CN101626102A - 双工器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型且发送接收信号的分离特性良好的双工器。天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央,高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在该天线端口的左右侧,从天线端口看的低频侧滤波器的最后段的并联臂、高频侧滤波器的最后段的并联臂、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置,低频侧滤波器的比上述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧、和高频侧滤波器的比上述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接,通过上述导电通路被连接的并联臂位于比最后段的并联臂更靠后方侧的位置。从而能够改善高频侧的分离特性。
Description
技术领域
本发明涉及为了使用共用的天线进行信息的接收发送,将频率不同的发送信号和接收信号分离并取出的双工器(duplexer)。
背景技术
在便携式电话机等具有双向无线通信功能的装置和以这种装置为通信终端的无线通信***中,为了能够进行使用该通信终端所具有的一个天线的信息的发送接收,使发送电波的频率和接收电波的频率具有差别,并利用该频率差通过双工器分离发送信号和接收信号。
双工器的结构包括:对接收电波进行频率选择并向装置内的接收处理部进行输出的接收侧的滤波器;和对来自装置内的发送处理部的发送信号进行频率选择并向天线进行输出,与接收侧相比中心频率不同的发送侧的滤波器。
图13举例表示了一般使用的双工器100的结构例。该例子中的双工器100,对于一个天线端口2,一体设置有:对接收电波(例如中心频率fR=2,140MHz)的频率进行选择并向装置内的接收处理部(省略图示)输出的高频侧滤波器4;和对来自装置内的发送处理部(省略图示)的发送信号(例如中心频率fT=1,950MHz)进行滤波处理(频率选择)并施加于天线端口2的低频侧滤波器3。
这样的双工器100构成为,对于天线端口2来说低频侧滤波器3和高频侧滤波器4并联连接,对于在天线端口2与设置在高频侧滤波器4出口处的高频侧滤波器端口6(相当于高频侧滤波器4的输出端口)之间流通的接收电流,显示具有图17所示的高频侧通过频带115的高频侧滤波器特性112,对于在低频侧滤波器3入口部的低频侧滤波器端口5(相当于低频侧滤波器3的输入端口)与天线端口2之间流通的发送电流,显示具有低频侧通过频带114的低频侧滤波器特性111。而且这两个滤波器3、4,使得在低频侧滤波器端口5和高频侧滤波器端口6之间,不具有通过频带的隔离特性(isolation character:分离特性)113为良好,从而使得发送接收信号不会与设计方向相反地流入滤波器3、4。
作为构成具有这样的功能的双工器100的低频侧滤波器3、高频侧滤波器4,能够采用将例如SAW(Surface Acoustic Wave:声表面波)共振子这样的小型且低损失的弹性波共振子以梯子状(型)连接的梯(ladder)型滤波器。例如图13所示的低频侧滤波器3构成为下述的六段的梯型滤波器:各自由弹性波共振子构成的三个串联臂31a、31b、31c从低频侧滤波器端口5向天线端口2以上述顺序串联连结,并且,在串联臂31a的前段、第一段和第二段的串联臂31a、31b之间、第二段和第三段的串联臂31b、31c之间分别连结有各自由弹性波共振子构成的并联臂32a、32b、32c。
另一方面,图13所示的高频侧滤波器4也构成为下述的六段的梯型滤波器:各自由弹性波共振子构成的串联臂41a、41b、41c从天线端口2向高频侧滤波器端口6以上述顺序串联连结,并且,与低频侧滤波器3同样地,在各串联臂之间以及串联臂41c的后段分别连结有由弹性波共振子构成的并联臂42a~42c。即,各滤波器3、4中,低频侧滤波器端口5这一侧和高频侧滤波器端口6这一侧分别构成为从串联臂向各滤波器端口5、6侧连接有并联臂的π型的电路,且各并联臂32a~32c、42a~42c被接地。
