Title:
Multiplexierer, Übertragungsvorrichtung und Empfangsvorrichtung
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Multiplexierer (1) enthält Filter (11-14) und einen gemeinsamen Anschluss (50), der mit einem Antennenelement (2) durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement (31) zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist. Ein Anschluss, der unter einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eines Filter (12) unter den Filtern näher bei dem Antennenelement (2) liegt, ist mit einem Parallelresonator verbunden und ist mit dem gemeinsamen Anschluss (50) verbunden, wobei ein zweites Induktanzelement (21) dazwischen angeordnet ist. Ein Anschluss, der unter einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eines jeden von anderen Filtern (11, 13, 14) als das eine Filter (12) unter den Filter näher bei dem Antennenelement (2) liegt, ist mit dem gemeinsamen Anschluss (50) und einem Reihenresonator verbunden. embedded image




Inventors:
Takamine, Yuichi (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Yoneda, Toshimaro (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Ota, Noriyoshi (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE102018102891A
Publication Date:
08/16/2018
Filing Date:
02/08/2018
Assignee:
Murata Manufacturing Co., Ltd. (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
CBDL Patentanwälte, 47051, Duisburg, DE
Claims:
Multiplexierer (1), der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement (2) sendet und empfängt, umfassend:
mehrere Filter (11-14) für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, und
einen gemeinsamen Anschluss (50), der mit dem Antennenelement (2) durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement (31) zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei:
jedes der mehreren Filter (11-14) für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Filters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält,
ein Anschluss (62), der unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines Filter (12) für elastische Wellen unter den mehreren Filtern (11-14) für elastische Wellen näher bei dem Antennenelement (2) liegt, mit einem Parallelresonator (251) verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss (50) verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement (21) dazwischen angeordnet ist, und
ein Anschluss (61, 63, 64), der unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines jeden von anderen Filtern (11, 13, 14) für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen (2) unter den mehreren Filtern für elastische Wellen näher bei dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss (50) und einem Reihenresonator (105, 304, 405) verbunden ist.

Multiplexierer (1) nach Anspruch 1, wobei das zweite Induktanzelement (21) mit dem Anschluss (62) des einen Filters (12) für elastische Wellen, der näher bei dem Antennenelement liegt, so verbunden ist, dass die Impedanz in anderen Bändern als einem Durchlassband des einen Filters (12) für elastische Wellen induktiv wird.

Multiplexierer (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Induktanzelement (31) und das zweite Induktanzelement (21) in einem Montagesubstrat (6) enthalten sind, auf dem die mehreren Filter (11-14) für elastische Wellen montiert sind.

Multiplexierer (1) nach Anspruch 3, wobei in dem Montagesubstrat (6) eine Richtung, in der eine Verdrahtung, die das erste Induktanzelement (31) bildet, gewickelt ist, mit einer Richtung identisch ist, in der eine Verdrahtung, die das zweite Induktanzelement (21) bildet, gewickelt ist.

Multiplexierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Kennimpedanz R + jX [Ω], von dem gemeinsamen Anschluss aller mehreren Filter (11-14) für elastische Wellen aus betrachtet, bevor das erste Induktanzelement (31) verbunden wird, 40 ≤ R ≤ 60 und -40 ≤ X < 0 erfüllt.

Multiplexierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedes der anderen Filter (11, 13, 14) für elastische Wellen, die von dem einen Filter (12) für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen zu isolieren sind, ein drittes Induktanzelement (141, 363, 461) enthält, das mit einem Anschluss (10, 30, 40) gegenüber dem Anschluss, der näher bei dem Antennenelement (2) liegt, in Reihe oder parallel geschaltet ist.

Multiplexierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine komplexe Impedanz in einem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, wenn das eine Filter (12) für elastische Wellen durch das zweite Induktanzelement (21) in einem Zustand betrachtet wird, in dem das zweite Induktanzelement und der Anschluss (62), der unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des einen Filters (12) für elastische Wellen näher bei dem Antennenelement (2) liegt, miteinander in Reihe geschaltet sind, und eine komplexe Impedanz in dem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, wenn die anderen Filter (11, 13, 14) für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen von den Anschlüssen (61, 63, 64), die näher bei dem Antennenelement (2) liegen, mit dem der gemeinsame Anschluss (50) verbunden ist, aus in einem Zustand betrachtet werden, in dem die Anschlüsse (61, 63, 64), die unter den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der anderen Filter (11, 13, 14) für elastische Wellen als das eine Filter (12) näher bei dem Antennenelement für elastische Wellen liegen, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, eine Beziehung komplexer Konjugate haben.

Multiplexierer (1) nach Anspruch 3, wobei
ein erstes Filter (14), das die höchste Mittenfrequenz unter den mehreren Filtern für elastische Wellen aufweist, die kürzeste Verdrahtung hat, die zwischen dem ersten Filter (14) und dem gemeinsamen Anschluss (50) in dem Montagesubstrat (6) angeordnet ist, und
ein zweites Filter (13), das die niedrigste Mittenfrequenz unter den anderen Filtern (11, 13, 14) für elastische Wellen als das eine Filter (12) für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen aufweist, die längste Verdrahtung hat, die zwischen dem zweiten Filter (13) und dem gemeinsamen Anschluss (50) in dem Montagesubstrat (6) angeordnet ist.

Multiplexierer (1) nach Anspruch 8, wobei eine Länge der Verdrahtung des zweiten Filters (13) in dem Montagesubstrat weniger als λ/4 ist.

Multiplexierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein piezoelektrisches Substrat (5), das in jedem der mehreren Filter (11-14) für elastische Wellen enthalten ist, enthält:
einen piezoelektrischen Film (53), der Interdigitaltransducer-Elektroden (101a, 101b) auf einer Fläche davon aufweist,
eine Stützsubstrat (51) mit hoher Schallgeschwindigkeit, durch das sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die höher ist als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film (53) ausbreitet, und
einen Film (52) mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat (51) mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film (53) angeordnet ist und durch den sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit der elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film (53) ausbreitet.

Multiplexierer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Multiplexierer als die mehreren Filter für elastische Wellen enthält:
ein erstes Filter (11) für elastische Wellen, das ein erstes Durchlassband hat und das ein Sendesignal an das Antennenelement ausgibt,
ein zweites Filter (12) für elastische Wellen, das ein zweites Durchlassband neben dem ersten Durchlassband hat und das ein Empfangssignal von dem Antennenelement empfängt,
ein drittes Filter (13) für elastische Wellen, das ein drittes Durchlassband hat, das niedriger als das erste Durchlassband und das zweite Durchlassband ist, und das ein Sendesignal an das Antennenelement ausgibt und
ein viertes Filter (14) für elastische Wellen, das ein viertes Durchlassband hat, das höher als das erste Durchlassband und das zweite Durchlassband ist, und das ein Empfangssignal von dem Antennenelement empfängt, und
wobei das eine Filter (12) für elastische Wellen, mit dem das zweite Induktanzelement (21) in Reihe geschaltet ist, mindestens eines des zweiten Filters für elastische Wellen und des vierten Filters für elastische Wellen ist.

Sendevorrichtung, die mehrere Hochfrequenzsignale empfängt, die voneinander verschiedene Trägerfrequenzbänder aufweisen, eine Filterung der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt, und drahtlos ein resultierendes Signal von einem einzelnen Antennenelement sendet, wobei die Sendevorrichtung umfasst:
mehrere Sendefilter für elastische Wellen, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von einem Sendeschaltkreis empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und
einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei:
jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Sendefilters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält,
ein Ausgangsanschluss eines Sendefilters für elastische Wellen unter den mehreren Sendefiltern für elastische Wellen mit dem Parallelresonator verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, wobei das zweite Induktanzelement mit dem Ausgangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und
ein Ausgangsanschluss jedes von anderen Sendefiltern für elastische Wellen als das eine Sendefilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und mit dem Reihenresonator unter dem Reihenresonator und dem Parallelresonator verbunden ist.

Empfangsvorrichtung, die mehrere Hochfrequenzsignale, die voneinander verschiedene Trägerfrequenzbänder aufweisen, über ein Antennenelement empfängt, ein Demultiplexieren der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt, und resultierende Signale an einen Empfangsschaltkreis ausgibt, wobei die Empfangsvorrichtung umfasst:
mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und
einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei:
jedes der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Empfangsfilters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält,
ein Eingangsanschluss eines Empfangsfilters für elastische Wellen unter den mehreren Empfangsfiltern für elastische Wellen mit dem Parallelresonator verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, wobei das zweite Induktanzelement mit dem Eingangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und
ein Eingangsanschluss jedes von anderen Empfangsfiltern für elastische Wellen als das eine Empfangsfilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und mit dem Reihenresonator unter dem Reihenresonator und dem Parallelresonator verbunden ist.

Impedanzanpassungsverfahren für einen Multiplexierer (1), der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, umfassend:
einen Schritt des Justierens mehrerer Filter (11-14) für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, dergestalt, dass, wenn ein Filter (12) für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des einen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in den Durchlassbändern von anderen Filtern (11, 13, 14) für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen in einem kurzgeschlossen Zustand ist, und wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des anderen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in dem Durchlassband des anderen Filters für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist,
einen Schritt des Justierens eines Induktanzwertes eines Filterjustierungs-Induktanzelements (21) dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn das eine Filter (12) für elastische Wellen von der Seite des Filterjustierungs-Induktanzelements aus in einem Fall betrachtet wird, wo das Filterjustierungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen (21) in Reihe geschaltet ist, und eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn die anderen Filter (11, 13, 14) für elastische Wellen von dem gemeinsamen Anschluss (50) aus in einem Fall betrachtet werden, wo die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, eine Beziehung komplexer Konjugate haben, und
einen Schritt des Justierens eines Induktanzwertes eines Antennenjustierungs-Induktanzelements (31), das zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der das Antennenelement (2) und den gemeinsamen Anschluss (50) miteinander verbindet, verbunden ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss eines kombinierten Schaltkreises aus betrachtet, in dem das eine Filter (12) für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss (50) verbunden ist, wobei das Filterjustierungs-Induktanzelement (21) dazwischen angeordnet ist, und die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss (50) so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, mit der Kennimpedanz übereinstimmt,
wobei in dem Schritt des Justierens der mehreren Filter für elastische Wellen:
unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, von denen jedes mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Filters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält,
die Parallel- und Reihenresonatoren so angeordnet sind, dass ein Parallelresonator mit dem Filterjustierungs-Induktanzelement (21) in dem einen Filter (12) für elastische Wellen verbunden ist, und
die Parallel- und Reihenresonatoren so angeordnet sind, dass ein Reihenresonator mit dem gemeinsamen Anschluss unter den Parallel- und Reihenresonatoren in jedem der anderen Filter für elastische Wellen verbunden ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Multiplexierer, eine Übertragungsvorrichtung und eine Empfangsvorrichtung, die Filter für elastische Wellen enthalten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Moderne Mobiltelefone müssen mehrere Frequenzbänder und mehrere Drahtloskommunikationsregimes, sogenannte Multibänder und Multimodi, mit einem einzigen Endgerät unterstützen können. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird ein Multiplexierer, der ein Hochfrequenzsignal multiplexiert, das mehrere Funkträgerfrequenzen aufweist, direkt unter einer einzelnen Antenne angeordnet. Filter für elastische Wellen, die kennzeichnenderweise einen geringen Verlust in einem Durchlassband und steile Bandpasseigenschaften um das Durchlassband herum haben, werden als mehrere Bandpassfilter verwendet, die in einem solchen Multiplexierer enthalten sind.

WO 2016/208670 A1 offenbart eine Oberflächenschallwellen-(SAW)-Vorrichtung (SAW-Duplexer), die mehrere SAW-Filter enthält, die miteinander verbunden sind. Genauer gesagt, ist ein Induktanzelement zwischen einem Antennenelement und einem Verbindungspfad eines Antennenanschlusses und Empfangs- und Sende-SAW-Filtern in Reihe geschaltet, um eine Impedanzanpassung zwischen dem Antennenelement und dem Antennenanschluss zu erreichen. Mit diesem Induktanzelement wird eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, indem man kapazitive SAW-Filter von dem Antennenanschluss aus betrachtet, mit dem die kapazitiven SAW-Filter verbunden sind, erfolgreich justiert, um sich der Kennimpedanz anzunähern. Auf diese Weise wird eine Verschlechterung des Einfügeverlustes erfolgreich verhindert.

Jedoch beeinflusst im Fall einer Impedanzanpassung des Standes der Technik, die erreicht wird, indem man ein Induktanzelement in Reihe mit einem Antennenanschluss schaltet, der Gütefaktor des in Reihe geschalteten Induktanzelement in hohem Maße die Impedanzanpassung. Wenn zum Beispiel ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, wie zum Beispiel ein Induktanzelement, das in einem Package angeordnet ist, verwendet wird, so verschlechtert sich der Einfügeverlust (Verlust) im Durchlassband jedes Filters. Insbesondere verschlechtert sich der Einfügeverlust eines Filters (zum Beispiel eines Band-25-Empfangsfilters), für das ein Induktanzelement zwischen dem Filter und dem Antennenanschluss, der als ein gemeinsamer Anschluss dient, in Reihe geschaltet ist, im Durchlassband in einem höheren Maße als der Einfügeverlust eines Filters, das kein solches Induktanzelement verwendet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Multiplexierer, eine Übertragungsvorrichtung und eine Empfangsvorrichtung bereitzustellen, die den Einfügeverlust in einem Durchlassband jedes Filters selbst dann verringern können, wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält ein Multiplexierer, der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, mehrere Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, und einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei jedes der mehreren Filter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Filters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält, wobei ein Anschluss unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines Filters für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem Parallelresonator verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, und wobei ein Anschluss, der unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines jeden von anderen Filtern für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss und dem Reihenresonator verbunden ist.

