JP6927334B2 - フィルタ装置、高周波フロントエンド回路、および通信装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1においては、低域側フィルタを構成する複数の直列腕共振子に比帯域幅が異なる2つの直列腕共振子が含まれている場合について説明する。図4は、図1のフィルタFLT1およびFLT2の構成を具体的に示す回路構成図である。なお、後に説明する比較例1に係るフィルタ装置100、および実施の形態2に係るフィルタ装置2の回路構成も、図4に示される回路構成である。
実施の形態1に係るフィルタ装置の通過帯域は可変であってもよい。図8は、実施の形態1の変形例に係るフィルタ装置1Aの回路構成図である。フィルタ装置1Aの構成は、図4のフィルタ装置1の構成にスイッチSW1〜SW4が加えられた構成である。それ以外の構成は同様であるため説明を繰り返さない。
実施の形態2においては、高域側フィルタを構成する複数の並列腕共振子に比帯域幅が異なる2つの並列腕共振子が含まれる場合について説明する。実施の形態2に係るフィルタ装置2の回路構成は、図4に示される回路構成と同じである。なお、実施の形態2において低域側フィルタFLT1は、LC共振回路によって形成されたLCフィルタでもよい。
弾性波共振子は、当該弾性波共振子におけるストップバンドの高域端の周波数は、***振周波数よりも高い周波数で発生し、ストップバンドの高域端の周波数より高い周波数で、当該弾性波共振子の反射係数が***振周波数faにおける反射係数よりも小さくなる。これは、弾性波共振子におけるバルク波が弾性波共振子の外部に漏洩すること(このことを「バルク波損失」と称する)によって、反射損失が大きくなることにより、当該弾性波共振子のQ特性が悪化するためである。
図12は、実施の形態3に係るフィルタ装置3の回路構成図である。フィルタ装置3の構成は、図4のフィルタFLT1,FLT2が、フィルタFLT31,FLT32にそれぞれ置き換えられた構成である。なお、後に参照する比較例2に係るフィルタ装置200、および実施の形態4に係るフィルタ装置4の回路構成も、図12に示される回路構成と同じである。
以下の表6に、フィルタ装置4における直列腕共振子s11〜s14、並列腕共振子p11〜p13、直列腕共振子s21,s22、および並列腕共振子p21〜p23各々の共振周波数fr,***振周波数fa,比帯域幅BWR,静電容量を示す。表6に示されるように、フィルタ装置4における直列腕共振子s11の比帯域幅BWR(第1帯域幅),s14の比帯域幅BWR(第3帯域幅)は、直列腕共振子s12,s13の比帯域幅BWR(第2帯域幅)より大きい。また、直列腕共振子s14の静電容量は、直列腕共振子s11〜s13の各静電容量よりも小さい。
直列腕共振子あるいは並列腕共振子は、複数の弾性波共振子を直列に接続した構成をとる場合がある。つまり、直列腕共振子あるいは並列腕共振子は、1つの弾性波共振子が直列分割されることによって形成された複数の弾性波共振子から形成される場合がある。直列腕共振子あるいは並列腕共振子を複数の弾性波共振子に直列分割することにより、当該共振子の面積を増加させて、単位面積当たりの発熱量を低減することができる。特に両端の直列腕共振子は、入出力端子からの高周波電力を直接的かつ集中的に受けるため、発熱しやすい。そのため、高周波電力が入力される両端の直列腕共振子の少なくとも一方は、直列分割によって形成される必要性が高い。また、静電容量が小さいほど直列腕共振子の面積は小さくなるため、バルク波損失を低減するために静電容量を小さくした直列腕共振子は、直列分割によって形成される必要性が高い。
実施の形態5においては、低域側フィルタおよび高域側フィルタによって形成されるバンドパスフィルタ構成、および低域側フィルタの通過帯域および高域側フィルタの通過帯域を有するマルチプレクサ構成を切り替える構成について説明する。
実施の形態6においては、実施の形態1〜5おいて説明したフィルタ装置を用いて実現可能な高周波フロントエンド回路および通信装置について説明する。
フィルタ装置6においては、第3スイッチが、第3入出力端子と、第2フィルタおよび第2スイッチの接続点との間に接続されている場合について説明した。実施の形態6に係るフィルタ装置は、図25に示される実施の形態6の変形例に係るフィルタ装置6Aのように、スイッチSW62(第2スイッチ)が、入出力端子T62(第2端子)と、低域側フィルタFLT61(第1フィルタ)およびスイッチSW61(第1スイッチ)の接続点との間に接続されていてもよい。
Claims (13)
- 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1端子は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの各々にスイッチを介さずに接続され、