图14是构成双工器100的芯片的一个例子,在四边形的压电基板11、12上分别形成有构成上述梯型滤波器的低频侧滤波器3、高频侧滤波器4,压电基板11、12和在后面叙述的各压电基板10例如由LiTaO3、LiNbO3、石英等构成。对如该图14所示的将滤波器3、4形成在不同的压电基板11、12上的理由进行说明:在双工器中,对于低频侧滤波器端口5、高频侧滤波器端口6间的上述隔离特性113,要求高衰减性。但是,压电基板的比介电常数比空气的比介电常数高,因此如果在共用的压电基板上形成高频侧滤波器、低频侧滤波器,则存在由于压电基板内部的寄生电容,滤波器间的元件彼此电耦合的情况。于是,在不同的压电基板上形成高频侧滤波器4、低频侧滤波器3,抑制上述寄生电容的影响,抑制对上述隔离特性113的影响,从而能够应对该高衰减的要求。
如果令图中上方为后方侧、下方为前方侧,则在压电基板11的右侧后方形成有构成上述天线端口的低频侧滤波器天线端口2a,在左侧前方形成有低频侧滤波器端口5,它们通过在压电基板11上被图案化的连接线103与构成上述低频侧滤波器3的串联臂31a~31c和并联臂32a~32c连接。该低频侧滤波器天线端口2a和后面叙述的滤波器天线端口2b通过在装载有该压电基板11、12的封装(package)中设置的导电通路相互电连接,构成上述天线端口2。此外,图中的33a~33c是用于使并联臂32a~32c接地的接地端口,被设置在各并联臂32a~32c的下游侧。向串联臂31a发送的发送信号的输入部与低频侧滤波器端口5连接,将来自未图示的发送处理部的发送信号向低频侧滤波器3输入。
在压电基板12上,高频侧滤波器天线端口2b、高频侧滤波器端口6分别形成在后方侧、前方侧,它们通过在压电基板12上被图案化的连接线104与构成上述高频侧滤波器4的串联臂41a~41c和并联臂42a~42c连结。此外,图中的43a~43c是用于使并联臂42a~42c接地的接地端口,被设置在各并联臂42a~42c的下游侧。
在压电基板11、12上,滤波器天线端口2a、2b被分别配置在比低频侧滤波器端口5、高频侧滤波器端口6更靠后方侧的位置,这是为了防止在滤波器天线端口2a、2b与低频侧滤波器端口5、高频侧滤波器端口6之间分别产生短路,以扩大这些压电基板内的端口间的距离为目的。此外,后面叙述的图的天线端口2也因同样的理由,在压电基板10上配置在比低频侧滤波器端口5、高频侧滤波器端口6更靠后方侧的位置。
各压电基板11、12以该图14所示布局装载在上述封装中,即各压电基板11、12为以各滤波器天线端口2a、2b相接近、且滤波器端口5、6的距离较大的方式被左右排列的状态。这是为了抑制滤波器端口5、6间的短路,另一方面是为了缩短滤波器天线端口2a、2b间的距离,从而达到各滤波器的特性的提高。
各SAW共振子31a~31c、32a~32b、41a~41c和42a~42b由各压电基板和在该压电基板上被图案化而形成的电极部7构成,各电极部7具有图15(a)所示的公知的IDT电极71,和配置在该IDT电极71的左右的反射器72。另外,在图14等以下说明的各图中,这些IDT电极71和反射器72如图15(b)所示那样简化表示。此外,为了容易识别,在以下说明的各图中,适当地对串联臂31a~31c、41a~41c标注识别符号“s”,对并联臂32a~32c、42a~42c标注识别符号“p”。
但是,伴随着近年来的便携式电话机等的进一步的小型化,对于双工器也提出了进一步小型化的要求,出现了例如图16所示的使两个梯型滤波器单芯片化,在一个压电基板上形成的必要性。
在本例中压电基板10构成为左右对称,在图中左侧的区域中,构成低频侧滤波器3的串联臂31a~31c、并联臂32a~32c、各接地端口33a~33c和低频侧滤波器端口5以与压电基板11中的布局同样的布局进行配置。此外,在压电基板10的图中右侧的区域中,构成高频侧滤波器4的串联臂41a~41c、并联臂42a~42c、各接地端口43a~43c和高频侧滤波器端口6以与压电基板12中的布局同样的布局进行配置。
此外,在压电基板10的比左右方向的中心更靠左侧的区域和更靠右侧的区域中,以与在各压电基板11、12上分别形成的连接线103、104分别大致相同的布局形成导电通路105,该导电通路105在压电基板10的左右方向的中心处汇流,使压电基板10向后方侧与天线端口2连接。这些串联臂和并联臂以及各端口的详细的布局与本发明的实施方式的双工器1的布局相同,因此在该实施的方式中进行说明。
