Title:
Multiplexierer, Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Multiplexierer enthält Filter, einen gemeinsamen Anschluss, über den ein Induktanzelement mit einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und eines Antennenelements verbunden ist und ein Kapazitätselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist, und ein weiteres Induktanzelement. Ein Eingangsanschluss eines der Filter ist mit dem gemeinsamen Anschluss über das andere Induktanzelement verbunden und ist mit einem Parallelresonator verbunden. Im Hinblick auf jedes der anderen Filter als das eine Filter ist einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses, der ein Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit dem Reihenresonator verbunden. embedded image




Inventors:
Takamine, Yuichi (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Takai, Tsutomu (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Toyota, Yuji (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE102018104118A
Publication Date:
08/23/2018
Filing Date:
02/23/2018
Assignee:
Murata Manufacturing Co., Ltd. (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
CBDL Patentanwälte, 47051, Duisburg, DE
Claims:
Multiplexierer, der Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, wobei der Multiplexierer umfasst:
mehrere Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder aufweisen,
einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist, und
ein erstes Induktanzelement,
wobei jedes der mehreren Filter für elastische Wellen mindestens
einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und
einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist, enthält und
wobei, im Hinblick auf ein Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des Filters für elastische Wellen, der ein Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss über das erste Induktanzelement verbunden ist, das mit dem Anschluss nahe dem Antennenelement und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Anschluss nahe dem Antennenelement mit dem Parallelresonator verbunden ist, und
im Hinblick auf jeden der anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des Filters für elastische Wellen, der ein Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist und mit dem Reihenresonator verbunden ist.

Multiplexierer nach Anspruch 1, wobei die Impedanz von anderen Bändern als dem Band des einen Filters für elastische Wellen induktiv wird, weil das erste Induktanzelement mit dem Anschluss des einen Filters für elastische Wellen, der näher an dem Antennenelement liegt, verbunden ist.

Multiplexierer nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Schaltungselement oder das zweite Schaltungselement, das mit der Seite verbunden ist, die dem gemeinsamen Anschluss am nächsten liegt, ein Induktanzelement ist.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Schaltungselement ein Induktanzelement ist, und das zweite Schaltungselement ein Kapazitätselement ist.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Schaltungselement ein Kapazitätselement ist, und das zweite Schaltungselement ein Induktanzelement ist.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, von dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines jeden der mehreren Filter für elastische Wellen, Kennimpedanzen des Anschlusses auf der gegenüberliegenden Seite von dem Anschluss, der näher an dem Antennenelement liegt, voneinander verschieden sind.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Filter für elastische Wellen, unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, das von dem einen Filter für elastische Wellen isoliert werden muss, ein zweites Induktanzelement hat, das an dem Anschluss auf der gegenüberliegenden Seite von dem Anschlusses, der näher an dem Antennenelement liegt, in Reihe oder parallel geschaltet ist.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine komplexe Impedanz bei einem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, wo das erste Induktanzelement und einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des einen Filters für elastische Wellen, der der Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, in Reihe geschaltet sind, bei Betrachtung des einen Filters für elastische Wellen allein über das erste Induktanzelement, und eine komplexe Impedanz bei dem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, wo einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses eines jeden der Filter für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen, der der Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, bei Betrachtung der Filter für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen von der Seite des Anschlusses, der näher an dem Antennenelement liegt und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein piezoelektrisches Substrat, das jeden der mehreren Filter für elastische Wellen bildet, enthält:
einen piezoelektrischen Film, bei dem auf einer Fläche eine Interdigitaltransducer (IDT)-Elektrode ausgebildet ist,
ein Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, wo die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich durch das Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit ausbreitet, höher ist als die Geschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet, und
ein Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film angeordnet ist, wo die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich durch den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, geringer ist als die Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet.

Multiplexierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der als die mehreren Filter für elastische Wellen enthält:
ein erstes Filter für elastische Wellen, das ein erstes Durchlassband hat und Sendesignale an das Antennenelement ausgibt,
ein zweites Filter für elastische Wellen, das ein zweites Durchlassband neben dem ersten Durchlassband hat und Empfangssignale von dem Antennenelement empfängt,
ein drittes Filter für elastische Wellen, das ein drittes Durchlassband auf der niedrigerfrequenten Seite von dem ersten Durchlassband und dem zweiten Durchlassband hat und Sendesignale an das Antennenelement ausgibt, und
ein viertes Filter für elastische Wellen, das ein viertes Durchlassband auf der höherfrequenten Seite von dem ersten Durchlassband und dem zweiten Durchlassband hat und Empfangssignale von dem Antennenelement empfängt, wobei
das eine Filter für elastische Wellen, mit dem das erste Induktanzelement 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 Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, die mehreren Hochfrequenzsignale filtert, und Signale drahtlos von einem gemeinsamen Antennenelement sendet, wobei die Sendevorrichtung umfasst:
mehrere Sendefilter für elastische Wellen, die die mehreren Hochfrequenzsignale von einer Sendeschaltung empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, und
einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist,
wobei jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist, enthält, und
wobei ein Ausgangsanschluss eines der mehreren Sendefilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden ist, das mit dem Ausgangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Ausgangsanschluss mit dem Parallelresonator verbunden ist, und
ein Ausgangsanschluss 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.

Empfangsvorrichtung, die mehrere Hochfrequenzsignale, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, über ein Antennenelement empfängt, die mehreren Hochfrequenzsignale demultiplexiert, und Signale an eine Empfangsschaltung ausgibt, wobei die Empfangsvorrichtung umfasst:
mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen, die die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, und
einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist,
wobei jedes der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen mindestens
einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und
einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist enthält, und
wobei ein Eingangsanschluss eines der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden ist, das mit dem Eingangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Eingangsanschluss mit dem Parallelresonator verbunden ist, und
ein Eingangsanschluss 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.

Impedanzanpassungsverfahren eines Multiplexierers, der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, wobei das Verfahren umfasst:
Justieren mehrerer Filter für elastische Wellen, die Durchlassbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, dergestalt, dass, wenn ein Filter für elastische Wellen von einem Eingangsanschluss oder einem Ausgangsanschluss des einen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern anderer Filter für elastische Wellen in einem Kurzschlusszustand ist, und wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen von dem Eingangsanschluss oder dem Ausgangsanschluss eines jeden der anderen Filter für elastische Wellen allein betrachtet wird, eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern der anderen Filter für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist,
Justieren von Induktanzwerten eines Filteranpassungs-Induktanzelements dergestalt, dass eine komplexe Impedanz in einem Fall, wo das Filteranpassungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist, bei Betrachtung des einen Filters für elastische Wellen von der Seite des Filteranpassungs-Induktanzelements, und eine komplexe Impedanz in einem Fall, wo die anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, bei Betrachtung der anderen Filter für elastische Wellen von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen, und
Justieren, in einer zusammengesetzten Schaltung, wo das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss über das Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist und die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, mindestens eines ersten Schaltungselements, das zwischen einem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens eines zweiten Schaltungselements, das mit dem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses in Reihe geschaltet ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, bei Betrachtung von dem gemeinsamen Anschluss aus, an eine Kennimpedanz angepasst ist,
wobei beim Justieren der mehreren Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, die mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist, aufweisen, an dem einen Filter für elastische Wellen der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet werden, dass der Parallelresonator mit dem Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist, und an dem anderen Filter für elastische Wellen der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet werden, dass der Reihenresonator, aus dem Parallelresonator und dem Reihenresonator, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Multiplexierer, der ein Filter für elastische Wellen, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung aufweist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In den vergangenen Jahren ist eine Nachfrage nach Mobiltelefonen entstanden, die als einzelne Endgeräte jeweils mehrere Frequenzbänder und mehrere Drahtlosformate verarbeiten können, das heißt die Mehrband- und Mehrmodusfähigkeit besitzen. Zu diesem Zweck wird ein Multiplexierer unmittelbar unter einer einzelnen Antenne angeordnet, um Hochfrequenzsignale zu demultiplexieren, die mehrere Drahtlosträgerfrequenzen aufweisen. Filter für elastische Wellen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie einen geringen Verlust im Durchlassband und eine steile Durchlassbandkennlinie um das Durchlassband herum besitzen, werden als Mehrfachdurchlassbandfilter verwendet, die die jeweiligen Multiplexierer bilden.

Die WO 2016/208670 A1 offenbart eine Oberflächenschallwellenvorrichtung (auch „SAW-Duplexer“ genannt, wobei SAW für Surface Acoustic Wave steht), die eine Konfiguration aufweist, in der mehrere Oberflächenschallwellenfilter verbunden sind. Dabei ist ein Induktanzelement zwischen einem Verbindungspfad zu einem Antennenanschluss eines empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilters und eines sendeseitigen Oberflächenschallwellenfilters und einem Antennenelement in Reihe geschaltet, um eine Impedanzanpassung zwischen dem Antennenelement und dem Antennenanschluss zu ermöglichen. Dieses Induktanzelement ermöglicht es, eine komplexe Impedanz - bei Betrachtung des Oberflächenschallwellenfilters von dem Antennenanschluss aus, mit dem mehrere Oberflächenschallwellenfilter, die eine Kapazität besitzen, verbunden sind - näher an die Kennimpedanz heranzuführen. Somit beschreibt die WO 2016/208670 A1 wie eine Verschlechterung des Einfügeverlusts verhindert werden kann.

Im Hinblick auf die Verbindung eines Sendeanschlusses eines sendeseitigen Oberflächenschallwellenfilters mit einem Leistungsverstärker (Power Amplifier, PA) und eines Empfangsanschluss eines empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilters mit einem rauscharmen Verstärker (Low-Noise Amplifier, LNA) ist die Kennimpedanz des Sendeanschlusses des sendeseitigen Oberflächenschallwellenfilters und des Empfangsanschlusses des empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilters in den vergangenen Jahren mitunter so ausgelegt worden, dass sie an den jeweiligen PA und LNA angepasst ist, um die Anzahl der Anpassungselemente, die die Impedanzanpassung ausführen, zu reduzieren. Jedoch beträgt die Kennimpedanz des antennenseitigen Anschlusses des sendeseitigen Oberflächenschallwellenfilters und des empfangsseitigen Oberflächenschallwellenfilters typischerweise etwa 50 Ω, so dass die Kennimpedanz zwischen der Sendeanschluss- oder der Empfangsanschlussseite des Oberflächenschallwellenfilters und der Antennenanschlussseite unterschiedlich sein kann. Die Oberflächenschallwellenvorrichtung und das Impedanzanpassungsverfahren, die in der WO 2016/208670 A1 beschrieben sind, sind nicht in der Lage, in diesem Fall die Impedanz für jeden Anschluss in hinreichendem Umfang anzupassen, und es gibt das Problem, dass der Einfügeverlust zunimmt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Multiplexierer, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung anzugeben, die in der Lage sind, den Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen selbst dann zu reduzieren, wenn die Kennimpedanz zwischen der Sendeanschluss- oder der Empfangsanschlussseite des Oberflächenschallwellenfilters und der Antennenanschlussseite unterschiedlich ist.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung enthält ein Multiplexierer, der Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, mehrere Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder aufweisen, einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement, das mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist, und ein erstes Induktanzelement.

Jedes der mehreren Filter für elastische Wellen enthält zumindest einen Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, oder einen Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist. Im Hinblick auf ein Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen ist einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des Filters für elastische Wellen, der ein Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss über das erste Induktanzelement verbunden, das mit dem Anschluss nahe dem Antennenelement und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Anschluss nahe dem Antennenelement ist mit einem Parallelresonator verbunden. Bezüglich des anderen Filters für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen ist einer des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des Filters für elastische Wellen, der ein Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit einem Reihenresonator verbunden.

