子を接続し、複数の第２直列腕共振子が配置された第２直列腕と、第２並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第２直列腕に接続された複数の第２並列腕とを含み、前記所定周波数帯の通過帯域を有する第２フィルタと、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが形成された基板と、
前記複数の第１並列腕及び前記複数の第２並列腕のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子と接地端子との間に接続されたインダクタと、
前記第１直列腕共振子、前記第１並列腕共振子、前記第２直列腕共振子及び前記第２並列腕共振子のいずれの結合係数よりも大きい結合係数を有する複数の共振子を含み、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の出力差が入力され、入力された出力差を不平衡信号に変換する出力変換器とを、
備える、フィルタ装置。
【請求項3】
前記出力変換器は、前記基板に形成されている、請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項4】
前記出力変換器は、隣接して直列に接続された複数の共振子を含む、請求項２又は３に記載のフィルタ装置。
【請求項5】
前記出力変換器は、前記複数の共振子の少なくともいずれかに並列に接続されるインダクタをさらに含む、請求項２から４のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項6】
前記第１直列腕共振子、前記第１並列腕共振子、前記第２直列腕共振子及び前記第２並列腕共振子は、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子及びＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子の少なくともいずれかである、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項7】
不平衡信号が入力され、入力された不平衡信号を平衡信号に変換して、変換した平衡信号を前記第１入力端子及び前記第２入力端子に入力する入力変換器を、さらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項8】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、前記基板を平面視した場合に互いに対称である、請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項9】
第１送信入力端子と、第１アンテナ端子と、前記第１送信入力端子及び前記第１アンテナ端子を接続し、複数の第１直列腕共振子が配置された第１直列腕と、第１並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第１直列腕に接続された複数の第１並列腕とを含み、第１周波数帯の通過帯域を有する第１送信フィルタと、第２送信入力端子と、第２アンテナ端子と、前記第２送信入力端子及び前記第２アンテナ端子を接続し、複数の第２直列腕共振子が配置された第２直列腕と、第２並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第２直列腕に接続された複数の第２並列腕とを含み、前記第１周波数帯の通過帯域を有する第２送信フィルタと、
前記複数の第１並列腕及び前記複数の第２並列腕のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子と接地端子との間に接続されたインダクタと、
第１受信出力端子と、前記第１アンテナ端子及び前記第１受信出力端子を接続し、少なくとも１つの第１縦結合共振子が配置された第３直列腕と、前記第３直列腕に配置された第３直列腕共振子、及び、前記第３直列腕と接地との間に接続された第３並列腕共振子の少なくとも一方とを含み、第２周波数帯の通過帯域を有する第１受信フィルタと、
第２受信出力端子と、前記第２アンテナ端子及び前記第２受信出力端子を接続し、少なくとも１つの第２縦結合共振子が配置された第４直列腕と、前記第４直列腕に配置された第４直列腕共振子、及び、前記第４直列腕と接地との間に接続された第４並列腕共振子の少なくとも一方とを含み、前記第２周波数帯の通過帯域を有する第２受信フィルタと、
を備える、フィルタ装置。
【請求項10】
第１送信入力端子と、第１出力端子と、前記第１送信入力端子及び前記第１出力端子を接続し、複数の第１直列腕共振子が配置された第１直列腕と、第１並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第１直列腕に接続された複数の第１並列腕とを含み、第１周波数帯の通過帯域を有する第１送信フィルタと、第２送信入力端子と、第２出力端子と、前記第２送信入力端子及び前記第２出力端子を接続し、複数の第２直列腕共振子が配置された第２直列腕と、第２並列腕共振子がそれぞれ配置され、前記第２直列腕に接続された複数の第２並列腕とを含み、前記第１周波数帯の通過帯域を有する第２送信フィルタと、
前記複数の第１並列腕及び前記複数の第２並列腕のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子と接地端子との間に接続されたインダクタと、
前記第１出力端子、前記第２出力端子、及びアンテナ端子を接続し、前記第１出力端子と前記第２出力端子との間の出力差が入力され、入力された出力差を不平衡信号に変換して前記アンテナ端子に出力する出力変換器と、
受信出力端子と、前記アンテナ端子及び前記受信出力端子を接続し、少なくとも１つの縦結合共振子が配置された第３直列腕と、前記第３直列腕に配置された第３直列腕共振子、及び、前記第３直列腕と接地との間に接続された第３並列腕共振子の少なくとも一方とを含み、第２周波数帯の通過帯域を有する受信フィルタと、
を備える、フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、携帯電話などの無線通信機には、特定の信号をフィルタリングするための装置が用いられている。例えば、特許文献１には、圧電基板上に複数のＳＡＷ共振子を直列に接続したラダー型フィルタを二つ配設するとともに、各ラダー型フィルタの並列腕に接続された並列腕共振子をグランドに接続させ、２つのラダー型フィルタの出力差を取り出すように成し、耐電力性を高めた弾性表面波装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１１－３４６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
無線通信機において信号の電力を増幅する電力増幅器では、近年、出力電力を増加させるために差動構成が用いられることがある。このような無線通信機において、電力増幅器から出力される高出力の差動信号をフィルタリングするために、特許文献１に記載の弾性表面波装置を用いることが考えられる。しかしながら、一般的に、ラダー型フィルタでは、通過帯域を広帯域化すると、信号の損失が大きくなる。特許文献１に記載の弾性表面波装置では、共振子のみでラダー型回路が形成されており、通過帯域を広帯域化すると信号の損失が大きくなり、通過帯域を十分に広くすることができなかった。
【0005】