Da bei der oben beschriebenen Konfiguration das erste Induktanzelement zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements verbunden ist und nicht zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in Reihe geschaltet ist, gibt es keine Widerstandkomponente, die mit jedem der Filter in Reihe geschaltet ist. Somit ist der Einfluss des Gütefaktors des ersten Induktanzelements auf die Impedanzanpassung klein. Folglich wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das in dem Multiplexierer enthalten ist, selbst dann erfolgreich reduziert, wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Außerdem kann das zweite Induktanzelement mit dem Anschluss des einen Filters für elastische Wellen verbunden sein, der näher bei dem Antennenelement liegt, so dass die Impedanz in anderen Bändern als einem Durchlassband des einen Filters für elastische Wellen induktiv werden kann.

Mit einer solchen Konfiguration wird eine komplexe Impedanz erfolgreich auf eine Kennimpedanz einfach unter Verwendung der Beziehung komplexer Konjugate justiert. Somit lässt sich der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das in dem Multiplexierer enthalten ist, erfolgreich auf einfache Weise reduzieren.

Außerdem können das erste Induktanzelement und das zweite Induktanzelement in einem Montagesubstrat enthalten sein, auf dem die mehreren Filter für elastische Wellen montiert sind.

Mit einer solchen Konfiguration wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das in dem Multiplexierer enthalten ist, selbst dann erfolgreich reduziert, wenn ein Induktanzelement, das in dem Montagesubstrat angeordnet ist und einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Außerdem kann in dem Montagesubstrat eine Richtung, in der eine Verdrahtung, die das erste Induktanzelement bildet, gewickelt ist, mit einer Richtung identisch sein, in der eine Verdrahtung, die das zweite Induktanzelement bildet, gewickelt ist.

Da eine gegenseitige Induktanz zwischen dem ersten Induktanzelement und dem zweiten Induktanzelement verursacht wird, werden mit einer solchen Konfiguration Bereiche, die in einer Draufsicht durch das erste Induktanzelement und das zweite Induktanzelement belegt werden, auf dem Montagesubstrat, in dem die erste Induktanz und die zweite Induktanz angeordnet sind, erfolgreich reduziert.

Außerdem kann eine Kennimpedanz R + jX [Ω], von dem gemeinsamen Anschluss aller mehreren Filter für elastische Wellen aus betrachtet, bevor das erste Induktanzelement verbunden wird, 40 ≤ R ≤ 60 und -40 ≤ X < 0 erfüllen.

Mit einer solchen Konfiguration wird erfolgreich eine Impedanzanpassung erreicht, ohne den Einfügeverlust jedes Filters für elastische Wellen zu verschlechtern.

Außerdem kann jedes der anderen Filter für elastische Wellen, die von dem einen Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen zu isolieren sind, ein drittes Induktanzelement enthalten, das mit einem Anschluss gegenüber dem Anschluss, der näher bei dem Antennenelement liegt, in Reihe oder parallel geschaltet ist.

Mit einer solchen Konfiguration wird eine Isolation des Filters für elastische Wellen, das das dritte Induktanzelement enthält, mittels einer Kopplung zwischen dem dritten Induktanzelement und den anderen Induktanzelementen erfolgreich verstärkt.

Außerdem können eine komplexe Impedanz in einem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, wenn das eine Filter für elastische Wellen durch das zweite Induktanzelement in einem Zustand betrachtet wird, in dem das zweite Induktanzelement und der Anschluss unter dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des einen Filters für elastische Wellen, der näher an dem Antennenelement liegt, miteinander in Reihe geschaltet sind, und eine komplexe Impedanz in dem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, wenn die anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen von den Anschlüssen, die näher bei dem Antennenelement liegen, mit dem der gemeinsamen Anschluss verbunden ist, in einem Zustand betrachtet werden, in dem die Anschlüsse, die unter den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen näher bei dem Antennenelement liegen, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, eine Beziehung komplexer Konjugate haben.

Mit einer solchen Konfiguration wird eine komplexe Impedanz, die von dem gemeinsamen Anschluss des Multiplexierers aus betrachtet wird, der einen Schaltkreis hat, der eine Kombination eines Schaltkreises, in dem das zweite Induktanzelement und das eine Filter für elastische Wellen miteinander in Reihe geschaltet sind, und eines Schaltkreises, in dem die anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, enthält, erfolgreich auf eine Übereinstimmung mit einer Kennimpedanz justiert, während geringe Einfügeverluste in den Durchlassbändern sichergestellt werden. Außerdem wird eine komplexe Impedanz des Multiplexierers, die von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet wird, erfolgreich in Richtung einer induktiven Seite feinjustiert, indem das erste Induktanzelement, das einen kleinen Induktanzwert aufweist, zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in Reihe geschaltet wird.

Außerdem kann ein erstes Filter, das die höchste Mittenfrequenz unter den mehreren Filtern für elastische Wellen aufweist, die kürzeste Verdrahtung haben, die zwischen dem ersten Filter und dem gemeinsamen Anschluss in dem Montagesubstrat angeordnet ist, und ein zweites Filter, das die niedrigste Mittenfrequenz unter den anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen aufweist, kann die längste Verdrahtung haben, die zwischen dem zweiten Filter und dem gemeinsamen Anschluss in dem Montagesubstrat angeordnet ist.

Der Einfluss einer Vergrößerung der Länge der Verdrahtung, die zwischen dem zweiten Filter, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss angeordnet ist, auf den Einfügeverlust des zweiten Filter ist klein, wohingegen der Einfügeverlust des ersten Filters, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, empfindlich durch die Länge der Verdrahtung beeinflusst wird, die zwischen dem ersten Filter und dem gemeinsamen Anschluss angeordnet ist. Das heißt, mit dieser Konfiguration wird ein Multiplexierer, in dem eine gute Impedanzanpassung an dem gemeinsamen Anschluss erreicht wird und das erste Filter, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, einen guten Einfügeverlust aufweist, erfolgreich implementiert.

Wenn die Verdrahtung des zweiten Filters, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, lang ist, so bewegt sich außerdem die Frequenz des Dämpfungspols, der auf der höherfrequenten Seite des Durchlassbandes aufgrund der Induktanzkomponente und der Kapazitätskomponente in dem Montagesubstrat auftritt, zu der niederigerfrequenten Seite. Das heißt, mit dieser Konfiguration werden die Isoliereigenschaften zwischen dem zweiten Filter und anderen Filtern, die höhere Mittenfrequenzen aufweisen als das zweite Filter, erfolgreich verbessert.

Außerdem kann eine Länge der Verdrahtung des zweiten Filters in dem Montagesubstrat geringer als λ/4 sein.

Mit einer solchen Konfiguration wird das Auftreten einer stehenden Welle in der Verdrahtung, die zwischen dem zweiten Filter, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss angeordnet ist, erfolgreich unterdrückt.

Außerdem kann ein piezoelektrisches Substrat, das in jedem der mehreren Filter für elastische Wellen enthalten ist, enthalten: einen piezoelektrischen Film, der Interdigitaltransducer-Elektroden auf einer Fläche aufweist, ein Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, durch das sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die höher ist als eine Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet, und einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Stützsubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film angeordnet ist und durch den sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die niedriger ist als die Schallgeschwindigkeit des elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet.

Ein Schaltkreiselement, wie zum Beispiel ein Induktanzelement oder ein Kapazitätselement, wird hinzugefügt, um eine Impedanzanpassung zwischen den mehreren Filtern für elastische Wellen zu erreichen, wie zum Beispiel in dem Fall, wo das zweite Induktanzelement mit dem gemeinsamen Anschluss des einen Filters für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist. In einem solchen Fall wird erwartet, dass der Gütefaktor jedes Resonators äquivalent abnimmt. Jedoch wird der Gütefaktor jedes Resonators mit der Mehrschichtstruktur des piezoelektrischen Substrats erfolgreich auf einem hohen Wert gehalten. Auf diese Weise wird erfolgreich ein Filter für elastische Wellen gebildet, das einen geringen Verlust in dem Durchlassband aufweist.

Außerdem kann der Multiplexierer, als die mehreren Filter für elastische Wellen, enthalten: ein erstes Filter für elastische Wellen, das ein erstes Durchlassband hat und das ein Sendesignal an das Antennenelement ausgibt, ein zweites Filter für elastische Wellen, das ein zweites Durchlassband neben dem ersten Durchlassband hat und das ein Empfangssignal von dem Antennenelement empfängt, ein drittes Filter für elastische Wellen, das ein drittes Durchlassband hat, das niedriger als das erste Durchlassband und das zweite Durchlassband ist und das ein Sendesignal an das Antennenelement ausgibt, und ein viertes Filter für elastische Wellen, das ein viertes Durchlassband hat, das höher als das erste Durchlassband und das zweite Durchlassband ist und das ein Empfangssignal von dem Antennenelement empfängt, und das eine Filter für elastische Wellen, mit dem das zweite Induktanzelement in Reihe geschaltet ist, kann mindestens eines des zweiten Filters für elastische Wellen und des vierten Filters für elastische Wellen sein.

Außerdem enthält gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Übertragungsvorrichtung, die mehrere Hochfrequenzsignale, die voneinander verschiedene Trägerfrequenzbänder aufweisen, empfängt, eine Filterung der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt, und drahtlos ein resultierendes Signal von einem einzelnen Antennenelement sendet, mehrere Sendefilter für elastische Wellen, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von einem Sendeschaltkreis empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Sendefilters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält, wobei ein Ausgangsanschluss eines Sendefilters für elastische Wellen unter den mehreren Sendefiltern für elastische Wellen mit dem Parallelresonator verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, wobei das zweite Induktanzelement mit dem Ausgangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und ein Ausgangsanschluss eines jeden der anderen Sendefilter für elastische Wellen als das eine Sendefilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und mit dem Reihenresonator unter dem Reihenresonator und dem Parallelresonator verbunden ist.

Außerdem enthält gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Empfangsvorrichtung, die mehrere Hochfrequenzsignale, die voneinander verschiedene Trägerfrequenzbänder aufweisen, über ein Antennenelement empfängt, ein Demultiplexieren der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt, und resultierende Signale an einen Empfangsschaltkreis ausgibt, mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und einen gemeinsamen Anschluss, der mit dem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist, wobei jedes der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Empfangsfilters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält, wobei ein Eingangsanschluss eines Empfangsfilters für elastische Wellen unter den mehreren Empfangsfiltern für elastische Wellen mit dem Parallelresonator verbunden ist und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, wobei ein zweites Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, wobei das zweite Induktanzelement mit dem Eingangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und ein Eingangsanschluss eines jeden der anderen Empfangsfilter für elastische Wellen als das eine Empfangsfilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und mit dem Reihenresonator unter dem Reihenresonator und dem Parallelresonator verbunden ist.

Außerdem enthält gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Impedanzanpassungsverfahren für einen Multiplexierer, der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, einen Schritt des Justierens mehrerer Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, dergestalt, dass, wenn ein Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des einen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in den Durchlassbändern von anderen Filtern für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen in einem kurzgeschlossen Zustand ist, und wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des anderen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in dem Durchlassband des anderen Filters für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist, einen Schritt des Justierens eines Induktanzwertes eines Filterjustierungs-Induktanzelements dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn das eine Filter für elastische Wellen von der Seite des Filterjustierungs-Induktanzelements aus in einem Fall betrachtet wird, wo das Filterjustierungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist, und eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn die anderen Filter für elastische Wellen von dem gemeinsamen Anschluss aus in einem Fall betrachtet werden, wo die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, eine Beziehung komplexer Konjugate haben, und einen Schritt des Justierens eines Induktanzwertes eines Antennenjustierungs-Induktanzelements, das zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad, der das Antennenelement und den gemeinsamen Anschluss miteinander verbindet, verbunden ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, die von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet wird, eines kombinierten Schaltkreises, in dem das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, während das Filterjustierungs-Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, und die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, mit der Kennimpedanz übereinstimmt, wobei in dem Schritt des Justierens der mehreren Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, von denen jedes mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Filters für elastische Wellen verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, enthält, der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet sind, dass der Parallelresonator mit dem Filterjustierungs-Induktanzelement in dem einen Filter für elastische Wellen verbunden ist, und der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet sind, dass der Reihenresonator unter dem Parallelresonator und dem Reihenresonator in jedem der anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist.

Mit solchen Konfigurationen werden eine verlustarme Übertragungsvorrichtung und eine verlustarme Empfangsvorrichtung, bei denen der Einfügeverlust in einem Durchlassband jedes Filters verringert wird, erfolgreich bereitgestellt, selbst wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Mit dem Multiplexierer, der Übertragungsvorrichtung und der Empfangsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters selbst dann erfolgreich reduziert, wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Weitere Merkmale, Elemente, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besser ersichtlich.