In der vorstehenden Konfiguration können die Freiheiten der Impedanzanpassung gemäß Arten, Kennlinien, Verbindungspositionen und Kombinationen und so weiter des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements verbessert werden. Somit kann selbst dann, wenn sich die Kennimpedanz zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Seite des Filters für elastische Wellen und der Antennenanschlussseite unterscheidet, eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden Anschluss vorgenommen werden. Dementsprechend kann der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, reduziert werden, und es ist nicht notwendig, ein Anpassungselement zwischen jedem Filter für elastische Wellen und einem PA oder LNA bereitzustellen, so dass eine Hochfrequenzschaltung mit einer einfachen Konfiguration realisiert werden kann.

Die Impedanz von anderen Bändern als dem Band des einen Filters für elastische Wellen kann induktiv werden, weil das erste Induktanzelement mit dem Anschluss des einen Filters für elastische Wellen, der näher an dem Antennenelement liegt, verbunden ist. Dies erlaubt es, die komplexe Impedanz einfach unter Verwendung der komplex-konjugierten Beziehung zu der Kennimpedanz zu justieren. Somit kann eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden Anschluss selbst dann vorgenommen werden, wenn die Kennimpedanz sich zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Seite des Filters für elastische Wellen und der Antennenseite unterscheidet. Dementsprechend kann der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, reduziert werden.

Das erste Schaltungselement oder das zweite Schaltungselement, das mit der Seite verbunden ist, die dem gemeinsamen Anschluss am nächsten liegt, kann ein Induktanzelement sein. Dies erlaubt es dann, wenn der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten oder vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, die Kennimpedanz in hinreichendem Umfang für jeden Anschluss anzupassen. Insbesondere kann in einem Fall, wo der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten oder vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, reduziert werden.

Das erste Schaltungselement kann ein Induktanzelement sein, und das zweite Schaltungselement kann ein Kapazitätselement sein. Dies erlaubt es dann, wenn der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, die Kennimpedanz in hinreichendem Umfang für jeden Anschluss anzupassen. Insbesondere kann dann, wenn der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, reduziert werden.

Das erste Schaltungselement kann ein Kapazitätselement und das zweite Schaltungselement kann ein Induktanzelement sein. Dies erlaubt es dann, wenn der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, und wenn der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, 50 Ω oder mehr beträgt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten oder vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, die Kennimpedanz in hinreichendem Umfang für jeden Anschluss anzupassen. Insbesondere kann in einem Fall, wo der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, unter 50 Ω liegt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, und in einem Fall, wo der reale Teil der Kennimpedanz, bei Betrachtung von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, 50 Ω oder mehr beträgt, und auch die Kennimpedanz des Durchlassbandes des Multiplexierers im dritten Quadranten oder vierten Quadranten eines Smith-Diagramms liegt, der Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, reduziert werden.

Von dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines jeden der mehreren Filter für elastische Wellen können Kennimpedanzen des Anschlusses auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlusses, der näher an dem Antennenelement liegt, voneinander verschieden sein. Dies erlaubt es, die Kennimpedanz jedes Filters für elastische Wellen, das den Multiplexierer bildet, zu justieren und somit den Einfügeverlust in dem Durchlassband für die Kennimpedanz jedes Filters für elastische Wellen zweckmäßig zu reduzieren.

Ein Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, das von dem einen Filter für elastische Wellen isoliert werden muss, kann ein zweites Induktanzelement aufweisen, das an dem Anschluss auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlusses, der näher an dem Antennenelement liegt, in Reihe oder parallel geschaltet ist. Damit kann eine Isolierung des Filters für elastische Wellen, wo das zweite Induktanzelement angeordnet ist, durch Verwenden einer Kopplung zwischen dem zweiten Induktanzelement und dem anderen Induktanzelement verstärkt werden.

Eine komplexe Impedanz bei einem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, in dem das erste Induktanzelement und einer von dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des einen Filters für elastische Wellen, der der Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, in Reihe geschaltet sind, bei Betrachtung des einen Filters für elastische Wellen allein über das erste Induktanzelement, und eine komplexe Impedanz bei dem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, in dem einer von dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines jeden der Filter für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen, der der Anschluss ist, der näher an dem Antennenelement liegt, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, bei Betrachtung der Filter für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen von der Seite des Anschlusses, der näher an dem Antennenelement liegt und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, können in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen. Damit kann eine komplexe Impedanz, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss des Multiplexierers, der die zusammengesetzte Schaltung aufweist, wo die Schaltung, in der das erste Induktanzelement und ein einzelner Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet wurden, und die Schaltung, wo die Filter für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen an dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet wurden, zusammengesetzt wurden, so ausgelegt werden, dass sie an die Kennimpedanz angepasst ist, während ein geringer Verlust innerhalb des Durchlassbandes sichergestellt wird. Die Reihenschaltung des ersten Induktanzelements zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement ermöglicht eine Feinjustierung der komplexen Impedanz des Multiplexierers, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss zu der Induktionsseite.

Ein piezoelektrisches Substrat, das jeden der mehreren Filter für elastische Wellen bildet, kann enthalten: einen piezoelektrischen Film, bei dem auf einer Fläche eine Interdigitaltransducer (IDT)-Elektrode ausgebildet ist, ein Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit, wo die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich durch das Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit ausbreitet, höher ist als die Geschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet, und einen Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit, der zwischen dem Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit und dem piezoelektrischen Film angeordnet ist, wo die Schallgeschwindigkeit einer Volumenwelle, die sich durch den Film mit niedriger Schallgeschwindigkeit ausbreitet, geringer ist als die Schallgeschwindigkeit einer elastischen Welle, die sich durch den piezoelektrischen Film ausbreitet.

Schaltungselemente wie zum Beispiel ein Induktanzelement und ein Kapazitätselement und ggf. andere werden für eine Impedanzanpassung zwischen den mehreren Filtern für elastische Wellen hinzugefügt, wie zum Beispiel in einem Fall, in dem das erste Induktanzelement auf der Seite des gemeinsamen Anschlusses des einen Filters für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist. In diesem Fall ist eine Situation denkbar, in der die Gütewerte der Resonatoren äquivalent reduziert werden. Jedoch können die Gütewerte der Resonatoren gemäß der laminierten Struktur des piezoelektrischen Substrats auf hohen Werten gehalten werden. Dementsprechend kann ein Filter für elastische Wellen gebildet werden, das einen niedrigen In-Band-Verlust aufweist.

Als die mehreren Filter für elastische Wellen kann der Multiplexierer enthalten: ein erstes Filter für elastische Wellen, das ein erstes Durchlassband hat und Sendesignale an das Antennenelement ausgibt, ein zweites Filter für elastische Wellen, das ein zweites Durchlassband neben dem ersten Durchlassband hat und Empfangssignale von dem Antennenelement empfängt, ein drittes Filter für elastische Wellen, das ein drittes Durchlassband auf der niedrigerfrequenten Seite von dem ersten Durchlassband und dem zweiten Durchlassband hat und Sendesignale an das Antennenelement ausgibt, und ein viertes Filter für elastische Wellen, das ein viertes Durchlassband auf der höherfrequenten Seite von dem ersten Durchlassband und dem zweiten Durchlassband hat und Empfangssignale von dem Antennenelement empfängt, wobei das eine Filter für elastische Wellen, mit dem das erste Induktanzelement in Reihe geschaltet ist, mindestens eines des zweiten Filters für elastische Wellen und des vierten Filters für elastische Wellen ist.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung empfängt eine Sendevorrichtung mehrere Hochfrequenzsignale, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, filtert die mehreren Hochfrequenzsignale, und sendet Signale drahtlos von einem gemeinsamen Antennenelement. Die Sendevorrichtung enthält: mehrere Sendefilter für elastische Wellen, die die mehreren Hochfrequenzsignale von einer Sendeschaltung empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, und einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist. Jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen enthält mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist. Ein Ausgangsanschluss eines der mehreren Sendefilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden, das mit dem Ausgangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Ausgangsanschluss ist mit einem Parallelresonator verbunden. Ein Ausgangsanschluss der anderen Sendefilter für elastische Wellen als das eine Sendefilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit einem Reihenresonator von den Reihen- und Parallelresonatoren verbunden.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung empfängt eine Empfangsvorrichtung mehrere Hochfrequenzsignale, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, über ein Antennenelement, demultiplexiert die mehreren Hochfrequenzsignale, und gibt Signale an eine Empfangsschaltung aus. Die Empfangsvorrichtung enthält: mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen, die die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, und einen gemeinsamen Anschluss, mit dem mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad in Reihe geschaltet ist. Jedes der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen enthält mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist.

Ein Eingangsanschluss eines der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden, das mit dem Eingangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und der Eingangsanschluss ist mit einem Parallelresonator verbunden. Ein Eingangsanschluss der anderen Empfangsfilter für elastische Wellen als das eine Empfangsfilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist mit einem Reihenresonator von den Reihen- und Parallelresonatoren verbunden.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung enthält ein Impedanzanpassungsverfahren eines Multiplexierers, der mehrere Hochfrequenzsignale über ein Antennenelement sendet und empfängt, das Justieren mehrerer Filter für elastische Wellen, die Durchlassbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, dergestalt, dass, wenn ein Filter für elastische Wellen von einem Eingangsanschluss oder einem Ausgangsanschluss des einen Filters für elastische Wellen aus betrachtet wird, eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern anderer Filter für elastische Wellen in einem Kurzschlusszustand ist. Wenn jedes der anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen von dem Eingangsanschluss oder dem Ausgangsanschluss eines jeden der anderen Filter für elastische Wellen allein betrachtet wird und eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern der anderen Filter für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist, enthält das Verfahren das Justieren von Induktanzwerten eines Filteranpassungs-Induktanzelements dergestalt, dass eine komplexe Impedanz in einem Fall, in dem das Filteranpassungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist, bei Betrachtung des einen Filters für elastische Wellen von der Seite des Filteranpassungs-Induktanzelements, und eine komplexe Impedanz in einem Fall, in dem die anderen Filter für elastische Wellen als das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, bei Betrachtung der anderen Filter für elastische Wellen von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen, und Justieren, in einer zusammengesetzten Schaltung, wo das eine Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss über das Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist und die anderen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, mindestens eines ersten Schaltungselements, das zwischen einem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement, das mit dem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses in Reihe geschaltet ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, bei Betrachtung von dem gemeinsamen Anschluss aus, an eine Kennimpedanz angepasst ist.

Beim Justieren der mehreren Filter für elastische Wellen unter den mehreren Filtern für elastische Wellen, die mindestens einen von einem Reihenresonator, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist, aufweisen, bei dem einen Filter für elastische Wellen der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet werden, dass der Parallelresonator mit dem Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist, und bei dem andere Filter für elastische Wellen der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet werden, dass der Reihenresonator, aus dem Parallelresonator und dem Reihenresonator, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist.

Mit dem vorstehend genannten Verfahren können die Freiheiten der Impedanzanpassung gemäß Arten, Kennlinien, Verbindungspositionen und Kombinationen und so weiter des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements verbessert werden. Somit kann selbst dann, wenn die Kennimpedanz sich zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Seite des Filters für elastische Wellen und der Antennenanschlussseite unterscheidet, eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden Anschluss vorgenommen werden.

Der Multiplexierer, die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung der Erfindung erlauben es selbst dann, wenn die Kennimpedanz sich zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Seite des Filters für elastische Wellen und der Antennenanschlussseite unterscheidet, den Einfügeverlust in dem Durchlassband jedes Filters für elastische Wellen zu reduzieren.

Weitere Merkmale, Elemente, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden rein beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der 14 Figuren umfassenden Zeichnung.