そこで、本発明は、耐電力性を高めつつ、通過帯域を広帯域化することを可能とするフィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るフィルタ装置は、第１入力端子と、第１出力端子と、第１入力端子及び第１出力端子を接続し、複数の第１直列腕共振子が配置された第１直列腕と、第１並列腕共振子がそれぞれ配置され、第１直列腕に接続された複数の第１並列腕とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第１フィルタと、第２入力端子と、第２出力端子と、第２入力端子及び第２出力端子を接続し、複数の第２直列腕共振子が配置された第２直列腕と、第２並列腕共振子がそれぞれ配置され、第２直列腕に接続された複数の第２並列腕とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第２フィルタと、第１フィルタ及び第２フィルタが形成された基板と、複数の第１並列腕及び複数の第２並列腕のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子と接地端子との間に接続されたインダクタと、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、耐電力性を高めつつ、通過帯域を広帯域化することを可能とする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】
【0008】
【図1】本開示の一実施形態に係るフィルタ装置の概略構成の一例を示す図である。
【図2】同実施形態に係るフィルタ部の回路構成の一例を示す図である。
【図3A】ラダー型フィルタの通過特性の一例を示す図である。
【図3C】並列腕共振子にインダクタが接続されたときのラダー型フィルタの通過特性を示す図である。
【図4】同実施形態に係る入力変換器及び出力変換器の回路構成の一例を示す図である。
【図5】同実施形態に係るフィルタ装置が備えるフィルタ部、入力変換器及び出力変換器のレイアウトの一例を示す図である。
【図6】同実施形態に係るフィルタ部の第１層の概略図である。
【図7】同実施形態に係るフィルタ部の第２層の概略図である。
【図8】同実施形態に係るフィルタ部の第３層の概略図である。
【図9】第２実施形態に係るフィルタ装置の回路構成を示す図である。
【図10】第３実施形態に係るフィルタ部の回路構成を示す図である。
【図11】第４実施形態に係る出力変換器の回路構成を示す図である。
【図12】第５実施形態に係る出力変換器の回路構成を示す図である。
【図13】第６実施形態に係るフィルタ装置のレイアウトを示す図である。
【図14】第７実施形態に係るフィルタ部について、基板を平面視した図である。
【図15】第８実施形態に係るフィルタ装置の回路構成の一例を示す図である。
【図16】第９実施形態に係るフィルタ装置の回路構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の機能を有する。
【0010】
［第１実施形態]
図１は、本開示の一実施形態に係るフィルタ装置１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るフィルタ装置１は、フィルタ部１０、入力変換器２０及び出力変換器３０を備える。フィルタ部１０は、入力側に入力変換器２０が接続され、出力側に出力変換器３０が接続される。
図１は、本開示の一実施形態に係るフィルタ装置１の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るフィルタ装置１は、フィルタ部１０、入力変換器２０及び出力変換器３０を備える。フィルタ部１０は、入力側に入力変換器２０が接続され、出力側に出力変換器３０が接続される。
【0011】
入力変換器２０は、不平衡信号が入力されると、入力された不平衡信号を平衡信号に変換できる。本実施形態では、入力変換器２０は、変換した平衡信号をフィルタ部１０に入力する。
【0012】
フィルタ部１０は、２つのラダー型フィルタを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する。本実施形態では、フィルタ部１０は、入力変換器２０から入力された平衡信号について、所定周波数帯の信号を通過させて出力変換器３０に入力できる。
【0013】
出力変換器３０は、フィルタ部１０から平衡信号が入力されると、入力された平衡信号を不平衡信号に変換し、変換した不平衡信号を出力できる。
【0014】
図２は、本開示の一実施形態に係るフィルタ部１０の回路構成の一例を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係るフィルタ部１０は、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４を備える。第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４は、いずれもラダー型フィルタである。
【0015】
第１フィルタ１２は、主として、第１入力端子１２０と、第１出力端子１２２と、第１直列腕１２４と、３つの第１並列腕１３１，１３２，１３３とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する。
【0016】
第１直列腕１２４は、第１入力端子１２０及び第１出力端子１２２を接続している。また、第１直列腕１２４には、第１入力端子１２０に近い方から順に、４つの第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４が配置されている。
【0017】
３つの第１並列腕１３１，１３２，１３３には、第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３がそれぞれ配置されている。また、３つの第１並列腕１３１，１３２，１３３は、第１直列腕１２４にそれぞれ接続されている。具体的には、第１並列腕１３１の一端は、第１直列腕共振子Ｓ１１と第１直列腕共振子Ｓ１２との間の第１直列腕１２４に接続されている。また、第１並列腕１３２の一端は、第１直列腕共振子Ｓ１２と第１直列腕共振子Ｓ１３との間の第１直列腕１２４に接続されている。さらに、第１並列腕１３３の一端は、第１直列腕共振子Ｓ１３と第１直列腕共振子Ｓ１４との間の第１直列腕１２４に接続されている。そして、第１並列腕１３２と第１並列腕１３３は、接続点１３５で接続されている。
【0018】
また、第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４及び第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の素子は特に限定されないが、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子、圧電薄膜共振子、又はバルク弾性波（ＢＡＷ：Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子などであってもよい。以下で説明する各種の共振子（例えば、第２フィルタ１４に含まれる各種の共振子など）においても同様である。
【0019】
第２フィルタ１４は、主として、第２入力端子１４０と、第２出力端子１４２と、第２直列腕１４４と、３つの第２並列腕１５１，１５２，１５３とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する。ここで、第２フィルタ１４が有する通過帯域は、第１フィルタ１２が有する通過帯域と実質的に同一の周波数帯の通過帯域である。
【0020】
第２フィルタ１４は、第１フィルタ１２と実質的に同一のラダー型フィルタの構成を含んでよい。例えば、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４は、同一の数の直列腕共振子及び同一の数の並列腕を備えてよい。また、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４において、対応する並列腕が接続される直列腕の位置も同一であってよいし、対応する共振子の特性（例えば、共振周波数及び反共振周波数など）が同一であってもよい。
【0021】
第２直列腕１４４は、第２入力端子１４０及び第２出力端子１４２を接続している。また、第２直列腕１４４には、第２入力端子１４０に近い方から順に、４つの第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４が配置されている。
【0022】