前記第2端子は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの各々にスイッチを介さずに接続され、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第1フィルタは、前記第1端子から前記第1フィルタを経由して前記第2端子に至る経路に直列に配置された複数の直列腕共振子を含み、
前記複数の直列腕共振子は、第1直列腕共振子および第2直列腕共振子を含み、
各直列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1直列腕共振子の第1比帯域幅は、前記第2直列腕共振子の第2比帯域幅と異なる、フィルタ装置。 - 前記複数の直列腕共振子は、第3直列腕共振子をさらに含み、
前記複数の直列腕共振子は、前記第1端子から前記第1フィルタを経由して前記第2端子に至る経路において、前記第1直列腕共振子および前記第3直列腕共振子を両端として直列に配置され、
前記第3直列腕共振子の第3比帯域幅は、前記第2比帯域幅と異なる、請求項1に記載のフィルタ装置。 - 前記第1比帯域幅は、前記第2比帯域幅よりも大きく、
前記第3比帯域幅は、前記第2比帯域幅よりも大きい、請求項2に記載のフィルタ装置。 - 前記第1直列腕共振子の静電容量および前記第3直列腕共振子の静電容量の少なくとも一方は、前記第2直列腕共振子の静電容量よりも小さい、請求項2または3に記載のフィルタ装置。
- 前記第1直列腕共振子、前記第2直列腕共振子、および前記第3直列腕共振子の各々は、少なくとも1つの弾性波共振子を含み、前記第1直列腕共振子に含まれる弾性波共振子の数および前記第3直列腕共振子に含まれる弾性波共振子の数の少なくとも一方は、前記第2直列腕共振子に含まれる弾性波共振子の数より多い、請求項2〜4のいずれか1項に記載のフィルタ装置。
- 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1端子は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの各々にスイッチを介さずに接続され、
前記第2端子は、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの各々にスイッチを介さずに接続され、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第2フィルタは、
接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の第1接続点との間に配置された第1並列腕共振子と、
前記接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の、前記第1接続点とは異なる第2接続点との間に配置された第2並列腕共振子とを含み、
各並列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1並列腕共振子の第4比帯域幅は、前記第2並列腕共振子の第5比帯域幅と異なる、フィルタ装置。 - 前記第2フィルタは、
前記第1並列腕共振子および前記第2並列腕共振子を含むフィルタ回路と、
前記フィルタ回路と前記第1端子との間の経路に配置された第1移相器と、
前記フィルタ回路と前記第2端子との間の経路に配置された第2移相器とを含み、
前記第1移相器および前記第2移相器は、前記第2通過帯域における前記第2フィルタのインピーダンスを増加させるように構成されている、請求項6に記載のフィルタ装置。 - 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第1フィルタは、前記第1端子から前記第1フィルタを経由して前記第2端子に至る経路に直列に配置された複数の直列腕共振子を含み、
前記複数の直列腕共振子は、第1直列腕共振子および第2直列腕共振子を含み、
各直列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1直列腕共振子の第1比帯域幅は、前記第2直列腕共振子の第2比帯域幅と異なり、
第3端子と、
第1スイッチおよび第2スイッチとをさらに備え、
前記第2フィルタおよび前記第1スイッチは、前記第1端子および前記第2端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第1フィルタと、直列に接続された前記第2フィルタおよび前記第1スイッチとは、前記第1端子および前記第2端子の間で並列に接続され、
前記第2スイッチは、前記第3端子と、前記第2フィルタおよび前記第1スイッチの第3接続点との間に接続され、