Figurenliste

  • 1 ist ein Schaltbild eines Multiplexierers gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2A bis 2C sind Schaubilder, die schematisch einen Resonator eines Oberflächenschallwellenfilters gemäß der ersten Ausführungsform darstellen, wobei 2A eine Draufsicht und die 2B und 2C Querschnittsansichten sind.
  • 3A ist ein Schaltbild eines sendeseitigen Band-25-Filters, das einen Teil des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
  • 3B ist ein Schaltbild eines empfangsseitigen Band-25-Filters, das einen Teil des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
  • 3C ist ein Schaltbild eines sendeseitigen Band-66-Filters, das einen Teil des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 3D ist ein Schaltbild eines empfangsseitigen Band-66-Filters, das einen Teil des Multiplexierers gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenkonfiguration eines längsgekoppelten Oberflächenschallwellenfilters gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 5A ist ein Kurvendiagramm, das Sendekennlinien eines sendeseitigen Band-25-Filters gemäß der ersten Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels vergleicht.
  • 5B ist ein Kurvendiagramm, das Sendekennlinien eines empfangsseitigen Band-25-Filters gemäß der ersten Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels vergleicht.
  • 5C ist ein Kurvendiagramm, das Sendekennlinien eines sendeseitigen Band-66-Filters gemäß der ersten Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels vergleicht.
  • 5D ist ein Kurvendiagramm, das Sendekennlinien eines empfangsseitigen Band-66-Filters gemäß der ersten Ausführungsform und eines Vergleichsbeispiels vergleicht.
  • 6A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Sendeausgangsanschluss eines sendeseitigen Band-25-Filters allein, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Empfangseingangsanschluss eines empfangsseitigen Band-25-Filters allein, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6C ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Sendeausgangsanschluss eines sendeseitigen Band-66-Filters allein, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6D ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Empfangseingangsanschluss eines empfangsseitigen Band-66-Filters allein, gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 7 ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz darstellt, mit Blick von einem gemeinsamen Anschluss einer Schaltung allein, wobei alle Filter außer dem empfangsseitigen Band-25-Filter gemäß der ersten Ausführungsform an dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, und ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz darstellt, mit Blick von einer Induktanzelementseite einer Schaltung allein, wobei das empfangsseitige Band-25-Filter gemäß der ersten Ausführungsform und das Induktanzelement in Reihe geschaltet sind.
  • 8A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss einer Schaltung, veranschaulicht, wobei vier Filter gemäß der ersten Ausführungsform an dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind.
  • 8B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz in einem Fall veranschaulicht, in dem vier Filter gemäß der ersten Ausführungsform an dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind und ein Induktanzelement zwischen einem Verbindungspfad der Antenne und dem gemeinsamen Anschluss und einem Referenzanschluss verbunden ist.
  • 9 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Multiplexierers gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 10 ist ein Schaubild zum Beschreiben der Beziehung zwischen einer komplexen Impedanz mit Blick von einem gemeinsamen Anschluss und Arten und Verbindungspositionen von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in dem Multiplexierer verbundenen sind, gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 11A ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Art und Verbindungsposition eines Schaltungselements, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in dem Multiplexierer verbunden ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 11B ist ein Schaubild, das ein weiteres Beispiel einer Art und Verbindungsposition eines Schaltungselements, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in dem Multiplexierer verbunden ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 11C ist ein Schaubild, das ein weiteres Beispiel einer Art und Verbindungsposition eines Schaltungselements, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in dem Multiplexierer verbunden ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 11D ist ein Schaubild, das ein weiteres Beispiel einer Art und Verbindungsposition eines Schaltungselements, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement in dem Multiplexierer verbunden ist, gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 12 ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel eines Multiplexierers gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 13A ist ein Schaubild, das die Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer ersten Modifizierung einer Ausführungsform veranschaulicht.
  • 13B ist ein Schaubild, das die Konfiguration eines Multiplexierers gemäß einer zweiten Modifizierung einer Ausführungsform veranschaulicht.
  • 14 ist ein Funktionsflussdiagramm, das ein Multiplexierer-Impedanzanpassungsverfahren gemäß einer Ausführungsform beschreibt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen stellen jeweils ein allgemeines oder konkretes Beispiel dar. Werte, Formen, Materialien, Komponenten, Anordnungen und Verbindungszustände von Komponenten und so weiter, die in den folgenden Ausführungsformen beschrieben werden, sind lediglich Beispiele und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Komponenten in den folgenden Ausführungsformen, die nicht in einem unabhängigen Anspruch enthalten sind, werden als optionale Komponenten beschrieben. Die Größen und Größenproportionen von in den Zeichnungen veranschaulichten Komponenten sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.

Erste AusführungsformGrundkonfiguration des Multiplexierers

Ein auf Band 25 angewendeter Quadplexer (Sendedurchlassband von 1850 bis 1915 MHz, Empfangsdurchlassband von 1930 bis 1995 MHz) und Band 66 (Sendedurchlassband von 1710 bis 1780 MHz, Empfangsdurchlassband von 2010 bis 2200 MHz) im Time Division Long Term Evolution (TD-LTE)-Standard ist beispielhaft in der ersten Ausführungsform gezeigt.

Der Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Quadplexer, wobei ein Band-25-Duplexer und ein Band-66-Duplexer an einem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden sind.

1 ist ein Schaltbild eines Multiplexierers 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Der Multiplexierer 1 enthält sendeseitige Filter 11 und 13, empfangsseitige Filter 12 und 14, ein Induktanzelement 21, den gemeinsamen Anschluss 50, Sendeeingangsanschlüsse 10 und 30 und Empfangsausgangsanschlüsse 20 und 40, wie in 1 veranschaulicht. Der Multiplexierer 1 ist mit einem Antennenelement 2 an dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden. Ein Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und der Erde, die ein Referenzanschluss ist, verbunden. Ein Kapazitätselement 32 ist auf dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet. Das Induktanzelement 31 ist näher an der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 verbunden als das Kapazitätselement 32.

In der ersten Ausführungsform sind das Induktanzelement 31 zu einem ersten Schaltungselement äquivalent, das Kapazitätselement 32 zu einem zweiten Schaltungselement äquivalent und das Induktanzelement 21 zu einem ersten Induktanzelement äquivalent. Das Induktanzelement 31 und das Kapazitätselement 32 können so konfiguriert sein, dass sie in dem Multiplexierer 1 enthalten sind, oder können so konfiguriert sein, dass sie von außen an dem Multiplexierer 1 angebracht sind. Es kann eine Konfiguration gebildet werden, bei der das Kapazitätselement 32 näher an der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 verbunden ist als das Induktanzelement 31.

Das sendeseitige Filter 11 ist ein Bandpassfilter mit unsymmetrischem Eingang und unsymmetrischem Ausgang (erstes Filter für elastische Wellen), das Sendewellen, die in einer Sendeschaltung (Radio Frequency Integrated Circuit (RFIC) oder dergleichen) generiert werden, über den Sendeeingangsanschluss 10 empfängt, die Sendewellen in dem Band-25-Sendedurchlassband (1850 bis 1915 MHz: erstes Durchlassband) filtert und an den gemeinsamen Anschluss 50 ausgibt.

Das empfangsseitige Filter 12 ist ein Bandpassfilter mit unsymmetrischem Eingang und unsymmetrischem Ausgang (zweites Filter für elastische Wellen), das Empfangswellen von dem gemeinsamen Anschluss 50 empfängt, die Empfangswellen bei dem Band-25-Empfangsdurchlassband (1930 bis 1995 MHz: zweites Durchlassband) filtert und an den Empfangsausgangsanschluss 20 ausgibt. Das Induktanzelement 21 ist zwischen dem empfangsseitigen Filter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet. Weil das Induktanzelement 21 mit der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 des empfangsseitigen Filters 12 verbunden ist, sind die Impedanzen der sendeseitigen Filter 11 und 13 und des empfangsseitigen Filters 14, die Durchlassbänder außerhalb des Durchlassbandes des empfangsseitigen Filters 12 haben, induktiv.

Das sendeseitige Filter 13 ist ein Bandpassfilter mit unsymmetrischem Eingang und unsymmetrischem Ausgang (drittes Filter für elastische Wellen), das Sendewellen, die in einer Sendeschaltung (RFIC oder dergleichen) generiert werden, über den Sendeeingangsanschluss 30 empfängt, die Sendewellen bei dem Band-66-Sendedurchlassband (1710 bis 1780 MHz: drittes Durchlassband) filtert und an den gemeinsamen Anschluss 50 ausgibt.

Das empfangsseitige Filter 14 ist ein Bandpassfilter mit unsymmetrischem Eingang und unsymmetrischem Ausgang (viertes Filter für elastische Wellen), das Empfangswellen von dem gemeinsamen Anschluss 50 empfängt, die Empfangswellen bei dem Band-66-Empfangsdurchlassband (2010 bis 2200 MHz: viertes Durchlassband) filtert und an den Empfangsausgangsanschluss 40 ausgibt. Die sendeseitigen Filter 11 und 13 und das empfangsseitige Filter 14 sind direkt mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden. Man beachte, dass das Induktanzelement 21 nicht darauf beschränkt ist, zwischen dem empfangsseitigen Filter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden zu sein, und zwischen das empfangsseitige Filter 14 und den gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet sein kann.

Struktur des Oberflächenschallwellenresonators

Es wird nun die Struktur eines Oberflächenschallwellenresonators beschrieben, der die sendeseitigen Filter 11 und 13 und die empfangsseitigen Filter 12 und 14 bildet.

2A bis 2C sind schematische Schaubilder, die schematisch einen Resonator eines Oberflächenschallwellenfilters gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. 2A ist eine Draufsicht, und 2B und 2C sind Querschnittsansichten entlang der strichpunktierten Linie in 2A. 2A bis 2C sind eine schematische Draufsicht und schematische Querschnittsansichten, die - von den mehreren Resonatoren, die die sendeseitigen Filter 11 und 13 und die empfangsseitigen Filter 12 und 14 bilden - als ein Beispiel die Struktur des Reihenresonators des sendeseitigen Filters 11 veranschaulichen. Man beachte, dass der Reihenresonator in den Figuren 2A bis 2C für den Zweck des Beschreibens einer typischen Struktur der zuvor angesprochenen mehrere Resonatoren veranschaulicht ist, so dass die Anzahl, Länge usw. von Elektrodenfingern, die die Elektroden bilden, nicht auf diese Veranschaulichung beschränkt sind.

Ein Resonator 100, der die sendeseitigen Filter 11 und 13 und die empfangsseitigen Filter 12 und 14 bildet, ist so konfiguriert, das er ein piezoelektrisches Substrat 5 und kammförmige Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden 101a und 101b enthält.

Das Paar IDT-Elektroden 101a und 101b ist auf dem piezoelektrischen Substrat 5 so ausgebildet, dass sie einander zugewandt sind, wie in 2A veranschaulicht. Die IDT-Elektrode 101a ist so konfiguriert, dass sie mehrere Elektrodenfinger 110a, die parallel zueinander verlaufen, und eine Sammelschienenelektrode 111a, die die mehreren Elektrodenfinger 110a verbindet, enthält. Die IDT-Elektrode 101b ist so konfiguriert, dass sie mehrere Elektrodenfinger 110b, die parallel zueinander verlaufen, und eine Sammelschienenelektrode 111b, die die mehreren Elektrodenfinger 110b verbindet, enthält. Die mehreren Elektrodenfinger 110a und 110b sind in einer Richtung orthogonal zu der X-axialen Richtung ausgebildet.

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

Die Direktkontaktschicht 541 ist eine Schicht zum Verbessern des direkten Kontakts zwischen dem piezoelektrischen Substrat 5 und der Hauptelektrodenschicht 542. Ein Beispiel für Material, das für die Direktkontaktschicht 541 verwendet wird, ist Titan (Ti). Die Filmdicke der Direktkontaktschicht 541 beträgt zum Beispiel etwa 12 nm.

Ein Beispiel für Material, das für die Hauptelektrodenschicht 542 verwendet wird, ist Aluminium (AI), das zum Beispiel etwa 1 % Kupfer (Cu) enthält. Die Filmdicke der Hauptelektrodenschicht 542 beträgt zum Beispiel etwa 162 nm.