３つの第２並列腕１５１，１５２，１５３には、第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３がそれぞれ配置されている。また、３つの第２並列腕１５１，１５２，１５３は、第２直列腕１４４にそれぞれ接続されている。具体的には、第２並列腕１５１の一端は、第２直列腕共振子Ｓ２１と第２直列腕共振子Ｓ２２との間の第２直列腕１４４に接続されている。また、第２並列腕１５２の一端は、第２直列腕共振子Ｓ２２と第２直列腕共振子Ｓ２３との間の第２直列腕１４４に接続されている。さらに、第２並列腕１５３の一端は、第２直列腕共振子Ｓ２３と第２直列腕共振子Ｓ２４との間の第２直列腕１４４に接続されている。
【0023】
また、上述した第１フィルタ１２の接続点１３５は、第２並列腕１５２に電気的に接続されている。また、第２並列腕１５２及び第２並列腕１５３は、接続点１５６で接続されている。さらに、接続点１５６は、接地端子１６２に接続されている。
【0024】
また、第１並列腕１３１に配置されている第１並列腕共振子Ｐ１１と、第２並列腕１５１に配置されている第２並列腕共振子Ｐ２１は、接続点１５５で電気的に接続されている。ここで、平衡信号が第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４に入力された際に、第１並列腕共振子Ｐ１１の第１直列腕１２４側の電位と、第２並列腕共振子Ｐ２１の第２直列腕１４４側の電位とが、同電位となっていてよい。
【0025】
なお、本実施形態では、第１直列腕１２４及び第２直列腕１４４には、４つの直列腕共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、第１直列腕１２４及び第２直列腕１４４のそれぞれに配置される直列腕共振子の数は３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。
【0026】
また、本実施形態では、第１直列腕１２４及び第２直列腕１４４には、３つの並列腕が接続される例を説明するが、第１直列腕１２４及び第２直列腕１４４のそれぞれに接続される並列腕の数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、本実施形態では、第１並列腕１３１，１３２，１３３及び第２並列腕１５１，１５２，１５３には、１つの並列腕共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、これに限らず、それぞれの並列腕には複数の並列腕共振子が配置されてもよい。
【0027】
また、本実施形態では、インダクタ１６５が、第１並列腕共振子Ｐ１１及び第２並列腕共振子Ｐ２１に直列に接続されている。具体的には、インダクタ１６５は、一端が接続点１５５に電気的に接続されており、他端が接地端子１６１に電気的に接続されている。
【0028】
なお、本実施形態では、インダクタ１６５は、第１入力端子１２０から最も近い第１並列腕共振子Ｐ１１及び第２入力端子１４０から最も近い第２並列腕共振子Ｐ２１に接続されている。これに限らず、インダクタは、平衡信号が第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４に入力された際に、互いに実質的に同電位となる直列腕の位置に接続された第１並列腕共振子及び第２並列腕共振子に接続されてよい。例えば、インダクタは、第１入力端子１２０からＮ（Ｎ：自然数）番目に近い第１並列腕に配置された第１並列腕共振子と、第２入力端子１４０からＮ番目に近い第２並列腕に配置された第２並列腕共振子とに接続されてよい。
【0029】
本実施形態では、フィルタ部１０は、２つのラダー型フィルタを備え、入力される平衡信号は、これらのフィルタに入力される。このとき、信号が２つのフィルタに分配されるため、フィルタ装置１の耐電力性が約２倍程度に高められる。したがって、フィルタ装置１は、例えば、差動構成の電力増幅器から出力される高出力の差動信号をフィルタリングするために用いることができる。
【0030】
また、フィルタ装置１は、複数の第１並列腕及び複数の第２並列腕のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子と接地端子との間に接続されたインダクタを備える。このため、共振子のみでフィルタ部が構成される場合よりも耐電力性を高めつつ、フィルタ装置１における通過帯域をより広帯域化することが可能となる。
【0031】
図３Ａ～図３Ｃを参照して、本実施形態に係るフィルタ装置１の耐電力性を高めつつ、通過帯域を広帯域化できることを説明する。図３Ａは、ラダー型フィルタの通過特性の一例を示す図である。また、図３Ｂは、図３Ａの通過帯域よりも広帯域化された通過帯域を有するラダー型フィルタの通過特性を示す図である。さらに、図３Ｃは、並列腕共振子にインダクタが接続されたときのラダー型フィルタの通過特性を示す図である。
【0032】
図３Ａには、ラダー型フィルタにおける通過特性４００を破線で示し、並列腕共振子の成分４０２及び直列腕共振子の成分４０４を実線で示している。通常、ラダー型フィルタにおいて、直列腕共振子の反共振周波数と並列腕共振子の共振周波数との差分を大きくすることにより、通過帯域が広帯域化される。このとき、直列腕共振子の反共振周波数あるいは並列腕共振子の共振周波数から離れた周波数帯では、損失が大きくなる。
【0033】
図３Ｂには、図３Ａの通過帯域と比べて広帯域化された通過帯域を有する通過特性４０１を破線で示し、並列腕共振子の成分４０３及び直列腕共振子の成分４０５を実線で示している。図３Ｂに示すように、通過帯域の中央付近では、通過特性が劣化していることがわかる。
【0034】
本実施形態のように、並列腕共振子にインダクタが接続されていると、共振子のみでフィルタ部が構成された場合に比べて、インダクタの誘導性成分により並列腕共振子の成分４１２が向上する。このため、図３Ｃに示すように、通過特性４１０の中央付近における損失が低減され、入力された平衡信号の劣化を抑制しつつ通過させることができる。この結果、フィルタ装置１の耐電力性を高めつつ、通過帯域をより広帯域化することが可能となる。
【0035】
図４は、本実施形態に係る入力変換器２０及び出力変換器３０の回路構成の一例を示す図である。図４では、フィルタ部１０の構成は簡略化して示されており、フィルタ部１０の第１入力端子１２０、第１出力端子１２２、第２入力端子１４０及び第２出力端子１４２が示されている。
【0036】
本実施形態に係る入力変換器２０は、主として、入力端子２００、接地端子２０２及び４つの共振子２１２，２２２，２３０，２３２を含む。入力変換器２０は、不平衡信号が入力される。本実施形態では、入力端子２００と接地端子２０２との間には、不平衡信号が入力される。また、入力変換器２０は、入力された不平衡信号を平衡信号に変換して、変換した平衡信号を第１入力端子１２０及び第２入力端子１４０に入力する。
【0037】
共振子２１２は、入力端子２００及び第１フィルタ１２の第１入力端子１２０を接続する経路２１０に配置されている。また、共振子２２２は、接地端子２０２及び第２フィルタ１４の第２入力端子１４０を接続する経路２２０に配置されている。また、共振子２３０の一端は、入力端子２００と共振子２１２との間の経路２１０に接続され、共振子２３０の他端は、共振子２２２と第２入力端子１４０との間の経路２２０に接続されている。さらに、共振子２３２の一端は、共振子２１２と第１入力端子１２０との間の経路２１０に接続され、共振子２３２の他端は、接地端子２０２と共振子２２２との間の経路２２０に接続されている。
【0038】
本実施形態に係る出力変換器３０は、主として、出力端子３００、接地端子３０２及び４つの共振子３１２，３２２，３３０，３３２を含む。出力変換器３０には、平衡信号が入力される。本実施形態では、出力変換器３０には、フィルタ部１０が備える第１出力端子１２２と第２出力端子１４２との間の出力差が平衡信号として入力される。また、出力変換器３０は、入力された第１出力端子１２２と第２出力端子１４２との出力を合成して、平衡信号を不平衡信号に変換する。また、出力端子３００及び接地端子３０２から変換された不平衡信号が出力される。
【0039】
