JP3939192B2 - 分波器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナによって受信された高周波信号から帯域の異なる2種類の高周波信号を選択的に抽出するための分波器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話機においては、図5に示す如く、アンテナ(1)にアンテナ共用器(2)を介して送信系(3)及び受信系(4)を接続して、1本のアンテナ(1)を送信系(3)と受信系(4)で共用している。
ところで、欧州においては、EGSM(Extended Global System for Mobile Communication)方式とDCS(Digital Communication System)方式の2つの異なるバンドの携帯電話方式が実用化され、北米においては、GSM(Global System for Mobile Communication)850方式とPCS(Personal Communication System)方式の2つの異なるバンドの携帯電話方式が実用化されている。
そこで、欧州及び北米において何れのバンドにも対応することが出来る携帯電話機の開発が進められている。
【0003】
この様なマルチバンド対応型の携帯電話機の場合、アンテナ共用器(2)は、例えば図3に示す如く、アンテナが接続されるべきアンテナ端子ANTと、送信系が接続されるべき第1及び第2の送信側端子(11)(12)と、受信系が接続されるべき第1〜第4の受信側端子(13)(14)(15)(16)を具えている。
アンテナ端子ANTはダイプレクサ(5)のアンテナ側端子に接続されている。第1送信側端子(11)は、800MHz帯の高周波信号を通過させるべき第1ローパスフィルター(8)を介して、ダイプレクサ(5)の第1送信側出力端子に接続され、第2送信側端子(12)は、1800MHz帯の高周波信号を通過させるべき第2ローパスフィルター(9)を介して、ダイプレクサ(5)の第2送信側出力端子に接続されている。
又、ダイプレクサ(5)の第1受信側入力端子は、800MHz帯の高周波信号を処理すべき第1分波器(60)を介して、第1受信側端子(13)及び第2受信側端子(14)に接続され、ダイプレクサ(5)の第2受信側出力端子は、1800MHz帯の高周波信号を処理すべき第2分波器(70)を介して、第3受信側端子(15)及び第4受信側端子(16)へ接続されている。
【0004】
第1分波器(60)は、±90°の移相器(61)と、EGSM方式に対応する800HHz帯の高周波信号を通過させるべき第1弾性表面波フィルター(62)と、GSM850方式に対応する800MHz帯の高周波信号を通過させるべき第2弾性表面波フィルター(63)とから構成される。又、第2分波器(70)は、±90°の移相器(71)と、DCS方式に対応する1800MHz帯の高周波信号を通過させるべき第3弾性表面波フィルター(72)と、PCS方式に対応する1800MHz帯の高周波信号を通過させるべき第4弾性表面波フィルター(73)とから構成される。
【0005】
上述のアンテナ共用器(2)を具えた携帯電話機においては、送信バンドが800MHzの場合、送信系は第1送信側端子(11)に接続され、送信バンドが1800MHzの場合、送信系は第2送信側端子(12)に接続される。
又、欧州においては、受信バンドが800MHzの場合、受信系は第1受信側端子(13)に接続され、受信バンドが1800MHzの場合、受信系は第3受信側端子(15)に接続される。一方、北米においては、受信バンドが800MHzの場合、受信系は第2受信側端子(14)に接続され、受信バンドが1800MHzの場合、受信系は第4受信側端子(16)に接続される。
【0006】
第1分波器(60)の移相器(61)は、受信信号がEGSM方式に対応する800MHz帯の高周波信号の場合は第1弾性表面波フィルター(62)のみを機能させ、受信信号がGSM850方式に対応する800MHz帯の高周波信号の場合は第2弾性表面波フィルター(63)のみを機能させるものである。又、第2分波器(70)の移相器(71)は、受信信号がDCS方式に対応する1800MHz帯の高周波信号の場合は第3弾性表面波フィルター(72)のみを機能させ、受信信号がPCS方式に対応する1800MHz帯の高周波信号の場合は第4弾性表面波フィルター(73)のみを機能させるものである。
【0007】