Figurenliste

  • 1 ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration eines Multiplexierers gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 2A bis 2C sind eine Draufsicht und Querschnittsansichten, die schematisch einen Resonator eines SAW-Filters gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulichen.
  • 3A ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration eines Band-25-Sendefilters, das in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht.
  • 3B ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration eines Band-25-Empfangsfilters, das in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht.
  • 3C ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration eines Sendefilters, das in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht.
  • 3D ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration eines Band-66-Empfangsfilters, das in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht, die eine Konfiguration von Elektroden eines längsgekoppelten SAW-Filters gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 5A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung piezoelektrischer Substrate, die in Sendefiltern und Empfangsfiltern des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, veranschaulicht.
  • 5B ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Anordnung der piezoelektrischen Substrate, die in dem Sendefilter und dem Empfangsfilter des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, veranschaulicht.
  • 6A ist eine Draufsicht, die eine Anordnung eines ersten Induktanzelements und eines zweiten Induktanzelements, die in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform auf einer der Schichten eines Montagesubstrats enthalten sind, veranschaulicht.
  • 6B ist eine Draufsicht, die die Anordnung des ersten Induktanzelements und des zweiten Induktanzelements, die in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats enthalten sind, veranschaulicht.
  • 6C ist eine Draufsicht, die die Anordnung des ersten Induktanzelements und des zweiten Induktanzelements, die in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats enthalten sind, veranschaulicht.
  • 6D ist eine Draufsicht, die die Anordnung des ersten Induktanzelements und des zweiten Induktanzelements, die in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats enthalten sind, veranschaulicht.
  • 7A ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Sendefilters gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Sendefilters gemäß einem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 7B ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Empfangsfilters gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 7C ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 7D ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Empfangsfilters gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-66-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 8A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-25-Sendefilters gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 8B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-25-Empfangsfilters gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 8C ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-66-Sendefilters gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 8D ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-66-Empfangsfilters gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 9 veranschaulicht ein Smith-Diagramm einer komplexen Impedanz, von einem gemeinsamen Anschluss eines Schaltkreises allein aus betrachtet, in dem alle anderen Filter als das Band-25-Empfangsfilter gemäß der ersten Ausführungsform mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, und ein Smith-Diagramm einer komplexen Impedanz, von einem Induktanzelement eines Schaltkreises allein aus betrachtet, wobei das Band-25-Empfangsfilter gemäß der ersten Ausführungsform und das Induktanzelement miteinander in Reihe geschaltet sind.
  • 10A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem gemeinsamen Anschluss eines Schaltkreises aus betrachtet, veranschaulicht, wobei die vier Filter gemäß der ersten Ausführungsform mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind.
  • 10B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz in dem Fall veranschaulicht, wo die vier Filter gemäß der ersten Ausführungsform mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, und ein Induktanzelement zwischen einem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und eines Antennenelements verbunden ist.
  • 11 ist ein Smith-Diagramm, das einen Bereich einer komplexen Impedanz, von dem Antennenelement aus betrachtet, in dem Fall veranschaulicht, wo das Induktanzelement zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist.
  • 12 ist ein Schaubild, das den Einfügeverlust des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, wenn der reale Teil der Kennimpedanz geändert wird.
  • 13A ist ein Smith-Diagramm, das eine Veränderung einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet, des Multiplexierers veranschaulicht, wenn der reale Teil der Kennimpedanz auf 40 Ω eingestellt ist und der Kapazitätswert des Filters in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform geändert wird.
  • 13B ist ein Smith-Diagramm, das eine Veränderung einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet, des Multiplexierers veranschaulicht, wenn der reale Teil der Kennimpedanz auf 50 Ω eingestellt ist und der Kapazitätswert des Filters in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform geändert wird.
  • 13C ist ein Smith-Diagramm, das eine Veränderung einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet, des Multiplexierers veranschaulicht, wenn der reale Teil der Kennimpedanz auf 60 Ω eingestellt ist und der Kapazitätswert des Filters in dem Multiplexierer gemäß der ersten Ausführungsform geändert wird.
  • 14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung piezoelektrischer Substrate, die in Sendefiltern und Empfangsfiltern eines Multiplexierers gemäß einem Vergleichsbeispiel einer zweiten Ausführungsform enthalten sind, veranschaulicht.
  • 15A ist eine Draufsicht, die Verdrahtungsstrukturen des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform auf einer der Schichten eines Montagesubstrats veranschaulicht.
  • 15B ist eine Draufsicht, die Verdrahtungsstrukturen des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats veranschaulicht.
  • 15C ist eine Draufsicht, die Verdrahtungsstrukturen des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats veranschaulicht.
  • 15D ist eine Draufsicht, die Verdrahtungsstrukturen des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform auf einer anderen Schicht des Montagesubstrats veranschaulicht.
  • 16A ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften eines Band-25-Sendefilters gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 16B ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften eines Band-25-Empfangsfilters gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 16C ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften eines Band-66-Sendefilters gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 16D ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften eines Band-66-Empfangsfilters gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-66-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 17A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-25-Sendefilters gemäß der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 17B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-25-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 18A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-25-Empfangsfilters gemäß der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 18B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 19A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-66-Sendefilters gemäß der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 19B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Sendeausgangsanschluss des Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 20A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-66-Empfangsfilters gemäß der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 20B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von einem Empfangseingangsanschluss des Band-66-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel der zweiten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.
  • 21 ist ein Smith-Diagramm, das eine Veränderung einer komplexen Impedanz, von einem gemeinsamen Anschluss des Multiplexierers aus betrachtet, veranschaulicht, wenn die Länge einer Verdrahtung, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss und jedem der Filter angeordnet ist, geändert wird.
  • 22 ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.
  • 23A ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer ersten Modifizierung der ersten und zweiten Ausführungsformen veranschaulicht.
  • 23B ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer zweiten Modifizierung der ersten und zweiten Ausführungsformen veranschaulicht.
  • 24 ist ein Betriebsflussdiagramm, das ein Impedanzanpassungsverfahren für den Multiplexierer gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen beschreibt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Jede der unten beschriebenen Ausführungsformen ist ein allgemeines oder ein konkretes Beispiel. Zahlenwerte, Formen, Materialien, Komponenten und Anordnungen und Verbindungen der in den Ausführungsformen unten verwendeten Komponenten sind lediglich Beispiele und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Unter den in den folgenden Ausführungsformen beschriebenen Komponenten werden Komponenten, die nicht in den unabhängigen Ansprüchen genannt werden, als optionale Komponenten beschrieben. Die Abmessungen und Abmessungsverhältnisse der Komponenten in den Zeichnungen sind nicht unbedingt präzise.

Erste AusführungsformGrundkonfiguration des Multiplexierers

In einer ersten Ausführungsform wird als ein Beispiel ein Quadplexer beschrieben, der für Band 25 (Sendedurchlassband: 1850-1915 MHz, Empfangsdurchlassband: 1930-1995 MHz) und Band 66 (Sendedurchlassband: 1710-1780 MHz, Empfangsdurchlassband: 2010-2200 MHz) gemäß dem Time Division Long Term Evolution (TD-LTE)-Standard verwendet wird. Das heißt, ein Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Quadplexer, in dem ein Band-25-Duplexer und ein Band-66-Duplexer über einen gemeinsamen Anschluss 50 miteinander verbunden sind.

1 ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, enthält der Multiplexierer 1 Sendefilter 11 und 13, Empfangsfilter 12 und 14, ein Induktanzelement 21 (das als ein zweites Induktanzelement dient), den gemeinsamen Anschluss 50, Sendeeingangsanschlüsse 10 und 30 und Empfangsausgangsanschlüsse 20 und 40. Der Multiplexierer 1 ist mit einem Antennenelement 2 über den gemeinsamen Anschluss 50 verbunden. Ein Induktanzelement 31 (das als ein erstes Induktanzelement dient) ist zwischen Erde, die als ein Referenzanschluss dient, und einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbunden. Es ist zu beachten, dass das Induktanzelement 31 in dem Multiplexierer 1 als ein einzelnes Package enthalten sein kann oder außerhalb des Multiplexierers 1 zum Beispiel auf oder in einem Substrat angeordnet sein kann, auf dem mindestens eines der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14, die in dem Multiplexierer 1 enthalten sind, angeordnet ist.

Das Sendefilter 11 ist ein Unbalanced-Input-Unbalanced-Output-Bandpassfilter (das als ein erstes Filter für elastische Wellen dient), das eine Sendewelle, die durch einen Sendeschaltkreis (wie zum Beispiel einen integrierten Hochfrequenzschaltkreis (RFIC)) generiert wird, über den Sendeeingangsanschluss 10 empfängt, eine Filterung der Sendewelle unter Verwendung eines Sendedurchlassbandes von Band-25 (1850-1915 MHz, das als ein erstes Durchlassband dient) ausführt, und die resultierende Sendewelle an den gemeinsamen Anschluss 50 ausgibt.

Das Empfangsfilter 12 ist ein Unbalanced-Input-Unbalanced-Output-Bandpassfilter (das als ein zweites Filter für elastische Wellen dient), das eine Empfangswelle empfängt, die von dem gemeinsamen Anschluss 50 eingegeben wird, eine Filterung der Empfangswelle unter Verwendung eines Empfangsdurchlassbandes von Band 25 (1930-1995 MHz, das als ein zweites Durchlassband dient) ausführt, und die resultierende Empfangswelle an den Empfangsausgangsanschluss 20 ausgibt. Außerdem ist das Induktanzelement 21 zwischen dem Empfangsfilter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet. Weil das Induktanzelement 21 auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 des Empfangsfilters 12 verbunden ist, werden Impedanzen der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 14, die Durchlassbänder außerhalb des Durchlassbandes des Empfangsfilters 12 haben, induktiv.

Das Sendefilter 13 ist ein Unbalanced-Input-Unbalanced-Output-Bandpassfilter (das als ein drittes Filter für elastische Wellen dient), das eine Sendewelle, die durch einen Sendeschaltkreis (wie zum Beispiel einen RFIC) generiert wird, über den Sendeeingangsanschluss 30 empfängt, eine Filterung der Sendewelle unter Verwendung eines Sendedurchlassbandes von Band 66 (1710-1780 MHz, das als ein drittes Durchlassband dient) ausführt, und die resultierende Sendewelle an den gemeinsamen Anschluss 50 ausgibt.

Das Empfangsfilter 14 ist ein Unbalanced-Input-Unbalanced-Output-Bandpassfilter (das als ein viertes Filter für elastische Wellen dient), das eine Empfangswelle empfängt, die von dem gemeinsamen Anschluss 50 eingegeben wird, eine Filterung der Empfangswelle unter Verwendung eines Empfangsdurchlassbandes von Band 66 (2010-2200 MHz, das als ein viertes Durchlassband dient) ausführt, und die resultierende Empfangswelle an den Empfangsausgangsanschluss 40 ausgibt.

Die Sendefilter 11 und 13 und das Empfangsfilter 14 sind direkt mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden.

Es ist zu beachten, dass die Position, an der das Induktanzelement 21 verbunden ist, nicht auf die Position zwischen dem Empfangsfilter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 beschränkt ist. Das Induktanzelement 21 kann zwischen dem Empfangsfilter 14 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet sein.

Struktur des Oberflächenschallwellen (SAW)-Resonators

Nun wird eine Struktur von SAW-Resonatoren beschrieben, die in den Sendefiltern 11 und 13 und den Empfangsfiltern 12 und 14 enthalten sind.

2A bis 2C sind Schaubilder, die schematisch einen Resonator, der in einem SAW-Filter gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulichen. Genauer gesagt, ist 2A eine Draufsicht, und 2B und 2C sind Querschnittsansichten entlang der in 2A veranschaulichten Strich-Punkt-Linie. Die 2A bis 2C sind eine schematische Draufsicht und schematische Querschnittsansichten, die eine Struktur eines Reihenresonators, der in dem Sendefilter 11 enthalten ist, unter mehreren Resonatoren, die in den Sendefiltern 11 und 13 und den Empfangsfiltern 12 und 14 enthalten sind, veranschaulichen. Es ist zu beachten, dass der in den 2A bis 2C veranschaulichte Reihenresonator lediglich zum Beschreiben der typischen Struktur der mehreren Resonatoren dient und dass Anzahl und Länge der Elektrodenfinger jeder Elektrode nicht auf die veranschaulichte Anzahl und Länge beschränkt sind.

Ein Resonator 100, der in jedem der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 enthalten ist, enthält ein piezoelektrisches Substrat 5 und Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden 101a und 101b, die eine kammartige Form aufweisen.

Ein Paar IDT-Elektroden 101a und 101b, die einander gegenüberliegen, wie in 2A veranschaulicht, sind auf dem piezoelektrischen Substrat 5 angeordnet. Die IDT-Elektrode 101a enthält mehrere Elektrodenfinger 110a, die parallel zueinander verlaufen, und eine Sammelschienenelektrode 111a, die die mehreren Elektrodenfinger 110a miteinander verbindet. Die IDT-Elektrode 101b enthält mehrere Elektrodenfinger 110b, die parallel zueinander verlaufen, und eine Sammelschienenelektrode 111b, die die mehreren Elektrodenfinger 110b miteinander verbindet. Die mehreren Elektrodenfinger 110a und 110b sind in einer Richtung senkrecht zu einer X-Achsen-Richtung gebildet.

IDT-Elektroden 54, die durch die mehreren Elektrodenfinger 110a und 110b und die Sammelschienenelektroden 111a und 111b gebildet werden, haben eine Struktur, in der eine Direktkontaktschicht 541 und eine Hauptelektrodenschicht 542 gestapelt sind, wie in 2B veranschaulicht.

Die Direktkontaktschicht 541 ist eine Schicht zum Verstärken des Kontakts zwischen dem piezoelektrischen Substrat 5 und der Hauptelektrodenschicht 542. Zum Beispiel wird Ti als ein Material der Direktkontaktschicht 541 verwendet. Die Direktkontaktschicht 541 zum Beispiel eine Filmdicke von etwa 12 nm hat.

Zum Beispiel wird Al, das 1 % Cu enthält, als ein Material der Hauptelektrodenschicht 542 verwendet. Die Hauptelektrodenschicht 542 hat zum Beispiel eine Filmdicke von etwa 162 nm.

Eine Schutzschicht 55 bedeckt die IDT-Elektroden 101a und 101b. Die Schutzschicht 55 ist eine Schicht, die dafür vorgesehen ist, die Hauptelektrodenschicht 542 vor der äußeren Umgebung zu schützen, die Frequenz-Temperatur-Eigenschaften zu justieren, und die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu erhöhen. Die Schutzschicht 55 ist ein Film, der zum Beispiel überwiegend aus Siliziumdioxid besteht. Die Schutzschicht 55 ist auf einem piezoelektrischen Film 53 und den IDT-Elektroden 54 entlang der unebenen Fläche angeordnet, die durch den piezoelektrischen Film 53 und die IDT-Elektroden 54 gebildet wird, und hat zum Beispiel eine Dicke von etwa 25 nm.