前記第2通過帯域と前記第3通過帯域とは、重なっていない、フィルタ装置。 - 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第1フィルタは、前記第1端子から前記第1フィルタを経由して前記第2端子に至る経路に直列に配置された複数の直列腕共振子を含み、
前記複数の直列腕共振子は、第1直列腕共振子および第2直列腕共振子を含み、
各直列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1直列腕共振子の第1比帯域幅は、前記第2直列腕共振子の第2比帯域幅と異なり、
第3端子と、
第1スイッチおよび第2スイッチとをさらに備え、
前記第1フィルタおよび前記第1スイッチは、前記第1端子および前記第3端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第2フィルタと、直列に接続された前記第1フィルタおよび前記第1スイッチとは、前記第1端子および前記第3端子の間で並列に接続され、
前記第2スイッチは、前記第2端子と、前記第1フィルタおよび前記第1スイッチの第3接続点との間に接続され、
前記第2通過帯域と前記第3通過帯域とは、重なっていない、フィルタ装置。 - 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第2フィルタは、
接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の第1接続点との間に配置された第1並列腕共振子と、
前記接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の、前記第1接続点とは異なる第2接続点との間に配置された第2並列腕共振子とを含み、
各並列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1並列腕共振子の第4比帯域幅は、前記第2並列腕共振子の第5比帯域幅と異なり、
第3端子と、
第1スイッチおよび第2スイッチとをさらに備え、
前記第2フィルタおよび前記第1スイッチは、前記第1端子および前記第2端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第1フィルタと、直列に接続された前記第2フィルタおよび前記第1スイッチとは、前記第1端子および前記第2端子の間で並列に接続され、
前記第2スイッチは、前記第3端子と、前記第2フィルタおよび前記第1スイッチの第3接続点との間に接続され、
前記第2通過帯域と前記第3通過帯域とは、重なっていない、フィルタ装置。 - 第1通過帯域を有するフィルタ装置であって、
第1端子および第2端子と、
前記第1端子と前記第2端子との間で並列に配置された第1フィルタおよび第2フィルタとを備え、
前記第1通過帯域は、前記第1フィルタの第2通過帯域の少なくとも一部および前記第2フィルタの第3通過帯域の少なくとも一部を含み、
前記第2通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域は、前記第1通過帯域よりも狭く、
前記第3通過帯域の中心周波数は、前記第2通過帯域の中心周波数よりも高く、
前記第2フィルタは、
接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の第1接続点との間に配置された第1並列腕共振子と、
前記接地点と、前記第1端子から前記第2フィルタを経由して前記第2端子に至る経路上の、前記第1接続点とは異なる第2接続点との間に配置された第2並列腕共振子とを含み、
各並列腕共振子の***振周波数と共振周波数との差を前記共振周波数で除した値を比帯域幅と定義した場合、前記第1並列腕共振子の第4比帯域幅は、前記第2並列腕共振子の第5比帯域幅と異なり、
第3端子と、
第1スイッチおよび第2スイッチとをさらに備え、
前記第1フィルタおよび前記第1スイッチは、前記第1端子および前記第3端子の間でこの順に直列に接続され、
前記第2フィルタと、直列に接続された前記第1フィルタおよび前記第1スイッチとは、前記第1端子および前記第3端子の間で並列に接続され、
前記第2スイッチは、前記第2端子と、前記第1フィルタおよび前記第1スイッチの第3接続点との間に接続され、
前記第2通過帯域と前記第3通過帯域とは、重なっていない、フィルタ装置。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載のフィルタ装置と、
前記フィルタ装置に電気的に接続された増幅回路とを備える、高周波フロントエンド回路。 - アンテナ素子で送受信される高周波信号を処理するRF信号処理回路と、
前記アンテナ素子と前記RF信号処理回路との間で前記高周波信号を伝達する請求項12に記載の高周波フロントエンド回路とを備える、通信装置。
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