共振子３１２は、出力端子３００とフィルタ部１０の第１出力端子１２２と接続する経路３１０に配置されている。また、共振子３２２は、接地端子３０２とフィルタ部１０の第２出力端子１４２とを接続する経路３２０に配置されている。また、共振子３３０の一端は、共振子３１２と出力端子３００との間の経路３１０に接続され、共振子３３０の他端は、第２出力端子１４２と共振子３２２との間の経路３２０に接続されている。さらに、共振子３３２の一端は、第１出力端子１２２と共振子３１２との間の経路３１０に接続され、共振子３３２の他端は、共振子３２２と接地端子３０２との間の経路３２０に接続されている。
【0040】
本実施形態では、フィルタ装置１は、複数の共振子を用いて構成された出力変換器３０を備える。このため、フィルタ装置１は、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４から出力された平衡信号を不平衡信号に変換できるとともに、高調波成分が発生することを抑制できる。
【0041】
また、出力変換器３０が備える共振子３１２，３２２，３３０，３３２の結合係数は、第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４、第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３、第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，及び第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３のいずれの結合係数よりも大きくてよい。これにより、出力変換器３０の帯域をより広くすることができ、出力変換器３０において合成される信号の損失が低減される。
【0042】
なお、本実施形態では、入力変換器２０及び出力変換器３０は、各種の共振子を用いて構成される例を説明するが、入力変換器２０及び出力変換器３０は、共振子の代わりに、インダクタあるいはキャパシタなどを用いて構成されてもよい。
【0043】
図５は、本実施形態に係るフィルタ装置１が備えるフィルタ部１０、入力変換器２０及び出力変換器３０のレイアウトの一例を示す図である。本実施形態では、フィルタ部１０、入力変換器２０及び出力変換器３０は、それぞれ各種の圧電材料で形成された基板と、基板に形成された各種の共振子及び各種の配線などにより構成されている。また、図５は、それぞれの基板を平面視した図となっている。図５では、フィルタ部１０を構成する各種の共振子がＳＡＷ共振子である例について図示されている。
【0044】
また、フィルタ部１０及び入力変換器２０は、３本の配線バー２１９，２２９，２３９により電気的に接続されている。さらに、フィルタ部１０及び出力変換器３０は、３本の配線バー３１９，３２９，３３９により電気的に接続されている。
【0045】
フィルタ部１０は、基板１１及び基板１１に形成された各種の共振子及び各種の配線などを備えている。また、図５に示す破線Ａ－Ａ’より上側のフィルタ部１０は、主として第１フィルタを構成し、破線Ａ－Ａ’より下側のフィルタ部１０は、主として第２フィルタを構成している。さらに、本実施形態では、第１フィルタ及び第２フィルタは、基板１１を平面視した場合に互いに対称である。具体的には、第１フィルタ及び第２フィルタは、破線Ａ－Ａ’で線対称となっている。
【0046】
また、第１フィルタ及び第２フィルタについて、対応するそれぞれの構成の各種設計値（例えば、配線の長さ、電極の膜厚、各種の共振子の位置関係など）は、実質的に同一であってよい。これにより、第１フィルタの周波数特性と第２フィルタの周波数特性とが、より同一となる。この結果、第１フィルタ及び第２フィルタの出力がより同等（同振幅、同位相）になり、出力変換器３０により合成される際に信号の損失が低減されたり、減衰特性が向上したりするようになる。
【0047】
なお、第１フィルタ及び第２フィルタは、基板を平面視した場合に互いに非対称であってもよい。例えば、第１フィルタに入力された信号と第２フィルタに入力された信号とで、バランスが崩れている場合がある。この場合には、第１フィルタ及び第２フィルタを互いに非対称とすることにより、信号のバランスを補正することが可能である。例えば、第１フィルタ又は第２フィルタを形成している配線の長さを調整したり、複数の共振子の位置関係を調整したりしてもよい。これにより、出力変換器３０により効率よく第１フィルタ及び第２フィルタの出力を合成することが可能となり、信号の損失を低減できる。
【0048】
破線Ａ－Ａ’より上側の基板１１には、例えば、第１フィルタを構成する第１入力端子１２０、第１出力端子１２２、第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４及び第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３などが形成されている。
【0049】
第１入力端子１２０は、配線１２５を通じて、第１直列腕共振子Ｓ１１に電気的に接続されている。また、第１直列腕共振子Ｓ１１は、配線１２６を通じて、第１直列腕共振子Ｓ１２及び第１並列腕共振子Ｐ１１に電気的に接続されている。また、第１直列腕共振子Ｓ１２は、配線１２７を通じて、第１直列腕共振子Ｓ１３及び第１並列腕共振子Ｐ１２に電気的に接続されている。また、第１直列腕共振子Ｓ１３は、配線１２８を通じて、第１直列腕共振子Ｓ１４及び第１並列腕共振子Ｐ１３に電気的に接続されている。さらに、第１直列腕共振子Ｓ１４は、配線１２９を通じて、第１出力端子１２２に電気的に接続されている。
【0050】
破線Ａ－Ａ’より下側の基板１１には、例えば、第２フィルタを構成する第２入力端子１４０、第２出力端子１４２、第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４及び第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３などが形成されている。
【0051】
第２入力端子１４０は、配線１４５を通じて、第２直列腕共振子Ｓ２１に電気的に接続されている。また、第２直列腕共振子Ｓ２１は、配線１４６を通じて、第２直列腕共振子Ｓ２２及び第２並列腕共振子Ｐ２１に電気的に接続されている。また、第２直列腕共振子Ｓ２２は、配線１４７を通じて、第２直列腕共振子Ｓ２３及び第２並列腕共振子Ｐ２２に電気的に接続されている。また、第２直列腕共振子Ｓ２３は、配線１４８を通じて、第２直列腕共振子Ｓ２４及び第２並列腕共振子Ｐ２３に電気的に接続されている。さらに、第２直列腕共振子Ｓ２４は、配線１４９を通じて、第２出力端子１４２に電気的に接続されている。
【0052】
また、基板１１の破線Ａ－Ａ’には、電極１６７及び電極１６８が形成されている。電極１６７は、配線１５８を通じて、第１並列腕共振子Ｐ１１及び第２並列腕共振子Ｐ２１に電気的に接続されている。さらに、電極１６８は、配線１５９を通じて、第１並列腕共振子Ｐ１２，Ｐ１３及び第２並列腕共振子Ｐ２２，Ｐ２３に電気的に接続されている。
【0053】
本実施形態では、第１フィルタ及び第２フィルタには、平衡信号が入力されて、主に通過帯域の信号が出力変換器３０に入力され、第１フィルタ及び第２フィルタのそれぞれから入力された信号が合成される。このとき、第１フィルタ及び第２フィルタのそれぞれの経路が短い（例えば、配線の長さが短い）ほど、それぞれの信号のバランスが維持されて、信号が合成される際の損失が低減されるため好ましい。また、損失が低減されることで、損失による発熱が抑制され、結果としてフィルタ装置１の耐電力性がより高められる。
【0054】
入力変換器２０は、基板２１及び基板２１に形成された各種の共振子及び各種の配線などを備えている。例えば、基板２１には、入力端子２００、接地端子２０２及び共振子２１２，２２２，２３０，２３２などが形成されている。
【0055】
入力端子２００は、配線２１４を通じて、共振子２１２，２３０に電気的に接続されている。また、共振子２１２は、配線２１６を通じて、共振子２３２及び電極２１８に電気的に接続されている。電極２１８は、配線バー２１９を通じて、基板１１の第１入力端子１２０に電気的に接続されている。
【0056】