Die Materialien der Direktkontaktschicht 541, der Hauptelektrodenschicht 542 und der Schutzschicht 55 sind nicht auf die oben beschriebenen Materialien beschränkt. Außerdem brauchen die IDT-Elektroden 54 nicht unbedingt die geschichtete Struktur zu haben. Die IDT-Elektroden 54 können zum Beispiel aus einem Metall oder einer Legierung von Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag oder Pd oder aus mehreren Mehrschichtkörpern bestehen, die aus dem Metall oder der Legierung gebildet werden. Außerdem kann die Schutzschicht 55 weggelassen werden.

Als Nächstes wird eine geschichtete Struktur des piezoelektrischen Substrats 5 beschrieben. Wie in 2C veranschaulicht, enthält das piezoelektrische Substrat 5 ein Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit, einen Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit und den piezoelektrischen Film 53. Das piezoelektrische Substrat 5 hat eine Struktur, bei der das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit, der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit und der piezoelektrische Film 53 in dieser Reihenfolge gestapelt sind.

Der piezoelektrische Film 53 besteht aus piezoelektrischem Einkristall oder piezoelektrischer Keramik aus LiTaO3 mit 50°-Y-X-Schnitt (d. h. Lithiumtantalat-Einkristall oder -Keramik, der bzw. die in einer Ebene geschnitten ist, die als die Normale eine Achse hat, die von der Y-Achse um 50° gedreht ist, wobei die X-Achse die Mittelachse ist, und durch die sich eine Oberflächenschallwelle in der X-Achsen-Richtung ausbreitet). Der piezoelektrische Film 53 hat zum Beispiel eine Dicke von etwa 600 nm. Es ist zu beachten, dass der piezoelektrische Film 53, der aus piezoelektrischem Einkristall oder piezoelektrischer Keramik aus LiTaO3 mit 42°-bis-45°-Y-X-Schnitt besteht, in dem Sendefilter 13 und dem Empfangsfilter 14 verwendet wird.

Das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit ist ein Substrat, das den Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit, den piezoelektrischen Film 53 und die IDT-Elektroden 54 stützt. Das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit ist ein Substrat, durch das sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die höher ist als die einer elastischen Welle, wie zum Beispiel einer Oberflächenschallwelle oder einer Grenzwelle, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreitet. Das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit hat die Funktion, eine Oberflächenschallwelle innerhalb eines Abschnitts einzuschließen, wo der piezoelektrische Film 53 und der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit gestapelt sind, so dass die Oberflächenschallwelle nicht in einen Abschnitt unter dem Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit entweicht. Das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit ist zum Beispiel ein Siliziumsubstrat und hat zum Beispiel eine Dicke von etwa 200 µm.

Der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit ist ein Film, durch den sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die niedriger ist als die der elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreitet. Der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit ist zwischen dem piezoelektrischen Film 53 und dem Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit angeordnet. Dank dieser Struktur sowie der Eigenschaft einer elastischen Welle, dass Energie einer elastischen Welle sich in einem Medium mit niedriger Schallgeschwindigkeit konzentriert, wird verhindert, dass Energie einer Oberflächenschallwelle nach außerhalb der IDT-Elektroden 54 entweicht. Der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit ist ein Film, der zum Beispiel überwiegend aus Siliziumdioxid besteht und zum Beispiel eine Dicke von etwa 670 nm hat.

Die oben beschriebene geschichtete Struktur des piezoelektrischen Substrats 5 kann den Gütefaktor bei einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz im Vergleich zu einer Struktur des Standes der Technik, bei der ein piezoelektrisches Substrat, das durch eine einzelne Schicht gebildet wird, verwendet wird, in hohem Maße erhöhen. Das heißt, da SAW Resonatoren, die einen hohen Gütefaktor besitzen, erfolgreich hergestellt werden, kann ein Filter, das einen kleinen Einfügeverlust aufweist, unter Verwendung solcher SAW-Resonatoren hergestellt werden.

Ein Schaltkreiselement, wie zum Beispiel ein Induktanzelement oder ein Kapazitätselement, wird hinzugefügt, um eine Impedanzanpassung zwischen mehreren SAW-Filtern zu erreichen, wie zum Beispiel in dem Fall, wo das Induktanzelement 21 zur Impedanzanpassung auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 des Empfangsfilters 12 in Reihe geschaltet ist. Infolge dessen wird erwartet, dass der Gütefaktor des Resonators 100 äquivalent abnimmt. Jedoch kann selbst in einem solchen Fall die oben beschriebene geschichtete Struktur des piezoelektrischen Substrats 5 den Gütefaktor des Resonators 100 auf einem hohen Wert halten. Somit wird ein SAW-Filter, das einen geringen Verlust in dem Durchlassband implementiert, erfolgreich hergestellt.

Es ist zu beachten, dass das Stützsubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit eine Struktur haben kann, bei der ein Stützsubstrat und ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit, durch den sich eine Volumenwelle mit einer Schallgeschwindigkeit ausbreitet, die höher ist als die einer elastischen Welle, wie zum Beispiel einer Oberflächenschallwelle oder einer Grenzwelle, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreitet, gestapelt sind. In diesem Fall kann als das Stützsubstrat ein Substrat verwendet werden, das aus einem piezoelektrischen Körper besteht, wie zum Beispiel Saphir, Lithiumtantalat, Lithiumniobat oder Quarz, aus Keramik, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Zirkonoxid, Cordierit, Mullit, Steatit oder Forsterit, einem Dielektrikum, wie zum Beispiel Glas, einem Halbleiter, wie zum Beispiel Silizium oder Galliumnitrid, oder einem Harz. Außerdem können als der Film mit hoher Schallgeschwindigkeit verschiedene Materialien mit hoher Schallgeschwindigkeit verwendet werden, wie zum Beispiel Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, ein DLC-Film oder Diamant, ein Medium, das überwiegend aus einem der oben genannten Materialien besteht, oder ein Medium, das überwiegend aus einem Gemisch einiger der oben genannten Materialien besteht.

In den 2A und 2B bezeichnet „λ“den Mittenabstand eines jeden der mehreren Elektrodenfinger 110a und 110b, die jeweils die IDT-Elektroden 101a und 101 b bilden, „L“ bezeichnet eine Überlappungsbreite der IDT-Elektroden 101a und 101b, „W“ bezeichnet eine Breite eines jeden der Elektrodenfinger 110a und 110b, „S“ bezeichnet eine Breite zwischen jedem der Elektrodenfinger 110a und seinem benachbarten Elektrodenfinger 110b, und „h“ bezeichnet eine Höhe der IDT-Elektroden 101a und 101b.

Konfigurationen von Filtern und InduktanzelementenSchaltkreiskonfigurationen von Sendefiltern

Schaltkreiskonfigurationen der Filter werden unten mit Bezug auf die 3A bis 6D beschrieben.

3A ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration des Band-25-Sendefilters 11, das in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht. Wie in 3A veranschaulicht, enthält das Sendefilter 11 Reihenresonatoren 101 bis 105, Parallelresonatoren 151 bis 154 und Induktanzelemente 141, 161 und 162 zum Anpassen.

Die Reihenresonatoren 101 bis 105 sind zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und einem Sendeausgangsanschluss 61 miteinander in Reihe geschaltet. Außerdem sind die Parallelresonatoren 151 und 154 zwischen dem Referenzanschluss (Erde) und jeweiligen Knoten zwischen den Reihenresonatoren 101 bis 105 so verbunden, dass sie parallel zueinander sind. Mit den oben beschriebenen Verbindungen der Reihenresonatoren 101 bis 105 und der Parallelresonatoren 151 bis 154 ist das Sendefilter 11 ein Kettenbandpassfilter.

Das Induktanzelement 141 ist zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Reihenresonator 101 in Reihe geschaltet. Das Induktanzelement 141 dient als ein drittes Induktanzelement. Das Sendefilter 11, das von dem Empfangsfilter 12, mit dem das Induktanzelement 21 (später beschrieben) verbunden ist, isoliert sein muss, enthält das Induktanzelement 141, das mit dem Sendeeingangsanschluss 10 in Reihe geschaltet ist, der auf der Seite gegenüber der Seite angeordnet ist, wo der gemeinsamen Anschluss 50, der mit dem Antennenelement 2 verbunden ist, angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass das Induktanzelement 141 mit dem Sendeeingangsanschluss 10 parallel geschaltet sein kann, das heißt, zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad des Sendeeingangsanschlusses 10 und des Reihenresonators 101. Mit dem Induktanzelement 141 wird die Isolation des Sendefilters 11 mittels einer Kopplung zwischen dem Induktanzelement 141 und den anderen Induktanzelementen 161 und 162 erfolgreich erhöht.

Das Induktanzelement 161 ist zwischen dem Referenzanschluss und einem Knoten unter den Parallelresonatoren 152, 153 und 154 verbunden. Das Induktanzelement 162 ist zwischen dem Referenzanschluss und dem Parallelresonator 151 verbunden.

Der Sendeausgangsanschluss 61 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden (siehe 1). Außerdem ist der Sendeausgangsanschluss 61 mit dem Reihenresonator 105 verbunden und ist nicht direkt zu einem der Parallelresonatoren 151 bis 154 verbunden.

3C ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration des Band-66-Sendefilters 13, das in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht. Wie in 3C veranschaulicht, enthält das Sendefilter 13 Reihenresonatoren 301 bis 304, Parallelresonatoren 351 bis 354 und Induktanzelemente 361 bis 363 zum Anpassen.

Die Reihenresonatoren 301 bis 304 sind zwischen dem Sendeeingangsanschluss 30 und einen Sendeausgangsanschluss 63 miteinander in Reihe geschaltet. Die Parallelresonatoren 351 bis 354 sind zwischen dem Referenzanschluss (Erde) und jeweiligen Knoten zwischen dem Sendeeingangsanschluss 30 und den Reihenresonatoren 301 bis 304 verbunden. Mit den oben beschriebenen Verbindungen der Reihenresonatoren 301 bis 304 und der Parallelresonatoren 351 bis 354 ist das Empfangsfilter 13 ein Kettenbandpassfilter. Außerdem ist das Induktanzelement 361 zwischen dem Referenzanschluss und einem Knoten zwischen den Parallelresonatoren 351 und 352 verbunden. Das Induktanzelement 362 ist zwischen dem Referenzanschluss und dem Parallelresonator 353 verbunden. Das Induktanzelement 363 ist zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Reihenresonator 301 verbunden. Das Induktanzelement 363 dient als eine dritte Induktanz genau wie das Induktanzelement 141 des oben beschriebenen Sendefilters 11. Das Induktanzelement 363 kann mit dem Sendeeingangsanschluss 30 parallel geschaltet sein, das heißt, zwischen dem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad des Sendeeingangsanschlusses 30 und des Reihenresonators 301.

Der Sendeausgangsanschluss 63 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden (siehe 1). Außerdem ist der Sendeausgangsanschluss 63 mit dem Reihenresonator 304 verbunden und ist nicht direkt mit einem der Parallelresonatoren 351 bis 354 verbunden.

Schaltkreiskonfigurationen von Empfangsfiltern

3B ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration des Band-25-Empfangsfilters 12, das in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht. Wie in 3B veranschaulicht, enthält das Empfangsfilter 12 zum Beispiel eine längsgekoppelte SAW-Filtereinheit. Genauer gesagt, enthält das Empfangsfilter 12 eine längsgekoppelte Filtereinheit 203, einen Reihenresonator 201 und Parallelresonatoren 251 bis 253.

4 ist eine schematische Draufsicht, die eine Konfiguration von Elektroden der längsgekoppelten Filtereinheit 203 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht, enthält die längsgekoppelte Filtereinheit 203 IDTs 211 bis 215, Reflektoren 220 und 221, einen Eingangsport 230 und einen Ausgangsport 240.

Jede der IDTs 211 bis 215 wird durch ein Paar IDT-Elektroden, die einander gegenüberliegen, gebildet. Die IDTs 212 und 214 nehmen die IDT 213 in der X-Achsen-Richtung zwischen sich auf. Die IDTs 211 und 215 nehmen die IDTs 212 bis 214 in der X-Achsen-Richtung zwischen sich auf. Die Reflektoren 220 und 221 nehmen die IDTs 211 bis 215 in der X-Achsen-Richtung zwischen sich auf. Die IDTs 211, 213 und 215 sind zwischen dem Eingangsport 230 und dem Referenzanschluss (Erde) so verbunden, dass sie parallel zueinander sind. Die IDTs 212 und 214 sind zwischen dem Ausgangsport 240 und dem Referenzanschluss so verbunden, dass sie parallel zueinander sind.

Außerdem, wie in 3B veranschaulicht, bilden der Reihenresonator 201 und die Parallelresonatoren 251 und 252 ein Kettenfilter.

Ein Empfangseingangsanschluss 62 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden (siehe 1), wobei das Induktanzelement 21 (siehe 1) dazwischen angeordnet ist. Außerdem ist der Empfangseingangsanschluss 62 mit dem Parallelresonator 251 verbunden, wie in 3B veranschaulicht.

3D ist ein Schaubild, das eine Schaltkreiskonfiguration des Band-66-Empfangsfilters 14, das in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, veranschaulicht. Wie in 3D veranschaulicht, enthält das Empfangsfilter 14 Reihenresonatoren 401 bis 405, Parallelresonatoren 451 bis 454 und ein Induktanzelement 461 zum Anpassen.

