Title:
Multiplexierer, Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und Kommunikationsvorrichtung
Kind Code:
A1


Abstract:

Es wird ein Multiplexierer (1A) bereitgestellt, der mehrere Filter enthält, die an einem gemeinsamen Anschluss (101) miteinander verbunden sind. Der Multiplexierer enthält ein Niederfrequenzfilter (11A), das ein erstes Durchlassband hat, und ein Hochfrequenzfilter (12A), das ein zweites Durchlassband hat, das größer als das erste Durchlassband ist. Das Niederfrequenzfilter (11A) enthält eine Anfangsstufen-Filtersektion (11F), die aus mindestens einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses angeordnet ist, unter mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, und eine Folgestufen-Filtersektion (11R), die aus einem anderen Resonator für elastische Wellen als dem Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion besteht. Ein Reflexionskoeffizient in dem zweiten Durchlassband, wenn die Anfangsstufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird, ist größer als ein Reflexionskoeffizient in dem zweiten Durchlassband, wenn die Folgestufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird.




Inventors:
Okuda, Tetsuro (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE102017115931A
Publication Date:
01/18/2018
Filing Date:
07/14/2017
Assignee:
Murata Manufacturing Co., Ltd. (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
International Classes:



Foreign References:
JP2004088143A2004-03-18
Attorney, Agent or Firm:
CBDL Patentanwälte, 47051, Duisburg, DE
Claims:
1. Multiplexierer (1A, 1B), der einen gemeinsamen Anschluss (101), einen ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (102, 103) und einen zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (103, 102) aufweist, und mehrere Filter (11A, 12A, 11B, 12B) enthält, die an dem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind, wobei der Multiplexierer umfasst:
– ein erstes Filter (11A, 12B), das aus mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss (101) und dem ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (102, 103) angeordnet sind, und das ein erstes Durchlassband (11L, 12H) hat, und
– ein zweites Filter (12A, 11B), das zwischen dem gemeinsamen Anschluss (101) und dem zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (103, 102) verbunden ist, und das ein zweites Durchlassband (12H, 11L) hat, das bei einer anderen Frequenz als das erste Durchlassband (11L, 12H) liegt,
– wobei das erste Filter enthält:
– eine Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F), die aus mindestens einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses angeordnet ist, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, und
– eine Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R), die aus einem anderen Resonator für elastische Wellen als dem mindestens einen Resonator für elastische Wellen unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, und
– wobei ein Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) in dem zweiten Durchlassband (12H, 11L), wenn die Anfangsstufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird, größer ist als ein Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) in dem zweiten Durchlassband (12H, 11L), wenn die Folgestufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird.

2. Multiplexierer (1A, 1B) nach Anspruch 1, wobei die Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) aus einem Resonator für elastische Wellen (s11), der dem gemeinsamen Anschluss (101) am nächsten liegt, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen (S11–S14, p11–p13) besteht.

3. Multiplexierer (1A, 1B) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
– das erste Filter (11A, 12B) eine Kettenfilterstruktur hat, und
– die Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) einen Reihenarmresonator (s11) und/oder einen Parallelarmresonator (p11) als den mindestens einen Resonator für elastische Wellen enthält.

4. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Filter (11A, 12B) eine in Längsrichtung gekoppelte Filterstruktur umfasst.

5. Multiplexierer (1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (12H) weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (11L),
– der mindestens eine Resonator für elastische Wellen, der die Anfangsstufen-Filtersektion (12F) bildet, ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet wird, und
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (12F) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, oder (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder (3) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

6. Multiplexierer (1B) nach Anspruch 5, wobei der Resonator für elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion (12R) aus einem fest montierten Resonator oder einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird.

7. Multiplexierer (1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (12H) weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband,
– der mindestens eine Resonator für elastische Wellen, der die Anfangsstufen-Filtersektion (12F) bildet, ein Oberflächenschallwellenresonator ist, der aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet wird,
– der Resonator für elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion (12F) eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird durch die piezoelektrische Schicht (83), welche die IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, ein Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81) und der piezoelektrischen Schicht (83) angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und
– der Resonator für elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion (12R) aus einem fest montierten Resonator oder einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird.

8. Multiplexierer (1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (11L) weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (12H), und
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht (83) ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder (3) der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird.

9. Multiplexierer (1A) nach Anspruch 8, wobei in der Folgestufen-Filtersektion (11R) (1) der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht (83), die eine IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, oder (3) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

10. Multiplexierer (1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (11L) weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (12H),
– die Resonatoren für elastische Wellen, die die Anfangsstufen-Filtersektion (11F) und die Folgestufen-Filtersektion (11R) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden,
– der Resonator für elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus der piezoelektrischen Schicht (83), welche die IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und
– in der Folgestufen-Filtersektion (11R) (1) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder (2) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

11. Multiplexierer (1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (11L) weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (12H),
– die Resonatoren für elastische Wellen, die die Anfangsstufen-Filtersektion (11F) und die Folgestufen-Filtersektion (11R) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden,
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und
– in der Folgestufen-Filtersektion (11R) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

12. Multiplexierer (1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (12H) weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (11L),
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (12F) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder (5) der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird, und
– der Resonator für elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion (12R) eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus: einer piezoelektrischen Schicht (83), die eine IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten.

13. Multiplexierer (1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (12H) weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (11L),
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (12F) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus: einer piezoelektrischen Schicht (83), die eine IDT-Elektrode (81) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (4) der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder (5) der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird, und
– in der Folgestufen-Filtersektion (12R) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

14. Multiplexierer (1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (11L) weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (12H),
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) (1) der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus: einer piezoelektrischen Schicht (83), die eine IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder (5) der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird, und
– in der Folgestufen-Filtersektion (11R) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

15. Multiplexierer (1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– sich das erste Durchlassband (11L) weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befindet als das zweite Durchlassband (12H),
– in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht (83), die eine IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (3) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder (5) der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird, und
– in der Folgestufen-Filtersektion (11R) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

16. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden,
– in dem ersten Filter (11A, 12B) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und
– die IDT-Elektrode der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) und die IDT-Elektrode der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) voneinander verschiedene Filmdicken oder Metallisierungsverhältnisse haben.

17. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter (11A, 12B) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden, und
– in dem ersten Filter (11A, 12B) die Resonatoren für elastische Wellen jeweils eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus: der piezoelektrischen Schicht (83), welche die IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und
– alle Filmdicken der IDT-Elektroden (71), Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden (71) und Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82) in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) voneinander verschieden auslegt sind.

18. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter (11A, 12B) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) und einem Schutzfilm (84), der auf der IDT-Elektrode ausgebildet wird, gebildet werden,
– in dem ersten Filter (11A, 12B) (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, oder (2) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und
– alle Filmdicken der IDT-Elektroden (71), Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden (71) und Filmdicken der Schutzfilme (84) in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) voneinander verschieden auslegt sind.

19. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter (11A, 12B) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden,
– in dem ersten Filter (11A, 12B) die Resonatoren für elastische Wellen jeweils eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus der piezoelektrischen Schicht (83), welche die IDT-Elektrode (71) aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81), in der eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82), der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten,
– das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit (81) aus Siliziumkristall besteht, und
– alle Filmdicken der piezoelektrischen Schichten (83), Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit (82) und Siliziumkristallorientierungen der Stützsubstrate mit hoher Schallgeschwindigkeit (81) in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) voneinander verschieden auslegt sind.

20. Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
– die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter (11A, 12B) bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sind, die jeweils aus einem Substrat (80), das eine piezoelektrische Schicht (83) aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode (71) gebildet werden,
– in dem ersten Filter (11A, 12B) (1) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder (2) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und
– Filmdicken der IDT-Elektroden (71) in der Anfangsstufen-Filtersektion (11F, 12F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R, 12R) voneinander verschieden auslegt sind.

21. Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, ferner umfassend:
– einen dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (102B), und
– ein drittes Filter (11L2), das aus mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss (101) und dem dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss (102B) angeordnet sind, und das ein drittes Durchlassband aufweist, das bei einer anderen Frequenz liegt als das zweite Durchlassband,
– wobei das dritte Filter enthält:
– die Anfangsstufen-Filtersektion (11F), und
– eine zweite Folgestufen-Filtersektion (11R2), die aus einem anderen Resonator für elastische Wellen als dem Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion (11F), der auf der Seite des dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses angeordnet ist, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen gebildet wird,
– wobei das erste Filter (11L1) und das dritte Filter (11L3) ferner enthalten:
– einen Schalter (13), der zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R1) und der zweiten Folgestufen-Filtersektion (11R2) angeordnet ist, und der eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) und der Folgestufen-Filtersektion (11R1) und eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion und der zweiten Folgestufen-Filtersektion (11R2) umschaltet, und
– wobei ein Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion (11F) in dem zweiten Durchlassband (12H), wenn die Anfangsstufen-Filtersektion (11F) von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird, größer ist als ein Reflexionskoeffizient der zweiten Folgestufen-Filtersektion (11R2) in dem zweiten Durchlassband (12H), wenn die zweite Folgestufen-Filtersektion (11R2) von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird.

22. Hochfrequenz-Frontend-Schaltung (30), umfassend:
– den Multiplexierer (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, und
– eine Verstärkungsschaltung (26), die mit dem Multiplexierer verbunden ist.

23. Kommunikationsvorrichtung (40), umfassend:
– eine HF-Signalverarbeitungsschaltung (6), die ein durch ein Antennenelement gesendetes oder empfangenes Hochfrequenzsignal verarbeitet, und
– die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung (30) nach Anspruch 22, die das Hochfrequenzsignal zwischen dem Antennenelement und der HF-Signalverarbeitungsschaltung (6) sendet.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Multiplexierer, der ein Filter für elastische Wellen enthält, eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und eine Kommunikationsvorrichtung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Seit ein paar Jahren verlangt der Markt nach sog. Multiband- oder Multimodus-Mobiltelefonen, die mehrere Frequenzbänder und mehrere Drahtlossysteme in einem einzigen Endgerät verarbeiten können. Zu diesem Zweck hat man einen Multiplexierer, der Hochfrequenzsignale trennt, die mehrere Drahtlosträgerfrequenzen haben, unmittelbar neben einer einzelnen Antenne angeordnet. Ein solcher Multiplexierer hat eine Konfiguration, bei der mehrere Bandpassfilter mit einem gemeinsamen Antennenanschluss parallel geschaltet sind.

Die JP 2004-88143 A offenbart einen Oberflächenschallwellenteiler, der eine Konfiguration hat, bei der ein Antennenelement und mehrere Oberflächenschallwellenfilter ohne einen Schalter miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich die Größe des Oberflächenschallwellenteilers reduzieren.

Wenn jedoch mehrere Filter an einem einzelnen Antennenanschluss miteinander verbunden werden, wie in dem Oberflächenschallwellenteiler, der in dem oben zitierten Patentdokument offenbart ist, so werden die Filterkennlinien eines einzelnen Filters in hohem Maße durch die Filterkennlinien des anderen Filters beeinflusst. Zum Beispiel wird in dem Fall, wo der Rücklaufverlust des anderen Filters, von der Antennenanschlussseite aus gesehen, im Durchlassband des einen Filters zunimmt, der Einfügeverlust des einen Filters im Durchlassband des einen Filters durch die Reflexionskennlinien des anderen Filters erhöht.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Problem zu lösen und einen Multiplexierer von geringer Größe, eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und eine Kommunikationsvorrichtung anzugeben, bei denen der Ausbreitungsverlust eines Hochfrequenzsignals verringert ist.