在如上所述在一块压电基板10上形成双工器100的情况下,由于压电基板10内部的寄生电容,例如图18所示,如C1~C15所示,在各低频侧滤波器3内和高频侧滤波器4内的构成SAW共振子的电极间、以及高频侧滤波器4的SAW共振子的电极与低频侧滤波器3的SAW共振子的电极之间产生耦合,产生了不需要的通路。结果,出现高频侧的隔离特性113劣化的问题。另外,即使是在两个压电基板11、12上形成低频侧滤波器3、高频侧滤波器4的情况,随着该压电基板11、12的不断小型化,元件间的距离更近、基板间的距离更近,则也可能产生图18所示的耦合,隔离特性可能劣化。
在专利文献1中对于双工器有所记载,但构成低频侧滤波器的、最靠近低频侧滤波器端口的并联臂SAW共振子与高频侧的并联臂振子连接,因此是与本发明不同的结构。此外,在专利文献2的双工器中并联臂SAW共振子并未相互连接,因此是与本发明不同的结构。此外,在这些专利文献中并未提及上述的耦合的问题,这些专利文献的发明不能够解决上述的问题。
[专利文献1]日本特开2002-368572(图2)
[专利文献2]日本特开2007-189501(图4)d
发明内容
本发明鉴于这样的情况提出,其目的是提供一种小型且发送接收信号的分离特性良好的双工器。
本发明提供一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的弹性波共振子和作为并联臂的弹性波共振子的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的弹性波共振子和作为并联臂的弹性波共振子的梯型滤波器构成,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的低频侧滤波器的最后段的并联臂、高频侧滤波器的最后段的并联臂、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
低频侧滤波器的比上述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧、和高频侧滤波器的比上述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过上述导电通路被连接的并联臂位于比最后段的并联臂更靠后方侧的位置。
此外,本发明提供一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,从天线端口看的低频侧滤波器的最靠近第一信号端口的串联臂或高频侧滤波器的最靠近第二信号端口的串联臂是纵模共振器型滤波器,除此以外的共振元件是弹性波共振子,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的纵模共振器型滤波器、未设置有该纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的最后段的并联臂、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
设置有纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的该纵模共振器型滤波器的前段侧的并联臂的接地侧、和未设置纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的比上述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过上述导电通路连接的并联臂位于比未设置纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的最后段的并联臂、和上述纵模共振器型滤波器更靠后方侧的位置。
进一步,本发明提供一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,从天线端口看的低频侧滤波器的最靠近第一信号端口的串联臂和高频侧滤波器的最靠近第二信号端口的串联臂是纵模共振器型滤波器,除此以外的共振元件是弹性波共振子,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的各纵模共振器型滤波器、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