Eine Schutzschicht 55 wird so ausgebildet, dass sie die IDT-Elektroden 101a und 101b bedeckt. Die Schutzschicht 55 ist eine Schicht, die dafür gedacht ist, die Hauptelektrodenschicht 542 vor der Umgebung zu schützen, die Frequenz-Temperatur-Kennlinie zu justieren, die Feuchtigkeitsbeständigkeitsfähigkeiten zu verbessern, und so weiter, und ist zum Beispiel ein Film, dessen Hauptbestandteil Siliziumdioxid ist. Die Dicke der Schutzschicht 55 beträgt zum Beispiel etwa 25 nm.

Die Materialien, aus denen die Direktkontaktschicht 541, die Hauptelektrodenschicht 542 und die Schutzschicht 55 gebildet werden, sind nicht auf die zuvor angesprochenen Materialien beschränkt. Ferner brauchen die IDT-Elektroden 54 nicht die oben beschriebene laminierte Struktur zu haben. Die IDT-Elektroden 54 können zum Beispiel aus Ti, AI, Cu, Platin (Pt), Gold (Au), Silber (Ag), Palladium (Pd) und anderen derartigen Metallen oder Legierungen bestehen und können aus mehreren laminierten Erzeugnissen konfiguriert sein, die durch die oben genannten Metalle oder Legierungen gebildet werden. Überdies kann auf die Schutzschicht 55 auch verzichtet werden.

Als Nächstes wird die laminierte Struktur des piezoelektrischen Substrats 5 beschrieben.

Das piezoelektrische Substrat 5 enthält ein Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit, einen Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit und einen piezoelektrischen Film 53, wie in 2C veranschaulicht. Die Struktur ist dergestalt, dass das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit, ein Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit und ein piezoelektrischer Film 53 in dieser Reihenfolge geschichtet sind.

Der piezoelektrische Film 53 ist ein piezoelektrischer Lithiumtantalit-Kristall oder ein piezoelektrisches Lithiumtantalit-Keramikmaterial (LiTaO3) mit 50° Y-Schnitt und X-Ausbreitung (ein LiTaO3-Monokristall, der entlang einer Fläche geschnitten ist, in dem eine Achse, die um 50° von der Y-Achse auf der X-Achse gedreht ist, die Normale ist, oder ein Keramikmaterial, das ein Monokristall, wo sich Oberflächenschallwellen in der X-axialen Richtung ausbreiten, oder ein Keramikmaterial ist). Die Dicke des piezoelektrischen Films 53 beträgt zum Beispiel etwa 600 nm. Man beachte, dass ein piezoelektrischer Film 53, der aus einem piezoelektrischen LiTaO3-Kristall oder piezoelektrischen LiTaO3-Keramikmaterial mit 42° bis 45° Y-Schnitt und X-Ausbreitung gebildet ist, für das sendeseitige Filter 13 und das empfangsseitige Filter 14 verwendet wird.

Das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit dient dem Tragen des Films 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit, des piezoelektrischen Films 53 und der IDT-Elektroden 54. Das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit ist ferner ein Substrat, in dem die Schallgeschwindigkeit von Volumenwellen in dem Trägersubstrat mit hoher Schallgeschwindigkeit 51 höher ist als die von elastischen Wellen von Oberflächenwellen oder Grenzwellen, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreiten, was dazu dient, Oberflächenschallwellen in dem Abschnitt zu halten, wo der piezoelektrische Film 53 und der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit geschichtet sind, so dass sie nicht unter das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit entweichen. Das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit ist zum Beispiel ein Siliziumsubstrat, dessen Dicke zum Beispiel etwa 200 µm beträgt.

Der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit ist ein Film, in dem die Schallgeschwindigkeit von Volumenwellen in dem Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit geringer ist als die von elastischen Wellen, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreiten, und ist zwischen dem piezoelektrischen Film 53 und dem Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit angeordnet. Diese Struktur und die Eigenart von elastischen Wellen, wo Energie in einem Medium von im Wesentlichen niedriger Schallgeschwindigkeit konzentriert wird, unterdrückt das Entweichen von Oberflächenschallwellenenergie nach außerhalb der IDT-Elektroden. Der Film 52 mit niedriger Schallgeschwindigkeit ist ein Film, dessen Hauptbestandteil zum Beispiel Siliziumdioxid ist und dessen Dicke zum Beispiel etwa 670 nm beträgt.

Gemäß der oben beschriebenen laminierten Struktur des piezoelektrischen Substrats 5 kann der Gütewert in der Resonanzfrequenz und Antiresonanzfrequenz im Vergleich zu einer bisher verwendeten Struktur eines piezoelektrischen Einschichtsubstrats deutlich erhöht werden. Das heißt, ein Oberflächenschallwellenresonator mit einem hohen Gütewert kann konfiguriert werden, so dass unter Verwendung dieses Oberflächenschallwellenresonators ein Filter mit geringem Einfügeverlust konfiguriert werden kann.

Außerdem wird die Impedanz zwischen den mehreren Oberflächenschallwellenfiltern angepasst, wie zum Beispiel im Falle des Schaltens des Induktanzelements 21 in Reihe für eine Impedanzanpassung mit der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 des empfangsseitigen Filters 12, weshalb Schaltungselemente wie zum Beispiel Induktanzelemente und Kapazitätselemente hinzugefügt werden. Es sind Fälle denkbar, wo dies äquivalent den Gütewert des Resonators 100 verringerte. Jedoch kann selbst in solchen Fällen der Gütewert des Resonators 100 dank der oben beschriebenen laminierten Konfiguration des piezoelektrischen Substrats 5 auf einem hohen Wert gehalten werden. Dementsprechend kann ein Oberflächenschallwellenfilter gebildet werden, der einen niedrigen In-Band-Verlust aufweist.

Man beachte, dass das Trägersubstrat 51 mit hoher Schallgeschwindigkeit eine Struktur haben kann, in der ein Trägersubstrat und ein Film mit hoher Schallgeschwindigkeit, bei dem die Schallgeschwindigkeit von sich ausbreitenden Volumenwellen höher ist als die von elastischen Wellen von Oberflächenwellen oder Grenzwellen, die sich durch den piezoelektrischen Film 53 ausbreiten, laminiert sind. Zu Beispielen von Materialien, die in diesem Fall für das Trägersubstrat verwendet werden können, gehören piezoelektrisches Material wie zum Beispiel Saphir, Lithiumtantalit, Lithiumniobat, Kristall und so weiter, dielektrische Materialien wie zum Beispiel verschiedene Arten von Keramikwerkstoffen, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Zirkonoxid, Cordierit, Mullit, Steatit, Forsterit und so weiter, Glas und so weiter, Halbleiter wie zum Beispiel Silizium, Galliumnitrid und so weiter, und Harzsubstrate und so weiter. Zu Beispielen von Materialien, die für den Film mit hoher Schallgeschwindigkeit verwendet werden können, gehören Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, diamantartiger Kohlenstoff (Diamond-Like Carbon, DLC) oder Diamant, Medien, bei denen die oben genannten Materialien der Hauptbestandteil sind, Medien, bei denen Gemische der oben genannten Materialien der Hauptbestandteil sind, und andere verschiedene Materialien mit hoher Schallgeschwindigkeit.

Man beachte, dass λ in den 2A und 2B den Mittenabstand der Wiederholung der mehrere Elektrodenfinger 110a und 110b in den IDT-Elektroden 101a und 101b, L die Überlappungsbreite der IDT-Elektroden 101a und 101b repräsentiert, W die Breite der Elektrodenfinger 110a und 110b repräsentiert, S die Breite zwischen den Elektrodenfingern 110a und 110b repräsentiert, und h die Höhe der IDT-Elektroden 101a und 101b repräsentiert.

Konfiguration von Filtern und des InduktanzelementsSchaltungskonfiguration des sendeseitigen Filters

Die Schaltungskonfiguration der Filter wird nachfolgend mit Bezug auf die 3A bis 4 beschrieben.

3A ist ein Schaltbild des sendeseitigen Band-25-Filters 11, das bei dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Das sendeseitige Filter 11 hat Reihenresonatoren 102 bis 105, Parallelresonatoren 151 bis 154 und Induktanzelemente 141, 161 und 162 zum Anpassen, wie in 3A veranschaulicht.

Die Reihenresonatoren 102 bis 105 sind zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und einem Sendeausgangsanschluss 61 miteinander in Reihe geschaltet. Die Parallelresonatoren 151 bis 154 sind zwischen Kontaktpunkten des Sendeeingangsanschlusses 10, des Sendeausgangsanschlusses 61 und der Reihenresonatoren 102 bis 105 und Referenzanschlüsse (Erde) miteinander parallel geschaltet. Das sendeseitige Filter 11 ist aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration der Reihenresonatoren 102 bis 105 und Parallelresonatoren 151 bis 154 als ein Kettenbandpassfilter konfiguriert.

Das Induktanzelement 141 ist zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Reihenresonator 102 und zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Parallelresonator 151 in Reihe geschaltet. Das Induktanzelement 141 ist ein zweites Induktanzelement, und das sendeseitige Filter 11, das von dem empfangsseitigen Filter 12, mit dem das Induktanzelement 21 verbunden ist, wie später noch beschrieben wird, isoliert werden muss, hat das Induktanzelement 141, das mit dem Sendeeingangsanschluss 10 auf der gegenüberliegenden Seite von dem gemeinsamen Anschluss 50, der mit dem Antennenelement 2 verbunden ist, in Reihe geschaltet ist. Man beachte, dass das Induktanzelement 141 zwischen dem Verbindungspfad des Sendeeingangsanschlusses 10 und des Reihenresonators 102 und dem Referenzanschluss verbunden sein kann. Das Vorhandensein des Induktanzelements 141 ermöglicht es, die Isolierung des sendeseitigen Filters 11 zu verstärken, indem die Kopplung des Induktanzelements 141 und der anderen Induktanzelemente 161 und 162 verwendet wird.

Das Induktanzelement 161 ist zwischen den Kontaktpunkten der Parallelresonatoren 152, 153 und 154 und dem Referenzanschluss verbunden. Das Induktanzelement 162 ist zwischen dem Parallelresonator 151 und dem Referenzanschluss verbunden.

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

3C ist ein Schaltbild des sendeseitigen Band-66-Filters 13, bei dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Das sendeseitige Filter 13 hat Reihenresonatoren 301 bis 304, Parallelresonatoren 351 bis 354 und Induktanzelemente 361 bis 363 zum Anpassen, wie in 3C veranschaulicht.

Die Reihenresonatoren 301 bis 304 sind zwischen einem Sendeeingangsanschluss 30 und einem Sendeausgangsanschluss 63 in Reihe geschaltet. Die Parallelresonatoren 351 bis 354 sind zwischen Kontaktpunkten des Sendeeingangsanschlusses 30, des Sendeausgangsanschlusses 63 und der Reihenresonatoren 301 bis 304 und Referenzanschlüsse (Erde) miteinander parallel geschaltet. Das sendeseitige Filter 13 wird aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration der Reihenresonatoren 301 bis 304 und Parallelresonatoren 351 bis 354 als ein Kettenbandpassfilter konfiguriert. Ein Induktanzelement 361 ist zwischen dem Verbindungspunkt der Parallelresonatoren 351 und 352 und einem Referenzanschluss verbunden. Ein Induktanzelement 362 ist zwischen dem Parallelresonator 353 und einem Referenzanschluss verbunden. Ein Induktanzelement 363 ist zwischen dem Sendeeingangsanschluss 30 und dem Reihenresonator 301 verbunden. Das Induktanzelement 363 ist ein zweites Induktanzelement, ebenso wie das Induktanzelement 141 in dem oben beschriebenen sendeseitigen Filter 11. Das Induktanzelement 363 kann zwischen dem Verbindungspfad des Sendeeingangsanschlusses 30 und des Reihenresonators 301 und dem Referenzanschluss verbunden sein.

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

Man beachte, dass zum Beispiel der PA (nicht veranschaulicht) mit den Sendeeingangsanschlüssen 10 und 30 verbunden ist. Die Kennimpedanz der Sendeeingangsanschlüsse 10 und 30 kann sich gemäß der Kennlinie des PA, der verbunden ist, unterscheiden.