Die Reihenresonatoren 401 bis 405 sind zwischen dem Empfangsausgangsanschluss 40 und einem Empfangseingangsanschluss 64 miteinander in Reihe geschaltet. Die Parallelresonatoren 451 bis 454 sind zwischen dem Referenzanschluss (Erde) und jeweiligen Knoten zwischen den Reihenresonatoren 401 bis 405 so verbunden, dass sie parallel zueinander sind. Mit den oben beschriebenen Verbindungen der Reihenresonatoren 401 bis 405 und der Parallelresonatoren 451 bis 454 ist das Empfangsfilter 14 ein Kettenbandpassfilter. Außerdem ist das Induktanzelement 461 zwischen dem Referenzanschluss und einem Knoten unter den Parallelresonatoren 451 bis 453 verbunden.

Der Empfangseingangsanschluss 64 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden (siehe 1). Außerdem ist der Empfangseingangsanschluss 64 mit dem Reihenresonator 405 verbunden und ist nicht direkt mit dem Parallelresonator 454 verbunden, wie in 3D veranschaulicht.

Die Anordnungen der Resonatoren und der Schaltkreiselemente der SAW-Filter, die in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, sind nicht auf die Anordnungen beschränkt, die für die Sendefilter 11 und 13 und die Empfangsfilter 12 und 14 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Die Anordnungen der Resonatoren und der Schaltkreiselemente der SAW-Filter ändern sich in Abhängigkeit von den Anforderungen bezüglich der Bandpasseigenschaften in jeweiligen Frequenzbändern (Bändern). Der oben verwendete Begriff „Anordnungen“ bezieht sich auf die Anzahl der anzuordnenden Reihenresonatoren und Parallelresonatoren und eine auszuwählende Filterkonfiguration, wie zum Beispiel ein Kettentyp oder ein längsgekoppelter Typ.

Unter den Anordnungen der Resonatoren und der Schaltkreiselemente der SAW-Filter, die in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind, sind die wichtigsten Eigenschaften von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung folgende: (1) ein jedes der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 enthält mindestens einen von einem Reihenresonator und einem Parallelresonator, (2) der Empfangseingangsanschluss 62 des Empfangsfilters 12, das als ein Filter für elastische Wellen dient, ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden, wobei das Induktanzelement 21 dazwischen angeordnet ist, und ist mit dem Parallelresonator 251 verbunden, und (3) die Sendeausgangsanschlüsse 61 und 63 der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangseingangsanschlusses 64 des Empfangsfilters 14, wobei die Sendefilter 11 und 13 und das Empfangsfilter 14 als andere Filter für elastische Wellen als das Empfangsfilter 12 dienen, sind mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden und sind jeweils mit den Reihenresonatoren 105, 304 und 405 unter den Reihenresonatoren und den Parallelresonatoren verbunden.

Das heißt, der Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthält: mehrere SAW-Filter, die Durchlassbänder haben, die voneinander verschieden sind, den gemeinsamen Anschluss 50, der mit dem Antennenelement 2 durch einen Verbindungspfad verbunden ist, das Induktanzelement 31, das zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad verbunden ist, und das Induktanzelement 21, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Empfangseingangsanschluss 62 des Empfangsfilters 12, das als ein Filter für elastische Wellen dient, in Reihe geschaltet ist.

Jedes des mehreren SAW-Filter enthält mindestens einen von einem Reihenresonator, der IDT-Elektroden enthält, die auf dem piezoelektrischen Substrat 5 angeordnet sind und zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss verbunden sind, und einem Parallelresonator, der IDT-Elektroden enthält, die auf dem piezoelektrischen Substrat 5 angeordnet sind und zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist. Außerdem ist der Empfangseingangsanschluss 62 des Empfangsfilters 12 unter den mehreren SAW-Filter mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden, wobei das Induktanzelement 21 dazwischen angeordnet ist, und ist mit dem Parallelresonator 251 verbunden. Andererseits sind die Sendeausgangsanschlüsse 61 und 63 der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangseingangsanschlusses 64 des Empfangsfilters 14 mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden und sind jeweils mit den Reihenresonatoren 105, 304 und 405 verbunden und sind nicht mit dem Parallelresonator verbunden.

Außerdem ist das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbunden und ist nicht zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet. Da es keine Widerstandkomponente gibt, die mit jedem Filter in Reihe geschaltet ist, ist der Einfluss des Gütefaktors des Induktanzelements 31 auf die Impedanzanpassung klein. Somit reduziert der Multiplexierer 1, der die oben beschriebenen wichtigen Eigenschaften aufweist, erfolgreich den Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters, das in dem Multiplexierer 1 enthalten ist, selbst wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Anordnungen von Filtern und Induktanzelementen

5A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. 5B ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Anordnung der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. 5B ist eine Querschnittsansicht entlang der in 5A veranschaulichten Linie VB-VB.

Wie in den 5A und 5B veranschaulicht, sind die piezoelektrischen Substrate 11a und 13a, die in den Sendefiltern 11 bzw. 13 enthalten sind, und die piezoelektrischen Substrate 12a und 14a, die in den Empfangsfiltern 12 bzw. 14 enthalten sind, auf einem Montagesubstrat 6 in dem Multiplexierer 1 montiert.

Genauer gesagt, sind die piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a auf dem Montagesubstrat 6 mittels Löten 7 montiert, wie in 5B veranschaulicht.

Außerdem ist der gemeinsame Anschluss 50 auf einer Fläche des Montagesubstrats 6 gegenüber der Fläche angeordnet, auf der die piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a montiert sind, um nahe einem Ende des Montagesubstrats 6 zu sein, wie in 5A veranschaulicht. Die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a sind nebeneinander angeordnet, wobei der gemeinsame Anschluss 50 dazwischen angeordnet ist, um nahe bei dem einen Ende zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt. Außerdem sind die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a nebeneinander angeordnet, um nahe einem anderen Ende gegenüber dem einen Ende zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt. Das heißt, die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a sind so angeordnet, dass sie näher an dem gemeinsamen Anschluss 50 sind als die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a. Es ist zu beachten, dass die Anordnung der piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a nicht auf die beschränkt ist, die in 5A veranschaulicht ist, und die piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a können auch in einer anderen Weise angeordnet sein.

Außerdem ist ein Versiegelungsharz 8 auf dem Montagesubstrat 6 angeordnet, um die piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a zu bedecken. Das Versiegelungsharz 8 ist ein wärmehärtbares oder UV-härtbares Harz.

6A bis 6D sind Draufsichten, die eine Anordnung der Induktanzelemente 21 und 31, die in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform auf einer Schicht und anderen Schichten des Montagesubstrats 6 enthalten sind, veranschaulichen.

Das Montagesubstrat 6 hat eine Mehrschichtstruktur, bei der mehrere gedruckte Leiterplattenschichten gestapelt sind. Verdrahtungsstrukturen und Durchkontaktierungen sind auf den mehreren gedruckten Leiterplattenschichten gebildet. Zum Beispiel enthält das Montagesubstrat 6 eine erste Schicht 6a, eine zweite Schicht 6b, eine dritte Schicht 6c und eine vierte Schicht 6d, wie in den 6A bis 6D veranschaulicht. Eine Verdrahtungsstruktur 7a und Durchkontaktierungen 8a sind auf der ersten Schicht 6a angeordnet. Eine Verdrahtungsstruktur 7b und Durchkontaktierungen 8b sind auf der zweiten Schicht 6b angeordnet. Eine Verdrahtungsstruktur 7c und Durchkontaktierungen 8c sind auf der dritten Schicht 6c angeordnet. Eine Verdrahtungsstruktur 7d und Durchkontaktierungen 8d sind auf der vierten Schicht 6d angeordnet.

Außerdem enthält das Montagesubstrat 6 darin die Induktanzelemente 21 und 31. Das Montagesubstrat 6 enthält außerdem darin die Induktanzelemente, die in den Sendefiltern 11 und 13 und dem Empfangsfilter 14 enthalten sind. Abschnitte der Induktanzelemente 21 und 31 sind auf der zweiten Schicht 6b, der dritten Schicht 6c und der vierten Schicht 6d als Verdrahtungsstrukturen angeordnet, wie in den 6B bis 6D veranschaulicht. Die Induktanzelemente 21 und 31 werden gebildet, indem die zweite Schicht 6b, die dritte Schicht 6c und die vierte Schicht 6d gestapelt werden und indem die Verdrahtungsstrukturen der Induktanzelemente 21 und 31 auf der zweiten Schicht 6b und der dritten Schicht 6c und auf der dritten Schicht 6c und der vierten Schicht 6d miteinander verbunden werden.

Die Induktanzelemente 21 und 31 werden so gebildet, dass Verdrahtungen der Induktanzelemente 21 und 31 in derselben Richtung gewickelt werden, wie in den 6B bis 6D veranschaulicht. Die Wickelrichtungen der Verdrahtungen der Induktanzelemente 21 und 31 sind (im Uhrzeigersinn verlaufende oder entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende) Richtungen, in denen die Verdrahtungsstrukturen der Induktanzelemente 21 und 31 gewickelt werden, wenn die Verdrahtungsstrukturen von der ersten Schicht 6a zu der vierten Schicht 6d in einer Draufsicht des Montagesubstrats 6, von der ersten Schicht 6a aus betrachtet, verfolgt werden. Mit einer solchen Konfiguration haben die Induktanzelemente 21 und 31 eine gegenseitige Induktanz. Somit werden Bereiche, die durch die Induktanzelemente 21 und 31 in einer Draufsicht belegt werden, auf dem Montagesubstrat 6 erfolgreich reduziert.

Funktionsprinzip des SAW-Filters

Es wird nun ein Funktionsprinzip eines Ketten-SAW-Filters gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.

Zum Beispiel hat jeder der in 3A veranschaulichten Parallelresonatoren 151 bis 154 eine Resonanzfrequenz frp und eine Antiresonanzfrequenz fap (> frp) in seinen Resonanzeigenschaften. Außerdem hat jeder der Reihenresonatoren 101 bis 105 eine Resonanzfrequenz frs und eine Antiresonanzfrequenz fas (> frs > frp) in seinen Resonanzeigenschaften. Obgleich die Resonanzfrequenzen frs der Reihenresonatoren 101 bis 105 dafür ausgelegt sind, einander gleich zu sein, sind die Resonanzfrequenzen frs nicht unbedingt einander gleich. Das Gleiche gilt für die Antiresonanzfrequenzen fas der Reihenresonatoren 101 bis 105, die Resonanzfrequenzen frp der Parallelresonatoren 151 bis 154 und die Antiresonanzfrequenzen fap der Parallelresonatoren 151 bis 154. Das heißt, die Resonanzfrequenzen oder die Antiresonanzfrequenzen sind nicht unbedingt einander gleich.

Um ein Bandpassfilter unter Verwendung von Resonatoren einer Kettenanordnung zu bilden, wird die Antiresonanzfrequenz fap der Parallelresonatoren 151 bis 154 nahe der Resonanzfrequenz frs der Reihenresonatoren 101 bis 105 eingestellt. Folglich wird ein Band um die Resonanzfrequenz frp herum, bei dem sich die Impedanz der Parallelresonatoren 151 bis 1540 nähert, zu einem auf der niedrigerfrequenten Seite liegenden Stoppband. Wenn die Frequenz aufgrund dessen zunimmt, so nimmt die Impedanz der Parallelresonatoren 151 bis 154 um die Antiresonanzfrequenz fap herum zu, und die Impedanz der Reihenresonatoren 101 bis 105 nähert sich um die Resonanzfrequenz frs herum 0. Folglich wird ein Band im Wesentlichen zwischen der Antiresonanzfrequenz fap und der Resonanzfrequenz frs zu einem Signaldurchlassband in einem Signalpfad von dem Sendeeingangsanschluss 10 zu dem Sendeausgangsanschluss 61. Wenn ferner die Frequenz so zunimmt, dass sie sich der Antiresonanzfrequenz fas nähert, so nimmt die Impedanz der Reihenresonatoren 101 bis 105 zu. Folglich wird ein Band um die Antiresonanzfrequenz fas herum zu einem auf einer höherfrequenten Seite liegenden Stoppband. Das heißt, die Steilheit der Dämpfungseigenschaften in dem hochfrequenzseitigen Stoppband wird in hohem Maße davon beeinflusst, auf welchen Punkt außerhalb des Signaldurchlassbandes die Antiresonanzfrequenz fas der Reihenresonatoren 101 bis 105 eingestellt wird.

Wenn ein Hochfrequenzsignal von dem Sendeeingangsanschluss 10 in das Sendefilter 11 eingespeist wird, so kommt es zu einer möglichen Differenz zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Referenzanschluss. Dies bewirkt, dass sich das piezoelektrische Substrat 5 verzieht, und erzeugt eine Oberflächenschallwelle, die sich in der X-Achsen-Richtung ausbreitet. Nur ein Hochfrequenzsignal, das eine gewünschte Frequenzkomponente enthält, passiert das Sendefilter 11, wenn der Mittenabstand λ der IDT-Elektroden 101a und 101b im Wesentlichen gleich der Wellenlänge des Durchlassbandes eingestellt wird.

Hochfrequenz-Sendeeigenschaften und Impedanzeigenschaften des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform werden unten durch Vergleichen des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit einem Multiplexierer gemäß einem Vergleichsbeispiel beschrieben.

Hochfrequenz-Sendeeigenschaften des Multiplexierers

Die Hochfrequenz-Sendeeigenschaften des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform werden unten im Vergleich mit Hochfrequenz-Sendeeigenschaften eines Multiplexierers gemäß einem Vergleichsbeispiel beschrieben.

Der Multiplexierer gemäß dem Vergleichsbeispiel hat folgende Konfiguration. Im Gegensatz zu dem Multiplexierer 1 gemäß der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform ist das Induktanzelement 31 nicht zwischen Erde, die als die Referenzanschluss dient, und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbunden, statt dessen ist ein Induktanzelement zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet.

7A ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Sendefilters 11 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 7B ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Empfangsfilters 12 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 7C ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters 13 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 7D ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Empfangsfilters 14 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften eines Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.