また、接地端子２０２は、配線２２４を通じて、共振子２２２，２３２に電気的に接続されている。共振子２２２は、配線２２６を通じて、共振子２３０及び電極２２８に電気的に接続されている。破線で囲われた領域２３４では、配線２２４及び配線２２６は、紙面の裏表方向に重ねて形成されている。また、電極２２８は、配線バー２２９を通じて、基板１１の第２入力端子１４０に電気的に接続されている。さらに、電極２３８は、配線バー２３９を通じて、基板１１の電極１６７に電気的に接続されている。
【0057】
出力変換器３０は、基板３１及び基板３１に形成された各種の共振子及び各種の配線などを備えている。例えば、基板３１には、出力端子３００、接地端子３０２及び共振子３１２，３２２，３３０，３３２などが形成されている。
【0058】
出力端子３００は、配線３１４を通じて、共振子３１２，３３０に電気的に接続されている。また、共振子３１２は、配線３１６を通じて、共振子３３２及び電極３１８に電気的に接続されている。電極３１８は、配線バー３１９を通じて、基板１１の第１出力端子１２２に電気的に接続されている。
【0059】
また、接地端子３０２は、配線３２４を通じて、共振子３２２，３３２に電気的に接続されている。共振子３２２は、配線３２６を通じて、共振子３３０及び電極３２８に電気的に接続されている。破線で囲われた領域３３４では、配線３２４及び配線３２６は、紙面の裏表方向に重ねて形成されている。また、電極３２８は、配線バー３２９を通じて、基板１１の第２出力端子１４２に電気的に接続されている。さらに、電極３３８は、配線バー３３９を通じて、基板１１の電極１６８に電気的に接続されている。
【0060】
本実施形態では、フィルタ部１０は、積層構造を有しており、図５に示す基板１１は、積層構造にバンプを通じて接続されてよい。図６から図８を参照して、フィルタ部１０の積層構造について説明する。図６はフィルタ部１０の第１層の概略図であり、図７はフィルタ部１０の第２層の概略図であり、図８はフィルタ部１０の第３層の概略図である。
【0061】
図５に示す基板１１の電極１６７は、バンプ（図示しない。）を通じて、図６に示す第１層の電極１７３に電気的に接続されている。また、電極１７３は、図７に示す電極１８３を通じて、図８に示す電極１９３に電気的に接続されている。ここで、電極１９３は、接地されている。本実施形態では、フィルタ部１０が備える各種の接地された並列腕共振子は、いずれも電極１９３により接地されている。
【0062】
また、図５に示す基板１１の電極１６８は、バンプ（図示しない。）を通じて、図６に示す第１層の電極１７４に電気的に接続されている。また、電極１７４は、図７に示す電極１８４を通じて、図８に示す電極１９３に電気的に接続されている。このとき、図７に示す電極１８４は、図２に示したインダクタ１６５を主に構成している。
【0063】
本実施形態に係るフィルタ装置１は、第１入力端子１２０と、第１出力端子１２２と、第１入力端子１２０及び第１出力端子１２２を接続し、複数の第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４が配置された第１直列腕１２４と、第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４がそれぞれ配置され、第１直列腕１２４に接続された複数の第１並列腕１３１，１３２，１３３とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第１フィルタ１２と、第２入力端子１４０と、第２出力端子１４２と、第２入力端子１４０及び第２出力端子１４２を接続し、複数の第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４が配置された第２直列腕１４４と、第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３がそれぞれ配置され、第２直列腕１４４に接続された複数の第２並列腕１５１，１５２，１５３とを含み、所定周波数帯の通過帯域を有する第２フィルタ１４と、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４が形成された基板１１と、複数の第１並列腕１３１，１３２，１３３及び複数の第２並列腕１５１，１５２，１５３のうちの少なくとも１つの並列腕に含まれる並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ２１と接地端子１６１との間に接続されたインダクタ１６５と、を備える。
【0064】
この態様によれば、フィルタ装置１は、２つのフィルタを備えるため、入力された信号は２つのフィルタに分配される。この結果、１つのフィルタに信号が入力される場合に比べて、フィルタの負荷が小さくなり、耐電力性が高められる。また、図３Ａ～図３Ｃを参照して説明したように、通過帯域をより広帯域化することも可能となる。
【0065】
また、第１入力端子１２０からＮ番目に近い第１並列腕に配置された第１並列腕共振子と、第２入力端子１４０からＮ番目に近い第２並列腕に配置された第２並列腕共振子とが接続点で電気的に接続されており、インダクタ１６５は、接続点に電気的に接続されてよい。
【0066】
この態様によれば、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４の周波数特性をより同質とすることが可能となり、信号の損失を低減することができる。この結果、より耐電力性を高めることができる。
【0067】
また、第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４、第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３、第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４及び第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３は、ＳＡＷ共振子及びＢＡＷ共振子の少なくともいずれかであってよい。
【0068】
この態様によれば、簡便な構成でフィルタ装置１を実現することが可能となる。
【0069】
また、フィルタ装置１は、第１出力端子１２２と第２出力端子１４２との間の出力差が入力され、入力された出力差を不平衡信号に変換する出力変換器３０を、さらに備えてよい。
【0070】
この態様によれば、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４から入力された平衡信号を不平衡信号に変換して、変換した不平衡信号を出力することが可能となる。
【0071】
また、フィルタ装置１は、不平衡信号が入力され、入力された不平衡信号を平衡信号に変換して、変換した平衡信号を第１入力端子１２０及び第２入力端子１４０に入力する入力変換器２０を、さらに備えてよい。
【0072】
この態様によれば、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４には、平衡信号が入力される。このとき、それぞれのフィルタに不平衡信号が入力される場合と比べて、入力される信号が小さくなるため、それぞれのフィルタにかかる負荷が小さくなる。この結果、フィルタ装置１の耐電力性がより高められる。
【0073】
［第２実施形態］
第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0074】
図９は、第２実施形態に係るフィルタ装置２の回路構成を示す図である。第２実施形態に係るフィルタ装置２では、出力変換器３２において、第１出力端子１２２に接続された経路３１０が、出力端子ではなく、接地端子３０４に接続されている。また、出力変換器３２において、第２出力端子１４２に接続された経路３２０が、接地端子ではなく、出力端子３０６に接続されている。
【0075】
本実施形態では、上側の経路２１０，３１０及び下側の経路２２０，３２０のいずれの経路も接地端子と、入力あるいは出力端子とに接続される。これにより、上側の経路２１０，３１０及び下側の経路２２０，３２０の信号のバランスが補正される。この結果、信号の損失が低減され、フィルタ装置２の耐電力性がより高められる。
【0076】
［第３実施形態］