低频侧滤波器的该纵模共振器型滤波器的前段侧的并联臂的接地侧、和高频侧滤波器的比该纵模共振器型滤波器更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过上述导电通路连接的并联臂位于比纵模共振器型滤波器更靠后方侧的位置。
上述导电通路也可以设置在支承该压电基板的支承部件上以代替设置在上述压电基板上,该导电通路向压电基板的投影区域相比于上述天线端口位于后方侧。此外,也可以是,上述压电基板由第一压电基板和第二压电基板构成,其中第一压电基板形成有上述低频侧滤波器和第一信号端口并被支承部件所支承,第二压电基板在第一压电基板的横方向上与该第一压电基板共同借助于上述支承部件被配置,并形成有上述高频侧滤波器和第二信号端口,
在上述第一压电基板、第二压电基板上分别设置有,在被上述支承部件支承时,借助于设置在上述支承部件上的支承导电通路形成上述导电通路的导电部件,上述支承导电通路向第一压电基板和第二压电基板的投影区域相比于上述天线端口位于上述后方侧。
上述导电通路也可以将从天线端口看分别配置于压电基板的左右的用于使并联臂接地的接地端口相互连接。
如后述的评价试验所示,使从天线端口看在低频侧滤波器、高频侧滤波器上分别设置的最后段之前的一个并联臂的接地侧通过导电通路连接,在令从天线端口看的第一和第二信号端口被配置的一侧为前方侧时,使该导电通路相比于该天线端口配置在后方侧,从而能够得到小型且发送接收信号的隔离特性良好的双工器。
而且,在最靠近信号端口的串联臂为纵模共振器型滤波器的情况下,也可以使用纵模共振器型耦合型滤波器之前的并联臂的接地侧,使高频侧滤波器、低频侧滤波器间通过导电通路连接,并使该导电通路以上述方式配置,则同样也能够得到小型且发送接收信号的分离特性良好的双工器。
附图说明
图1是表示实施方式的双工器的结构例的平面图。
图2是上述双工器的电路图。
图3是表示上述双工器的第一变形例的平面图。
图4是该第一变形例的电路图。
图5是表示上述双工器的第二变形例的平面图。
图6是该第二变形例的电路图。
图7是双工器的第三变形例的电路图。
图8是表示上述双工器的第四变形例的平面图。
图9是上述第三变形例的双工器中所具有的纵模共振器(Longitudinal Mode Resonator)型滤波器的结构图。
图10是表示上述双工器的第五变形例的平面图。
图11是表示上述双工器的第六变形例的平面图。
图12是表示本发明的双工器和现有的双工器的各自的隔离特性的图表。
图13是现有的双工器的电路图。
图14是构成上述双工器的基板的平面图。
图15是表示装载在双工器中的共振子的IDT电极的形状的平面图。
图16是双工器的其他结构例的一个例子。
图17是表示双工器的频率特性的特性图。
图18是表示在现有的双工器中产生的耦合的说明图。
符号说明:
1双工器
10、11、12压电基板
16、17连接线
2天线端口
3低频侧滤波器
4高频侧滤波器
31a~31c、41a~41c串联臂SAW共振子
32a~32c、42a~42c并联臂SAW共振子
33a~33c、43a~43c接地端口
5低频侧滤波器端口
6高频侧滤波器端口
具体实施方式
以下,参照图1所示的平面图对本实施方式的双工器1的结构进行说明。双工器1与上述双工器100同样由低频侧滤波器3和高频侧滤波器4构成,其中低频滤波器3由连接有六段SAW共振子的梯型滤波器构成,高频滤波器4也同样由梯型滤波器构成。在该双工器1中,构成各滤波器的SAW共振子的连接顺序与已说明的双工器100中的低频侧滤波器3和高频侧滤波器4的结构相同,因此省略说明。
在图1的双工器1中,上述滤波器3、4被设置并形成在共用的四边形的压电基板10上,在该压电基板10的左右方向的中央部,在该基板的靠后方侧的位置形成有天线端口2。低频侧滤波器3、高频侧滤波器4分别形成在压电基板10的左侧、右侧的区域内。