Schaltungskonfiguration des empfangsseitigen Filters

3B ist ein Schaltbild des empfangsseitigen Band-25-Filters 12, das bei dem Multiplexierer 1 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Das empfangsseitige Filter 12 hat zum Beispiel ein längsgekoppelte Oberflächenschallwelleneinheit vom Resonator-Typ, wie in 3B veranschaulicht. Genauer gesagt enthält das empfangsseitige Filter 12 eine längsgekoppelte Filtereinheit 203, einen Reihenresonator 201 und Parallelresonatoren 251 bis 253.

4 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenkonfiguration der längsgekoppelten Filtereinheit 203 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die längsgekoppelte Filtereinheit 203 hat IDTs 211 bis 215, Reflektoren 220 und 221, einen Eingangsport 230 und einen Ausgangsport 240, wie in 4 veranschaulicht.

Die IDTs 211 bis 215 sind jeweils aus einem Paar IDT-Elektroden konfiguriert, die einander zugewandt sind. Die IDTs 212 und 214 sind so positioniert, dass die IDT 213 dazwischen in der X-Richtung angeordnet sind, und die IDTs 211 und 215 sind so positioniert, dass die IDTs 212 bis 214 dazwischen in der X-Richtung angeordnet sind. Die Reflektoren 220 und 221 sind so angeordnet, dass die IDTs 211 bis 215 dazwischen in der X-Richtung angeordnet sind. Die IDTs, 211, 213 und 215 sind zwischen dem Eingangsport 230 und dem Referenzanschluss (Erde) parallel geschaltet, und die IDTs 212 und 214 sind zwischen dem Ausgangsport 240 und dem Referenzanschluss parallel geschaltet.

Aus 3B ist zu erkennen, dass der Reihenresonator 201 und die Parallelresonatoren 251 und 252 eine Kettenfiltereinheit bilden.

Der Sendeeingangsanschluss 62 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 (siehe 1) über das Induktanzelement 21 (siehe 1) verbunden. Der Sendeeingangsanschluss 62 ist ebenfalls mit dem Parallelresonator 251 verbunden, wie in 3B veranschaulicht.

3D ist ein Schaltbild des empfangsseitigen Band 66-Filters 14, das bei dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Das empfangsseitige Filter 14 hat Reihenresonatoren 401 bis 405, Parallelresonatoren 451 bis 454 und Induktanzelemente 461 zum Anpassen.

Die Reihenresonatoren 401 bis 405 sind zwischen einem Empfangsausgangsanschluss 40 und einem Empfangseingangsanschluss 64 in Reihe geschaltet. Die Parallelresonatoren 451 bis 454 sind auch zwischen Kontaktpunkten des Empfangsausgangsanschlusses 40, des Empfangseingangsanschlusses 64 und der Reihenresonatoren 401 bis 405 und Referenzanschlüsse (Erde) parallel geschaltet. Das empfangsseitige Filter 14 ist aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration der Reihenresonatoren 401 bis 405 und Parallelresonatoren 451 bis 454 als ein Kettenbandpassfilter konfiguriert. Das Induktanzelement 461 ist ebenfalls zwischen dem Verbindungspunkt der Parallelresonatoren 451, 452 und 453 und dem Referenzanschluss verbunden. Der Empfangseingangsanschluss 64 ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden (siehe 1). Der Empfangseingangsanschluss 64 ist ebenfalls mit dem Reihenresonator 405 verbunden und ist nicht direkt mit dem Parallelresonator 454 verbunden, wie in 3D veranschaulicht.

Man beachte, dass zum Beispiel ein LNA (nicht veranschaulicht) mit den Empfangsausgangsanschlüssen 20 und 40 verbunden ist. Die Kennimpedanz der Empfangsausgangsanschlüsse 20 und 40 kann sich gemäß der Kennlinie des damit verbundenen LAN unterscheiden. Ferner kann sich die Kennimpedanz der Empfangsausgangsanschlüsse 20 und 40 und der Sendeeingangsanschlüsse 10 und 30 voneinander unterscheiden.

Die Layout-Konfiguration der Resonatoren und Schaltungselemente in den Oberflächenschallwellenfiltern, die der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat, ist nicht auf die Layout-Konfiguration beschränkt, die zum Beispiel durch die sendeseitigen Filter 11 und 13 und die empfangsseitigen Filter 12 und 14 in der oben beschriebenen Ausführungsform veranschaulicht ist. Die Layout-Konfiguration der Resonatoren und Schaltungselemente in den oben beschriebenen Oberflächenschallwellenfiltern unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Bandpasskennlinie der geforderten Spezifikationen in jedem Frequenzband. Zu Beispielen der zuvor angesprochenen Layout-Konfiguration gehören die Anzahl der angeordneten Reihenresonatoren und Parallelresonatoren und die Auswahl der Filterkonfiguration, wie zum Beispiel Kettentyp, längsgekoppelter Resonatortyp und so weiter.

Die Eigenschaften der Hauptabschnitte gemäß der vorliegenden Erfindung aus den Layout-Konfigurationen der Resonatoren und Schaltungselemente in den Filtern für elastische Wellen, die der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat, sind folgende.

  1. (1) Die sendeseitigen Filter 11 und 13 und die empfangsseitigen Filter 12 und 14 haben jeweils zumindest einen Reihenresonator oder einen Parallelresonator.
  2. (2) Der Empfangseingangsanschluss 62 des empfangsseitigen Filters 12, der ein einzelner Filter für elastische Wellen ist, ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 über das Induktanzelement 21 verbunden und ist auch mit dem Parallelresonator 251 verbunden.
  3. (3) Die Sendeausgangsanschlüsse 61 und 63 der sendeseitigen Filter 11 und 13 und der Empfangseingangsanschluss 64 des empfangsseitigen Filters 14, d. h. des Filters für elastische Wellen ohne das empfangsseitige Filter 12, sind jeweils mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden und sind, aus den Reihenresonatoren und Parallelresonatoren, mit den Reihenresonatoren 105, 304 und 405 verbunden.

Der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält mehrere Filter für elastische Wellen, die Durchlassbänder aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, den gemeinsamen Anschluss 50, wo das Induktanzelement 31 zwischen dem Verbindungspfad zu dem Antennenelement 2 und dem Referenzanschluss verbunden ist und das Kapazitätselement 32 mit dem Verbindungspfad zu dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet ist, und das Induktanzelement 21, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Empfangseingangsanschluss 62 des empfangsseitigen Filters 12, das ein Filter für elastische Wellen ist, in Reihe geschaltet ist.

Jeder der mehreren Filter für elastische Wellen hat mindestens einen Reihenresonator, der IDT-Elektroden aufweist, die auf dem piezoelektrischen Substrat 5 (siehe 2) ausgebildet sind und zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbundenen sind, und einen Parallelresonator, der IDT-Elektroden aufweist, die auf dem piezoelektrischen Substrat 5 ausgebildet sind und zwischen einem Verbindungspfad, der einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbundenen sind. Der Empfangseingangsanschluss 62 des empfangsseitigen Filters 12, aus den mehreren Filtern für elastische Wellen, ist mit dem gemeinsamen Anschluss 50 über das Induktanzelement 21 verbunden und ist ebenfalls mit dem Parallelresonator 251 verbunden. Andererseits sind die Sendeausgangsanschlüsse 61 und 63 und der Empfangseingangsanschluss 64 der sendeseitigen Filter 11 und 13 und des empfangsseitigen Filters 14 jeweils mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden und sind mit den Reihenresonatoren 105, 304 und 405 verbunden und sind nicht mit einem Parallelresonator verbunden.

Das Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden, und das Kapazitätselement 32 ist mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet. Das Ändern des Induktanzwertes des Induktanzelements 31 und des Kapazitätswertes des Kapazitätselements 32 ermöglicht es, eine komplexe Impedanz des Multiplexierers 1, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus, in zwei Richtungen der Kapazitätsseite oder der Induktionsseite und der offenen Seite oder der Kurzschlussseite zu bewegen.

Funktionsprinzip des Oberflächenschallwellenfilters

Es wird nun das Funktionsprinzip des Kettenoberflächenschallwellenfilters gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.

Die in 3A veranschaulichten Parallelresonatoren 151 bis 154 haben zum Beispiel jeweils eine Resonanzfrequenz frp und eine Antiresonanzfrequenz fap (> frp) als Resonanzkennlinien. Die Reihenresonatoren 102 bis 105 haben ebenfalls jeweils eine Resonanzfrequenz frs und eine Antiresonanzfrequenz fas (> frs > frp) als Resonanzkennlinien. Obgleich die Resonanzfrequenzen frs der Reihenresonatoren 102 bis 105 so ausgelegt sind, dass sie allgemein übereinstimmen, stimmen die Werte nicht unbedingt überein. Das gilt ebenso für die Antiresonanzfrequenzen fas der Reihenresonatoren 102 bis 105, die Resonanzfrequenzen frp der Parallelresonatoren 151 bis 154 und die Antiresonanzfrequenzen fap der Parallelresonatoren 151 bis 154, insofern, als die Werte nicht unbedingt übereinstimmen.

Beim Konfigurieren eines Bandpassfilters aus einer Kettenkonfiguration von Resonatoren werden die Antiresonanzfrequenz fap der Parallelresonatoren 151 bis 154 und die Resonanzfrequenz frs der Reihenresonatoren 102 bis 105 in unmittelbare Nähe gebracht. Somit entsteht um die Resonanzfrequenz frp herum, wo sich die Impedanz der Parallelresonatoren 151 bis 154 Null nähert, ein niederfrequenzseitiges Stoppband. Dementsprechend wird, wenn die Frequenz steigt, die Impedanz der Parallelresonatoren 151 bis 154 um die Antiresonanzfrequenz fap herum höher, und die Impedanz der Reihenresonatoren 102 bis 105 um die Resonanzfrequenz frs herum nähert sich Null. Infolge dessen entsteht um die Region der Antiresonanzfrequenz fap zu der Resonanzfrequenz frs herum ein Signaldurchlassband auf dem Signalpfad von dem Sendeeingangsanschluss 10 zu dem Sendeausgangsanschluss 61. Wenn die Frequenz weiter auf um die Antiresonanzfrequenz fas herum steigt, so wird die Impedanz der Reihenresonatoren 102 bis 105 höher, wodurch ein hochfrequenzseitiges Stoppband entsteht. Das heißt, wenn die Antiresonanzfrequenz fas der Reihenresonatoren 102 bis 105 auf außerhalb des Durchlassbandes eingestellt wird, so beeinflusst dies in hohem Grad die Steilheit der Dämpfungskennlinie an dem hochfrequenzseitigen Stoppband.

Wenn Hochfrequenzsignale von dem Sendeeingangsanschluss 10 zu dem sendeseitigen Filter 11 empfangen werden, so kommt es zu einem Potenzialunterschied zwischen dem Sendeeingangsanschluss 10 und dem Referenzanschluss, wodurch sich das piezoelektrische Substrat 5 verzieht, wodurch Oberflächenschallwellen erzeugt werden, die sich in der X-Richtung ausbreiten. Nur jene Hochfrequenzsignale, die die Frequenzkomponente aufweisen, die durchgelassen werden soll, passiert das sendeseitige Filter 11, weil der Mittenabstand λ der IDT-Elektroden 101a und 101b und die Wellenlänge des Durchlassbandes allgemein übereinstimmen.

Nachfolgend werden Hochfrequenzbandpasskennlinien und Impedanzkennlinien des Multiplexierers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, und es wird ein Vergleich mit einem Multiplexierer gemäß einer Vergleichsbeispiel angestellt.

Hochfrequenzbandpasskennlinie des Multiplexierers

Die Hochfrequenzbandpasskennlinie des Multiplexierers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, wobei ein Vergleich mit einer Hochfrequenzbandpasskennlinie eines Multiplexierers gemäß einem Vergleichsbeispiel angestellt wird.