7A bis 7D zeigen an, dass der Einfügeverlust in den Durchlassbändern des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform besser ist als der Einfügeverlust in den Durchlassbändern des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel für das Senden und Empfangen in Band 25 und Senden und Empfangen in Band 66. Ferner zeigen die 7A und 7D an, dass der Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Anforderungen in die Durchlassbänder (der Sendeeinfügeverlust ist nicht größer als 2,0 dB, und der Empfangseinfügeverlust ist nicht größer als 3,0 dB) in allen Sende- und Empfangsfrequenzbändern von Band 25 und Band 66 erfüllt.

Andererseits erfüllt der Multiplexierer gemäß dem Vergleichsbeispiel nicht die Anforderungen in den Durchlassbändern für das Senden und Empfangen in Band 25.

Wie oben beschrieben, reduziert der Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform erfolgreich den Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters, das in dem Multiplexierer 1 enthalten ist, selbst wenn die Anzahl von Bändern und die Anzahl von Modi, die zu unterstützen sind, größer werden.

Die Impedanzanpassung in dem Multiplexierer 1 wird unten beschrieben, einschließlich der Gründe, warum der Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform in der Lage ist, einen niedrigen Einfügeverlust in den Durchlassbändern zu implementieren.

Impedanzanpassung im Multiplexierer

8A und 8B sind ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von dem Sendeausgangsanschluss 61 des Band-25-Sendefilters 11 gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht, bzw. ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von dem Empfangseingangsanschluss 62 des Band-25-Empfangsfilters 12 gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht. Außerdem sind die 8C und 8D ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von dem Sendeausgangsanschluss 63 des Band-66-Sendefilters 13 gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht, bzw. ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von dem Empfangseingangsanschluss 64 des Band-66-Empfangsfilters 14 gemäß der ersten Ausführungsform allein aus betrachtet, veranschaulicht.

In dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist eine komplexe Impedanz in der Frequenzregion außerhalb des Durchlassbandes so ausgelegt, dass sie sich auf der offenen Seite in den Impedanzeigenschaften der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 14 allein befindet. Genauer gesagt, sind eine komplexe Impedanz eines Außer-Durchlassband-Bereichs Bout11 des Sendefilters 11, mit dem das Induktanzelement 21 nicht verbunden ist, eine komplexe Impedanz einer Außer-Durchlassband-Region Bout13 des Sendefilters 13, mit dem das Induktanzelement 21 nicht verbunden ist, und eine komplexe Impedanz einer Außer-Durchlassband-Region Bout14 des Empfangsfilters 14, mit dem das Induktanzelement 21 nicht verbunden ist, auf im Wesentlichen der offenen Seite in den 8A, 8C bzw. 8D angeordnet. Um diese komplexen Impedanzanordnungen zu implementieren, sind Reihenresonatoren anstelle von Parallelresonatoren mit dem gemeinsamen Anschluss 50 in den drei Filtern verbunden.

Andererseits ist ein Parallelresonator mit dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Empfangsfilter 12 verbunden, mit dem das Induktanzelement 21 verbunden ist. Darum ist eine komplexe Impedanz einer Außer-Durchlassband-Region Bout12 des Empfangsfilters 12 auf im Wesentlichen der kurzen Seite angeordnet, wie in 8B veranschaulicht. Der Zweck des Anordnens der komplexen Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 auf der kurzen Seite wird später beschrieben.

9 veranschaulicht ein Smith-Diagramm (links) einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 eines Schaltkreises allein aus betrachtet, in dem alle anderen Filter als das Band-25-Empfangsfilter 12 gemäß der ersten Ausführungsform mit dem gemeinsamen Anschluss 50 so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, und ein Smith-Diagramm (rechts) einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 eines Schaltkreises allein aus betrachtet, wobei das Band-25-Empfangsfilter gemäß der ersten Ausführungsform und das Induktanzelement 21 miteinander in Reihe geschaltet sind.

Wie in 9 veranschaulicht, haben die komplexe Impedanz in einem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, indem man das Empfangsfilter 12 allein durch das Induktanzelement 21 in einem Zustand betrachtet, wo das Induktanzelement 21 und der Empfangseingangsanschluss des Empfangsfilters 12 miteinander in Reihe geschaltet sind, und die komplexe Impedanz in dem zuvor festgelegten Durchlassband, die erhalten wird, indem man die Sendefilter 11 und 13 und das Empfangsfilter 14 von Anschlüssen unter den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 14, die näher bei dem Antennenelement 2 liegen und die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden sind, aus in einem Zustand betrachtet, wo die Anschlüsse mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden sind, allgemein eine Beziehung nahe komplexen Konjugaten. Das heißt, es wird eine Impedanzanpassung erreicht, wenn die zwei komplexen Impedanzen kombiniert werden, und folglich befindet sich eine komplexe Impedanz des kombinierten Schaltkreises nahe der Kennimpedanz.

Es ist zu beachten, dass komplexe Impedanzen von zwei Schaltkreisen, die eine Beziehung komplexer Konjugate aufweisen, auch eine Beziehung enthalten, in der die Vorzeichen von komplexen Komponenten der komplexen Impedanzen entgegengesetzt sind, und nicht auf den Fall beschränkt sind, wo absolute Werte der komplexen Komponenten einander gleich sind. Das heißt, in der ersten Ausführungsform enthält die Beziehung komplexer Konjugate eine Beziehung, in der die komplexe Impedanz eines der Schaltkreise auf einer kapazitiven Seite angeordnet ist (in einer unteren Hälfte des Smith-Diagramms) und die komplexe Impedanz des anderen Schaltkreises auf einer induktiven Seite angeordnet ist (in einer oberen Hälfte des Smith-Diagramms).

Der Zweck des Anordnens der komplexen Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 des Empfangsfilters 12 auf der kurzen Seite, wie in 8B veranschaulicht, ist es, die komplexe Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 (die Durchlassbänder der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 14) zu einer Position zu verschieben, die die Beziehung komplexer Konjugate unter Verwendung des Induktanzelements 21 implementiert. In diesem Fall hat das Induktanzelement 21 einen Induktanzwert von etwa 5,9 nH.

Wenn die komplexe Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 des Empfangsfilters 12 auf der offenen Seite angeordnet ist, so muss die komplexe Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 zu der Position verschoben werden, die die Beziehung komplexer Konjugate unter Verwendung des Induktanzelements 21 implementiert, das einen größeren Induktanzwert aufweist. Da das Induktanzelement 21 mit dem Empfangsfilter 12 in Reihe geschaltet ist, nimmt der Einfügeverlust in dem Durchlassband des Empfangsfilters 12 in dem Maße zu, wie der Induktanzwert zunimmt. Jedoch kann der Induktanzwert des Induktanzelements 21 reduziert werden, indem man die komplexe Impedanz der Außer-Durchlassband-Region Bout12 auf der kurzen Seite anordnet, indem der Parallelresonator 251 wie in dem Empfangsfilter 12 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Somit wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband erfolgreich reduziert.

10A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, die erhalten wird, indem man den Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, veranschaulicht, das heißt, die in 10A veranschaulichte komplexe Impedanz ist eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Multiplexierers 1 aus betrachtet, die erhalten wird, indem man die in 9 veranschaulichten zwei Schaltkreise miteinander kombiniert. Als ein Ergebnis des Anordnens der komplexen Impedanzen der in 9 veranschaulichten zwei Schaltkreise in einer solchen Weise, dass sie die Beziehung komplexer Konjugate haben, nähert sich die komplexe Impedanz der kombinierten Schaltkreise der Kennimpedanz in den vier Durchlassbändern, und es wird eine Impedanzanpassung implementiert.

10B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, von dem Antennenelement 2 aus betrachtet, in dem Fall veranschaulicht, wo das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des Antennenelements 2 und des gemeinsamen Anschlusses 50 des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist. Wie in 10A veranschaulicht, wird die komplexe Impedanz in Richtung der kapazitiven Seite und in Richtung der kurzen Seite von der Kennimpedanz aus in dem Schaltkreis verschoben, der erhalten wird, indem die zwei Schaltkreise miteinander kombiniert werden, deren komplexe Impedanzen in der Beziehung komplexer Konjugate angeordnet sind.

Im Gegensatz dazu wird die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, justiert, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet. In diesem Fall hat das Induktanzelement 31 zum Beispiel einen Induktanzwert von etwa 5,6 nH.

Nun wird ein Bereich, in dem erfolgreich eine Impedanzanpassung erreicht wird, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet, beschrieben. 11 ist ein Smith-Diagramm, das einen Bereich einer komplexen Impedanz, von dem Antennenelement 2 aus betrachtet, in dem Fall veranschaulicht, wo das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des Antennenelements 2 und des gemeinsamen Anschlusses 50 des Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform verbunden ist.

Der Bereich, in dem erfolgreich eine Impedanzanpassung erreicht wird, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet, ist auf den Bereich einer in 11 veranschaulichten Region P beschränkt. Genauer gesagt, ist der Bereich, in dem erfolgreich eine Impedanzanpassung erreicht wird, die Region P, die in Richtung der kapazitiven Seite und in Richtung der kurzen Seite von der Kennimpedanz aus verschoben wird. Wie unten beschrieben, nähern sich komplexe Impedanzen in dieser Region P der Kennimpedanz entgegen dem Uhrzeigersinn in dem Smith-Diagramm im Ergebnis des Verbindens des Induktanzelements 31. Somit wird die komplexe Impedanz in dem Durchlassband jedes Filters, das in dem Multiplexierer 1 enthalten ist, auf einfache Weise erfolgreich auf eine Übereinstimmung mit der Kennimpedanz justiert, ohne den Einfügeverlust des Filters zu verschlechtern.

In 11 bezeichnet der Teil nahe der oberen linken Grenze der Region P den Fall, wo der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] (später beschrieben) im Wesentlichen gleich 40 Ω ist, und der Teil nahe der unteren rechten Grenze der Region P bezeichnet den Fall, wo der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω]im Wesentlichen gleich 60 Ω ist.

Werte der komplexen Impedanz, die in der Region P enthalten sind, werden unten konkret beschrieben.

12 ist ein Diagramm, das den Einfügeverlust des Sendefilters 11 veranschaulicht, wenn der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform geändert wird. Der Einfügeverlust des Sendefilters 11 ist im Hinblick auf eine Senkung des Stromverbrauchs eines (nicht veranschaulichten) Leistungsverstärkers und eine verbesserte Fähigkeit der Handhabung elektrischer Leistung des Filters des Multiplexierers 1 zweckmäßigerweise nicht größer als 2 dB. Gemäß 12 beträgt der Wert des realen Teils R der Kennimpedanz R + jX [Ω], der einen Einfügeverlust von 2 dB oder weniger erzeugt, ungefähr 38 Ω bis 62 Ω. Dementsprechend lässt sich sagen, dass der Einfügeverlust nicht größer als 2 dB ist, wenn der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] mindestens ungefähr 40 Ω beträgt und maximal ungefähr 60 Ω (40 ≤ R ≤ 60) beträgt.

Ein Bereich des Wertes des imaginären Teils X der Kennimpedanz R + jX [Ω], wenn der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] auf einen Bereich von etwa 40 Ω bis etwa 60 Ω eingestellt wird, wird als Nächstes beschrieben. Die 13A bis 13C sind Smith-Diagramme, die eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Multiplexierers 1 aus betrachtet gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulichen, wenn der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] auf 40 Ω, 50 Ω bzw. 60 Ω eingestellt wird und der Kapazitätswert des Filters geändert wird.

Eine Veränderung der Kennimpedanz, die erhalten wird, indem der Kapazitätswert des Filters zu fünf Werten geändert wird, wird in jedem der Fälle überprüft, wo der reale Teil R der Kennimpedanz R + jX [Ω] auf 40 Ω, 50 Ω und 60 Ω eingestellt wird. Folglich werden die in den 13A und 13C veranschaulichten Trajektorien erhalten. In jeder der 13A bis 13C bezeichnet die Trajektorie, die der kurzen Seite am nächsten liegt, den Fall, wo der Induktanzwert der kleinste ist, und die Trajektorien, die näher an der offenen Seite liegen, bezeichnen die Fälle, wo der Induktanzwert stärker erhöht wird. Der Wert des imaginären Teils X der Kennimpedanz R + jX [Ω] in dem Bereich der Trajektorien wird überprüft. Der kleinste Wert des imaginären Teils X beträgt etwa -40 Ω. Der Wert des imaginären Teils X der Kennimpedanz R + jX [Ω] ist weniger als 0 Ω, da eine Impedanzanpassung erreicht wird, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet. Das heißt, der Wert des imaginären Teils X der Kennimpedanz R + jX [Ω] beträgt mindestens etwa -40 Ω und ist weniger als etwa 0 Ω (-40 ≤ X < 0).

Die Kennimpedanz R + jX [Ω], von dem gemeinsamen Anschluss 50 aller Filter aus betrachtet, die über den gemeinsamen Anschluss 50 miteinander verbunden sind, wird zweckmäßigerweise auf einen Bereich von ungefähr 40 ≤ R ≤ 60 und ungefähr -40 ≤ X < 0 eingestellt, um den nötigen Einfügeverlust unter der Annahme zu erhalten, dass eine Impedanzanpassung erreicht wird, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet. Auf diese Weise wird erfolgreich eine Impedanzanpassung erreicht, ohne die Einfügeverlustes der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 zu verschlechtern.

Zusammenfassung

Wie oben beschrieben, ist in dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform (1) das Induktanzelement 21 zwischen dem Empfangsfilter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet, (2) ist das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbunden, (3) ist der Parallelresonator 251 mit dem Empfangseingangsanschluss 62 des Empfangsfilters 12 verbunden, und (4) sind die Reihenresonatoren 105, 304 und 405 mit dem Sendeausgangsanschluss 61 des Sendefilters 11, dem Sendeausgangsanschluss 63 des Sendefilters 13 bzw. dem Empfangseingangsanschluss 64 des Empfangsfilters 14 verbunden.