对低频侧滤波器3所构成的压电基板10的左半部分的区域进行说明:作为第一信号端口的低频侧滤波器端口5被形成在压电基板10的前方左侧角部,在比天线端口2更靠前方侧且在低频侧滤波器端口5的后方侧,串联臂31a、31b、31c按此顺序从左侧向右侧排列。而且,在串联臂31a的前方侧、后方侧分别排列有并联臂32a、32b,在串联臂31b的后方侧排列有并联臂32c。这些串联臂31a~31c和并联臂32a~32c通过作为在压电基板10上被图案化而形成的导电通路的连接线16以上文所述的方式相连结,构成梯型滤波器。此外,在并联臂32a的右侧、并联臂32b的后方侧、并联臂32c的后方侧分别形成有接地端口33a~33c,通过上述连接线16分别与并联臂32a~32c连接。并联臂32a~32c分别通过这些接地端口33a~33c被接地。
对高频侧滤波器4所构成的压电基板10的右半部分的区域进行说明:作为第二信号端口的高频侧滤波器端口6被形成在压电基板10的前方右侧角部,在压电基板10的右半部分的区域内,在比天线端口2更靠前方侧且在高频侧滤波器端口6的后方侧,串联臂41a、41b、41c按此顺序从左侧向右侧排列。而且,在串联臂41c的前方侧、后方侧分别排列有并联臂42a、42b,在串联臂41b的后方侧排列有并联臂42a。这些串联臂41a~41c和并联臂42a~42c通过连接线16以上文所述的方式相连结,构成梯型滤波器。此外,在并联臂42c的左侧、并联臂42b的后方侧、并联臂42a的后方侧分别形成有接地端口43a~43c,通过上述连接线16分别与并联臂42a~42c连接。并联臂42a~42c分别通过这些接地端口43a~43c被接地。
接地端口33c和接地端口43a通过与上述连接线16同样地被图案化在压电基板10上的连接线17电连接,连接线17在压电基板10上在天线端口2的后方侧,即在与从天线端口2看形成有滤波器端口5、6的方向相反的一侧,以其长度最短的方式被形成。
图2是图1所示的双工器1的电路图。上述的高频侧滤波器4,作为如图2所示高频侧滤波器端口侧构成为π型(成为π侧终端)的T型六段的梯型滤波器,具有对从天线端口2输入的接收信号进行频率选择的功能。此处,对利用高频侧滤波器4对接收信号进行频率选择的原理简单地进行说明:高频侧滤波器4的各并联臂42a~42c,以对于频率比图示的高频侧通过频带115低的信号阻抗极小、对于具有高频侧通过频带115的中心频率的信号阻抗极大的方式,设定图15(a)所示的各电极指73间的间隔“d1”。
另一方面,高频侧滤波器4的各串联臂41a~41c,以对于具有高频侧通过频带115的中心频率的信号阻抗极小、对于频率比高频侧通过频带115高的信号阻抗极大的方式,设定图15(a)所示的各电极指73间的间隔“d1”。这样被设定的串联臂41a~41c、并联臂42a~42c以上文所述的方式连接为梯型,当施加具有使并联臂42a~42c的阻抗为极小的频率的接收信号时,对于该接收信号,各并联臂42a~42c为与接地端口43a~43c短路的状态,因此该接收信号不会到达高频侧滤波器端口6。
在此状态下,当提高接收信号的频率时,对于接收信号的并联臂42a~42c的阻抗变高,另一方面串联臂41a~41c的阻抗变低,因此,从第一段的串联臂41a到第三段的串联臂41c被导通,接收信号到达高频侧滤波器端口6。而且,当进一步提高接收信号的频率时,串联臂41a~41c的阻抗变高,接收信号无法从天线端口2向串联臂41a~41c流动。基于这样的高频侧滤波器4的功能,能够实现如图17所示的高频侧滤波器特性112:使得具有高频侧通过频带115的频率的接收信号从天线端口2向高频侧滤波器端口6通过,而具有该高频侧通过频带115以外的频率的信号无法到达高频侧滤波器端口6。
此外,对于低频侧滤波器3,基于与上述高频侧滤波器4同样的原理,设定各串联臂31a~31c、并联臂32a~32c的电极指73的间隔“d1”,使得能够实现低频侧滤波器特性111:使得具有低频侧通过频带114的频率的发送信号从低频侧滤波器端口5向天线端口2通过,而具有该低频侧通过频带114以外的频率的信号无法到达天线端口2。
考虑到为了得到高频侧滤波器4与低频侧滤波器3之间的高隔离特性,在这些滤波器间抑制电耦合是有效的手段,因此,认为使与高频侧滤波器4的并联臂连接的接地端口、和与低频侧滤波器3的并联臂连接的接地端口相互不连接,能够得到更高隔离特性。但是,如后面叙述的评价试验的结果所示,发明者发现,实际上,如该图1的双工器1所示,以使高频侧滤波器4中规定的并联臂的后段侧与低频侧滤波器3中规定的并联臂的后段侧连接的方式使接地端口间相连接,使低频侧滤波器3和高频侧滤波器4相互连接,从而能够得到比不使该接地端口间连接的情况更良好的隔离特性。