第３実施形態では、フィルタ部の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第３実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第３実施形態では、フィルタ部の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第３実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0077】
図１０は、第３実施形態に係るフィルタ部１８の回路構成を示す図である。第３実施形態に係る第１フィルタ１３では、第１入力端子１２０に最も近い第１並列腕１３１は、第２フィルタ１５の並列腕に接続されておらず、接地端子１６３に接続されている。
【0078】
また、第３実施形態に係る第２フィルタ１５において、第２入力端子１４０に最も近い第２並列腕１５１は、第１フィルタ１３の並列腕に接続されておらず、インダクタ１６５を通じて、接地端子１６１に接続されている。
【0079】
本実施形態に係るフィルタ装置２においても、耐電力性を高めつつ、通過帯域を広帯域化することが可能である。
【0080】
［第４実施形態］
第４実施形態では、出力変換器の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第４実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第４実施形態では、出力変換器の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第４実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0081】
図１１は、第４実施形態に係る出力変換器３４の回路構成を示す図である。図１１では、フィルタ部１０簡略化して、第１出力端子１２２及び第２出力端子１４２のみを図示している。本実施形態に係る出力変換器３４は、隣接して直列に接続された複数の共振子を含む。例えば、第１出力端子１２２と出力端子３４０とを接続する経路３５０には、隣接して直列に接続された２つの共振子３５２，３５３が配置されている。また、第２出力端子１４２と接地端子３４２とを接続する経路３６０には、隣接して直列に接続された２つの共振子３６２，３６３が配置されている。
【0082】
また、第１出力端子１２２と共振子３５２との間の経路３５０及び共振子３６３と接地端子３４２との間の経路３６０を接続する経路には、隣接して直列に接続された２つの共振子３４６，３４７が配置されている。さらに、共振子３５３と出力端子３４０との間の経路３５０及び第２出力端子１４２と共振子３６２との間の経路３６０を接続する経路には、隣接して直列に接続された２つの共振子３４４，３４５が配置されている。
【0083】
本実施形態のように、出力変換器３４が隣接して直列に接続された複数の共振子を含むことにより、出力変換器３４の帯域をより広くすることができ、出力変換器３４において合成される信号の損失が低減される。
【0084】
［第５実施形態］
第５実施形態では、出力変換器の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第５実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第５実施形態では、出力変換器の他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第５実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0085】
図１２は、第５実施形態に係る出力変換器３７の回路構成を示す図である。図１２では、フィルタ部１０簡略化して、第１出力端子１２２及び第２出力端子１４２のみを図示している。第５実施形態では、出力変換器３７は、複数の共振子の少なくともいずれかに並列に接続されるインダクタをさらに含む。具体的には、出力変換器３７が備える４つの共振子には、インダクタがそれぞれ並列に接続されている。
【0086】
例えば、出力端子３７０とフィルタ部１０の第１出力端子１２２とを接続する経路３８０に配置された共振子３８２には、インダクタ３８３が並列に接続されている。また、接地端子３７２とフィルタ部１０の第２出力端子１４２とを接続する経路３９０に配置された共振子３９２には、インダクタ３９３が並列に接続されている。また、第１出力端子１２２と共振子３８２との間の経路３８０及び共振子３９２と接地端子３７２との間の経路３９０に接続された共振子３７６には、インダクタ３７７が並列に接続されている。さらに、共振子３８２と出力端子３７０との間の経路３８０及び第２出力端子１４２と共振子３９２との間の経路３９０に接続された共振子３７４には、インダクタ３７５が並列に接続されている。
【0087】
本実施形態のように、出力変換器３７が複数の共振子の少なくともいずれかに並列に接続されるインダクタをさらに含むことにより、出力変換器３７の帯域をより広くすることができ、出力変換器３７において合成される信号の損失が低減される。
【0088】
［第６実施形態］
第６実施形態では、フィルタ装置のレイアウトに関する他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第６実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第６実施形態では、フィルタ装置のレイアウトに関する他の形態について説明し、上記実施形態と実質的に同一の内容を適宜省略して説明する。なお、第６実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0089】
図１３は、第６実施形態に係るフィルタ装置のレイアウトを示す図である。第６実施形態では、図５を参照して説明した第１実施形態とは異なり、入力変換器、フィルタ部及び出力変換器が１つの基板１９に形成されている。
【0090】
第６実施形態では、図５に示した基板２１の電極２１８，２２８，２３８が省略され、フィルタ部１０の第１入力端子１２０及び第２入力端子１４０が、入力変換器及びフィルタ部により共通に用いられる。例えば、第１入力端子１２０は、配線２１７を通じて、共振子２１２，２３２に電気的に接続されている。また、第２入力端子１４０は、配線２２７を通じて、共振子２２２，２３０に電気的に接続されている。
【0091】
また、第６実施形態では、図５に示した基板３１の電極３１８，３２８，３３８が省略され、フィルタ部１０の第１出力端子１２２及び第２出力端子１４２が、フィルタ部及び出力変換器により共通に用いられる。例えば、第１出力端子１２２は、配線３１７を通じて、共振子３１２，３３２に電気的に接続されている。また、第２出力端子１４２は、配線３２７を通じて、共振子３２２，３３０に電気的に接続されている。
【0092】
本実施形態のように、入力変換器、フィルタ部及び出力変換器を１つの基板に形成することにより、フィルタ装置をより小型化することが可能となる。なお、本実施形態では、入力変換器、フィルタ部及び出力変換器が１つの基板に形成される例を説明したが、入力変換器あるいは出力変換器のいずれかが、別の基板に形成されていてもよい。
【0093】
［第７実施形態］
第７実施形態では、フィルタ部が備える共振子がＢＡＷ共振子である場合のレイアウトについて説明する。なお、第７実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
第７実施形態では、フィルタ部が備える共振子がＢＡＷ共振子である場合のレイアウトについて説明する。なお、第７実施形態では、上記実施形態で説明した各種の構成が適用され得る。
【0094】
図１４は、第７実施形態に係るフィルタ部５０について、基板５１を平面視した図である。図１４に示すように、第７実施形態に係るフィルタ部５０は、圧電材料で形成された基板５１と基板５１に形成された各種のＢＡＷ共振子及び各種の配線などを備える。また、図１４に示す破線Ｂ－Ｂ’より右側のフィルタ部５０は、主として第１フィルタを構成し、破線Ｂ－Ｂ’より左側のフィルタ部５０は、主として第２フィルタを構成している。
さらに、第１フィルタ及び第２フィルタは、破線Ｂ－Ｂ’で線対称となっている。