Mit einer solchen Konfiguration haben eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Schaltkreis allein aus betrachtet, in dem das Induktanzelement 21 und das Empfangsfilter 12 in Reihe geschaltet sind, und eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Schaltkreis allein aus betrachtet, in dem alle anderen Filter als das Empfangsfilter 12 mit dem gemeinsamen Anschluss 50 so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, die Beziehung komplexer Konjugate. Infolge dessen wird die komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Multiplexierers 1 aus betrachtet, der einen kombinierten Schaltkreis der zwei oben beschriebenen Schaltkreise aufweist, auf einfache Weise erfolgreich auf eine Übereinstimmung mit der Kennimpedanz justiert, während ein niedriger Einfügeverlust in den Durchlassbändern implementiert wird. Außerdem wird die komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Multiplexierers 1 aus betrachtet, erfolgreich in Richtung der induktiven Seite justiert, indem man das Induktanzelement 31 zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbindet.

Da das Induktanzelement 31 nicht zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet ist, sondern zwischen dem Referenzanschluss und dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 verbunden ist, ist keine Widerstandkomponente mit jedem der Filter in Reihe geschaltet. Somit ist der Einfluss des Gütefaktors des Induktanzelements 31 auf die Impedanzanpassung klein. Folglich werden Einfügeverluste in Durchlassbändern von Filtern für elastische Wellen, die in einem Multiplexierer enthalten sind, selbst dann erfolgreich reduziert, wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Zweite Ausführungsform

In dem oben beschriebenen Multiplexierer 1 kann das Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz unter den Sendefiltern 11 und 13 und dem Empfangsfilter 14 außer dem Empfangsfilter 12, mit dem das Induktanzelement 21 unter den mehreren SAW-Filtern 11 bis 14 verbunden ist, aufweist, die kürzeste Verdrahtung in dem Montagesubstrat 6 haben, und das Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz unter den Sendefiltern 11 und 13 und dem Empfangsfilter 14 außer dem Empfangsfilter 12, mit dem das Induktanzelement 21 verbunden ist, aufweist, kann die längste Verdrahtung in dem Montagesubstrat 6 haben. Das Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, dient als ein erstes Filter, und das Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, dient als ein zweites Filter.

In dem oben beschriebenen Multiplexierer 1 sind die piezoelektrischen Substrate 11a, 12a, 13a und 14a auf dem Montagesubstrat 6 montiert, wie in 5A veranschaulicht. Genauer gesagt, sind die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a nebeneinander angeordnet, wobei der gemeinsame Anschluss 50 dazwischen angeordnet ist, um nahe an einem Ende des Montagesubstrats 6 zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt. Außerdem sind die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a nebeneinander angeordnet, um nahe einem anderen Ende gegenüber dem einen Ende zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt. Das heißt, die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a sind so angeordnet, dass sie näher an dem gemeinsamen Anschluss 50 sind als die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a.

Mit dieser Anordnung ist eine Verdrahtung, die sich von dem piezoelektrischen Substrat 14a, das so angeordnet ist, dass es nahe bei dem einen Ende liegt, wo der gemeinsame Anschluss 50 angeordnet ist, zu der Durchkontaktierung 8a erstreckt, die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden ist, kürzer als eine Verdrahtung, die sich von dem piezoelektrischen Substrat 13a zu der Durchkontaktierung 8a erstreckt, die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Montagesubstrat 6 verbunden ist. Das heißt, die Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, ist kürzer als die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist.

Infolge dessen ist der Multiplexierer 1 in der Lage, eine gute Impedanzanpassung an dem gemeinsamen Anschluss 50, der mit dem Antennenelement 2 verbunden ist, und einen guten Einfügeverlust des Empfangsfilters 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, zu implementieren, wie unten noch beschrieben wird.

Vorteilhafte Effekte, die realisiert werden, wenn die Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14 und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, kürzer eingestellt wird als die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13 und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, werden beschrieben. Ein Multiplexierer 1a wird unten als ein Vergleichsbeispiel verwendet, und eine Beschreibung wird durch Vergleichen des Multiplexierers 1 mit dem Multiplexierer 1a gegeben.

Zuerst wird eine Konfiguration des Multiplexierers 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel in Bezug auf Unterschiede im Vergleich zu der Konfiguration des Multiplexierers 1 beschrieben. 14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung der piezoelektrischen Substrate 11a, 13a, 12a bzw. 14a veranschaulicht, die in den Sendefiltern 11 und 13 und dem Empfangsfilter 12 und 14 des Multiplexierers 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel enthalten sind. Die 15A bis 15D sind Draufsichten, die Verdrahtungsstrukturen des Multiplexierers 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel auf einer Schicht und anderen Schichten eines Montagesubstrats veranschaulichen.

Ein Unterschied des Multiplexierers 1a gegenüber dem Multiplexierer 1 ist, dass eine Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, der die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, länger ist als eine Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist.

Genauer gesagt, sind die piezoelektrischen Substrate 11a und 13a, die in den Sendefiltern 11 bzw. 13 enthalten sind, und die piezoelektrischen Substrate 12a und 14a, die in den Empfangsfiltern 12 bzw. 14 enthalten sind, auf dem Montagesubstrat 6 in dem Multiplexierer 1a montiert. Das Montagesubstrat 6 enthält die erste Schicht 6a, die zweite Schicht 6b, die dritte Schicht 6c und die vierte Schicht 6d, wie in den 15A bis 15D veranschaulicht. Die Verdrahtungsstruktur 7a und die Durchkontaktierungen 8a sind auf der ersten Schicht 6a angeordnet. Die Verdrahtungsstruktur 7b und die Durchkontaktierungen 8b sind auf der zweiten Schicht 6b angeordnet. Die Verdrahtungsstruktur 7c und die Durchkontaktierungen 8c sind auf der dritten Schicht 6c angeordnet. Die Verdrahtungsstruktur 7d und die Durchkontaktierungen 8d sind auf der vierten Schicht 6d angeordnet.

In dem Multiplexierer 1a sind die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a nebeneinander, mit dem gemeinsamen Anschluss 50 dazwischen, angeordnet, um nahe an einem Ende des Montagesubstrats 6 zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt, wie in 14 veranschaulicht. Außerdem sind die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a nebeneinander angeordnet, um nahe einem anderen Ende des Montagesubstrats 6 gegenüber dem einen Ende zu sein, das dem gemeinsamen Anschluss 50 am nächsten liegt. Das heißt, die piezoelektrischen Substrate 12a und 13a sind so angeordnet, dass sie näher an dem gemeinsamen Anschluss 50 sind als die piezoelektrischen Substrate 11a und 14a.

Mit einer solchen Anordnung ist die Verdrahtung, die sich von dem piezoelektrischen Substrat 13a, das so angeordnet ist, dass es nahe bei dem einen Ende des Montagesubstrats 6 liegt, an dem der gemeinsame Anschluss 50 angeordnet ist, zu der Durchkontaktierung 8a erstreckt, die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden ist, kürzer als die Verdrahtung, die sich von dem piezoelektrischen Substrat 14a zu der Durchkontaktierung 8a erstreckt, die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 auf der in 15A veranschaulichten ersten Schicht 6a verbunden ist. Das heißt, die Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, ist länger als die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist.

16A ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Sendefilters 11 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-25-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 16B ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-25-Empfangsfilters 12 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-25-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 16C ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters 13 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. 16D ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Empfangsfilters 14 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-66-Empfangsfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden.

Wie in den 16A bis 16D veranschaulicht, hat der Multiplexierer 1 bessere Bandpasseigenschaften als der Multiplexierer 1a. Insbesondere reduziert sich der Einfügeverlust des Band-66-Empfangsfilters 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und die Bandpasseigenschaften verbessern sich. Außerdem gibt es im Wesentlichen keinen Unterschied beim Einfügeverlust zwischen dem Band-66-Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz des Multiplexierers 1 gemäß der zweiten Ausführungsform aufweist, und dem des Multiplexierers 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel. Ferner reduzieren sich die Einfügeverluste des Band-25-Sendefilters 11 und des Band-25-Empfangsfilters 12, und die Bandpasseigenschaften verbessern sich.

17A und 17B sind Smith-Diagramme, die komplexe Impedanzen, von den Sendeausgangsanschlüssen 61 der Band-25-Sendefilter 11 allein der Multiplexierer 1 bzw. 1a aus betrachtet, veranschaulichen. 18A und 18B sind Smith-Diagramme, die komplexe Impedanzen, von den Empfangseingangsanschlüssen 62 des Band-25-Empfangsfilters 12 allein der Multiplexierer 1 bzw. 1a aus betrachtet, veranschaulichen. 19A und 19B sind Smith-Diagramme, die komplexe Impedanzen, von den Sendeausgangsanschlüssen 63 des Band-66-Sendefilters 13 allein der Multiplexierer 1 bzw. 1a aus betrachtet, veranschaulichen. 20A und 20B sind Smith-Diagramme, die komplexe Impedanzen, von den Empfangseingangsanschlüssen 64 des Band-66-Empfangsfilters 14 allein der Multiplexierer 1 bzw. 1a aus betrachtet, veranschaulichen.

Die komplexen Impedanzen, von dem gemeinsamen Anschluss 50 der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 des Multiplexierers 1 aus betrachtet, die in den 17A, 18A, 19A und 20A veranschaulicht sind, sind näher an der in der Mitte der Smith-Diagramme veranschaulichten Kennimpedanz (50 Ω) angeordnet als die komplexen Impedanzen der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 des Multiplexierers 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel, die in den 17B, 18B, 19B und 20B veranschaulicht sind. Daran ist zu erkennen, dass eine Impedanzanpassung in dem Multiplexierer 1 besser erreicht wird als in dem Multiplexierer 1a.

Wie oben beschrieben, ist der Multiplexierer 1 in der Lage, eine bessere Impedanzanpassung an dem gemeinsamen Anschluss 50 zu erreichen und den Einfügeverlust des Empfangsfilters 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, zu senken, indem die Länge der Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, kürzer eingestellt wird als die Länge der Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist.

Der Grund dafür wird unten mit Bezug auf 21 beschrieben. 21 ist ein Smith-Diagramm, das eine Veränderung einer komplexen Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 des Multiplexierers 1 aus betrachtet, beschreibt, wenn die Länge der Verdrahtung, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und jedem der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 angeordnet ist, verändert wird.

Wenn Verdrahtungen, die den gemeinsamen Anschluss 50 und die Sendefilter 11 und 13 und die Empfangsfilter 12 und 14 miteinander verbinden, in dem Montagesubstrat 6 angeordnet sind, so verändert sich die Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 der Sendefilter 11 und 13 und der Empfangsfilter 12 und 14 aus betrachtet, aufgrund der Induktanzkomponenten der Verdrahtungen.

Genauer gesagt, wenn eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, in einem Smith-Diagramm veranschaulicht ist, so verändert sich die komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, im Uhrzeigersinn, wie durch einen in 21 veranschaulichten Pfeil angedeutet. Ein Betrag dieser Veränderung nimmt in dem Maße zu, wie die Mittenfrequenz des Filters zunimmt, selbst wenn die Längen der Verdrahtungen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und den Sendefiltern 11 und 13 und den Empfangsfiltern 12 und 14 angeordnet sind, einander gleich sind.

Da die Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, länger ist als die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Multiplexierer 1a gemäß dem Vergleichsbeispiel angeordnet ist, nimmt ein Betrag der Veränderung der komplexen Impedanz des Empfangsfilters 14, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, zu. Darum werden die Unterschiede zwischen der komplexen Impedanz des Empfangsfilters 14, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, und den komplexen Impedanzen der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 12, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, größer. Folglich wird es schwierig, die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1a, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, in Übereinstimmung mit der Kennimpedanz zu justieren.

Im Gegensatz dazu ist die Verdrahtung, die zwischen dem Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, kürzer als die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Multiplexierer 1 gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet ist. Somit sind die Unterschiede zwischen der komplexen Impedanz des Empfangsfilters 14, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, und den komplexen Impedanzen der Sendefilter 11 und 13 und des Empfangsfilters 12, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, klein, und eine Impedanzanpassung an dem gemeinsamen Anschluss 50 verbessert sich in dem Multiplexierer 1 im Vergleich zu dem Multiplexierer 1a. Das heißt, die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1, von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus betrachtet, wird auf einfache Weise erfolgreich auf eine Übereinstimmung mit der Kennimpedanz justiert.

Insbesondere hat das Band-66-Empfangsfilter 14, das die höchste Mittenfrequenz des Multiplexierers 1 aufweist, einen Einfügeverlust, der besser ist als der des Multiplexierers 1a, wie in 16D veranschaulicht. Das liegt daran, dass der Einfluss einer langen Verdrahtung auf den Einfügeverlust in einem Filter klein ist, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, aber die Länge der Verdrahtung empfindlich den Einfügeverlust in einem Filter beeinflusst, das die höchste Mittenfrequenz aufweist.

Darum wird ein Multiplexierer, der eine gute Impedanzanpassung an dem gemeinsamen Anschluss 50 erreicht, der mit dem Antennenelement 2 verbunden ist, und der einen guten Einfügeverlust des Empfangsfilters 14 aufweist, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, erfolgreich implementiert, indem man die Länge der Verdrahtung des Empfangsfilters 14, das die höchste Mittenfrequenz aufweist, verringert und indem man die Länge der Verdrahtung des Sendefilters 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, wie in dem Multiplexierer 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, vergrößert.