但是,发明者能够确认,如果使接地端口间连接的连接线被设置在压电基板的前方侧,则隔离特性得不到充分的提高。认为其原因是,该连接线与高频侧滤波器端口6和低频侧滤波器端口5的距离变短,在该连接线与滤波器端口5、7之间发生电耦合,于是使得隔离特性劣化。
通过这样如图1和图2所示地构成双工器1,能够实现隔离特性的提高。从而能够有效地实现双工器的小型化。
但是,双工器并不限于图1的结构,发明者能够确认,对于这些低频侧滤波器、高频侧滤波器,通过分别使比设置在从天线端口侧向各滤波器端口看的最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧彼此相互连接,能够与图1的双工器同样地提高隔离特性。即,在双工器1中,代替使接地端口33c、43a间连接,而使接地端口33c、33b中的任一个与接地端口43a、43b中的任一个相互连接,使得滤波器3、4间连接,这样也能够达到隔离特性的提高。
对像这样变更接地端口的连接的双工器1的变形例进行说明。图3所示的双工器1A中,代替通过连接线17使接地端口33c、43a间连接,而通过与连接线17同样地在压电基板10上图案化的连接线18使接地端口33b与43b间连接,连接线18被配置在天线端口2的后方侧。图4是该双工器1A的电路图。这些图所示的双工器1A也能够与双工器1同样地提高高频侧的隔离特性。
图5表示构成作为双工器1的另一变形例的双工器1B的压电基板10的表面,图6是双工器1B的电路图。该双工器1B中,接地端口33b、33c、43a通过连接线19相互连接。该连接线19以连接线17从接地端口33c进一步向接地端口33b延伸的方式直线状地被形成在压电基板10上。该双工器1B也能够与双工器1同样地提高高频侧的隔离特性。可以像这样使低频侧滤波器3中的接地端口33b、33c间相连接,也可以使高频侧滤波器4中的接地端口43a、43b间相连接。
此外,各滤波器3、4中SAW共振子的连接段数并不只限于六段。例如图7表示作为双工器1的又一变形例的双工器1D的电路图。在该双工器1D的低频侧滤波器3中,在比串联臂31a更靠低频侧滤波器端口5侧处连接有串联臂31d,并联臂33a被连接在串联臂31a、31d间。此外在双工器1D的高频侧滤波器4中,在比串联臂41c更靠高频侧滤波器端口6侧处连接有串联臂41d,并联臂43a被连接在串联臂41c、41d之间。即,各滤波器3、4的滤波器端口5、6侧分别构成为T型。
在图7的例子中,与双工器1同样地利用接地端口43a、33c使并联臂42a、33c的后段侧相互连接,但在这样的连接段数不是六段的情况下,通过使从天线端口2看的最后段之前的一个并联臂的后段侧彼此连接,即在此例中使并联臂33b、33c中的任一个与并联臂43a、43b中的任一个连接,能够提高隔离特性。另外,虽然在图中省略了双工器1D的压电基板10的布局,但与图1同样,使接地端口43a、33c连接的连接线通过天线端口2的后方侧。
至此已对作为构成各滤波器的共振元件仅包括弹性波共振子的例子进行了说明,在这里对作为共振元件还包括纵模共振器型滤波器的例子进行说明。图8表示具有该纵模共振器型滤波器的双工器1E的表面。对与双工器1的不同点进行说明:该双工器1E的高频侧滤波器4包括由在压电基板10上图案化的电极部构成的纵模共振器型滤波器70。图9(a)表示纵模共振器型滤波器70的结构,该纵模共振器型滤波器70具有:IDT电极部74;设置在IDT电极部74的左右两侧的IDT电极部75、76;进一步设置在IDT电极部75、76的左右两侧的反射器72。在该纵模共振器型滤波器70中,各电极部74~76的电极指的间隔d也根据期望的滤波器特性被设定。纵模共振器型滤波器70的各电极部和反射器在图8中如图9(b)所示简化表示。
构成IDT电极部74的相互成对的各电极分别与形成在压电基板10上的接地端口43d、高频侧滤波器端口6连接。而且,构成IDT电极部75、76的成对的电极中的一方与接地端口43e连接,另一方的电极通过连接线16与串联臂41a连接。这样的纵模共振器型滤波器70,作为在高频侧滤波器4中最靠近滤波器端口6的串联臂被形成。于是,在串联臂41a与纵模共振器型滤波器70之间连接有并联臂42a,与该并联臂42a连接的接地端口43a和低频侧滤波器3的接地端口33c与图1的双工器1同样地通过连接线17被连接。