Im Vergleich mit dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 veranschaulicht, ist der Multiplexierer gemäß dem Vergleichsbeispiel ohne Induktanzelement 31 konfiguriert, das zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und Erde, die der Referenzanschluss ist, verbunden ist, und kein Kapazitätselement 32 ist in diesem Verbindungspfad in Reihe ausgebildet. Der Multiplexierer gemäß dem Vergleichsbeispiel hat eine Konfiguration, wo ein Induktanzelement zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet ist.

5A ist ein Kurvendiagramm, das Band-25-Sendekennlinien der sendeseitigen Filter 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels vergleicht. 5B ist ein Kurvendiagramm, das Band-25-Sendekennlinien des empfangsseitigen Filters 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels vergleicht. 5C ist ein Kurvendiagramm, das Band-66-Sendekennlinien des sendeseitigen Filters 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels vergleicht. 5D ist ein Kurvendiagramm, das Band-66-Sendekennlinien des empfangsseitigen Filters 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels vergleicht.

Es ist ebenfalls aus den 5A bis 5D zu erkennen, dass der Einfügeverlust innerhalb des Durchlassbandes des Multiplexierers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besser ist als der Einfügeverlust innerhalb des Durchlassbandes des Multiplexierers gemäß dem Vergleichsbeispiel auf der Sendeseite und der Empfangsseite für Band 25 und auf der Sendeseite und der Empfangsseite für Band 66. Es ist außerdem zu erkennen, dass der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die geforderten Spezifikationen innerhalb des Durchlassbandes (sendeseitiger Einfügeverlust von 2,0 dB oder weniger und empfangsseitiger Einfügeverlust von 3,0 dB oder weniger) auf allen Frequenzbändern auf der Sendeseite und der Empfangsseite für Band 25 und auf der Empfangsseite für Band 66 erfüllt.

Es ist außerdem zu erkennen, dass der Multiplexierer gemäß dem Vergleichsbeispiel nicht die geforderten Spezifikationen innerhalb des Durchlassbandes auf der Sendeseite und der Empfangsseite für Band 25 erfüllt. Somit kann gemäß dem Multiplexierer 1 der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn die Anzahl der Bänder und die Anzahl der Modi erhöht werden, der Einfügeverlust innerhalb des Durchlassbandes jedes vorhandenen Filters reduziert werden.

Im Folgenden wird nun die Impedanzanpassung in dem Multiplexierer 1 beschrieben, einschließlich des Grundes, warum der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen niedrigen Verlust innerhalb des Durchlassbandes realisieren kann.

Impedanzanpassung im Multiplexierer

6A und 6B sind Smith-Diagramme, die eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Sendeausgangsanschluss 61 eines sendeseitigen Band-25-Filters 11 allein, und eine komplexe Impedanz mit Blick vom Empfangseingangsanschluss 62 eines empfangsseitigen Band-25-Filters 12 allein, gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellen. 6C und 6D sind Smith-Diagramme, die eine komplexe Impedanz, mit Blick vom Sendeausgangsanschluss 63 eines sendeseitigen Band-66-Filters 13 allein, und eine komplexe Impedanz mit Blick vom Empfangseingangsanschluss 64 eines empfangsseitigen Band-66-Filters 14 allein, gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellen.

Mit Bezug auf die Impedanzen der sendeseitigen Filter 11 und 13 und des empfangsseitigen Filters 14 allein ist die komplexe Impedanz bei Frequenzbändern außerhalb des Durchlassbandes dafür ausgelegt ist, auf der offenen Seite in dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu liegen. Genauer gesagt, befinden sich die komplexen Impedanzen der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT11 des sendeseitigen Filters 11, mit dem das Induktanzelement 21 in 6A nicht verbunden ist, der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT13 des sendeseitigen Filters 13, mit dem das Induktanzelement 21 in 6C nicht verbunden ist, und der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT14 des empfangsseitigen Filters 14, mit dem das Induktanzelement 21 in 6D nicht verbunden ist, allgemein auf der offenen Seite. Die Resonatoren, die mit dem gemeinsamen Anschluss 50 in den oben erwähnten drei Filtern verbunden sind, sind Reihenresonatoren und keine Parallelresonatoren, um diese komplexen Impedanz-Layouts zu realisieren.

Andererseits ist der Resonator, der mit dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem empfangsseitigen Filter 12 verbunden ist, mit dem das Induktanzelement 21 verbunden ist, ein Parallelresonator. Dementsprechend befindet sich die komplexe Impedanz der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT12 des empfangsseitigen Filters 12 allgemein auf der Kurzschlussseite, wie in 6B veranschaulicht. Der Grund, warum sich die außerhalb des Durchlassbandes liegende Region BOUT12 auf der Kurzschlussseite befindet, wird später beschrieben.

7 ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz einer Schaltung allein darstellt, wobei alle Filter außer dem empfangsseitigen Band 25-Filter 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an dem gemeinsamen Anschluss 50 parallel geschaltet sind, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 (linke Seite), und ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz einer Schaltung allein darstellt, wobei das empfangsseitige Band 25-Filters 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das Induktanzelement 21 in Reihe geschaltet wurden, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 (rechte Seite).

Aus 7 ist zu erkennen, dass eine komplexe Impedanz in einem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, wo das Induktanzelement 21 und der Eingangsanschluss des empfangsseitigen Filters 12 in Reihe geschaltet sind, bei Betrachtung des empfangsseitigen Filters 12 allein über das Induktanzelement 21, und eine komplexe Impedanz in dem zuvor festgelegten Durchlassband in einem Zustand, in dem - von den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüssen der sendeseitigen Filter 11 und 13 und des empfangsseitigen Filters 14 - der nähere Anschluss zu dem Antennenelement 2 mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden ist, bei Betrachtung der sendeseitigen Filter 11 und 13 und des empfangsseitigen Filters 14 von der Seite des Anschlusses, der mit dem gemeinsamen Anschluss 50 verbunden ist, in einer nahezu komplex-konjugierten Beziehung stehen. Das heißt, das Zusammensetzen der zwei komplexen Impedanzen realisiert eine Impedanzanpassung, und die komplexe Impedanz der zusammengesetzten Schaltungen kommt der Kennimpedanz nahe.

Man beachte, dass der Ausdruck, dass die komplexen Impedanzen von zwei Schaltungen in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen, auch eine Beziehung enthält, wo die positiven und negativen komplexen Komponenten von jeder der komplexen Impedanzen umgekehrt sind, und nicht auf einen Fall beschränkt ist, wo die absoluten Werte der komplexen Komponenten gleich sind. Das heißt, die komplex-konjugierte Beziehung in der vorliegenden Ausführungsform enthält auch Fälle, wo sich die komplexe Impedanz einer der Schaltungen im kapazitiven Bereich befindet (der untere Halbkreis des Smith-Diagramms) und die komplexe Impedanz der anderen Schaltung sich im induktiven Bereich befindet (dem oberen Halbkreis des Smith-Diagramms).

Der Grund, warum die komplexe Impedanz der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT12 des empfangsseitigen Filters 12 allgemein auf der Kurzschlussseite angeordnet wird, besteht nun darin, die komplexe Impedanz der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT12 (das Durchlassband des sendeseitigen Filters 11 und des sendeseitigen Filters 13 und des empfangsseitigen Filters 14) durch das Induktanzelement 21 zu einer Position zu verschieben, die die oben beschriebene komplex-konjugierte Beziehung aufweist, wie in 6B veranschaulicht. Der Induktanzwert des Induktanzelements 21 zu diesem Zeitpunkt beträgt zum Beispiel etwa 5,9 nH.

In einem Fall, in dem sich die außerhalb des Durchlassbandes liegende Region BOUT12 des empfangsseitigen Filters 12 auf der offenen Seite befindet, muss die außerhalb des Durchlassbandes liegende Region BOUT12 durch ein Induktanzelement 21, das einen größeren Induktanzwert hat, zu einer Position verschoben werden, wo die oben beschriebene komplex-konjugierte Beziehung besteht. Das Induktanzelement 21 ist mit dem empfangsseitigen Filter 12 in Reihe geschaltet. Je größer also der Induktanzwert ist, desto schlechter wird der Einfügeverlust in dem Durchlassband des empfangsseitigen Filters 12. Dementsprechend kann der Induktanzwert des Induktanzelements 21 klein gehalten werden, indem die komplexe Impedanz der außerhalb des Durchlassbandes liegenden Region BOUT12 unter Verwendung des Parallelresonators 251 auf der Kurzschlussseite angeordnet wird, wie im Fall des empfangsseitigen Filters 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wodurch der Einfügeverlust in dem Durchlassband reduziert werden kann.

8A ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz darstellt, bei Betrachtung des Multiplexierers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus. Das heißt, die in 8A veranschaulichte komplexe Impedanz repräsentiert die komplexen Impedanzen der in 7 veranschaulichten zwei Schaltungen in zusammengesetzter Form, mit Blick von ihrem gemeinsamen Anschluss 50. Die komplexen Impedanzen der in 7 veranschaulichten zwei Schaltungen wurden so angeordnet, dass sie in einer zueinander komplex-konjugierten Beziehung stehen, wobei die zusammengesetzte komplexe Impedanz der zusammengesetzte Schaltungen nahe bei der Kennimpedanz in den vier Durchlassbändern liegt, wodurch eine Impedanzanpassung realisiert wird.

8B ist ein Smith-Diagramm, das eine komplexe Impedanz, bei Betrachtung von der Seite des Antennenelement 2, in einer Anordnung darstellt, wo das Induktanzelement 31 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden ist und das Kapazitätselement 32 auf dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet ist. Die Schaltung, bei der zwei Schaltungen, die sich in einer zueinander komplex-konjugierten Beziehung befinden, zusammengesetzt wurden, weist eine komplexe Impedanz auf, die in Richtung der kapazitiven Seite und offenen Seite von der Kennimpedanz aus verschoben ist, wie in 8A veranschaulicht.

Andererseits justiert das Verbinden des Induktanzelements 31 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss und das Schalten des Kapazitätselements 32 in Reihe auf dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1 mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 zu der induktiven Seite und der Kurzschlussseite. Man beachte, dass der Induktanzwert des Induktanzelements 31 zu diesem Zeitpunkt zum Beispiel etwa 7,0 nH beträgt und der Kapazitätswert des Kapazitätselements 32 etwa 2,5 pF beträgt.

Dementsprechend kann in den sendeseitigen Filtern 11 und 13 und den empfangsseitigen Filtern 12 und 14 die Kennimpedanz an dem Eingangsanschluss oder dem Ausgangsanschluss gegenüber dem, der näher an dem Antennenelement 2 liegt, gemäß einem damit verbundenen PA oder LAN justiert werden. Somit kann eine Impedanzanpassung an dem Antennenanschluss einfach realisiert werden, ohne das Design der sendeseitigen Filter 11 und 13 und der empfangsseitigen Filter 12 und 14 zu verkomplizieren.

Zusammenfassung

Auf dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform trifft folgendes zu:

  1. (1) Das Induktanzelement 21 ist zwischen dem empfangsseitigen Filter 12 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet.
  2. (2) Das Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden, und das Kapazitätselement 32 ist mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet.
  3. (3) Der Parallelresonator 251 ist mit dem Empfangseingangsanschluss 62 des empfangsseitigen Filters 12 verbunden.
  4. (4) Der Sendeausgangsanschluss 61 des sendeseitigen Filters 11, der Sendeausgangsanschluss 63 des sendeseitigen Filters 13 und der Empfangseingangsanschluss 64 des empfangsseitigen Filters 14 sind mit den Reihenresonatoren 105, 304 bzw. 405 verbunden.