Die Aufgabe wird gelöst von einem Multiplexierer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die nebengeordneten Ansprüche 22 und 23 betreffen eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung bzw. eine Kommunikationsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Multiplexierer.

Ein erfindungsgemäßer Multiplexierer umfasst einen gemeinsamen Anschluss, einen ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss und einen zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss und mehrere Filter, die an dem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind. Der Multiplexierer enthält ein erstes Filter, das aus mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss angeordnet sind, und das ein erstes Durchlassband hat, und ein zweites Filter, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss verbunden ist, und das ein zweites Durchlassband hat, das bei einer anderen Frequenz als das erste Durchlassband liegt. Das erste Filter enthält eine Anfangsstufen-Filtersektion, die aus mindestens einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses angeordnet ist, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, und eine Folgestufen-Filtersektion, die aus einem anderen Resonator für elastische Wellen als dem mindestens einen Resonator für elastische Wellen unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht. Ein Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion in dem zweiten Durchlassband, wenn die Anfangsstufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird, ist größer als ein Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion in dem zweiten Durchlassband, wenn die Folgestufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird.

Im Fall einer Konfiguration, bei der das erste Filter und das zweite Filter an dem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind, wird der Einfügeverlust des zweiten Filters in dem zweiten Durchlassband durch die Reflexionskennlinie des ersten Filters, von der Seite des gemeinsamen Anschlusses aus betrachtet, zusätzlich zu dem Einfügeverlust des zweiten Filters selbst beeinflusst. Insbesondere verringert sich der Einfügeverlust des zweiten Filters in dem zweiten Durchlassband in dem Maße, wie der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband, von der Seite des gemeinsamen Anschlusses aus betrachtet, größer wird (als Verbindungsverlust bezeichnet). Bei dieser Konfiguration ist der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband größer als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Daher kann der Rücklaufverlust in dem zweiten Durchlassband, wenn das erste Filter von der Seite des gemeinsamen Anschlusses aus betrachtet wird, in einem höheren Grad reduziert werden, was dazu führt, dass der Verbindungsverlust des zweiten Filters und der Einfügeverlust des gesamten Multiplexierers reduziert werden können.

Die Anfangsstufen-Filtersektion kann aus einem einzelnen Resonator für elastische Wellen, der dem gemeinsamen Anschluss am nächsten liegt, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen gebildet werden.

Bei einem Filter, das aus mehreren Resonatoren für elastische Wellen zusammengesetzt ist, ist unter dem von der Seite des gemeinsamen Anschlusses aus betrachteten Rücklaufverlust der Rücklaufverlust des einen Resonators für elastische Wellen, der dem gemeinsamen Anschluss am nächsten liegt, dominierend. Der Verbindungsverlust des zweiten Filters kann mit Hilfe dieser Tatsache wirkungsvoll reduziert werden.

Das erste Filter kann eine Kettenfilterstruktur aufweisen, und die Anfangsstufen-Filtersektion kann einen Reihenarmresonator und/oder einen Parallelarmresonator als den mindestens einen Resonator für elastische Wellen enthalten. Dies ermöglicht es, den Verbindungsverlust des zweiten Filters zu reduzieren, während eine verlustarme Kennlinie für das erste Filter sichergestellt werden kann.

Das erste Filter kann ferner eine in Längsrichtung gekoppelte Filterstruktur haben. Dies ermöglicht es, das erste Filter an eine Filterkennlinie anzupassen, bei der zum Beispiel eine Stärkung der Dämpfung erforderlich ist.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, der mindestens eine Resonator für elastische Wellen, der die Anfangsstufen-Filtersektion bildet, kann ein Oberflächenschallwellenresonator sein, der aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet wird, und in der Anfangsstufen-Filtersektion können als Oberflächenschallwellen (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder (3) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, verwendet werden.

Der Rücklaufverlust in einer Region, die Frequenzen unterhalb des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes des Resonators für elastische Wellen enthält, ist kleiner in dem Fall, wo Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, als in dem Fall, wo eine andere Art einer elastischen Welle verwendet wird. Daher kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Hochfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Niederfrequenzfilter ist, der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Somit kann der Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden.

Der Resonator für elastische Wellen kann in der Folgestufen-Filtersektion aus einem fest montierten Resonator oder einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden. Mit dieser Konfiguration können eine verlustarme Kennlinie und eine steile Durchlassbandkennlinie für das erste Filter unter Verwendung der Konfiguration der Folgestufen-Filtersektion sichergestellt werden, während der Rücklaufverlust des ersten Filters unter Verwendung der Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion reduziert werden kann.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, der mindestens eine Resonator für elastische Wellen, der die Anfangsstufen-Filtersektion bildet, kann ein Oberflächenschallwellenresonator sein, der aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet wird, in der Anfangsstufen-Filtersektion kann der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus der piezoelektrischen Schicht, welche die IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und der Resonator für elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion kann aus einem fest montierten Resonator oder einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden.

Der Reflexionskoeffizient in einer Region, die Frequenzen unterhalb des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes des Resonators für elastische Wellen enthält, ist größer in dem Fall, wo der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweist, als in dem Fall, wo der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator oder einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird. Darum kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Hochfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Niederfrequenzfilter ist, der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Somit kann der Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden. Außerdem können eine verlustarme Kennlinie und eine steile Durchlassbandkennlinie für das erste Filter unter Verwendung der Konfiguration der Folgestufen-Filtersektion sichergestellt werden, während der Rücklaufverlust des ersten Filters unter Verwendung der Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion reduziert werden kann.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, und in der Anfangsstufen-Filtersektion (1) können Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet werden, oder (3) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden.

Ungewollte Wellen werden durch das Entweichen von Volumenwellen in einer Region generiert, die Frequenzen höher als der Resonanzpunkt und der Antiresonanzpunkt des Resonators für elastische Wellen enthält, und die Stärke der ungewollten Wellen kann in dem Fall minimiert werden, wo Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet wird, oder der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet wird. Darum kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Niederfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Hochfrequenzfilter ist, der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Somit kann der Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden.

Ferner kann in der Folgestufen-Filtersektion (1) der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht, die eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (2) können als Oberflächenschallwellenverlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, verwendet werden oder (3) können Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Mit dieser Konfiguration können eine verlustarme Kennlinie und ein ausgezeichnetes Temperaturverhalten für das erste Filter in dem Fall sichergestellt werden, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur für die Folgestufen-Filtersektion verwendet wird, und es kann eine große Bandbreite für das erste Filter in dem Fall sichergestellt werden, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion verwendet werden, während der Reflexionskoeffizient des ersten Filters unter Verwendung der Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion erhöht werden kann.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, die Resonatoren für elastische Wellen, die die Anfangsstufen-Filtersektion und die Folgestufen-Filtersektion bilden, können Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, in der Anfangsstufen-Filtersektion kann der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus der piezoelektrischen Schicht, welche die IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und in der Folgestufen-Filtersektion können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Ungewollte Wellen werden durch das Entweichen von Volumenwellen in einer Region generiert, die Frequenzen höher als der Resonanzpunkt und der Antiresonanzpunkt des Resonators für elastische Wellen enthält, und die Stärke der ungewollten Wellen kann in dem Fall, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur verwendet wird, im Vergleich zu dem Fall verringert werden, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 oder Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Darum kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Niederfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Hochfrequenzfilter ist, der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Somit kann der Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden. Ferner kann eine große Bandbreite für das erste Filter in dem Fall sichergestellt werden, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion verwendet werden.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, die Resonatoren für elastische Wellen, die die Anfangsstufen-Filtersektion und die Folgestufen-Filtersektion bilden, können Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, in der Anfangsstufen-Filtersektion können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und in der Folgestufen-Filtersektion können Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Ungewollte Wellen werden durch das Entweichen von Volumenwellen in einer Region generiert, die Frequenzen höher als der Resonanzpunkt und der Antiresonanzpunkt des Resonators für elastische Wellen enthält, und die Stärke der ungewollten Wellen kann in dem Fall, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden, im Vergleich zu dem Fall verringert werden, wo Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Darum kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Niederfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Hochfrequenzfilter ist, der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband. Somit kann der Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden. Ferner kann eine große Bandbreite für das erste Filter in dem Fall sichergestellt werden, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion verwendet werden.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, in der Anfangsstufen-Filtersektion (1) können Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) können Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet werden, oder (5) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden, und der Resonator für elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion kann eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht, die eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz von etwa dem 0,76-fachen der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen generiert, wenn ein Resonator für elastische Wellen die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur hat. Darum kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, indem die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur in der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters und nicht die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur in der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet wird. Somit kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Hochfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Niederfrequenzfilter ist, ein Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Hochfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, in der Anfangsstufen-Filtersektion (1) können Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) können Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) kann der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht, die eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (4) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet werden, oder (5) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden, und in der Folgestufen-Filtersektion können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz von etwa dem 0,76-fachen der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen in dem Fall generiert, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen verwendet werden. Darum kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, indem man verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet und keine verlustbehafteten Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet. Somit kann in dem Fall, wo das erste Filter ein Hochfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Niederfrequenzfilter ist, ein Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, in der Anfangsstufen-Filtersektion (1) kann der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht, die eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (2) können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) können Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet werden, oder (5) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden, und in der Folgestufen-Filtersektion können Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die ungefähr das 1,2-fache der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen beträgt, in dem Fall generiert, wo Rayleigh-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen verwendet werden. Darum kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, indem Rayleigh-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet werden und keine Rayleigh-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet werden. Somit kann ein Verbindungsverlust des zweiten Filters in dem Fall reduziert werden, wo das erste Filter ein Niederfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Hochfrequenzfilter ist.

Das erste Durchlassband kann sich weiter in Richtung einer Niederfrequenzseite befinden als das zweite Durchlassband, in der Anfangsstufen-Filtersektion (1) können Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) kann der Resonator für elastische Wellen eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus einer piezoelektrischen Schicht, die eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, (3) können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem fest montierten Resonator gebildet werden, oder (5) kann der Resonator für elastische Wellen aus einem Filmvolumenschallresonator gebildet werden, und in der Folgestufen-Filtersektion können Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die ungefähr das 1,2-fache der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen beträgt, in dem Fall generiert, wo Love-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen verwendet werden. Darum kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, indem Love-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet werden und keine Love-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion des ersten Filters verwendet werden. Somit kann ein Verbindungsverlust des zweiten Filters in dem Fall reduziert werden, wo das erste Filter ein Niederfrequenzfilter ist und das zweite Filter ein Hochfrequenzfilter ist.

Außerdem können die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, in dem ersten Filter können verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und die IDT-Elektrode der Anfangsstufen-Filtersektion und die IDT-Elektrode der Folgestufen-Filtersektion können voneinander verschiedene Filmdicken oder Metallisierungsverhältnisse haben.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz, die unterhalb der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen liegt, in dem Fall generiert, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der die Rayleigh-Störwelle in der Anfangsstufen-Filtersektion generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes verschoben werden, indem die Filmdicken oder Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden ausgelegt werden. Auf diese Weise kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, und ein Verbindungsverlust des zweiten Filters kann reduziert werden.

Außerdem können die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, und in dem ersten Filter können die Resonatoren für elastische Wellen jeweils eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus: der piezoelektrischen Schicht, welche die IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und jede der Filmdicken der IDT-Elektroden, Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden und Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit kann in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden sein.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz, die unterhalb der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen liegt, in dem Fall generiert, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur verwendet wird. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der die Rayleigh-Störwelle in der Anfangsstufen-Filtersektion generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes verschoben werden, indem die Filmdicken oder Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden ausgelegt werden. Somit kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, und ein Verbindungsverlust des zweiten Filters kann reduziert werden.