该双工器1E也能够与第一实施方式的双工器1同样地改善高频侧的隔离特性113。在这样高频侧滤波器具有纵模共振器型滤波器作为设置得最靠近滤波器端口的串联臂、另一方面低频侧滤波器仅由弹性波共振子构成的情况下,通过将高频侧滤波器中比该纵模共振器型滤波器更靠前的任一个并联臂的接地侧、与低频侧滤波器中设置得比位于最靠近低频侧滤波器端口的位置的并联臂更靠前的并联臂的接地侧相互连接,从而能够改善隔离特性113。即,在该双工器1E中,代替使接地端口43a和接地端口33c连接,也可以使接地端口43a和接地端口33b连接。
此外,与双工器1E相反,在低频侧滤波器具有纵模共振器型滤波器作为设置得最靠近滤波器端口的串联臂、另一方面高频侧滤波器仅由弹性波共振子构成的情况下,通过将低频侧滤波器中比该纵模共振器型滤波器更靠前的任一个并联臂的接地侧、与高频侧滤波器中设置得比位于最靠近滤波器端口的位置的并联臂更靠前的并联臂的接地侧相互连接,从而能够改善隔离特性113。而且,在低频侧滤波器和高频侧滤波器均具有纵模共振器型滤波器作为最靠近滤波器端口的串联臂的情况下,对低频滤波器、高频滤波器分别将各共振器型滤波器之前的并联臂的接地侧相互连接,从而能够实现隔离特性的改善。
使接地端口彼此连接的方法并不仅限于通过在压电基板上图案化的连接线进行的连接,例如,也可以在压电基板上安装铝板、导线等导电部件并进行连接,用于进行其电连接的材料和连接方法并无限制。例如在图10所示的双工器1中,在压电基板10上连接线81、82从接地端口33c、接地端口43a向压电基板的左右方向的中心延伸,导电性的凸起83、84形成在其端部。
当此压电基板10被装载于作为支承该压电基板10的背面的支承部件的封装上时,该凸起83、84分别与设置在该封装上的导电性的凸起85、86连接。可以是,凸起85、86通过在上述封装上图案化而形成的导电通路87相互电连接,这样凸起彼此连接,从而接地端口33c和接地端口43a通过各凸起83~86、导电通路87和连接线81、82电连接。在压电基板10被装载于封装上并被封装支承时,导电通路87向压电基板10的投影区域位于连接线81、82的延长线上,即位于天线端口2的后方侧。
此外,并不限于采用将低频侧滤波器3、高频侧滤波器4如上所述在一片压电基板上形成的所谓的单芯片结构,也可以采用在不同的压电基板上形成的所谓的双芯片结构。图11表示采用该双芯片结构的双工器1的一个例子,压电基板11、12按照该图11所示的布局被装载于上述的封装上。分别装载有低频侧滤波器3、高频侧滤波器4的压电基板11、12的结构为与背景技术内容所述的压电基板101、102分别大致相同的结构,于是以不同点为中心进行说明。在压电基板11上形成有从接地端口33c通过滤波器天线端口2a的后方侧并向压电基板12侧去的连接线91,而且,在压电基板12上形成有从接地端口43a通过滤波器天线端口2b的后方侧并向压电基板11侧去的连接线92。
连接线91、92在压电基板11、12上分别被图案化而形成,在连接线91、92的端部分别设置有凸起83、84。于是,当压电基板11、12被装载于封装上时,与图10的双工器1同样,通过设置在上述封装上的凸起85、86和导电通路87,接地端口33c、43a被电连接。在此例子中,在压电基板10被装载于封装上并被封装支承时,导电通路87向压电基板10的投影区域也位于连接线91、92的延长线上,即位于滤波器天线端口2a、2b的后方侧。
(评价试验)
分别测定了图1和图2所示的双工器1的隔离特性和图16所示的双工器100的隔离特性。图12是表示其测定结果的图表,其横轴表示频率,纵轴表示隔离特性。该图表中的实线、虚线分别表示上述双工器1、上述双工器100的隔离特性。如图表中的箭头所示,双工器1与双工器100相比其高频侧的隔离特性具有4dB程度的改善,从而本发明的效果得到了实证。
Claims (6)
1.一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的弹性波共振子和作为并联臂的弹性波共振子的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的弹性波共振子和作为并联臂的弹性波共振子的梯型滤波器构成,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的低频侧滤波器的最后段的并联臂、高频侧滤波器的最后段的并联臂、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