Demgemäß können eine komplexe Impedanz der Schaltung allein, wobei das Induktanzelement 21 und das empfangsseitige Filter 12 mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet sind, und die komplexe Impedanz der Schaltung allein, wobei alle anderen Filter als das empfangsseitige Filter 12 an dem gemeinsamen Anschluss 50 parallel geschaltet sind, so ausgelegt werden, dass sie in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen. Dementsprechend kann eine Impedanzanpassung mit der Kennimpedanz auf einfache Weise für die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1 realisiert werden, der die Schaltung aufweist, wo die zwei oben beschriebenen Schaltungen, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50, zusammengesetzt wurden, während ein geringer Verlust in dem Durchlassband sichergestellt wird. Außerdem kann durch Verbinden des Induktanzelements 31 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss und durch Schalten des Kapazitätselements 32 in Reihe zu dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1 mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 aus in zwei Richtungen in dem Smith-Diagramm bewegt werden. Zum Beispiel kann die komplexe Impedanz des Multiplexierers 1, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50, zu der induktiven Seite und der Kurzschlussseite justiert werden. Dementsprechend kann eine Impedanzanpassung an dem Antennenanschluss einfach realisiert werden, ohne das Design der sendeseitigen Filter 11 und 13 und der empfangsseitigen Filter 12 und 14 zu verkomplizieren.

Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwar eine Konfiguration veranschaulicht wurde, bei der das Induktanzelement 31 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden ist und das Kapazitätselement 32 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet ist, dass aber jede beliebige Kombination von Induktanzelement und Kapazitätselement für das Schaltungselement, das zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbundenen ist, und das Schaltungselement, das mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet ist, verwendet werden kann. Es ist hinreichend, dass jeweils mindestens eines von dem Schaltungselement, das zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden ist, und dem Schaltungselement, das mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet ist, vorhanden ist, und zwei oder mehr können vorhanden sein.

Zweite Ausführungsform

Der Multiplexierer 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in der ersten Ausführungsform gezeigten Multiplexierer 1 darin, dass die Arten und Verbindungspositionen von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 verbundenen sind, sich unterscheiden.

9 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel des Multiplexierers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Der in 9 veranschaulichte Multiplexierer 1 hat ein Induktanzelement 33, das zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 in Reihe geschaltet ist, und ein Kapazitätselement 34, das zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden ist. Das Induktanzelement 33 ist näher an der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 verbunden als das Kapazitätselement 34.

Nun wird eine optimale Kombination von Arten von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 verbunden sind, und Verbindungspositionen beschrieben. 10 ist ein Schaubild zum Beschreiben der Beziehung zwischen einer komplexen Impedanz mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 in dem Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und Arten von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Antennenelement 2 verbunden sind, und ihren Verbindungspositionen. Die 11A bis 11D sind Schaubilder, die Beispiele von Arten von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss und dem Antennenelement verbunden sind, und ihre Verbindungspositionen in der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Man beachte, dass der Verbindungsanschluss des Antennenelements 2 in den 11A bis 11D durch den Anschluss 2a dargestellt wird.

Die optimale Kombination von Arten von Schaltungselementen, die zwischen dem gemeinsamen Anschluss 50 und dem Anschluss 2a des Antennenelements 2 verbunden sind, und Verbindungspositionen richtet sich nach dem Wert des realen Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1 mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss 50 sowie danach, in welchem Quadranten in dem Smith-Diagramm sich die Kennimpedanz des Hochfrequenzdurchlassbandes des Multiplexierers 1 befindet.

In einem Fall, in dem der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 150 Ω oder mehr beträgt, ist die Kombination des Induktanzelements 33 und des Kapazitätselements 34, wie in 11A veranschaulicht, effektiv, wenn die Kennimpedanz in dem Durchlassband des Multiplexierers 1 entweder im dritten Quadranten oder im vierten Quadranten des in 10 veranschaulichten Smith-Diagramms liegt. In dieser Konfiguration ist das Induktanzelement 33 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 (siehe 9) des Multiplexierers 1 und dem Anschluss 2a in Reihe geschaltet, und das Kapazitätselement 34 ist zwischen dem Verbindungspfad des Induktanzelements 33 und des gemeinsamen Anschlusses 50 und dem Referenzanschluss verbunden, wie in 11A veranschaulicht.

Gemäß dieser Konfiguration kann die komplexe Impedanz, mit Blick von dem gemeinsamen Anschluss aus, an die Kennimpedanz angepasst werden, während ein geringer Verlust in dem Durchlassband sichergestellt wird.

In einem Fall, in dem der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1 niedriger ist als 50 Ω, ist die Kombination des Induktanzelements 33 und des Kapazitätselements 34, wie in 11B veranschaulicht, effektive, wenn die Kennimpedanz in dem Hochfrequenzdurchlassband des Multiplexierers 1 im dritten Quadranten des in 10 veranschaulichten Smith-Diagramms liegt.

In dieser Konfiguration ist das Induktanzelement 33 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 (siehe 9) des Multiplexierers 1 und dem Anschluss 2a in Reihe geschaltet, und das Kapazitätselement 34 ist zwischen dem Verbindungspfad des Anschlusses 2a und des Induktanzelements 33 und dem Referenzanschluss verbunden, wie in 11B veranschaulicht. Diese Konfiguration ist die gleiche wie die Kombination von Schaltungselementen, die in 9 veranschaulicht ist.

Dementsprechend sind die Kombination und die Verbindungspositionen des Induktanzelements 33 und des Kapazitätselements 34, wie in 9 veranschaulicht, effektiv, wenn der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1 niedriger ist als 50 Ω, mit Blick von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50 des Multiplexierers 1, und die Kennimpedanz in dem Durchlassband des Multiplexierers 1 im dritten Quadranten des Smith-Diagramms liegt.

In einem Fall, in dem der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1 niedriger als 50 Ω ist und die Kennimpedanz in dem Hochfrequenzdurchlassband des Multiplexierers 1 im vierten Quadranten des in 10 veranschaulichten Smith-Diagramms liegt, sind die Kombination des Induktanzelements 31 und des Kapazitätselements 32, wie in 11C veranschaulicht, und die Kombination des Induktanzelements 31 und des Induktanzelements 33, wie in 11D veranschaulicht, effektiv.

In dieser Konfiguration ist das Kapazitätselement 32 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 (siehe 9) des Multiplexierers 1 und dem Anschluss 2a in Reihe geschaltet, und das Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Kapazitätselements 32 und dem Referenzanschluss verbunden, wie in 11C veranschaulicht. Diese Konfiguration ist die gleiche wie die Kombination des Induktanzelements 31 und des Kapazitätselements 32, wie in 1 veranschaulicht. Dementsprechend sind die Kombination und der Verbindungspunkt des Induktanzelements 31 und des Kapazitätselements 32, wie in 1 veranschaulicht, effektiv, wenn der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1, mit Blick von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50, niedriger ist als 50 Ω und die Kennimpedanz in dem Durchlassband des Multiplexierers 1 im vierten Quadranten des Smith-Diagramms liegt.

Es kann auch eine Konfiguration gebildet werden, wo das Induktanzelement 33 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 (siehe 9) des Multiplexierers 1 und dem Anschluss 2a in Reihe geschaltet ist und das Induktanzelement 31 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Induktanzelements 33 und dem Referenzanschluss verbunden ist, wie in 11D veranschaulicht. Diese Konfiguration ist auch effektiv, wenn der reale Teil der Kennimpedanz des Multiplexierers 1, mit Blick von der Seite des gemeinsamen Anschlusses 50, niedriger ist als 50 Ω und die Kennimpedanz in dem Durchlassband des Multiplexierers 1 im vierten Quadranten des Smith-Diagramms liegt.

Man beachte, dass die Anzahl der Schaltungselemente, die zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss verbunden sind, und der Schaltungselemente, die mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet sind, nicht auf jeweils eins beschränkt ist. Es können auch zwei oder mehr vorhanden sein. 12 ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel eines Multiplexierers gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.

Der Multiplexierer 1, wie in 12 veranschaulicht, hat das Kapazitätselement 32, das mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet ist. Das Induktanzelement 31 ist ebenfalls zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Kapazitätselements 32 und dem Referenzanschluss angeordnet. Ferner hat der Multiplexierer 1, wie in 12 veranschaulicht, ein Induktanzelement 35, das zwischen dem Verbindungspfad des Kapazitätselements 32 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss angeordnet ist.

Gemäß dieser Konfiguration sind zwei Induktanzelemente 31 und 35 zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses 50 und des Antennenelements 2 und dem Referenzanschluss angeordnet, so dass eine noch feinere Justierung vorgenommen werden kann. Dementsprechend kann die Kennimpedanz einfach zu der induktiven Seite und der Kurzschlussseite in dem Smith-Diagramm justiert werden, um die Impedanz anzupassen.

Weitere Modifizierungen etc.

Obgleich ein Beispiel eines Quadplexers bezüglich des Multiplexierers gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Anordnungen beschränkt. Zum Beispiel können Anordnungen, wo die oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise modifiziert sind, in der vorliegenden Erfindung enthalten sein.

Zum Beispiel verwendet der piezoelektrische Film 53 des piezoelektrischen Substrats 5 gemäß den Ausführungsformen einen LiTaO3-Monokristall mit 50° Y-Schnitt und X-Ausbreitung, aber der Schnittwinkel des Monokristallmaterials ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, der Schnittwinkel des piezoelektrischen Substrats des Oberflächenschallwellenfilters, das den Multiplexierer gemäß den Ausführungsformen bildet, ist nicht auf etwa 50° Y beschränkt. Die gleichen Effekte können durch Oberflächenschallwellenfilter erhalten werden, die ein piezoelektrisches LiTaO3-Substrat mit einem anderen Schnittwinkel als dem oben genannten verwenden.

Außerdem kann der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration haben, wo mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen dem Verbindungspfad des Antennenelements 2 und des gemeinsamen Anschlusses 50 und dem Referenzanschluss verbunden ist und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad des Antennenelements 2 und dem gemeinsamen Anschluss 50 in Reihe geschaltet ist. Das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement können jeweils ein Induktanzelement oder ein Kapazitätselement sein. Zum Beispiel kann der Multiplexierer 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweisen: mehrere Filter für elastische Wellen, die die oben beschriebene Eigenschaften haben, ein Chip-förmiges erstes Induktanzelement, und das erste Schaltungselement und das zweites Schaltungselement, die auf einem Hochfrequenzsubstrat montiert sind.

Das Induktanzelement kann zum Beispiel ein Chip-Induktor sein oder kann durch eine Leiterstruktur auf dem Hochfrequenzsubstrat gebildet werden. Das Kapazitätselement kann zum Beispiel ein Chip-Kondensator sein oder kann durch eine Leiterstruktur auf dem Hochfrequenzsubstrat gebildet werden.

Der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf einen Band-25- und Band-66-Quadplexer wie in den Ausführungsformen beschränkt.

13A ist ein Schaubild, das die Konfiguration des Multiplexierers gemäß Modifizierung 1 veranschaulicht. Zum Beispiel kann der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hexaplexer sein, der sechs Frequenzbänder hat und auf eine Systemkonfiguration angewendet wird, wo Band 25, Band 4 und Band 30, die ein Sendeband und ein Empfangsband aufweisen, kombiniert sind, wie in 13A veranschaulicht. In diesem Fall ist zum Beispiel das Induktanzelement 21 mit dem empfangsseitigen Band-25-Filter in Reihe geschaltet, und ein Parallelresonator ist mit dem Empfangseingangsanschluss des empfangsseitigen Band-25-Filters verbunden. Ferner sind Reihenresonatoren mit den Anschlüssen der verbleibenden fünf Filter außer dem empfangsseitigen Band-25-Filter verbunden, und keine Parallelresonatoren sind damit verbunden. Außerdem ist das Kapazitätselement 32 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet, und das Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Kapazitätselements 32 und dem Referenzanschluss verbunden.