例えば第1分波器(60)に装備される移相器(61)は、図6に示す如く、アンテナに繋がる共用信号線路(64)と、共用信号線路(64)から分岐して第1弾性表面波フィルター(62)に繋がる第1分岐信号線路(65)と、共用信号線路(64)から分岐して第2弾性表面波フィルター(63)に繋がる第2分岐信号線路(66)とを具えている。第1分岐信号線路(65)には、第1キャパシタンス素子C1が介在すると共に、第1インダクタンス素子L1の一端が連結され、該第1インダクタンス素子L1の他端は接地されている。又、第2分岐信号線路(66)には、第2インダクタンス素子L2が介在すると共に、第2キャパシタンス素子L2の一端が連結され、該第2キャパシタンス素子L2の他端は接地されている。又、共用信号線路(64)には、第3キャパシタンス素子C3が介在している。
図3に示す第2分波器(70)に装備される移相器(71)も、上記移相器(61)と同様の構成である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図8は、第1弾性表面波フィルター(62)の通過特性を実線で示すと共に、第2弾性表面波フィルター(63)の通過特性を一点鎖線で示したものであって、両通過特性の通過帯域は、EGSM方式の受信バンドとGSM850方式の受信バンドに応じて互いにずれており、これによってマルチバンド対応が図られている。
【0009】
しかしながら、第1弾性表面波フィルター(62)の通過特性においては、通過帯域から低周波数側にずれた位置にもピークPが発生しており、その周波数では信号の減衰量が劣化している。該周波数成分は、僅かに減衰するだけで第1弾性表面波フィルター(62)を通過するので、後段の増幅回路において妨害信号となって顕れ、受信性能を悪化させることになる。
そこで本発明の目的は、従来よりも高い受信性能を得ることが出来る分波器を提供することである。
【0010】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するべく本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、従来の検波器の弾性表面波フィルターの通過特性において通過帯域よりも低周波数側にピークPが発生する原因を次のように究明し、本発明の完成に至った。
【0011】
即ち、図6に示す如く第1弾性表面波フィルター(62)には、その入出力ポート間に、第1分岐信号線路(65)に対して並列のキャパシタンス成分C′と直列のキャパシタンス成分C″が含まれており、該並列キャパシタンス成分C′と移相器(61)の第1インダクタンス素子L1とがLC共振回路を構成して、通過帯域よりも低域側で共振を発生し、前述のピークPを生起させるのである。
そこで本発明においては、上記共振の発生点にて通過特性にトラップを形成して、共振を打ち消すことにより、分波器の受信性能を改善する。
【0012】
本発明に係る分波器は、共用信号線路(64)と、該共用信号線路(64)から分岐する第1分岐信号線路(65)及び第2分岐信号線路(66)と、第1分岐信号線路(65)に介在する第1キャパシタンス素子C1と、第1分岐信号線路(65)に一端が連結され他端が接地された第1インダクタンス素子L1と、第1分岐信号線路(65)に介在する第1弾性表面波フィルター(62)と、第2分岐信号線路(66)に介在する第2インダクタンス素子L2と、第2分岐信号線路(66)に一端が連結され他端が接地された第2キャパシタンス素子C2と、第2分岐信号線路(66)に介在する第2弾性表面波フィルター(63)とを具えると共に、第1弾性表面波フィルター(62)に含まれる第1分岐信号線路(65)に対する直列キャパシタンス成分C”との組み合わせで共振回路を構成すべき第3インダクタンス素子L3を第1弾性表面波フィルター(62)に対して並列に接続している。
【0013】
上記本発明の分波器においては、前記第1キャパシタンス素子C1及び第1インダクタンス素子L1によって第1LC回路が構成されると共に、前記第2インダクタンス素子L2及び第2キャパシタンス素子C2によって第2LC回路が構成され、両LC回路は、アンテナ(1)によって受信された高周波信号に±90°の位相差を与える移相器(61)を構成している。
該分波器においては、第1弾性表面波フィルター(62)に含まれる並列キャパシタンス成分C′と移相器(61)の第1インダクタンス素子L1とによって共振回路が構成されるが、第1弾性表面波フィルター(62)に含まれる直列キャパシタンス成分C”と第3インダクタンス素子L3とによって前記共振回路とは逆特性(トラップ特性)の共振回路が構成されて、2つの共振回路の共振特性が互いに相殺されることになる。