Ferner können die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode und einem Schutzfilm, der auf der IDT-Elektrode ausgebildet wird, gebildet werden, in dem ersten Filter können (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, oder (2) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und jede der Filmdicken der IDT-Elektroden, Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden und Filmdicken der Schutzfilme kann in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden sein.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen, in dem Fall generiert, wo Rayleigh-Wellen von LiNbO3 oder Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der der Modus hoher Ordnung in der Anfangsstufen-Filtersektion generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes verschoben werden, indem man die Filmdicken der IDT-Elektroden, die Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden oder die Filmdicken der Schutzfilme in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, und ein Verbindungsverlust des zweiten Filters kann reduziert werden.

Außerdem können die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, in dem ersten Filter können die Resonatoren für elastische Wellen jeweils eine Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, die gebildet wird aus der piezoelektrischen Schicht, welche die IDT-Elektrode aufweist, die auf einer Hauptfläche der Schicht ausgebildet ist, einem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen größer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, und einem Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist und bei dem eine Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit kann aus Siliziumkristall bestehen, und jede der Filmdicken der piezoelektrischen Schichten, Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit und Siliziumkristallorientierungen des Stützsubstrats mit hoher Schallgeschwindigkeiten kann in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden sein.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen, in dem Fall generiert, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur verwendet wird. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der der Modus hoher Ordnung in der Anfangsstufen-Filtersektion generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes verschoben werden, indem man die Filmdicken der piezoelektrischen Schichten, die Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit oder die Siliziumkristallorientierungen der Stützsubstrate mit hoher Schallgeschwindigkeit in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, und ein Verbindungsverlust des zweiten Filters kann reduziert werden.

Ferner können die mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen, die das erste Filter bilden, Oberflächenschallwellenresonatoren sein, die jeweils aus einem Substrat, das eine piezoelektrische Schicht aufweist, und einer auf dem Substrat ausgebildeten IDT-Elektrode gebildet werden, in dem ersten Filter können (1) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder (2) Love-Wellen, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und Filmdicken der IDT-Elektroden können in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden sein.

Volumenwellen (ungewollte Wellen) werden bei einer höheren Frequenz als der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen in dem Fall generiert, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 oder Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der die Volumenwellen in der Anfangsstufen-Filtersektion generiert werden, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes verschoben werden, indem man die Filmdicken der IDT-Elektroden in der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband auf einen großen Wert gebracht werden, und ein Verbindungsverlust des zweiten Filters kann reduziert werden.

Der Multiplexierer kann ferner enthalten: einen dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss, und ein drittes Filter, das aus mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen besteht, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss angeordnet sind, und das ein drittes Durchlassband aufweist, das bei einer anderen Frequenz liegt als das zweite Durchlassband. Ein solches drittes Filter enthält dann die Anfangsstufen-Filtersektion und eine zweite Folgestufen-Filtersektion, die aus einem anderen Resonator für elastische Wellen als dem Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion, der auf der Seite des dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses angeordnet ist, unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen gebildet wird. Das erste Filter und das dritte Filter können ferner einen Schalter enthalten, der zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion und der zweiten Folgestufen-Filtersektion angeordnet ist, und der eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion und der Folgestufen-Filtersektion und eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion und der zweiten Folgestufen-Filtersektion umschaltet. Ein Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion in dem zweiten Durchlassband, wenn die Anfangsstufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird, kann größer sein als ein Reflexionskoeffizient der zweiten Folgestufen-Filtersektion in dem zweiten Durchlassband, wenn die zweite Folgestufen-Filtersektion von der Seite des gemeinsamen Anschlusses als eine einzelne Einheit betrachtet wird. Mit dieser Konfiguration kann selbst in einem Fall, wo sich zum Beispiel die Frequenzbänder des ersten Filters und des dritten Filters überlappen, ein Verbindungsverlust des zweiten Filters reduziert werden, ohne zu bewirken, dass sich die Einfügeverluste des ersten Filters und des dritten Filters durch Umschalten des Schalters verschlechtern. Außerdem kann, da das erste Filter und das dritte Filter die Anfangsstufen-Filtersektion gemeinsam nutzen, eine Reduzierung der Gesamtgröße des Multiplexierers erreicht werden.

Ferner enthält eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: einen der oben beschriebenen Multiplexierer, und eine Verstärkungsschaltung, die mit dem Multiplexierer verbunden ist. Mit dieser Konfiguration kann eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung bereitgestellt werden, die den Verbindungsverlust des zweiten Filters verringern kann.

Außerdem enthält eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine HF-Signalverarbeitungsschaltung, die ein durch ein Antennenelement gesendetes oder empfangenes Hochfrequenzsignal verarbeitet, und die oben beschriebene Hochfrequenz-Frontend-Schaltung, die das Hochfrequenzsignal zwischen dem Antennenelement und der HF-Signalverarbeitungsschaltung sendet. Mit dieser Konfiguration kann eine Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden, die einen Verbindungsverlust des zweiten Filters verringern kann.

Der Multiplexierer, die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung oder die Kommunikationsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können einen Ausbreitungsverlust eines Hochfrequenzsignals verringern, während eine Reduzierung der Größe erreicht wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit der 18 Figuren umfassenden Zeichnung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers gemäß Ausführungsform 1.

1B ist ein Schaubild zum Erläutern einer Reflexionskennlinie des Multiplexierers gemäß Ausführungsform 1.

2A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 1 von Ausführungsform 1.

2B ist ein Schaubild zum Erläutern einer Reflexionskennlinie des Multiplexierers gemäß Modifizierung 1 von Ausführungsform 1.

3 ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Ausführungsform 1.

4 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Problems, das auftritt, wenn zwei Filter an einem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind.

5 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem vor der Verbindung existierenden Rücklaufverlust eines Filters und dem Verbindungsverlust eines weiteren Filters veranschaulicht.

6A ist ein Schaubild einer Schaltung, die den Rücklaufverlust in einem Zustand misst, in dem jedem Resonator eines Kettenfilters eine Widerstandskomponente hinzugefügt wurde.

6B ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der Position jedes Resonators, dem eine Widerstandskomponente hinzugefügt wurde, und der Änderung des Rücklaufverlusts veranschaulicht.

7 veranschaulicht Beispiele einer Draufsicht und einer Schnittansicht, die schematisch einen Resonator eines Multiplexierers gemäß Ausführungsform 1 veranschaulichen.

8A ist ein Schaubild zum Erläutern einer Reflexionskennlinie eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 2 von Ausführungsform 1 in einer Niederfrequenzregion.

8B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 2 von Ausführungsform 1.

9A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entweichens von Volumenwellen in einer Hochfrequenzregion eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 3 von Ausführungsform 1

9B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 3 von Ausführungsform 1.

10A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entstehens einer Störwellenkomponente in einer Niederfrequenzregion eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 4 von Ausführungsform 1.

10B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 4 von Ausführungsform 1.

11A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entstehens eines Modus hoher Ordnung in einer Hochfrequenzregion eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 5 von Ausführungsform 1.

11B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 5 von Ausführungsform 1.

12A ist ein Kurvendiagramm, das eine Verschlechterung des Rücklaufverlusts veranschaulicht, die durch einen Modus hoher Ordnung in einem Niederfrequenzfilter gemäß Ausführungsform 1 verursacht wird.

12B veranschaulicht Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 6 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden zu machen.

12C veranschaulicht Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 7 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden zu machen.

13 veranschaulicht Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen einer Anfangsstufen-Filtersektion und einer Folgestufen-Filtersektion gemäß Modifizierung 8 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden zu machen.

14 ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 9 von Ausführungsform 1.

15A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 10 von Ausführungsform 1.

15B ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 11 von Ausführungsform 1.

15C ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 12 von Ausführungsform 1.

15D ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 13 von Ausführungsform 1.

15E ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 14 von Ausführungsform 1.

16A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 15 von Ausführungsform 1.

16B ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters gemäß Modifizierung 16 von Ausführungsform 1.

17 ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 17 von Ausführungsform 1.

18 ist ein Schaubild der Schaltungskonfigurationen einer Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und einer Kommunikationsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnung beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind allgemeine oder konkrete Beispiele der vorliegenden Erfindung. Die Zahlenwerte, Formen, Materialien, Bestandteile, Anordnungen der Bestandteile, die Art und Weise, wie die Bestandteile verbunden sind, die in den folgenden Ausführungsformen genannt sind, sind lediglich Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Ferner werden Bestandteile, die zwar in den folgenden Ausführungsformen, nicht aber in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind, als beliebige Bestandteile beschrieben. Darüber hinaus sind die Größen oder Größenverhältnisse der in den Zeichnungen veranschaulichten Bestandteile nicht unbedingt exakt.

Ausführungsform 1 1.1 Schaltungskonfiguration des Multiplexers

1A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers 1A gemäß Ausführungsform 1. Wie in 1A veranschaulicht, enthält der Multiplexierer 1A ein Niederfrequenzfilter 11A, ein Hochfrequenzfilter 12A, einen gemeinsamen Anschluss 101 und Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse 102 und 103. Der Multiplexierer 1A ist eine Verbundfiltervorrichtung für elastische Wellen, die das Niederfrequenzfilter 11A und das Hochfrequenzfilter 12A enthält, die an dem gemeinsamen Anschluss miteinander 101 verbunden sind.

Der gemeinsame Anschluss 101 kann z.B. mit einem Antennenelement verbunden sein, und die Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse 102 und 103 können mit einer Hochfrequenzsignalverarbeitungsschaltung über eine Verstärkungsschaltung verbunden sein.

Das Niederfrequenzfilter 11A ist ein erstes Filter, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 102 (dem ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss) angeordnet ist und ein erstes Durchlassband hat. Das Niederfrequenzfilter 11A enthält eine Anfangsstufen-Filtersektion 11F und eine Folgestufen-Filtersektion 11R.

Die Anfangsstufen-Filtersektion 11F besteht aus mindestens einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 angeordnet ist, unter mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen. Die Folgestufen-Filtersektion 11R besteht aus einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 102 angeordnet ist, und ist ein anderer Resonator für elastische Wellen als der der Anfangsstufen-Filtersektion 11F unter den mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen. Die Struktur der Resonatoren für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R wird ab 3 im Detail beschrieben.

Das Hochfrequenzfilter 12A ist ein zweites Filter, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 103 (dem zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss) angeordnet ist und ein zweites Durchlassband hat, das weiter in Richtung der Hochfrequenzseite angeordnet ist als das erste Durchlassband.

1B ist ein Schaubild zum Erläutern einer Reflexionskennlinie des Multiplexierers 1A gemäß Ausführungsform 1. Die Figur veranschaulicht die Filterbandpasskennlinien des Niederfrequenzfilters 11A und des Hochfrequenzfilters 12A und die Reflexionskennlinien der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R. Hier ist in dem Multiplexierer 1A gemäß dieser Ausführungsform der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F in einem Durchlassband 12H (dem zweiten Durchlassband), wenn die Anfangsstufen-Filtersektion 11F von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird, größer als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R im Durchlassband 12H (dem zweiten Durchlassband), wenn die Folgestufen-Filtersektion 11R von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird.

Ein Filter, das eine Anfangsstufen-Filtersektion und eine Folgestufen-Filtersektion enthält, ist nicht auf ein Niederfrequenzfilter beschränkt, und das erste Filter kann stattdessen ein Hochfrequenzfilter sein, wie in 2A veranschaulicht.