さらに、第１フィルタ及び第２フィルタは、破線Ｂ－Ｂ’で線対称となっている。
【0095】
本実施形態に係る第１フィルタは、第１入力端子５２０と、第１出力端子５２２と、４つの第１直列腕共振子Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４と、３つの第１並列腕共振子Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を備える。これらの端子及び共振子は、図２に示した第１フィルタ１２と実質的に同一の回路構成を実現するように、配線により接続されている。
【0096】
また、本実施形態に係る第２フィルタは、第２入力端子５４０と、第２出力端子５４２と、４つの第２直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４と、３つの第２並列腕共振子Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３を備える。これらの端子及び共振子は、図２に示した第２フィルタ１４と実質的に同一の回路構成を実現するように、配線により接続されている。
【0097】
また、基板５１には、電極５６７及び電極５６８が形成されている。これらの電極は、図５に示した電極１６７及び電極１６８にそれぞれ対応している。すなわち、電極５６７は、インダクタに電気的に接続されており、電極５６８は、接地端子に電気的に接続されている。
【0098】
［第８実施形態］
第８実施形態では、フィルタ装置が、電力増幅器から出力される送信信号をフィルタすることに加えて、フィルタ装置に外部より入力される受信信号をフィルタする場合について説明する。
第８実施形態では、フィルタ装置が、電力増幅器から出力される送信信号をフィルタすることに加えて、フィルタ装置に外部より入力される受信信号をフィルタする場合について説明する。
【0099】
図１５は、第８実施形態に係るフィルタ装置のフィルタ部１０Ａ及びフィルタ部１５０の回路構成を示す図である。
【0100】
フィルタ部１０Ａは、第１実施形態で説明したフィルタ部１０の構成において、第１出力端子１２２がアンテナ端子ＡＮＴ１（第１アンテナ端子）に置き換えられ、第２出力端子１４２がアンテナ端子ＡＮＴ２（第２アンテナ端子）に置き換えられた構成である。フィルタ部１０Ａに入力された差動信号は、アンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２からそれぞれ出力され、アンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２の後段に設けられる回路によって最終的に合成され、外部へと出力される。フィルタ部１０Ａでは、第１フィルタ１２が第１送信フィルタとして機能し、第２フィルタ１４が第２送信フィルタとして機能する。また、フィルタ部１０Ａでは、第１入力端子１２０が第１送信入力端子として機能し、第２入力端子１４０が第２送信入力端子として機能する。
【0101】
フィルタ部１５０は、第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２を有する。第１受信フィルタ１５０１は、アンテナ端子ＡＮＴ１に接続され、アンテナ端子ＡＮＴ１からの受信信号をフィルタして第１受信出力端子１５０１０から出力する。第２受信フィルタ１５０２は、アンテナ端子ＡＮＴ２に接続され、アンテナ端子ＡＮＴ２からの受信信号をフィルタして第２受信出力端子１５０２０から出力する。
【0102】
フィルタ部１５０に入力される信号は、アンテナ（不図示）に入力された信号が差動信号に変換された信号である。差動信号のうち、一方の信号がアンテナ端子ＡＮＴ１を通じて第１受信フィルタ１５０１に入力され、他方の信号がアンテナ端子ＡＮＴ２を通じて第２受信フィルタ１５０２に入力される。
【0103】
第１受信フィルタ１５０１は、主として、第１受信出力端子１５０１０と、第３直列腕１５０１１と、２つの第３並列腕１５０１２，１５０１３とを含む。第１受信フィルタ１５０１は、第１フィルタ１２が有する所定周波数帯（第１周波数帯）の通過帯域とは異なる所定周波数帯（第２周波数帯）の通過帯域を有する。
【0104】
第３直列腕１５０１１は、アンテナ端子ＡＮＴ１及び第１受信出力端子１５０１０を接続している。また、第３直列腕１５０１１には、アンテナ端子ＡＮＴ１に近い方から順に、第３直列腕共振子Ｓ３１，第１縦結合共振子Ｓ３２，第３直列腕共振子Ｓ３３が配置されている。
【0105】
２つの第３並列腕１５０１２，１５０１３には、第３並列腕共振子Ｐ３１，Ｐ３２がそれぞれ配置されている。また、２つの第３並列腕１５０１２，１５０１３は、第３直列腕１５０１１にそれぞれ接続されている。具体的には、第３並列腕１５０１２の一端は、第３直列腕共振子Ｓ３１と第１縦結合共振子Ｓ３２との間の第３直列腕１５０１１に接続され、他端は接地端子１５０１４に接続されている。また、第３並列腕１５０１３の一端は、第３直列腕共振子Ｓ３３と第１受信出力端子１５０１０の間の第３直列腕１５０１１に接続され、他端は接地端子１５０１５に接続されている。
【0106】
第３直列腕共振子Ｓ３１，Ｓ３３及び第３並列腕共振子Ｐ３１，Ｐ３２の素子は特に限定されないが、例えば、弾性表面波共振子、圧電薄膜共振子、又はバルク弾性波共振子などであってもよい。また、第１縦結合共振子Ｓ３２は、例えば、弾性表面波共振子である。以下で説明する各種の共振子（例えば、第２受信フィルタ１５０２に含まれる各種の共振子など）においても同様である。
【0107】
第２受信フィルタ１５０２は、主として、第２受信出力端子１５０２０と、第４直列腕１５０２１と、２つの第４並列腕１５０２２，１５０２３とを含む。第２受信フィルタ１５０２は、第２フィルタ１４が有する所定周波数帯（第１周波数帯）の通過帯域とは異なる所定周波数帯（第２周波数帯）の通過帯域を有する。なお、第２受信フィルタ１５０２の通過帯域は、第１受信フィルタ１５０１の通過帯域と実質的に同一の周波数帯の通過帯域である。
【0108】
第２受信フィルタ１５０２は、第１受信フィルタ１５０１と同様の構成を含む。第２受信フィルタ１５０２の第４直列腕１５０２１は、アンテナ端子ＡＮＴ２及び第２受信出力端子１５０２０を接続している。第４直列腕１５０２１には、第３直列腕１５０１１と同様に、第４直列腕共振子Ｓ４１，第２縦結合共振子Ｓ４２，第４直列腕共振子Ｓ４３が配置されている。また、第４並列腕共振子Ｐ４１を有する第４並列腕１５０２２及び第４並列腕共振子Ｐ４２を有する第４並列腕１５０２３が、第３並列腕１５０１２，１５０１３と同様に、第４直列腕１５０２１と接地端子１５０２４，１５０２５との間に設けられる。
【0109】
なお、本実施形態では、第３直列腕１５０１１及び第４直列腕１５０２１には、２つの直列腕共振子及び１つの縦結合共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、第３直列腕１５０１１及び第４直列腕１５０２１のそれぞれに配置される直列腕共振子の数は３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよく、縦結合共振子の数も２つ以上であってもよい。また、本実施形態では、第３並列腕１５０１２，１５０１３及び第４並列腕１５０２２，１５０２３には、１つの並列腕共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、これに限らず、それぞれの並列腕には複数の並列腕共振子が配置されてもよい。さらに言えば、受信フィルタ１５０１及び１５０２にはそれぞれ、縦結合共振子のほかに、直列腕共振子、又は、並列腕共振子のいずれか一方が含まれていればよい。言い換えれば、第３直列腕１５０１１及び第４直列腕１５０２１に縦結合共振子及び１以上の直列腕共振子が配置され、かつ、並列腕が配置されていなくてもよい。また、第３直列腕１５０１１及び第４直列腕１５０２１に縦結合共振子のみが配置され、１つの並列腕のみがあってもよい。
【0110】