従って、第1弾性表面波フィルター(62)の通過帯域よりも低域側に発生していた従来のピークは抑圧され、通過帯域の外側に十分な減衰量が得られる。
【0014】
【発明の効果】
本発明に係る分波器によれば、通過帯域の外側に十分な減衰量が得られるので、従来よりも高い受信性能を得ることが出来る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を携帯電話機のアンテナ共用器に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。尚、本発明に係る分波器は、表面にキャパシタンス素子パターンやインダクタンス素子パターンを形成したLTCC(低温焼結セラミック)製のセラミックス層を積層してセラミックス積層体とし、モジュール化された小型のRF部品を構成したものであって、図3に示すアンテナ共用器(2)の第1分波器(60)及び第2分波器(70)として採用する。
【0016】
第1実施例
図1に示す本発明の第1分波器(6)は、前記ダイプレクサ(5)と繋がる共用信号線路(64)と、共用信号線路(64)から分岐して第1弾性表面波フィルター(62)に繋がる第1分岐信号線路(65)と、共用信号線路(64)から分岐して第2弾性表面波フィルター(63)に繋がる第2分岐信号線路(66)とを具えている。第1分岐信号線路(65)には、第1キャパシタンス素子C1が介在すると共に、第1インダクタンス素子L1の一端が接続され、該第1インダクタンス素子L1の他端は接地されている。又、第2分岐信号線路(66)には、第2インダクタンス素子L2が介在すると共に、第2キャパシタンス素子C2の一端が接続され、該第2キャパシタンス素子C2の他端は接地されている。更に、共用信号線路(64)には第3キャパシタンス素子C3が介在している。
更に又、第1弾性表面波フィルター(62)に対して並列に第3インダクタンス素子L3が接続されている。
【0017】
上記第1分波器(6)においては、第1キャパシタンス素子C1及び第1インダクタンス素子L1によって第1LC回路が構成されると共に、前記第2インダクタンス素子L2及び第2キャパシタンス素子C2によって第2LC回路が構成され、両LC回路は、アンテナ(1)によって受信された高周波信号に±90°の位相差を与える移相器(61)を構成している。
移相器(61)は、受信信号がEGSM方式に対応する800MHz帯の高周波信号の場合は第1弾性表面波フィルター(62)のみを機能させ、受信信号がGSM850方式に対応する800MHz帯の高周波信号の場合は第2弾性表面波フィルター(63)のみを機能させる。
【0018】
上記第1分波器(6)においては、第1弾性表面波フィルター(62)に含まれる並列キャパシタンス成分C′と移相器(61)の第1インダクタンス素子L1とによって共振回路が構成されるが、第1キャパシタンス素子C1と第3インダクタンス素子L3とによって前記共振回路とは逆特性(トラップ特性)の共振回路が構成されて、2つの共振回路の共振特性が互いに相殺されることになる。
従って、第1弾性表面波フィルター(62)の通過帯域よりも低域側に発生していた従来のピークは抑圧され、通過帯域の外側に十分な減衰量が得られる。
尚、第2分波器(7)も同様の構成であって、同様の作用効果が得られる。
【0019】
図7は、第1弾性表面波フィルター(62)の通過特性を実線で示すと共に、第2弾性表面波フィルター(63)の通過特性を一点鎖線で示したものであって、両通過特性の通過帯域は、EGSM方式の受信バンドとGSM850方式の受信バンドに応じて互いにずれており、これによってマルチバンド対応が図られている。
第1弾性表面波フィルター(62)の通過特性においては、通過帯域よりも低周波数側に発生していた従来のピークは十分に抑圧されており、通過帯域の外側には十分な減衰量が得られている。従って、第1弾性表面波フィルター(62)を通過した信号が後段の増幅回路へ供給された場合に妨害信号が顕れることはなく、良好な受信性能を得ることが出来る。
【0020】
第2実施例
図1に示す本発明の第1分波器(6)は、移相器(61)については第1実施例と同じ構成を有しているが、第1キャパシタンス素子C1に対して並列に第3インダクタンス素子L3が接続されている。
【0021】
上記第1分波器(6)においても、第1弾性表面波フィルター(62)に含まれる並列キャパシタンス成分C′と移相器(61)の第1インダクタンス素子L1とによって共振回路が構成されるが、第1キャパシタンス素子C1と第3インダクタンス素子L3とによって前記共振回路とは逆特性(トラップ特性)の共振回路が構成されて、2つの共振回路の共振特性が互いに相殺されることになる。