2A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 1 von Ausführungsform 1. Wie in der Figur veranschaulicht, enthält der Multiplexierer 1B ein Niederfrequenzfilter 11B, ein Hochfrequenzfilter 12B, einen gemeinsamen Anschluss 101 und Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse 102 und 103. Der Multiplexierer 1B ist eine Verbundfiltervorrichtung für elastische Wellen, die das Niederfrequenzfilter 11B und das Hochfrequenzfilter 12B enthält, die an dem gemeinsamen Anschluss 101 miteinander verbunden sind.

Das Hochfrequenzfilter 12B ist ein erstes Filter, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 103 (dem ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss) angeordnet ist und ein erstes Durchlassband hat. Das Hochfrequenzfilter 12B enthält eine Anfangsstufen-Filtersektion 12F und eine Folgestufen-Filtersektion 12R.

Die Anfangsstufen-Filtersektion 12F besteht aus mindestens einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 angeordnet ist, unter zwei oder mehr Resonatoren für elastische Wellen.

Andererseits besteht die Folgestufen-Filtersektion 12R aus einem Resonator für elastische Wellen, der auf der Seite des Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses 103 angeordnet ist und ein anderer Resonator für elastische Wellen als der der Anfangsstufen-Filtersektion 12F unter den zwei oder mehr Resonatoren für elastische Wellen ist.

Das Niederfrequenzfilter 11B ist ein zweites Filter, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 102 (dem dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss) angeordnet ist und ein zweites Durchlassband hat, das sich weiter in Richtung der Niederfrequenzseite befindet als das erste Durchlassband.

2B ist ein Schaubild zum Erläutern einer Reflexionskennlinie des Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 1 von Ausführungsform 1. Die Figur veranschaulicht die Filterbandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters 12B und des Niederfrequenzfilters 11B und die Reflexionskennlinien der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R. Hier ist in dem Multiplexierer 1B gemäß dieser Modifizierung der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 12F in einem Durchlassband 11L (zweiten Durchlassband), wenn die Anfangsstufen-Filtersektion 12F von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird, größer als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 12R im Durchlassband 11L (dem zweiten Durchlassband), wenn die Folgestufen-Filtersektion 12R von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird.

3 ist ein Beispiel eines Schaltungskonfigurationsschaubildes des Niederfrequenzfilters 11A des Multiplexierers 1A gemäß Ausführungsform 1. Wie in der Figur veranschaulicht, besteht das Niederfrequenzfilter 11A aus Reihenarmresonatoren s11, s12, s13 und s14 und Parallelarmresonatoren p11, p12 und p13. Die Reihenarmresonatoren s11 bis s14 sind der Reihe nach von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 in einem Reihenarm miteinander verbunden, der den gemeinsamen Anschluss 101 und den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 102 miteinander verbindet. Außerdem sind die Parallelarmresonatoren p11 bis p13 mit Parallelarmen verbunden, die den Reihenarm und Erdungsanschlüsse miteinander verbinden. Dadurch, dass die Reihenarmresonatoren s11 bis s14 und die Parallelarmresonatoren p11 bis p13 wie oben beschrieben konfiguriert sind, bildet das Niederfrequenzfilter 11A ein kettenartiges Bandpassfilter. Außerdem ist das Niederfrequenzfilter 11A nicht auf ein kettenartiges Bandpassfilter beschränkt. Die Konfiguration der Resonatoren des Niederfrequenzfilters 11A wird anhand der 15A bis 16B beschrieben.

Oberflächenschallwellen(Surface Acoustic Wave, SAW)-Resonatoren, fest montierte Resonatoren (Solidly Mounted Resonators, SMRs) oder Filmvolumenschallresonatoren (Film Bulk Acoustic Resonators, FBARs), die mit Volumenschallwellen (Bulk Acoustic Waves, BAWs) arbeiten, können als Strukturen der Reihenarmresonatoren s11 bis s14 und der Parallelarmresonatoren p11 bis p13 verwendet werden.

Die Anfangsstufen-Filtersektion 11F enthält bei diesem Ausführungsbeispiel den Reihenarmresonator s11, der dem gemeinsamen Anschluss 101 am nächsten liegt, unter den Reihenarmresonatoren s11 bis s14 und den Parallelarmresonatoren p11 bis p13, und die Folgestufen-Filtersektion 11R enthält die anderen Resonatoren, die nicht der Reihenarmresonator s11 der Anfangsstufen-Filtersektion 11F sind, also die Reihenarmresonatoren s12 bis s14 und die Parallelarmresonatoren p11 bis p13.

Die Anzahl der Filter, die an dem gemeinsamen Anschluss 101 in den Multiplexierern 1A und 1B gemäß dieser Ausführungsform miteinander verbunden sind, ist nicht auf zwei beschränkt und kann stattdessen auch drei oder mehr sein.

1.2 Verbindungsverlustreduzierender Effekt des Multiplexers

4 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Problems, das auftritt, wenn zwei Filter (Filter A und Filter B) an einem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind. Wie in 4 veranschaulicht, wird ein Multiplexierer angenommen, in dem ein Filter A (Durchlassband A) und ein Filter B (Durchlassband B) an einem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind. Der Einfügeverlust des Multiplexierers wird in diesem Fall betrachtet.

Der Einfügeverlust des Filters A im Durchlassband A wird durch den Effekt des Filters B zusätzlich zu dem Einfügeverlust des Filters A selbst verschlechtert. Der Betrag der Verschlechterung des Einfügeverlusts des Filters A, die durch das Filter B verursacht wird, wird als "Verbindungsverlust" bezeichnet. Hier wird der Verbindungsverlust des Filters A durch die Reflexionskennlinien des Filters B im Durchlassband A beeinflusst.

5 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem vor der Verbindung existierenden Rücklaufverlust des Filters B und dem Verbindungsverlust des Filters A veranschaulicht. Die horizontale Achse in 5 repräsentiert den Rücklaufverlust des Filters B, bevor das Filter B mit dem Filter A an dem gemeinsamen Anschluss verbunden wird, wenn das Filter B von der Seite des gemeinsamen Anschlusses aus betrachtet wird, und die vertikale Achse in 5 repräsentiert den Verbindungsverlust des Filters A (der Betrag der Verschlechterung des Einfügeverlusts im Durchlassband A), wenn das Filter A mit dem Filter B an dem gemeinsamen Anschluss verbunden wird.

Wie in 5 veranschaulicht, verringert sich der Verbindungsverlust des Filters A in dem Maße, wie der vor der Verbindung existierende Rücklaufverlust des Filters B kleiner wird. Der Verbindungsverlust des Filters A verringert sich also in dem Maße, wie der vor der Verbindung existierende Reflexionskoeffizient des Filters B zunimmt.

Als Nächstes wird der Anteil jedes Resonators für elastische Wellen des Filters an der Reflexionskennlinie beschrieben.

6A ist ein Schaubild einer Schaltung, die den Rücklaufverlust in einem Zustand misst, in dem jedem Resonator für elastische Wellen eines Kettenfilters eine Widerstandskomponente R hinzugefügt wird. Wenn die Widerstandskomponente R einem der Reihenarmresonatoren s51 bis s55 und der Parallelarmresonatoren p51 bis p54 des Kettenfilter hinzugefügt wird, wird die Impedanz des Resonators, dem die Widerstandskomponente R hinzugefügt wurde, höher, und der Rücklaufverlust wird größer.

6B ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der Position des Resonators, dem eine Widerstandskomponente R hinzugefügt wurde, und die Änderung des Rücklaufverlusts veranschaulicht. Die horizontale Achse in 6B repräsentiert die Position des Resonators, dem eine Widerstandskomponente R hinzugefügt wurde (Positionen 1 bis 9 in 6A), und die vertikale Achse in 6B repräsentiert die Änderung des Rücklaufverlusts, wenn das Kettenfilter von Port1 aus betrachtet wird. Wie in 6B veranschaulicht, wird die Änderung des Rücklaufverlusts umso größer, je näher der Resonator am Port1 liegt (Verbindungsseite), und die Änderung des Rücklaufverlusts wird umso kleiner, je weiter der Resonator vom Port1 entfernt liegt (Verbindungsseite), bis fast kein Effekt auf den Rücklaufverlust mehr ausgeübt wird.

Es ist wichtig, den Rücklaufverlust im Durchlassband A in dem Resonator des Filters B, der nahe der Verbindungsseite des Filters B liegt, auf einen kleinen Wert zu bringen (den Reflexionskoeffizienten auf einen großen Wert zu bringen), um den Verbindungsverlust des Filters A zu verringern. Andererseits ist es notwendig, Filterkennlinien für das Filter B, wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten, Bandbreite und so weiter, gemäß den erforderlichen Spezifikationen und so weiter sicherzustellen, während die Reflexionskennlinie des Filters B verbessert wird, wie oben beschrieben. In Abhängigkeit von den Konfigurationen der Resonatoren für elastische Wellen gibt es Fälle, bei denen es unter Umständen nicht möglich ist, sowohl die gewünschte Reflexionskennlinie als auch die gewünschte Filterkennlinie zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Konfiguration des Filters B bringt den Reflexionskoeffizienten in der Anfangsstufen-Filtersektion, der in hohem Maße die Reflexionskennlinie beeinflusst, auf einen großen Wert und gewährleistet Filterkennlinien wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten und Bandbreite in der Folgestufen-Filtersektion, die nur wenig Einfluss auf die Reflexionskennlinie haben.

Wie in 3 veranschaulicht, wird in dem Multiplexierer 1A gemäß dieser Ausführungsform die Anfangsstufen-Filtersektion 11F aus dem Reihenarmresonator s11 gebildet, der auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 angeordnet ist, und die Folgestufen-Filtersektion 11R wird aus den Reihenarmresonatoren s12 bis s14 und den Parallelarmresonatoren p11 bis p13 gebildet, die auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 102 angeordnet sind. Hier wird der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F in dem zweiten Durchlassband (des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen größeren Wert gebracht als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R in dem zweiten Durchlassband (des Hochfrequenzfilters 12A), und darum kann der Rücklaufverlust des ersten Filters in dem zweiten Durchlassband, wenn das erste Filter, das heißt das Niederfrequenzfilter 11A, von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 betrachtet wird, in einem höheren Grad reduziert werden. Somit kann, da der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A reduziert werden kann, der Einfügeverlust des gesamten Multiplexierers 1A reduziert werden.

Anhand der Ergebnisse von 6B ist ferner zu erkennen, dass die Anfangsstufen-Filtersektion aus dem Reihenarmresonator s51 und dem Parallelarmresonator p51, die eine große Auswirkung auf die Reflexionskennlinien hat, unter den Reihenarmresonatoren s51 bis s55 und den Parallelarmresonatoren p51 bis p54 gebildet werden kann. Die Anfangsstufen-Filtersektion kann also zwei Resonatoren für elastische Wellen, die nahe bei dem gemeinsamen Anschluss liegen, unter mehreren Resonatoren für elastische Wellen enthalten.

Andererseits ist es im Hinblick auf den Anteil an der Erhöhung des Reflexionskoeffizienten von nur der notwendigen Mindestanzahl von Resonatoren für elastische Wellen, die den Verbindungsverlust beeinflussen, und auf die Verbesserung der Filterkennlinien der übrigen Resonatoren für elastische Wellen bevorzugt, dass die Anfangsstufen-Filtersektion 11F nur aus dem Reihenarmresonator s11 besteht und die Folgestufen-Filtersektion 11R aus den übrigen Resonatoren besteht, wie in dieser Ausführungsform.