22 ist ein Diagramm, in dem Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters 13 gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bandpasseigenschaften des Band-66-Sendefilters gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden. Wenn die Verdrahtung des Sendefilters 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, lang ist, so bewegt sich die Frequenz des Dämpfungspols, der auf der höherfrequenten Seite des Durchlassbandes auftritt, aufgrund einer Induktanzkomponente in dem Montagesubstrat 6 und einer Kapazitätskomponente, die auf natürliche Weise in dem Montagesubstrat 6, wie in 22 veranschaulicht, verursacht wird, zu der niederigerfrequenten Seite. Folglich werden die Isoliereigenschaften zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und den anderen Filtern, deren Mittenfrequenzen höher sind als die des Sendefilters 13, erfolgreich verbessert.

Wenn die Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, zu lang ist, so wird die Verdrahtung zu einer λ/4-Sendeleitung, und eine Stehwelle tritt auf. Somit kann die Länge der Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Frequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Montagesubstrat 6 angeordnet ist, geringer sein als λ/4. Mit einer solchen Konfiguration wird das Auftreten einer Stehwelle in der Verdrahtung, die zwischen dem Sendefilter 13, das die niedrigste Mittenfrequenz aufweist, und dem gemeinsamen Anschluss 50 angeordnet ist, erfolgreich unterdrückt.

Andere Modifizierungen

Obgleich Multiplexierer gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Multiplexierer beschrieben wurden, die Quadplexer enthalten, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung Modifizierungen umfassen, die unter anderem dadurch erhalten werden, dass man die obigen Ausführungsformen in der folgenden Weise modifiziert.

Zum Beispiel wird zwar ein Einkristall aus LiTaO3 mit 50°-Y-X-Schnitt für den piezoelektrischen Film 53 des piezoelektrischen Substrats 5 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen verwendet, doch ist der Schnittwinkel eines Einkristallmaterials nicht auf diesen Wert beschränkt. Das heißt, der Schnittwinkel piezoelektrischer Substrate, die LiTaO3-Substrate sind, von SAW-Filtern, die in den Multiplexierern gemäß den Ausführungsformen enthalten sind, ist nicht auf 50° Y beschränkt. Auch SAW-Filter, die ein piezoelektrisches LiTaO3-Substrat verwenden, das einen anderen Schnittwinkel verwendet als den oben genannten, kann ähnliche vorteilhafte Effekte bereitstellen.

Der Multiplexierer 1 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Induktanzelement 31 enthalten, das zwischen Erde und einem Pfad zwischen dem Antennenelement 2 und dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden ist. Zum Beispiel kann der Multiplexierer 1 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration haben, in der mehrere SAW-Filter mit den oben beschriebenen Eigenschaften und die Induktanzelemente 21 und 31 auf Chips auf einem Hochfrequenzsubstrat montiert sind.

Außerdem können die Induktanzelemente 21 und 31 zum Beispiel Chip-Induktionsspulen sein oder können durch Leiterstrukturen gebildet werden, die in oder auf dem Hochfrequenzsubstrat angeordnet sind.

Außerdem sind die Multiplexierer gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die Quadplexer für Band 25 und Band 66 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen beschränkt.

23A ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer ersten Modifizierung der ersten und zweiten Ausführungsformen veranschaulicht. Zum Beispiel kann ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Hexaplexer sein, der sechs Frequenzbänder unterstützt und der auf eine Systemkonfiguration angewendet wird, in der Band 25, Band 4 und Band 30, die jeweils ein Sendband und ein Empfangsband haben, in Kombination verwendet werden, wie in 23A veranschaulicht. In diesem Fall ist das Induktanzelement 21 mit dem Band-25-Empfangsfilter in Reihe geschaltet, und ein Parallelresonator ist mit dem Empfangseingangsanschluss des Band-25-Empfangsfilters verbunden. Ferner ist keine Parallelresonator verbunden, sondern ein Reihenresonator ist mit Anschlüssen der anderen fünf Filter als dem Band-25-Empfangsfilter, die mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, verbunden.

23B ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer zweiten Modifizierung der ersten und zweiten Ausführungsformen veranschaulicht. Zum Beispiel kann ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Hexaplexer sein, der sechs Frequenzbänder unterstützt und der auf eine Systemkonfiguration angewendet wird, in der Band 1, Band 3 und Band 7, die jeweils ein Sendband und ein Empfangsband haben, in Kombination verwendet werden, wie in 23B veranschaulicht. In diesem Fall ist zum Beispiel das Induktanzelement 21 mit dem Band-1-Empfangsfilter in Reihe geschaltet, und ein Parallelresonator ist mit dem Empfangseingangsanschluss des Band-1-Empfangsfilters verbunden. Ferner ist kein Parallelresonator verbunden, sondern ein Reihenresonator ist mit Anschlüssen der anderen fünf Filter als dem Band-1-Empfangsfilter, die mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sind, verbunden.

Wie zuvor beschrieben, wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband erfolgreich umso stärker reduziert, je größer die Anzahl der Filter für elastische Wellen, die Komponenten sind, in Multiplexierern gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, als im Fall von Multiplexierern, die mittels Anpassungsverfahren des Standes der Technik konfiguriert sind.

Ferner brauchen Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht mehrere Duplexer zu enthalten, die Senden und Empfangen ausführen. Zum Beispiel kann ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als eine Sendevorrichtung verwendet werden, die mehrere Sendefrequenzbänder aufweist. Das heißt, ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Sendevorrichtung sein, die mehrere Hochfrequenzsignale empfängt, die voneinander verschiedene Trägerfrequenzbänder aufweisen, eine Filterung der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt und drahtlos das resultierende Signal von einem einzelnen Antennenelement sendet. Die Sendevorrichtung kann mehrere Sendefilter für elastische Wellen enthalten, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von einem Sendeschaltkreis empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und einen gemeinsamen Anschluss, der mit einem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist. Jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen enthält mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Sendefilters für elastische Wellen verbunden ist, und der IDT-Elektroden enthält, die auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, und der IDT-Elektroden enthält, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind. Außerdem ist ein Ausgangsanschluss eines Sendefilters für elastische Wellen unter den mehreren Sendefiltern für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss mit einem zweiten Induktanzelement verbunden, das mit dem Ausgangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss, der dazwischen angeordnet ist, verbunden ist und mit dem Parallelresonator verbunden ist. Andererseits ist jeder der Ausgangsanschlüsse der anderen Sendefilter für elastische Wellen als das eine Sendefilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit einem Reihenresonator unter den Reihen- und Parallelresonatoren verbunden.

Ferner wird ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als eine Empfangsvorrichtung verwendet, die mehrere Empfangsfrequenzbänder aufweist. Das heißt, ein Multiplexierer gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Empfangsvorrichtung, die über ein Antennenelement mehrere Hochfrequenzsignale empfängt, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, ein Demultiplexieren der mehreren Hochfrequenzsignale ausführt, und die resultierenden Signale an einen Empfangsschaltkreis ausgibt. Die Empfangsvorrichtung kann mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen enthalten, von denen jedes die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfängt und ein Signal eines zuvor festgelegten Frequenzbandes passieren lässt, und einen gemeinsamen Anschluss, der mit einem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement zwischen dem Verbindungspfad und einem Referenzanschluss verbunden ist. Jedes der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen enthält mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Empfangsfilters für elastische Wellen verbunden ist und der IDT-Elektroden enthält, die auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind, und mindestens einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist und der IDT-Elektroden enthält, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind. Außerdem ist ein Eingangsanschluss eines Empfangsfilters für elastische Wellen unter den mehreren Empfangsfiltern für elastische Wellen mit einem gemeinsamen Anschluss mit einem zweiten Induktanzelement verbunden, das mit dem Eingangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss, der dazwischen angeordnet ist, verbunden ist und mit dem Parallelresonator verbunden ist. Andererseits ist jeder der Eingangsanschlüsse der anderen Empfangsfilter für elastische Wellen als das eine Empfangsfilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit einem Reihenresonator unter den Reihen- und Parallelresonatoren verbunden.

Die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung, die die oben beschriebenen Konfigurationen aufweisen, bieten ebenfalls vorteilhafte Effekte ähnlich denen des Multiplexierers 1 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen.

Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht nur als ein Multiplexierer, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung verkörpert, die Filter für elastische Wellen und Induktanzelemente mit den oben beschriebenen Eigenschaften enthalten, sondern auch als ein Impedanzanpassungsverfahren für einen Multiplexierer, das solche kennzeichnenden Elemente als seine Schritte enthält.

24 ist ein Betriebsflussdiagramm, das ein Impedanzanpassungsverfahren für einen Multiplexierer gemäß einer Ausführungsform beschreibt.

Das Impedanzanpassungsverfahren für einen Multiplexierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält (1) einen Schritt (S10) des Justierens mehrerer Filter für elastische Wellen dergestalt, dass, wenn ein Filter für elastische Wellen (Filter A für elastische Wellen) unter mehreren Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des einen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in den Durchlassbändern der anderen Filter für elastische Wellen in einem kurzgeschlossen Zustand ist, und wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen (Filter B für elastische Wellen) als das eine Filter für elastische Wellen von einem eines Eingangsanschlusses und eines Ausgangsanschlusses des anderen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz in dem Durchlassband des anderen Filters für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist, (2) einen Schritt (S20) des Justierens eines Induktanzwertes eines Filterjustierungs-Induktanzelements dergestalt, dass die komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn das eine Filter für elastische Wellen (Filter A für elastische Wellen) von der Seite des Filterjustierungs-Induktanzelements in dem Fall betrachtet wird, wo das Filterjustierungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist, und die komplexe Impedanz, die erhalten wird, wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen (Filter B für elastische Wellen) von der Seite eines gemeinsamen Anschlusses aus in dem Fall betrachtet wird, wo die anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, eine Beziehung komplexer Konjugate haben, und (3) einen Schritt (S30) des Justierens eines Induktanzwertes eines Antennenjustierungs-Induktanzelements, das zwischen einem Referenzanschluss und einem Verbindungspfad eines Antennenelement und des gemeinsamen Anschlusses verbunden ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, von dem gemeinsamen Anschluss aus betrachtet, eines kombinierten Schaltkreises, in dem das eine Filter für elastische Wellen (Filter A für elastische Wellen) mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, während das Filterjustierungs-Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, und die anderen Filter für elastische Wellen (Filter B für elastische Wellen) mit dem gemeinsamen Anschluss so verbunden sind, dass sie parallel zueinander sind, mit der Kennimpedanz übereinstimmt. Außerdem (4) sind in dem Schritt des Justierens der mehreren Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, von denen jedes mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des Filters für elastische Wellen verbunden ist, und der IDT-Elektroden enthält, die auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind, und einem Parallelresonator, der zwischen dem Referenzanschluss und einem elektrischen Pfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss miteinander verbindet, verbunden ist, und der IDT-Elektroden enthält, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind, enthält, der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet, dass der Parallelresonator mit dem Filterjustierungs-Induktanzelement in dem einen Filter für elastische Wellen verbunden ist, und der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet sind, dass ein Reihenresonator unter den Parallel- und Reihenresonatoren mit dem gemeinsamen Anschluss in jedem der anderen Filter für elastische Wellen verbunden ist.

Mit einer solchen Konfiguration wird der Einfügeverlust in einem Durchlassband jedes Filters selbst dann erfolgreich reduziert, wenn ein Induktanzelement, das einen niedrigen Gütefaktor aufweist, verwendet wird.

Außerdem sind in den oben beschriebenen Ausführungsformen SAW-Filter, die IDT-Elektroden enthalten, als Beispiele der Sendefilter und der Empfangsfilter des Multiplexierers, der einen Quadplexer, die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung enthält, beschrieben. Jedoch können die Filter des Multiplexierers, der einen Quadplexer, die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält, auch Filter für elastische Wellen sein, die Reihenresonatoren und Parallelresonatoren enthalten und die Grenzschallwellen und Volumenschallwellen (BAW) verwenden. Mit solchen Filtern werden ebenfalls vorteilhafte Effekte ähnlich denen erreicht, die durch die Multiplexierer realisiert werden, die einen Quadplexer, die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen enthalten.

Außerdem wurde die Konfiguration beschrieben, in der das Induktanzelement 21 mit dem Empfangsfilter 12 in dem Multiplexierer 1 gemäß den obigen Ausführungsformen in Reihe geschaltet ist. Jedoch umfasst die vorliegende Erfindung auch eine Konfiguration, in der das Induktanzelement 21 mit dem Sendefilter 11 oder 13 oder dem Empfangsfilter 14 in Reihe geschaltet ist. Das heißt, ein Multiplexierer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält mehrere Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder haben, einen gemeinsamen Anschluss, der mit einem Antennenelement durch einen Verbindungspfad verbunden ist, wobei ein erstes Induktanzelement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist, und ein zweites Induktanzelement, wobei ein Ausgangsanschluss eines Sendefilters unter den mehreren Filtern für elastische Wellen mit einem Parallelresonator verbunden sein kann und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sein kann, wobei das zweite Induktanzelement dazwischen angeordnet ist, wobei das zweite Induktanzelement mit dem Ausgangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und jeder von Anschlüssen nahe dem Antennenelement unter Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen von anderen Filtern für elastische Wellen als das Sendefilter mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden sein kann und mit einem Reihenresonator unter den Reihen- und Parallelresonatoren verbunden sein kann. Mit einer solchen Konfiguration kann ein verlustarmer Multiplexierer selbst dann bereitgestellt werden, wenn die Anzahl von Bändern und die Anzahl von Modi, die zu unterstützen sind, zunehmen.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden weithin auf Kommunikationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Mobiltelefone, als ein verlustarmer Multiplexierer, eine Sendevorrichtung oder eine Empfangsvorrichtung angewendet, die für Mehrband- und Mehrmodus-Frequenzstandards geeignet sind.

Zwar sind oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, doch es versteht sich, dass dem Fachmann Variationen und Modifizierungen einfallen, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist darum allein durch die folgenden Ansprüche zu ermessen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • WO 2016/208670 A1 [0003]