従って、第1弾性表面波フィルター(62)の通過帯域よりも低域側に発生していた従来のピークは抑圧され、通過帯域の外側に十分な減衰量が得られる。
尚、第2分波器(7)も同様の構成であって、同様の作用効果が得られる。
【0022】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本発明は、図4に示す如くダイプレクサ(5)と分波器(60)の間に切換えスイッチ(10)が介在すると共に第1弾性表面波フィルター(62)及び第2弾性表面波フィルター(63)の両出力端が移相器(67)を介して受信側端子(17)に接続されているアンテナ共用器(2)に実施することも可能である。この場合、分波器(6)(7)は、図1及び図2に示す構成とは入出力関係が逆となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1実施例の分波器の回路図である。
【図2】本発明における第2実施例の分波器の回路図である。
【図3】アンテナ共用器の構成を示すブロック図である。
【図4】アンテナ共用器の他の構成を示すブロック図である。
【図5】携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図6】従来の分波器の回路図である。
【図7】本発明の分波器の通過特性を示すグラフである。
【図8】従来の分波器の通過特性を示すグラフである。
【符号の説明】
(1) アンテナ
(2) アンテナ共用器
(3) 送信系
(4) 受信系
(5) ダイプレクサ
(6) 分波器
(61) 移相器
(62) 第1弾性表面波フィルター
(63) 第2弾性表面波フィルター
C1 第1キャパシタンス素子
C2 第2キャパシタンス素子
L1 第1インダクタンス素子
L2 第3インダクタンス素子
L3 第3インダクタンス素子
Claims (3)
- 共用信号線路(64)と、該共用信号線路(64)から分岐する第1分岐信号線路(65)及び第2分岐信号線路(66)と、第1分岐信号線路(65)に介在する第1キャパシタンス素子C1と、第1分岐信号線路(65)に一端が連結され他端が接地された第1インダクタンス素子L1と、第1分岐信号線路(65)に介在する第1弾性表面波フィルター(62)と、第2分岐信号線路(66)に介在する第2インダクタンス素子L2と、第2分岐信号線路(66)に一端が連結され他端が接地された第2キャパシタンス素子C2と、第2分岐信号線路(66)に介在する第2弾性表面波フィルター(63)とを具えると共に、第1弾性表面波フィルター (62) に含まれる第1分岐信号線路 (65) に対する直列キャパシタンス成分C”との組み合わせで共振回路を構成すべき第3インダクタンス素子L3を第1弾性表面波フィルター (62) に対して並列に接続してなることを特徴とする分波器。
- 前記第1キャパシタンス素子C1及び第1インダクタンス素子L1によって第1LC回路が構成されると共に、前記第2インダクタンス素子L1及び第2キャパシタンス素子C2によって第2LC回路が構成され、両LC回路は、アンテナ(1)によって受信された高周波信号に±90°の位相差を与える移相器(61)を構成している請求項1に記載の分波器。
- アンテナ(1)によって受信された高周波信号に±90°の位相差を与える移相器(61)と、該移相器(61)の2つの出力端に接続された第1弾性表面波フィルター(62)及び第2弾性表面波フィルター(63)とを具えた分波器において、前記移相器(61)は、アンテナ(1)へ繋がる共用信号線路(64)と、該共用信号線路(64)から分岐して第1弾性表面波フィルター(62)及び第2弾性表面波フィルター(63)へ繋がる第1分岐信号線路(65)及び第2分岐信号線路(66)と、第1分岐信号線路(65)に介在する第1キャパシタンス素子C1と、第1分岐信号線路(65)に一端が連結され他端が接地された第1インダクタンス素子L1と、第2分岐信号線路(66)に介在する第2インダクタンス素子L2と、第2分岐信号線路(66)に一端が連結され他端が接地された第2キャパシタンス素子C2とを具え、前記第1弾性表面波フィルター(62)に対して並列に第3インダクタンス素子L3が接続されていることを特徴とする分波器。
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