Im Folgenden werden Kombinationen spezieller Konfigurationen, die den Reflexionskoeffizienten in der Anfangsstufen-Filtersektion erhöhen und die Filterkennlinien wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten, Bandbreite usw. in der Folgestufen-Filtersektion verbessern, beispielhaft dargelegt.

Als Erstes wird ein Beispiel der Struktur eines Resonators für elastische Wellen beschrieben.

1.3 Struktur eines Resonators für elastische Wellen

7 veranschaulicht Beispiele einer Draufsicht und einer Schnittansicht, die schematisch einen Resonator des Multiplexierers gemäß Ausführungsform 1 veranschaulichen. 7 veranschaulicht einen Fall, in dem die Resonatoren für elastische Wellen (Reihenarmresonatoren und Parallelarmresonatoren) gemäß dieser Ausführungsform zum Beispiel Oberflächenschallwellen(SAW)-Resonatoren sind. In der Fig. sind eine schematische Draufsicht und eine schematische Schnittansicht der Struktur des Reihenarmresonators s11 unter den mehreren Resonatoren des in 3 veranschaulichten Niederfrequenzfilters 11A beispielhaft dargelegt. Außerdem ist der Zweck des in 7 veranschaulichten Reihenarmresonators s11 das Erläutern der typischen Struktur der mehreren Resonatoren, und Anzahl, Länge und so weiter der Elektrodenfinger der Elektroden sind nicht auf die veranschaulichten Angaben beschränkt.

Jeder Resonator des Niederfrequenzfilters 11A besteht aus einem Substrat 80, das eine piezoelektrische Schicht 83 und kammförmige Interdigitaltransducer(IDT)-Elektroden 71a und 71b aufweist.

Wie in der Draufsicht von 7 veranschaulicht, wird das Paar IDT-Elektroden 71a und 71b, die einander zugewandt sind, auf der piezoelektrischen Schicht 83 gebildet. Die IDT-Elektrode 71a besteht aus mehreren Elektrodenfingern 172a, die parallel zueinander verlaufen, und einer Sammelschienenelektrode 171a, der verbindet die mehreren Elektrodenfinger 172a miteinander. Außerdem besteht die IDT-Elektrode 71b aus mehreren Elektrodenfingern 172b, die parallel zueinander verlaufen, und einer Sammelschienenelektrode 171b, die die mehreren Elektrodenfinger 172b miteinander verbindet. Die mehreren Elektrodenfinger 172a und 172b werden so gebildet, dass sie sich in einer Richtung erstrecken, die orthogonal zu einer X-Achsen-Richtung verläuft.

Ferner haben, wie in der Schnittansicht von 7 veranschaulicht, die IDT-Elektroden 71, die aus den mehreren Elektrodenfingern 172a und 172b und den Sammelschienenelektroden 171a und 171b bestehen, eine Mehrschichtstruktur, die aus einer Klebstoffschicht 72 und einer Hauptelektrodenschicht 73 zusammengesetzt ist.

Die Klebstoffschicht 72 ist eine Schicht zum Verbessern der Adhäsion zwischen der piezoelektrischen Schicht 83 und der Hauptelektrodenschicht 73, und zum Beispiel wird Ti als Material für die Klebstoffschicht 72 verwendet. Die Filmdicke der Klebstoffschicht 72 beträgt zum Beispiel ungefähr 10 nm.

Ein Al-Material, das ungefähr 1 % Cu enthält, wird zum Beispiel als das Material der Hauptelektrodenschicht 73 verwendet. Die Filmdicke der Hauptelektrodenschicht 73 beträgt zum Beispiel ungefähr 130 nm.

Ein Schutzfilm 84 wird so gebildet, dass er die IDT-Elektroden 71a und 71b bedeckt. Der Schutzfilm 84 ist eine Schicht, die zum Schützen der Hauptelektrodenschicht 73 vor der äußeren Umgebung, zum Justieren des Frequenz-Temperatur-Verhaltens, zum Verbessern der Feuchtigkeitsbeständigkeit und so weiter dient, und ist ein Film, der zum Beispiel Siliziumdioxid als eine Hauptkomponente enthält. Die Filmdicke des Schutzfilms 84 beträgt zum Beispiel ungefähr 30 nm.

Die Materialien der Klebstoffschicht 72, der Hauptelektrodenschicht 73 und des Schutzfilms 84 sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt. Außerdem brauchen die IDT-Elektroden 71 keine Mehrschichtstruktur zu haben. Die IDT-Elektroden 71 können aus einem Metall wie zum Beispiel Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag oder Pd oder einer Legierung solcher Metalle gebildet werden und können aus mehreren Mehrschichtkörpern gebildet werden, die aus einem der Metalle oder einer Legierung aus den Metallen bestehen. Außerdem kann auch auf den Schutzfilm 84 verzichtet werden.

Als Nächstes wird die Mehrschichtstruktur des Substrats 80 beschrieben.

Wie im unteren Teil von 7 veranschaulicht, enthält das Substrat 80 ein Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81, einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 und die piezoelektrische Schicht 83 und hat eine Struktur, in der das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81, der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 und die piezoelektrische Schicht 83 in dieser Reihenfolge gestapelt sind (Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur).

Zum Beispiel besteht die piezoelektrische Schicht 83 aus einem piezoelektrischen LiTaO3-Einkristall oder einer piezoelektrischen LiTaO3-Keramik mit 42° Y-Schnitt und X-Ausbreitung (Lithiumtantalat-Einkristall, der entlang einer Ebene geschnitten ist, die als eine normale Linie eine Achse aufweist, die von einer Y-Achse aus 42° um eine X-Achse gedreht ist, und bei der sich eine Oberflächenschallwelle in einer X-Achsen-Richtung ausbreitet, oder Keramik). In diesem Fall arbeitet der Resonator für elastische Wellen mit verlustbehafteten Wellen als elastischen Wellen.

Alternativ besteht die piezoelektrische Schicht 83 zum Beispiel aus einem piezoelektrischen LiNbO3-Einkristall oder einer piezoelektrischen LiNbO3-Keramik mit 128° Y-Schnitt und X-Ausbreitung. In diesem Fall arbeitet der Resonator für elastische Wellen mit Rayleigh-Wellen als elastischen Wellen.

Alternativ besteht die piezoelektrische Schicht 83 aus einem piezoelektrischen LiNbO3-Einkristall oder einer piezoelektrischen LiNbO3-Keramik mit Y-Schnitt und X-Ausbreitung. In diesem Fall arbeitet der Resonator für elastische Wellen mit Love-Wellen als elastischen Wellen.

Außerdem werden das Einkristallmaterial, die Schnittwinkel und die Mehrschichtstruktur der piezoelektrischen Schicht 83 zweckmäßig gemäß den erforderlichen Spezifikationen des Filters (Filterkennlinien wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten und Bandbreite usw.) ausgewählt.

Das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 ist ein Substrat, das den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82, die piezoelektrische Schicht 83 und die IDT-Elektroden 71 stützt. Außerdem ist das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 ein Substrat, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich im Inneren des Stützsubstrats mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 ausbreitet, größer ist als die einer elastischen Welle, wie zum Beispiel einer Oberflächenschallwelle oder einer Grenzwelle, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht 83 ausbreitet, und das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 funktioniert so, dass eine Oberflächenschallwelle auf einen Teil des Substrats 80 eingegrenzt wird, wo die piezoelektrische Schicht 83 und der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 übereinander gelegt sind, und nicht in die Region unterhalb des Stützsubstrats mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 entweicht. Das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 ist zum Beispiel ein Siliziumsubstrat und hat eine Dicke von 200 µm. Ferner kann das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 aus einem der folgenden Materialien gebildet werden: (1) Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Silizium, Saphir oder ein piezoelektrischer Körper wie zum Beispiel Lithiumtantalat, Lithiumniobat oder Quarz, (2) eine von verschiedenen Keramiken wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Cordierit, Mullit, Steatit oder Forsterit, (3) Magnesiumoxid oder Diamant, (4) ein Material, das eines der oben genannten Materialien als eine Hauptkomponente aufweist, und (5) ein Material, das ein Gemisch aus beliebigen der oben genannten Materialien als eine Hauptkomponente aufweist.

Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 ist ein Film, bei dem die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich im Inneren des Films mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 ausbreitet, niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht 83 ausbreitet, und der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 ist zwischen der piezoelektrischen Schicht 83 und dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 angeordnet. Ein Entweichen von Energie von Oberflächenschallwellen nach außerhalb der IDT-Elektroden wird durch diese Struktur unterdrückt, und sie hat die Eigenschaft, dass im Wesentlichen Energie von elastischen Wellen in einem Medium mit niedriger Schallgeschwindigkeit konzentriert wird. Der Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 ist ein Film, der zum Beispiel Siliziumdioxid als eine Hauptkomponente hat. Die Dicke des Films mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 beträgt zum Beispiel ungefähr 500 nm.

Gemäß der oben beschriebenen Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur des Substrats 80 kann der Gütewert bei der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz im Vergleich zu einer Struktur des Standes der Technik, bei der ein piezoelektrisches Substrat als eine einzelne Schicht verwendet wird, erheblich verbessert werden. Das heißt, es kann ein Oberflächenschallwellenresonator mit einem hohen Gütewert gebildet werden, und darum ist es möglich, mittels des Oberflächenschallwellenresonators ein Filter zu bilden, das nur einen kleinen Einfügeverlust hat.

Das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 kann eine Struktur haben, bei der ein Stützsubstrat und ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit, in dem die Schallgeschwindigkeit einer sich ausbreitenden Volumenwelle größer ist als die einer elastischen Welle, wie zum Beispiel einer Oberflächenschallwelle oder einer Grenzwelle, die sich entlang der piezoelektrischen Schicht 83 ausbreitet, übereinander gestapelt werden. In diesem Fall können Saphir, ein piezoelektrischer Körper wie zum Beispiel Lithiumtantalat, Lithiumniobat oder Quarz, eine von verschiedenen Keramiken wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Zirkonoxid, Cordierit, Mullit, Steatit oder Forsterit, ein Dielektrikum wie zum Beispiel Glas, ein Halbleiter wie zum Beispiel Silizium- oder Galliumnitrid oder ein Harzsubstrat, als das Material des Stützsubstrats verwendet werden. Ferner kann jedes aus einer Vielzahl von Materialien mit hoher Schallgeschwindigkeit, wie zum Beispiel Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, ein Diamantähnlicher-Kohlenstoff-(DLC)-Film, Diamant, eine Substanz, die eines der oben genannten Materialien als eine Hauptkomponente hat, oder eine Substanz, die ein Gemisch aus einem der oben genannten Materialien als eine Hauptkomponente hat, als das Material des Films mit hoher Schallgeschwindigkeit verwendet werden.

Außerdem ist zwar in der obigen Beschreibung ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die IDT-Elektroden 71, die die Resonatoren für elastische Wellen darstellen, auf dem Substrat 80 ausgebildet werden, das die piezoelektrische Schicht 83 enthält. Das Substrat, auf der die IDT-Elektroden 71 gebildet werden, kann stattdessen aber auch ein piezoelektrisches Substrat sein, das aus einer einzelnen Schicht besteht, die die piezoelektrische Schicht 83 ist. In diesem Fall besteht das piezoelektrische Substrat aus einem piezoelektrischen Einkristall wie zum Beispiel LiTaO3 oder einem anderen piezoelektrischen Einkristall wie zum Beispiel LiNbO3.