低频侧滤波器的比所述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧、和高频侧滤波器的比所述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过所述导电通路被连接的并联臂位于比最后段的并联臂更靠后方侧的位置。
2.一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,从天线端口看的低频侧滤波器的最靠近第一信号端口的串联臂或高频侧滤波器的最靠近第二信号端口的串联臂是纵模共振器型滤波器,除此以外的共振元件是弹性波共振子,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的纵模共振器型滤波器、未设置有该纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的最后段的并联臂、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
设置有纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的该纵模共振器型滤波器的前段侧的并联臂的接地侧、和未设置纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的比所述最后段的并联臂更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过所述导电通路连接的并联臂位于比未设置纵模共振器型滤波器的低频侧滤波器或高频侧滤波器的最后段的并联臂、和所述纵模共振器型滤波器更靠后方侧的位置。
3.一种双工器,其在压电基板上设置有低频侧滤波器和高频侧滤波器,其中低频侧滤波器被设置在第一信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,高频侧滤波器具有比低频侧滤波器更高的通过频带并被设置在第二信号端口与天线端口之间,由包括作为串联臂的共振元件和作为并联臂的共振元件的梯型滤波器构成,从天线端口看的低频侧滤波器的最靠近第一信号端口的串联臂和高频侧滤波器的最靠近第二信号端口的串联臂是纵模共振器型滤波器,除此以外的共振元件是弹性波共振子,该双工器的特征在于:
天线端口配置在双工器的配置区域中的后方侧中央;
高频侧滤波器和低频侧滤波器分别配置在天线端口的左右侧中的一方和另一方;
从天线端口看的各纵模共振器型滤波器、第一信号端口、和第二信号端口位于比天线端口更靠前方侧的位置;
低频侧滤波器的该纵模共振器型滤波器的前段侧的并联臂的接地侧、和高频侧滤波器的比该纵模共振器型滤波器更靠前段侧的并联臂的接地侧,利用形成在压电基板上的导电通路,相比于天线端口通过后方侧相互连接;
通过所述导电通路连接的并联臂位于比纵模共振器型滤波器更靠后方侧的位置。
4.如权利要求1所述的双工器,其特征在于:
所述导电通路设置在支承所述压电基板的支承部件上以代替设置在所述压电基板上,该导电通路向压电基板的投影区域相比于所述天线端口位于后方侧。
5.如权利要求1所述的双工器,其特征在于:
所述压电基板由第一压电基板和第二压电基板构成,其中第一压电基板形成有所述低频侧滤波器和第一信号端口并被支承部件所支承,第二压电基板在第一压电基板的横方向上与该第一压电基板共同借助于所述支承部件被配置,并形成有所述高频侧滤波器和第二信号端口,
在所述第一压电基板、第二压电基板上分别设置有,在被所述支承部件支承时,借助于设置在所述支承部件上的支承导电通路形成所述导电通路的导电部件,所述支承导电通路向第一压电基板和第二压电基板的投影区域相比于所述天线端口位于所述后方侧。
6.如权利要求1所述的双工器,其特征在于:
所述导电通路将从天线端口看分别配置于压电基板的左右的用于使并联臂接地的接地端口相互连接。
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