13B ist ein Schaubild, das die Konfiguration des Multiplexierers gemäß Modifizierung 2 veranschaulicht. Zum Beispiel kann der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hexaplexer sein, der sechs Frequenzbänder hat und auf eine Systemkonfiguration angewendet wird, wo Band 1, Band 3 und Band 7, die ein Sendeband und ein Empfangsband aufweisen, kombiniert sind, wie in 13B veranschaulicht. In diesem Fall ist zum Beispiel das Induktanzelement 21 mit dem empfangsseitigen Band-1-Filter in Reihe geschaltet, und ein Parallelresonator ist mit dem Empfangseingangsanschluss des empfangsseitigen Band-1-Filters verbunden. Ferner sind Reihenresonatoren mit den Anschlüssen der verbleibenden fünf Filter außer dem empfangsseitigen Band-1-Filter verbunden, und keine Parallelresonatoren sind damit verbunden. Außerdem ist das Kapazitätselement 32 mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements 2 in Reihe geschaltet, und das Induktanzelement 31 ist zwischen dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Kapazitätselements 32 und dem Referenzanschluss verbunden.

Wie oben beschrieben, kann eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden der Anschlüsse des Multiplexierers gemäß der vorliegenden Erfindung selbst in einem Fall realisiert werden, wo sich die Kennimpedanz zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Oberflächenschallwellenfilter-Seite und der Antennenelement-Seite unterscheidet. Dementsprechend kann der Einfügeverlust in dem Durchlassband selbst dann reduziert werden, wenn die Anzahl von Filtern für elastische Wellen, die Komponenten sind, groß ist.

Ferner braucht der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung nicht so konfiguriert zu werden, dass er mehrere Duplexer enthält, die senden und empfangen. Zum Beispiel kann der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Sendevorrichtung angewendet werden, die mehrere Sendefrequenzbänder aufweist. Das heißt, der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf eine Sendevorrichtung angewendet werden, die mehrere Hochfrequenzsignale empfängt, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, die mehreren Hochfrequenzsignale filtert und drahtlos von einem gemeinsamen Antennenelement sendet. Die Sendevorrichtung kann mehrere Sendefilter für elastische Wellen enthalten, die die mehreren Hochfrequenzsignale von einer Sendeschaltung empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, sowie einen gemeinsamen Anschluss, bezüglich dessen mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements in Reihe geschaltet ist.

Jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen enthält nun mindestens einen von einem Reihenresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrisches Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrischen Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist. Ein Ausgangsanschluss eines Sendefilters für elastische Wellen der mehreren Sendefilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden, das mit diesem Ausgangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und ist außerdem mit einem Parallelresonator verbunden. Andererseits ist ein Ausgangsanschluss der anderen Sendefilter für elastische Wellen als das eine Sendefilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist außerdem mit einem Reihenresonator von den Reihen- und den Parallelresonatoren verbunden. Das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement ein Induktanzelement sein oder können ein Kapazitätselement sein.

Ferner kann der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Empfangsvorrichtung angewendet werden, die mehrere Empfangsfrequenzbänder aufweist. Das heißt, der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf eine Empfangsvorrichtung angewendet werden, die mehrere Hochfrequenzsignale, die Trägerfrequenzbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, über ein Antennenelement empfängt, die mehreren Hochfrequenzsignale verzeigt und zu einer Empfangsschaltung ausgibt. Die Empfangsvorrichtung enthält mehrere Empfangsfilter für elastische Wellen, die die mehreren Hochfrequenzsignale von dem Antennenelement empfangen und nur ein zuvor festgelegtes Frequenzband durchlassen, und einen gemeinsamen Anschluss, bezüglich dessen mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens ein zweites Schaltungselement ist mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements in Reihe geschaltet.

Jedes der mehreren Sendefilter für elastische Wellen enthält nun mindestens einen von einem Reihenresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrisches Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrisches Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist. Ein Eingangsanschluss eines Empfangsfilters für elastische Wellen der mehreren Empfangsfilter für elastische Wellen ist mit dem gemeinsamen Anschluss über ein Induktanzelement verbunden, das mit diesem Eingangsanschluss und mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und ist auch mit einem Parallelresonator verbunden. Andererseits ist ein Eingangsanschluss der anderen Empfangsfilter für elastische Wellen als das eine Empfangsfilter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden und ist auch mit einem Reihenresonator von den Reihen- und den Parallelresonatoren verbunden. Das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement können ein Induktanzelement sein oder können ein Kapazitätselement sein.

Eine Sendevorrichtung oder Empfangsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die gleichen Vorteile realisieren wie der Multiplexierer 1 gemäß den Ausführungsformen.

Die Erfindung ist auch nicht auf einen Multiplexierer, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung beschränkt, die mit den Filtern für elastische Wellen und den Induktanzelementen versehen sind, die die oben beschriebenen Merkmale aufweisen, und kann auch als ein Impedanzanpassungsverfahren eines Multiplexierers realisiert werden, das die folgenden Schritte als Komponenten, die solche Merkmale aufweisen, aufweist.

14 ist ein Funktionsflussdiagramm zum Beschreiben eines Impedanzanpassungsverfahrens des Multiplexierers gemäß den Ausführungsformen.

Ein Impedanzanpassungsverfahren eines Multiplexierers gemäß der Erfindung enthält:

  1. (1) Justieren mehrerer Filter für elastische Wellen, die Durchlassbänder aufweisen, die voneinander verschieden sind, dergestalt, dass, beim Betrachten eines Filters für elastische Wellen (Filter für elastische Wellen A) von einem des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses des einen Filters für elastische Wellen, eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern anderer Filter für elastische Wellen (Filter für elastische Wellen B) in einem Kurzschlusszustand ist, und beim Betrachten von Filtern für elastische Wellen außer dem einen Filter für elastische Wellen von einem des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses der anderen Filter für elastische Wellen allein, eine komplexe Impedanz bei Durchlassbändern der anderen Filter für elastische Wellen in einem offenen Zustand ist (S10),
  2. (2) Justieren von Induktanzwerten eines Filteranpassungs-Induktanzelements dergestalt, dass eine komplexe Impedanz in einem Fall, wo das Filteranpassungs-Induktanzelement mit dem einen Filter für elastische Wellen in Reihe geschaltet ist (Filter für elastische Wellen A), bei Betrachtung des einen Filters für elastische Wellen von der Seite des Filteranpassungs-Induktanzelements, und eine komplexe Impedanz in einem Fall, wo Filter für elastische Wellen (mehrere Filter für elastische Wellen B) außer dem einen Filter für elastische Wellen mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, bei Betrachtung der anderen Filter für elastische Wellen von der Seite des gemeinsamen Anschlusses, in einer komplex-konjugierten Beziehung stehen (S20), und
  3. (3) Justieren, in einer zusammengesetzten Schaltung, wo das eine Filter für elastische Wellen (Filter für elastische Wellen A) mit dem gemeinsamen Anschluss über das Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist und die anderen Filter für elastische Wellen (mehrere Filter für elastische Wellen B) mit dem gemeinsamen Anschluss parallel geschaltet sind, mindestens eines ersten Schaltungselements, das zwischen einem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses und einem Referenzanschluss verbunden ist, und mindestens eines zweiten Schaltungselements, das mit dem Verbindungspfad des Antennenelements und des gemeinsamen Anschlusses in Reihe geschaltet ist, dergestalt, dass eine komplexe Impedanz, bei Betrachtung von dem gemeinsamen Anschluss aus, an eine Kennimpedanz angepasst ist (S30).
    Nun sind das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement zum Beispiel jeweils ein Antennenanpassungs-Induktanzelement oder ein Antennenanpassungs-Kapazitätselement. In diesem Fall kann eine Justierung des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements eine Justierung des Induktanzwertes des Antennenanpassungs-Induktanzelements und eine Justierung des Kapazitätswertes des Antennenanpassungs-Kapazitätselements sein. Ferner kann eine Justierung des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements das Ändern von Arten, Kennlinien, Verbindungspositionen und Kombinationen und so weiter des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements enthalten.
    Ferner werden
  4. (4) beim Justieren der mehreren Filter für elastische Wellen, von den mehreren Filtern für elastische Wellen, die mindestens einen von einem Reihenresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrisches Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einem Parallelresonator, der eine IDT-Elektrode aufweist, die auf einem piezoelektrisches Substrat ausgebildet ist und zwischen einem Verbindungspfad, der den Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss verbindet, und einem Referenzanschluss verbunden ist, aufweisen, an dem einen Filter für elastische Wellen der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet, dass der Parallelresonator mit dem Filteranpassungs-Induktanzelement verbunden ist, und an den anderen Filtern für elastische Wellen werden der Parallelresonator und der Reihenresonator so angeordnet, dass der Reihenresonator, aus dem Parallelresonator und dem Reihenresonator, mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist.

Gemäß dieser Konfiguration kann die Freiheit der Impedanzanpassung durch Justieren des ersten Schaltungselements und des zweiten Schaltungselements, wie oben beschrieben, verbessert werden. Somit kann selbst in einem Fall, wo die Kennimpedanz sich zwischen dem Sendeanschluss oder Empfangsanschluss der Seite des Filters für elastische Wellen und der Antennenanschlussseite unterscheidet, eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden Anschluss vorgenommen werden.

Oberflächenschallwellenfilter, die IDT-Elektroden aufweisen, wurden in den oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft als ein sendeseitiges Filter und ein empfangsseitiges Filter gezeigt, die einen Multiplexierer, einen Quadplexer und eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung bilden. Jedoch können die Filter, die den Multiplexierer, den Quadplexer, die Sendevorrichtung und die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, auch Filter für elastische Wellen sein, die mit elastischen Grenzwellen oder Volumenschallwellen (Bulk Acoustic Waves, BAW) arbeiten und mit Reihenresonatoren und Parallelresonatoren konfiguriert sind. Dementsprechend können die gleichen Vorteile wie bei dem Multiplexierer, dem Quadplexer, der Sendevorrichtung und der Empfangsvorrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.

Außerdem wurde zwar der Multiplexierer 1 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen als eine Konfiguration veranschaulicht, wo das Induktanzelement 21 mit dem empfangsseitigen Filter 12 in Reihe geschaltet ist, doch sind Konfigurationen, wo das Induktanzelement 21 mit den sendeseitigen Filtern 11 oder 13 oder dem empfangsseitigen Filter 14 in Reihe geschaltet ist, ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten. Das heißt, der Multiplexierer gemäß der vorliegenden Erfindung kann so konfiguriert werden, dass er enthält: mehrere Filter für elastische Wellen, die voneinander verschiedene Durchlassbänder aufweisen, einen gemeinsamen Anschluss, bezüglich dessen mindestens ein erstes Schaltungselement zwischen einem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements und einem Referenzanschluss verbunden ist und mindestens ein zweites Schaltungselement mit dem Verbindungspfad des gemeinsamen Anschlusses und des Antennenelements in Reihe geschaltet ist, und ein erstes Induktanzelement, in dem, von den mehreren Filtern für elastische Wellen, ein sendeseitiges Filter einen Ausgangsanschluss hat, der mit dem gemeinsamen Anschluss über das erste Induktanzelement verbunden ist, das mit diesem Ausgangsanschluss und dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und auch mit einem Parallelresonator verbunden, und andere Filter für elastische Wellen als das sendeseitige Filter, von ihrem Eingangsanschluss und ihrem Ausgangsanschluss, den Anschluss in Richtung der Seite des Antennenelements mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden haben und auch, aus einem Reihenresonator und einem Parallelresonator, einem Reihenresonator verbunden haben. Somit kann selbst in einem Fall, wo die Kennimpedanz sich zwischen der Sendeanschlussseite oder Empfangsanschlussseite des Filters für elastische Wellen und der Antennenanschlussseite unterscheidet, eine hinreichende Impedanzanpassung für jeden Anschluss vorgenommen werden. Dementsprechend kann selbst dann ein verlustarmer Multiplexierer bereitgestellt werden, wenn die Anzahl von Bändern und die Anzahl von Modi, die gehandhabt werden müssen, erhöht werden.

Die Erfindung kann insbesondere auf Kommunikationsvorrichtungen, wie zum Beispiel Mobiltelefone, als ein verlustarmer Multiplexierer, eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung angewendet werden, die sich auf Mehrband- und Mehrmodusfrequenzstandards anwenden lassen.

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

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • WO 2016/208670 A1 [0003, 0004]