Außerdem kann, solange das Substrat, auf dem die IDT-Elektroden 71 gebildet werden, die piezoelektrische Schicht 83 enthält, das Substrat auch eine andere Struktur haben als eine Struktur, die vollständig aus einer piezoelektrischen Schicht besteht, und kann auch eine Struktur haben, in der eine piezoelektrische Schicht auf ein Stützsubstrat gestapelt ist.

Als Nächstes werden die Designparameter der IDT-Elektroden 71 beschrieben. Die Wellenlänge eines Oberflächenschallwellenresonators wird als eine Wellenlänge λ definiert, die die Periode ist, mit der sich die mehreren Elektrodenfinger 172a oder 172b, die die IDT-Elektrode 71 in der Mitte von 7 bilden, wiederholen. Außerdem beträgt der Elektrodenmittenabstand die Hälfte der Wellenlänge λ und wird als (W + S) definiert, wobei W die Leitungsbreite der Elektrodenfinger 172a und 172b ist, die die IDT-Elektroden 71a und 71b bilden, und S ist der Abstand zwischen einem Elektrodenfinger 172a und einem Elektrodenfinger 172b, die nebeneinander liegen. Ferner ist, wie im oberen Teil von 7 veranschaulicht, eine Überschneidungsbreite L der IDT-Elektroden eine überlappende Elektrodenfingerlänge, über die sich die Elektrodenfinger 172a der IDT-Elektrode 71a und die Elektrodenfinger 172b der IDT-Elektrode 71b beim Blick aus der X-Achsen-Richtung überlappen. Außerdem ist das Elektrodenmetallisierungsverhältnis der Resonatoren ein Leitungsbreitenbelegungsverhältnis der mehreren Elektrodenfinger 172a und 172b, und ist ein Verhältnis zwischen der Leitungsbreite der mehreren Elektrodenfinger 172a und 172b und die Summe der Leitungsbreite und des Abstands der mehreren Elektrodenfinger 172a und 172b, definiert als W/(W + S).

1.4 Struktur eines Resonators für elastische Wellen – Reflexionskoeffizient in der Niederfrequenzregion 1

Im Folgenden werden Kombinationen spezieller Konfigurationen, die den Reflexionskoeffizienten in der Anfangsstufen-Filtersektion erhöhen und die Filterkennlinien wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten, Bandbreite usw. in der Folgestufen-Filtersektion verbessern, beispielhaft dargelegt.

8A ist ein Schaubild zum Erläutern der Reflexionskennlinie eines Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 2 von Ausführungsform 1 in einer Niederfrequenzregion 1. Wie in dem unteren Teil der Fig. veranschaulicht, können der Resonanzpunkt, an dem die Impedanz einen kleinsten Wert hat, und der Antiresonanzpunkt, an dem die Impedanz einen größten Wert hat, in der Impedanzkennlinie eines Resonators für elastische Wellen bestätigt werden. Hier unterscheidet sich in der Region, die Frequenzen unterhalb des Resonanzpunktes enthält (Niederfrequenzregion 1 in 8A), die Impedanz in Abhängigkeit von der Struktur des Resonators für elastische Wellen, und die Reflexionskennlinien werden in Abhängigkeit von der Größe der Impedanz besser oder schlechter. Insbesondere ist der Rücklaufverlust in der Niederfrequenzregion 1 kleiner als im Fall eines SMR oder eines FBAR in einer Struktur, in der beliebige von (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, und (3) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und in (4) der oben beschriebenen Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur.

8B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R gemäß Modifizierung 2 von Ausführungsform 1.

Aus der oben beschriebenen Rücklaufverlustbeziehung, wie in 8B veranschaulicht, ist zu erkennen, dass die Anfangsstufen-Filtersektion 12F des Hochfrequenzfilters 12B des Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 1 eine Struktur haben kann, in der beliebige der (1) Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, (2) verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, und (3) Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden können.

Auf diese Weise kann in dem Multiplexierer 1B der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 12F des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 12R in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B). Somit kann der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B reduziert werden.

Die Resonatoren für elastische Wellen der Folgestufen-Filtersektion 12R können aus SMRs oder FBARs bestehen. Somit können verlustarme und steile Durchlassbandkennlinien in dem Hochfrequenzfilter 12B durch die Konfiguration der Folgestufen-Filtersektion 12R sichergestellt werden, während der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B durch die Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion 12F erhöht wird.

Ferner kann, wie in 8B veranschaulicht, der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F die oben beschriebene Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, und die Resonatoren für elastische Wellen der Folgestufen-Filtersektion 12R können aus SMRs oder FBARs bestehen. Auf diese Weise kann in dem Multiplexierer 1B der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 12F des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 12R in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B). Darum kann der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B reduziert werden. Verlustarme und steile Durchlassbandkennlinien können in dem Hochfrequenzfilter 12B durch die Konfiguration der Folgestufen-Filtersektion 12R sichergestellt werden, während der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B durch die Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion 12F erhöht wird.

1.5 Struktur eines Resonators für elastische Wellen – Entweichen von Volumenwellen in der Hochfrequenzregion 1

9A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entweichens von Volumenwellen in einer Hochfrequenzregion 1 eines Multiplexierers 1A gemäß Modifizierung 3 von Ausführungsform 1. Wie in dem unteren Teil der Fig. veranschaulicht, wird in der Region, die Frequenzen höher als der Antiresonanzpunkt des Resonators für elastische Wellen enthält (Hochfrequenzregion 1 in 9A), eine Änderung der Impedanz aufgrund des Entweichens von Volumenwellen (ungewollten Wellen) generiert, und die Reflexionskennlinie kann in Abhängigkeit von der Änderung der Impedanz besser oder schlechter werden. Insbesondere nimmt der Rücklaufverlust aufgrund des Entweichens von Volumenwellen in der Hochfrequenzregion 1 in dieser Reihenfolge zu: (1) Rücklaufverlust in einer Struktur, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als elastische Wellen verwendet werden, ein SMR oder ein FBAR, (2) Rücklaufverlust in der Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur, (3) Rücklaufverlust in einer Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als elastische Wellen verwendet werden, und (4) Rücklaufverlust in einer Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als elastische Wellen verwendet werden.

9B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R gemäß Modifizierung 3 von Ausführungsform 1.

Aus der oben beschriebenen Rücklaufverlust-Rangfolge, wie in 9B veranschaulicht, ist zu erkennen, dass in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A des Multiplexierers 1A (1) eine Struktur verwendet werden kann, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden können, (2) der Resonator für elastische Wellen aus einem SMR gebildet werden kann, oder (3) der Resonator für elastische Wellen aus einem FBAR gebildet werden kann. Auf diese Weise kann in dem Multiplexierer 1A der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A). Darum kann der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A reduziert werden.

Die Folgestufen-Filtersektion 11R kann eine der folgenden Strukturen aufweisen: (1) die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur, (2) eine Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und (3) eine Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Damit kann ein verlustarmes und ausgezeichnetes Temperaturverhalten in dem Niederfrequenzfilter 11A in der Fall sichergestellt werden, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur für die Folgestufen-Filtersektion 11R verwendet wird, während der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A durch die Konfiguration der Anfangsstufen-Filtersektion 11F erhöht wird. Ferner kann in dem Fall, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion 11R verwendet werden, eine große Bandbreite in dem Niederfrequenzfilter 11A sichergestellt werden.

Ferner kann der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, und die Folgestufen-Filtersektion 11R kann haben: (1) eine Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, oder (2) eine Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Auf diese Weise kann in dem Multiplexierer 1A der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen größeren Wert gebracht werden als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A). Darum kann der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A reduziert werden. Ferner kann in dem Fall, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion 11R verwendet werden, eine große Bandbreite in dem Niederfrequenzfilter 11A sichergestellt werden.

Die Anfangsstufen-Filtersektion 11F kann ferner eine Struktur haben, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, und die Folgestufen-Filtersektion 11R kann eine Struktur haben, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Darum können in dem Multiplexierer 1A der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen größeren Wert als der Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) gebracht und der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A reduziert werden. Ferner kann in dem Fall, wo mittels LiNbO3 erzeugte Love-Wellen als Oberflächenschallwellen in der Folgestufen-Filtersektion 11R verwendet werden, eine große Bandbreite in dem Niederfrequenzfilter 11A sichergestellt werden.

1.6 Struktur eines Resonators für elastische Wellen – Störantworten in der Niederfrequenzregion 2

10A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entstehens einer Störwellenkomponente in einer Niederfrequenzregion 2 eines Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 4 von Ausführungsform 1. Wie in dem unteren Teil der Fig. veranschaulicht, wird eine Rayleigh-Störwelle bei einer Frequenz von etwa dem 0,76-fachen der Resonanzfrequenz in der Region generiert, die Frequenzen unterhalb des Resonanzpunktes des Resonators für elastische Wellen enthält (Niederfrequenzregion 2 in 10A), insbesondere in der Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur oder einer Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als elastische Wellen verwendet werden. Die Impedanz ändert sich infolge der Entstehung der Störwelle, und der Reflexionskoeffizient wird in Reaktion auf die Änderung der Impedanz kleiner.

10B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R gemäß Modifizierung 4 von Ausführungsform 1.

Wie in 10B veranschaulicht, kann in dem Hochfrequenzfilter 12B des Multiplexierers 1B die Anfangsstufen-Filtersektion 12F haben: (1) eine Struktur, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) eine Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) eine Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F kann aus einem SMR gebildet werden, oder (5) der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F kann aus einem FBAR gebildet werden, und die Resonatoren für elastische Wellen von Folgestufen-Filtersektion 12R können die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen.

Weil die Folgestufen-Filtersektion 12R des Hochfrequenzfilters 12B die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur hat und die Anfangsstufen-Filtersektion 12F des Hochfrequenzfilters 12B die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur nicht hat, kann also der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen großen Wert gebracht werden. Darum kann der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B in dem Fall des Multiplexierers 1B reduziert werden.

Ferner kann, wie in 10B veranschaulicht, in dem Hochfrequenzfilter 12B des Multiplexierers 1B die Anfangsstufen-Filtersektion 12F haben: (1) eine Struktur, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) eine Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur, (4) der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F kann aus einem SMR gebildet werden, oder (5) der Resonator für elastische Wellen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F kann aus einem FBAR gebildet werden, und die Folgestufen-Filtersektion 12R kann eine Struktur haben, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Weil verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion 12R des Hochfrequenzfilters 12B verwendet werden und verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 nicht als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F des Hochfrequenzfilters 12B verwendet werden, kann mithin der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen großen Wert gebracht werden. Darum kann der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B in dem Fall des Multiplexierers 1B reduziert werden.

1.7 Struktur eines Resonators für elastische Wellen – Modus hoher Ordnung in der Hochfrequenzregion 2

11A ist ein Schaubild zum Erläutern des Entstehens eines Modus hoher Ordnung in einer Hochfrequenzregion 2 eines Multiplexierers 1A gemäß Modifizierung 5 von Ausführungsform 1. Wie in dem unteren Teil der Fig. veranschaulicht, wird ein Modus hoher Ordnung bei einer Frequenz von etwa dem 1,2-fachen der Resonanzfrequenz in der Region generiert, die Frequenzen oberhalb des Resonanzpunktes des Resonators für elastische Wellen enthält (Hochfrequenzregion 2 in 11A), insbesondere in einer Struktur, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, oder einer Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Die Impedanz ändert sich infolge der Entstehung dieses Modus hoher Ordnung, und der Rücklaufverlust nimmt in Reaktion auf die Änderung der Impedanz zu.