第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２は、同一の数の直列腕共振子及び同一の数の並列腕を備えてよい。また、第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２において、対応する並列腕が接続される直列腕の位置も同一であってよいし、対応する共振子の特性（例えば、共振周波数及び反共振周波数など）が同一であってもよい。
【0111】
また、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４が１つの基板に形成され、第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２が他の１つの基板に形成されてもよい。また、第１フィルタ１２、第２フィルタ１４、第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２が１つの基板に形成されてもよい。
【0112】
第８実施形態に係るフィルタ装置では、例えば、差動構成の電力増幅器から出力される高出力の差動信号を第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４に分配してフィルタリングして出力するため、送信信号に対するフィルタ装置の耐電力性が約２倍程度に高められる。さらに、第８実施形態に係るフィルタ装置では、差動構成のアンテナ端子ＡＮＴ１，ＡＮＴ２から入力される受信信号は、第１受信フィルタ１５０１及び第２受信フィルタ１５０２に分配してフィルタリングされる。フィルタリングされた信号は第１受信出力端子１５０１０及び第２受信出力端子１５０２０のそれぞれから出力されるため、受信信号に対するフィルタ装置の耐電力性が約２倍程度に高められる。
【0113】
［第９実施形態］
第９実施形態では、第８実施形態と同様に、フィルタ装置が、送信信号をフィルタすることに加えて、受信信号をフィルタする場合について説明する。
第９実施形態では、第８実施形態と同様に、フィルタ装置が、送信信号をフィルタすることに加えて、受信信号をフィルタする場合について説明する。
【0114】
図１６は、第９実施形態に係るフィルタ装置のフィルタ部１０、出力変換器３０及びフィルタ部１６０の回路構成を示す図である。第９実施形態に係るフィルタ装置は、フィルタ部１０が第１出力端子１２２及び第２出力端子１４２のそれぞれを通じて出力変換器３０に接続されている点で第８実施形態に係るフィルタ装置と異なる。出力変換器３０は、出力端子３００に接続される整合回路ＭＮ１を通じて、アンテナ端子ＡＮＴ３に接続される。フィルタ部１０に入力された差動信号は、出力変換器３０によって合成され、アンテナ端子ＡＮＴ３から出力される。なお、フィルタ装置では、アンテナ端子ＡＮＴ３と接地との間にチョークインダクタＩＤ１が設けられる。
【0115】
フィルタ部１６０は、受信フィルタ１６０１を有する。受信フィルタ１６０１は、整合回路ＭＮ２を通じてアンテナ端子ＡＮＴ３に接続され、アンテナ端子ＡＮＴ３からの受信信号をフィルタして受信出力端子１６０１０から出力する。
【0116】
受信フィルタ１６０１は、主として、受信出力端子１６０１０と、第３直列腕１６０１１と、２つの第３並列腕１６０１２，１６０１３とを含む。受信フィルタ１６０１は、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４が有する所定周波数帯（第１周波数帯）の通過帯域とは異なる所定周波数帯（第２周波数帯）の通過帯域を有する。
【0117】
第３直列腕１６０１１は、アンテナ端子ＡＮＴ３及び受信出力端子１６０１０を接続している。また、第３直列腕１６０１１には、アンテナ端子ＡＮＴ３に近い方から順に、第３直列腕共振子Ｓ５１，縦結合共振子Ｓ５２，第３直列腕共振子Ｓ５３が配置されている。２つの第３並列腕１６０１２，１６０１３には、第３並列腕共振子Ｐ５１，Ｐ５２がそれぞれ配置されている。また、２つの第３並列腕１６０１２，１６０１３は、第３直列腕１６０１１にそれぞれ接続されている。具体的には、第３並列腕１６０１２の一端は、第３直列腕共振子Ｓ５１と縦結合共振子Ｓ５２との間の第３直列腕１６０１１に接続され、他端は接地端子１６０１４に接続されている。また、第３並列腕１６０１３の一端は、第３直列腕共振子Ｓ５３と受信出力端子１６０１０の間の第３直列腕１６０１１に接続され、他端は接地端子１６０１５に接続されている。
【0118】
第３直列腕共振子Ｓ５１，Ｓ５３及び第３並列腕共振子Ｐ５１，Ｐ５２の素子は特に限定されないが、例えば、弾性表面波共振子、圧電薄膜共振子、又はバルク弾性波共振子などであってもよい。また、縦結合共振子Ｓ５２は、例えば、弾性表面波共振子である。
【0119】
なお、本実施形態では、第３直列腕１６０１１には、２つの直列腕共振子及び１つの縦結合共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、第３直列腕１６０１１に配置される直列腕共振子の数は３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよく、縦結合共振子の数も２つ以上であってもよい。また、本実施形態では、第３並列腕１６０１２，１６０１３には、１つの並列腕共振子がそれぞれ配置されている例を説明するが、これに限らず、それぞれの並列腕には複数の並列腕共振子が配置されてもよい。さらに言えば、受信フィルタ１６０１には縦結合共振子Ｓ５２のほかに、第３直列腕共振子、又は、第３並列腕共振子が含まれていればよい。言い換えれば、第３直列腕１６０１１に縦結合共振子Ｓ５２及び１以上の第３直列腕共振子が配置され、かつ、第３並列腕が配置されていなくてもよい。また、第３直列腕１６０１１に縦結合共振子Ｓ５２のみが配置され、第３並列腕１６０１２または１６０１３のいずれか１つのみがあってもよい。
【0120】
受信フィルタ１６０１は、同一の数の直列腕共振子及び同一の数の並列腕を備えてよい。また、受信フィルタ１６０１において、対応する並列腕が接続される直列腕の位置も同一であってよいし、対応する共振子の特性（例えば、共振周波数及び反共振周波数など）が同一であってもよい。
【0121】
また、第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４が１つの基板に形成され、受信フィルタ１６０１が他の１つの基板に形成されてもよい。また、第１フィルタ１２、第２フィルタ１４、及び受信フィルタ１６０１が１つの基板に形成されてもよい。
【0122】
第９実施形態に係るフィルタ装置では、高出力の差動信号を第１フィルタ１２及び第２フィルタ１４に分配してフィルタリングし、出力変換器３０にて合成して出力するため、送信信号に対するフィルタ装置の耐電力性が約２倍程度に高められる。第８実施形態に係るフィルタ装置のように、受信信号に対するフィルタ装置の耐電力性を高める必要がない場合は、より小型な第９実施形態に係るフィルタ装置によって、耐電力性を保ちつつ信号の送受信が可能となる。
【0123】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0124】
１，２…フィルタ装置，１０，１０Ａ，１８，５０，１５０…フィルタ部，１１，１９，５１…基板，１２，１３…第１フィルタ，１４，１５…第２フィルタ，１２０，５２０…第１入力端子，１２２，５２２…第１出力端子，１２４…第１直列腕，１３１，１３２，１３３…第１並列腕，１３５…接続点，１４０，５４０…第２入力端子，１４２，５４２…第２出力端子，１４４…第２直列腕，１５１，１５２，１５３…第２並列腕，１５５…接続点，１６１，１６２，１６３…接地端子，１６５…インダクタ，２０…入力変換器，２１…基板，２１２，２２２，２３０，２３２，３１２…共振子，３０，３２，３４，３７…出力変換器，３１…基板，３２２，３３０，３３２，３４４，３４５，３４６，３４７，３５２，３５３，３６２，３６３，３７４，３７６，３８２，３９２…共振子，３７５，３７７，３８３，３９３…インダクタ，１５０１…第１受信フィルタ，１５０２…第２受信フィルタ，１６０１…受信フィルタ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【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】