11B veranschaulicht Kombinationen der Konfigurationen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R gemäß Modifizierung 5 von Ausführungsform 1.

Wie in 11B veranschaulicht, kann in dem Niederfrequenzfilter 11A des Multiplexierers 1A die Anfangsstufen-Filtersektion 11F haben: (1) die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur, (2) eine Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (3) eine Struktur, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) einen SMR, oder (5) einen FBAR, und die Folgestufen-Filtersektion 11R kann eine Struktur haben, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Weil Rayleigh-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion 11R des Niederfrequenzfilters 11A verwendet werden und Rayleigh-Wellen von LiNbO3 nicht als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A verwendet werden, kann der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen großen Wert gebracht werden. Darum kann der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A des Multiplexierers 1A reduziert werden.

Außerdem kann, wie in 11B veranschaulicht, in dem Niederfrequenzfilter 11A des Multiplexierers 1A die Anfangsstufen-Filtersektion 11F haben: (1) eine Struktur, in der Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (2) die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur, (3) eine Struktur, in der verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden, (4) einen SMR, oder (5) einen FBAR, und die Folgestufen-Filtersektion 11R kann eine Struktur haben, in der Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet werden.

Weil Love-Wellen von LiNbO3 als elastische Wellen in der Folgestufen-Filtersektion 11R des Niederfrequenzfilters 11A verwendet werden und Love-Wellen von LiNbO3 nicht als elastische Wellen in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F des Niederfrequenzfilters 11A verwendet werden, kann der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen großen Wert gebracht werden. Darum kann der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A des Multiplexierers 1A reduziert werden.

1.8 Justierung von Parametern der Struktur eines Resonators für elastische Wellen

12A ist ein Kurvendiagramm, das eine Verschlechterung des Rücklaufverlusts veranschaulicht, die durch einen Modus hoher Ordnung in dem Niederfrequenzfilter 11A des Multiplexierers 1A gemäß Ausführungsform 1 verursacht wird. Wie in der Fig. veranschaulicht, wird der Rücklaufverlust des Niederfrequenzfilters 11A, von dem gemeinsamen Anschluss 101 (Kanal 1) aus gesehen, durch den Modus hoher Ordnung in der Region erhöht, die höhere Frequenzen als der Resonanzpunkt enthält (die Region mit der durchbrochenen Linie in 12A). Hier kann die Frequenz, bei der der Rücklaufverlust durch den Modus hoher Ordnung erhöht wird, in Richtung der Hochfrequenzseite oder der Niederfrequenzseite verschoben werden, indem die Strukturparameter des Resonators für elastische Wellen geändert werden. Alternativ kann eine Erhöhung des Rücklaufverlusts (eine Verkleinerung des Reflexionskoeffizienten), die durch den Modus hoher Ordnung verursacht wird, unterdrückt werden, indem die Strukturparameter des Resonators für elastische Wellen geändert werden.

Ein Aspekt der Erfindung ist die Technik, die Frequenz, bei der ein Modus hoher Ordnung, eine Störantwort oder dergleichen in dem Filter B generiert werden, nach außerhalb des Durchlassbandes des Filters A durch Ändern der Strukturparameter der Anfangsstufen-Filtersektion, welche die Reflexionskennlinie stark beeinflusst, des Filters B und durch Optimieren der Strukturparameter in der Folgestufen-Filtersektion, die eine geringe Auswirkung auf die Reflexionskennlinie hat, des Filters B zu verschieben, um so Filterkennlinien wie zum Beispiel Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Temperaturverhalten und Durchlassbandbreite zu gewährleisten.

12B veranschaulicht die Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R des Multiplexierers 1B gemäß Modifizierung 6 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden auszulegen.

Jeder Resonator für elastische Wellen des Hochfrequenzfilters 12B ist ein Oberflächenschallwellenresonator, der aus dem Substrat 80, das die piezoelektrische Schicht 83 hat, und den auf dem Substrat 80 ausgebildeten IDT-Elektroden 71 gebildet wird. In dem Hochfrequenzfilter 12B, wie in 12B veranschaulicht, werden verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet, und die IDT-Elektroden 71 der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der IDT-Elektroden 71 der Folgestufen-Filtersektion 12R haben voneinander verschiedenen Elektrodenfilmdicken oder Metallisierungsverhältnisse.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz, die unterhalb der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen liegt, in dem Fall generiert, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 als elastische Wellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der die Rayleigh-Störwelle in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes (des Durchlassbandes des Niederfrequenzfilters 11B) verschoben werden, indem man die Elektrodenfilmdicken oder Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden 71 in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen großen Wert gebracht werden, und der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B kann reduziert werden.

Ferner können in dem Hochfrequenzfilter 12B, wie in 12B veranschaulicht, die Resonatoren für elastische Wellen jeweils die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, und jedes der Elektrodenfilmdicken der IDT-Elektroden 71, der Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden 71 und der Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 kann in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R voneinander verschieden ausgelegt werden.

Eine Rayleigh-Störwelle wird bei einer Frequenz, die unterhalb der Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen liegt, in dem Fall generiert, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur verwendet wird. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der die Rayleigh-Störwelle in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes (des Durchlassbandes des Niederfrequenzfilters 11B) verschoben werden, indem man die Elektrodenfilmdicken oder Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden 71 in der Anfangsstufen-Filtersektion 12F und der Folgestufen-Filtersektion 12R voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des Hochfrequenzfilters 12B in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11B) auf einen großen Wert gebracht werden, und der Verbindungsverlust des Niederfrequenzfilters 11B kann reduziert werden.

12C veranschaulicht Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R des Multiplexierers 1A gemäß Modifizierung 7 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden auszulegen.

Jeder Resonator für elastische Wellen des Niederfrequenzfilters 11A ist ein Oberflächenschallwellenresonator, der aus dem Substrat 80, das die piezoelektrische Schicht 83 hat, den auf dem Substrat 80 ausgebildeten IDT-Elektroden 71 und dem auf den IDT-Elektroden 71 ausgebildeten Schutzfilm 84 gebildet wird. In dem Niederfrequenzfilter 11A, wie in 12C veranschaulicht, werden Rayleigh-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, oder Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet, und jedes der Elektrodenfilmdicken der IDT-Elektroden 71, der Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden 71 und der Filmdicken der Schutzfilme 84 werden in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden ausgelegt.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen, in dem Fall generiert, wo Rayleigh-Wellen von LiNbO3 oder Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der ein Modus hoher Ordnung in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes (des Durchlassbandes des Hochfrequenzfilters 12A) verschoben werden, indem man die Elektrodenfilmdicken der IDT-Elektroden 71, die Metallisierungsverhältnisse der IDT-Elektroden 71 oder die Filmdicken der Schutzfilme 84 in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen großen Wert gebracht werden, und der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A kann reduziert werden.

Ferner kann in dem Niederfrequenzfilter 11A, wie in 12C veranschaulicht, jeder Resonator für elastische Wellen die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur aufweisen, das Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 kann aus Siliziumkristall bestehen, und jedes der Filmdicken der piezoelektrischen Schichten 83, der Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 und der Siliziumkristallorientierungen der Stützsubstrate mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 kann in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden ausgelegt werden.

Ein Modus hoher Ordnung wird bei einer Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen, in dem Fall generiert, wo die Schallgeschwindigkeitsfilm-Mehrschichtstruktur verwendet wird. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der ein Modus hoher Ordnung in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F generiert wird, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes (des Durchlassbandes des Hochfrequenzfilters 12A) verschoben werden, indem man die Filmdicken der piezoelektrischen Schichten 83, die Filmdicken der Filme mit niedriger Schallgeschwindigkeit 82 oder die Siliziumkristallorientierungen der Stützsubstrate mit hoher Schallgeschwindigkeit 81 in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen großen Wert gebracht werden, und der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A kann reduziert werden.

13 veranschaulicht Parameter, die verwendet werden, um die Strukturen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R des Multiplexierers 1A gemäß Modifizierung 8 von Ausführungsform 1 voneinander verschieden auszulegen.

Jeder Resonator für elastische Wellen des Niederfrequenzfilters 11A ist ein Oberflächenschallwellenresonator, der aus dem Substrat 80, das die piezoelektrische Schicht 83 hat, und den auf dem Substrat 80 ausgebildeten IDT-Elektroden 71 gebildet wird. In dem Niederfrequenzfilter 11A werden verlustbehaftete Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiTaO3 besteht, oder Love-Wellen, die sich entlang einer piezoelektrischen Schicht ausbreiten, die aus LiNbO3 besteht, als Oberflächenschallwellen verwendet, und die Elektrodenfilmdicken der IDT-Elektroden 71 werden in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden ausgelegt.

Volumenwellen (ungewollte Wellen) werden bei einer Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenz des Resonators für elastische Wellen, in dem Fall generiert, wo verlustbehaftete Wellen von LiTaO3 oder Love-Wellen von LiNbO3 als Oberflächenschallwellen verwendet werden. Diesbezüglich kann die Frequenz, bei der Volumenwellen in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F generiert werden, nach außerhalb des zweiten Durchlassbandes (des Durchlassbandes des Hochfrequenzfilters 12A) verschoben werden, indem man die Elektrodenfilmdicken der IDT-Elektroden 71 in der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R voneinander verschieden auslegt. Somit kann der Reflexionskoeffizient des Niederfrequenzfilters 11A in dem zweiten Durchlassband (dem Durchlassband des Hochfrequenzfilters 12A) auf einen großen Wert gebracht werden, und der Verbindungsverlust des Hochfrequenzfilters 12A kann reduziert werden.

1.9 Modifizierungen der Schaltungskonfiguration des Multiplexers

14 ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierung 9 von Ausführungsform 1. Die Schaltungskonfiguration des in der Fig. veranschaulichten Niederfrequenzfilters ist die gleiche wie die des Niederfrequenzfilters gemäß Ausführungsform 1, außer dass zusätzlich zu der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R noch eine Endstufen-Filtersektion 11N definiert ist.

Die Anfangsstufen-Filtersektion 11F enthält hierbei den Reihenarmresonator s11, der dem gemeinsamen Anschluss 101 am nächsten liegt, unter den Reihenarmresonatoren s11 bis s14 und den Parallelarmresonatoren p11 bis p13, die Folgestufen-Filtersektion 11R enthält die Reihenarmresonatoren s12 und s13 und die Parallelarmresonatoren p11 und p12, und die Endstufen-Filtersektion 11N enthält den Reihenarmresonator s14 und den Parallelarmresonator p13. In diesem Fall ist ein Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F in einem Durchlassband 12H (dem zweiten Durchlassband), wenn die Anfangsstufen-Filtersektion 11F von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird, größer als ein Reflexionskoeffizient der Folgestufen-Filtersektion 11R im Durchlassband 12H (dem zweiten Durchlassband), wenn die Folgestufen-Filtersektion 11R von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird. Im Gegensatz dazu hat der Rücklaufverlust der Endstufen-Filtersektion 11N fast keine Auswirkung auf dem Rücklaufverlust des Niederfrequenzfilters 11A, wenn das Niederfrequenzfilter 11A von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 als eine einzelne Einheit betrachtet wird, und kann darum beliebig eingestellt werden.

Außerdem können das Niederfrequenzfilter 11A des Multiplexierers 1A und das Hochfrequenzfilter 12B des Multiplexierers 1B jeweils eine Kettenfilterstruktur haben. Infolge dessen können Verbindungsverluste des Hochfrequenzfilters 12A und des Niederfrequenzfilters 11B reduziert werden, während verlustarme Kennlinien für das Niederfrequenzfilter 11A und das Hochfrequenzfilter 12B gewährleistet werden. In diesem Fall reicht es aus, dass die Anfangsstufen-Filtersektion mindestens einen von einem Reihenarmresonator und einem Parallelarmresonator enthält.

15A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierung 10 von Ausführungsform 1. Außerdem ist 15B ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierung 11 von Ausführungsform 1. Wie in 15A veranschaulicht, reicht es aus, dass das Niederfrequenzfilter 11A mindestens einen Reihenarmresonator und mindestens einen Parallelarmresonator enthält. In der in 15A veranschaulichten Konfiguration besteht die Anfangsstufen-Filtersektion 11F aus einem Reihenarmresonator, und die Folgestufen-Filtersektion 11R besteht aus einem Parallelarmresonator. Ferner enthält in der in 15B veranschaulichten Konfiguration die Anfangsstufen-Filtersektion 11F einen Reihenarmresonator, und die Folgestufen-Filtersektion 11R enthält zwei Reihenarmresonatoren und zwei Parallelarmresonatoren.

15C bis 15E sind Diagramme der Schaltungskonfigurationen des Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierungen 12 bis 14 von Ausführungsform 1.

Wie in den 15C bis 15E veranschaulicht, kann das Niederfrequenzfilter 11A eine in Längsrichtung gekoppelte Filterstruktur umfassen. Darum können das Niederfrequenzfilter 11A und das Hochfrequenzfilter 12B an eine Filterkennlinie angepasst werden, bei der zum Beispiel eine Stärkung der Dämpfung erforderlich ist.

16A ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierung 15 von Ausführungsform 1, und 16B ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Niederfrequenzfilters 11A gemäß Modifizierung 16 von Ausführungsform 1. Wie in den 16A und 16B veranschaulicht, kann der Resonator für elastische Wellen, der dem gemeinsamen Anschluss 101 am nächsten liegt, ein Reihenarmresonator sein, oder kann ein Parallelarmresonator sein.

17 ist ein Schaubild der Schaltungskonfiguration eines Multiplexierers gemäß Modifizierung 17 von Ausführungsform 1. Der in der Fig. veranschaulichte Multiplexierer unterscheidet sich von dem Multiplexierer 1A gemäß Ausführungsform 1 darin, dass zwei Niederfrequenzfilter 11L1 und 11L2 anstelle des Niederfrequenzfilters 11A angeordnet sind. Im Folgenden wird der Multiplexierer gemäß Modifizierung 17 beschrieben, während wir uns darauf konzentrieren, in welcher Weise sich der Multiplexierer von dem Multiplexierer 1A gemäß Ausführungsform 1 unterscheidet.

Der Multiplexierer gemäß dieser Modifizierung enthält einen gemeinsamen Anschluss 101, Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse 102A (einen ersten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss), 102B (einen dritten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss) und 103 (einen zweiten Eingangs-/Ausgangs-Anschluss), das Niederfrequenzfilter 11L1, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 102A angeordnet ist, das Niederfrequenzfilter 11L2 (ein drittes Filter), das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 102B angeordnet ist und ein drittes Durchlassband hat, das bei einer anderen Frequenz vorhanden ist als das Durchlassband des Niederfrequenzfilters 11L1, und ein Hoch-/Niederfrequenzfilter 12, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 101 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 103 angeordnet ist.

Das Niederfrequenzfilter 11L2 enthält eine Anfangsstufen-Filtersektion 11F und eine zweite Folgestufen-Filtersektion 11R2, die auf der Seite des Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses 102B von mindestens zwei Resonatoren für elastische Wellen angeordnet ist und aus anderen Resonatoren für elastische Wellen besteht als jene der Anfangsstufen-Filtersektion 11F.

Das Niederfrequenzfilter 11L1 und das Niederfrequenzfilter 11L2 sind ferner mit einem Schalter 13 ausgestattet, der zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R1 und der zweiten Folgestufen-Filtersektion 11R2 angeordnet ist, wobei der Schalter 13 eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der Folgestufen-Filtersektion 11R1 und eine Verbindung zwischen der Anfangsstufen-Filtersektion 11F und der zweiten Folgestufen-Filtersektion 11R2 umschaltet. Hier ist der Reflexionskoeffizient der Anfangsstufen-Filtersektion 11F im Durchlassband des Hoch-/Niederfrequenzfilters 12, wenn die Anfangsstufen-Filtersektion 11F als eine einzelne Einheit von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 betrachtet wird, größer als der Reflexionskoeffizient der zweiten Folgestufen-Filtersektion 11R2 im Durchlassband des Hoch-/Niederfrequenzfilters 12, wenn die zweite Folgestufen-Filtersektion 11R2 als eine einzelne Einheit von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 101 betrachtet wird.

Somit kann zum Beispiel selbst in dem Fall, wo die Frequenzbänder des Niederfrequenzfilters 11L1 und des Niederfrequenzfilters 11L2 einander überlappen, ein Verbindungsverlust des Hoch-/Niederfrequenzfilters 12 reduziert werden, ohne dass sich die Einfügeverluste des Niederfrequenzfilters 11L1 und 11L2 durch Umschalten des Schalters 13 verschlechtern. Außerdem nutzen die Niederfrequenzfilter 11L1 und 11L2 die Anfangsstufen-Filtersektion 11F gemeinsam, und darum kann die Gesamtgröße des Multiplexierers reduziert werden.

Ausführungsform 2

Die Multiplexierer gemäß Ausführungsform 1 und ihre Modifizierungen, wie oben beschrieben, können auf eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und auf eine Kommunikationsvorrichtung, die die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung enthält, angewendet werden. Dementsprechend werden in dieser Ausführungsform eine solche Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und eine solche Kommunikationsvorrichtung beschrieben.

18 ist ein Schaubild der Schaltungskonfigurationen einer Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 und einer Kommunikationsvorrichtung 40 gemäß Ausführungsform 2. In der Fig. ist auch ein Antennenelement 5 veranschaulicht, das mit der Kommunikationsvorrichtung 40 verbunden ist. Die Kommunikationsvorrichtung 40 wird aus der Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30, einer HF-Signalverarbeitungsschaltung (RFIC) 6 und einer Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC) 7 gebildet.

Die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 enthält einen Multiplexierer 1A, einen Schalter 25 und eine rauscharme Verstärkerschaltung 26.

Der Multiplexierer 1A ist zum Beispiel der Multiplexierer 1A gemäß Ausführungsform 1.

Der Schalter 25 ist eine Verknüpfungsschaltung, die zwei Auswahlanschlüsse aufweist, die einzeln mit den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen 102 und 103 des Multiplexierers 1A verbunden sind, und einen gemeinsamen Anschluss aufweist, der mit der rauscharmen Verstärkerschaltung 26 verbunden ist. Der Schalter 25 verbindet den gemeinsamen Anschluss und einen Signalpfad, der einem vorgeschriebenen Band entspricht, gemäß einem Steuersignal von einer (nicht veranschaulichten) Steuereinheit und besteht zum Beispiel aus einem einpoligen Umschalter (Single Pole Double Throw, SPDT). Die Anzahl der Auswahlanschlüsse, die mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, ist nicht auf eins beschränkt und kann auch mehrere sein. Anders ausgedrückt: Die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 kann Trägeraggregation unterstützen.

Die rauscharme Verstärkerschaltung 26 ist eine Empfangsverstärkungsschaltung, die ein Hochfrequenzsignal (in diesem Fall ein Hochfrequenz-Empfangssignal) verstärkt, das ihr über das Antennenelement 5, den Multiplexierer 1A und den Schalter 25 zugeführt wird, und die das verstärkte Hochfrequenzsignal an die HF-Signalverarbeitungsschaltung 6 ausgibt.

Die HF-Signalverarbeitungsschaltung 6 unterzieht das Hochfrequenz-Empfangssignal, das von dem Antennenelement 5 über einen Empfangssignalpfad in sie eingespeist wurde, einer Signalverarbeitung unter Verwendung einer Abwärtskonvertierung oder dergleichen und gibt ein durch die Signalverarbeitung generiertes Empfangssignal an die Basisband-Signalverarbeitungsschaltung 7 aus. Die HF-Signalverarbeitungsschaltung 6 ist zum Beispiel ein RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit).

Ein Signal, das einer Verarbeitung durch die Basisband-Signalverarbeitungsschaltung 7 unterzogen wurde, wird zum Beispiel als ein Bildsignal bei einer Bildanzeige verwendet oder wird als ein Audio-Signal bei einem Telefonat verwendet.

Die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 kann noch andere Schaltungselemente zwischen den oben beschriebenen Bestandteilen enthalten.

Bei der auf diese Weise konfigurierten Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 und Kommunikationsvorrichtung 40 kann ein Übertragungsverlust eines Hochfrequenzsignals reduziert werden, und es können Reduzierungen der Größe und der Kosten erreicht werden, indem die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 und die Kommunikationsvorrichtung 40 einen Multiplexierer gemäß Ausführungsform 1 oder eine Modifizierung davon enthalten.

Die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung 30 kann anstelle des Multiplexierers 1A gemäß Ausführungsform 1 einen Triplexer oder einen Quadplexer enthalten, der sowohl Senden als auch Empfangen verarbeiten kann.

Ferner braucht die Kommunikationsvorrichtung 40 je nach dem verwendeten Hochfrequenzsignalverarbeitungsverfahren nicht unbedingt die Basisband-Signalverarbeitungsschaltung (BBIC) 7 zu enthalten.

Weitere Modifizierungen

Ein Multiplexierer, eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und eine Kommunikationsvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben in Form von Ausführungsformen und Modifizierungen der Ausführungsformen beschrieben, aber andere Ausführungsformen, die durch Kombinieren beliebiger Bestandteile der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifizierungen erhalten werden, Modifizierungen, die durch einen Fachmann erhalten werden, der die oben beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und verschiedene Vorrichtungen, in die die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und die Kommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integriert sind, fallen ebenfalls unter Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

Zum Beispiel ist in der obigen Beschreibung eine mit zwei Abzweigungen versehene Demultiplex-/Multiplexschaltung, in der zwei Empfangssignalpfade an einem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind, als ein Beispiel eines Multiplexierers beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch auf eine Schaltung, die sowohl einen Sendepfad als auch einen Empfangspfad enthält, und auf eine Demultiplex-/Multiplexschaltung, in der drei oder mehr Signalpfade an einem gemeinsamen Anschluss miteinander verbunden sind, angewendet werden.

Außerdem können in jedem Filter des Multiplexierers ein Induktor oder Kondensator zwischen Anschlüssen wie zum Beispiel den Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen, den Erdungsanschlüssen usw. verbunden sein, und es können noch andere Schaltungselemente als Induktoren und Kondensatoren, wie zum Widerstandselemente, hinzugefügt werden.

Die vorliegende Erfindung kann weithin in Kommunikationsvorrichtungen wie zum Beispiel Mobiltelefonen als ein Multiplexierer, eine Hochfrequenz-Frontend-Schaltung und eine Kommunikationsvorrichtung mit geringen Verlusten, geringer Größe und niedrigen Kosten verwendet werden, die auf Frequenzstandards angewendet werden können, die mehrere Bänder und mehrere Modi verarbeiten können.

Obgleich oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass dem Fachmann Variationen und Modifizierungen einfallen, ohne vom Schutzumfang und Wesen der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist darum allein anhand der folgenden Ansprüche zu bestimmen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2004-88143 A [0003]