JP6992735B2 - フィルタ装置及びマルチプレクサ - Google Patents

フィルタ装置及びマルチプレクサ Download PDF

Info

Publication number
JP6992735B2
JP6992735B2 JP2018224081A JP2018224081A JP6992735B2 JP 6992735 B2 JP6992735 B2 JP 6992735B2 JP 2018224081 A JP2018224081 A JP 2018224081A JP 2018224081 A JP2018224081 A JP 2018224081A JP 6992735 B2 JP6992735 B2 JP 6992735B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter device
filter
band
mhz
resonance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018224081A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020088750A (ja
Inventor
圭介 西尾
俊介 木戸
雅則 加藤
裕 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2018224081A priority Critical patent/JP6992735B2/ja
Priority to US16/694,446 priority patent/US11190163B2/en
Publication of JP2020088750A publication Critical patent/JP2020088750A/ja
Priority to US17/452,474 priority patent/US20220052666A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6992735B2 publication Critical patent/JP6992735B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/542—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/075—Ladder networks, e.g. electric wave filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56—Monolithic crystal filters
    • H03H9/566—Electric coupling means therefor
    • H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters
    • H03H9/60—Electric coupling means therefor
    • H03H9/605—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

本発明は、フィルタ装置及びマルチプレクサに関する。
従来、直列接続されたＬＣハイパスフィルタ及びＬＣローパスフィルタに弾性波共振子を用いたバンドパスフィルタが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、ＬＣハイパスフィルタ及びＬＣローパスフィルタの遮断周波数近傍に弾性波共振子による阻止帯域が形成され、バンドパスフィルタの通過帯域の減衰特性が改善される。
国際公開第２０１６／０１３６５９号
しかしながら、さらなる減衰特性の改善が求められており、特に、通過帯域の低周波端（つまり、阻止帯域の高周波端）において、より急峻な減衰特性の実現が望まれている。
そこで、本発明は、阻止帯域の高周波端において急峻な減衰特性を実現することができるフィルタ装置等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフィルタ装置は、第１通過帯域と、前記第１通過帯域よりも低周波側に第１阻止帯域と、を有するフィルタ装置であって、前記第１通過帯域を含む通過帯域を有するフィルタと、前記フィルタに直列に接続される直列腕共振子と、前記直列腕共振子に直列に直接接続される第１インダクタと、前記フィルタ及び前記直列腕共振子を結ぶ経路上の第１ノードとグランドとの間に接続される第１並列腕共振子と、を備え、前記第１並列腕共振子は、前記第１阻止帯域の高周波端に対応する減衰極が形成される共振周波数を有する第１共振回路を構成し、前記直列腕共振子及び前記第１インダクタは、前記第１通過帯域よりも低周波側に***振周波数を有し、かつ、前記第１共振回路の共振周波数よりも高い副共振周波数を有する第２共振回路を構成し、前記フィルタ、前記直列腕共振子及び前記第１インダクタは、第１入出力端子及び第２入出力端子を結ぶ経路上に配置され、前記フィルタ装置は、さらに、前記第１入出力端子及び前記第２入出力端子を結ぶ経路上の第２ノードとグランドとの間に接続される第２並列腕共振子と、前記第２並列腕共振子に並列に接続された第２インダクタと、を備え、前記第２並列腕共振子は、前記第１通過帯域よりも低周波側に共振周波数を有する第３共振回路を構成し、前記第２インダクタは、前記第２並列腕共振子とともに前記第３共振回路を構成し、前記第２共振回路の副共振周波数は、前記第３共振回路の共振周波数よりも高く、前記第３共振回路の***振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数よりも高い。
本発明によれば、阻止帯域の高周波端において急峻な減衰特性を実現することができる。
実施の形態１に係るフィルタ装置の通過特性を示すグラフ 実施の形態１に係るフィルタ装置の回路構成図 比較例に係るフィルタ装置の通過特性を示すグラフ 比較例に係るフィルタ装置の回路構成図 実施の形態１に係るフィルタ装置の共振特性及び通過特性を示すグラフ 比較例に係るフィルタ装置の共振特性及び通過特性を示すグラフ 実施の形態１に係るフィルタ装置の反射特性を示すグラフ 比較例に係るフィルタ装置の反射特性を示すグラフ 実施の形態１の変形例１に係るフィルタ装置の回路構成図 実施の形態１の変形例２に係るフィルタ装置の回路構成図 実施の形態２に係るフィルタ装置の回路構成図 実施の形態２に係るフィルタ装置の通過特性を示すグラフ 実施の形態２に係るフィルタ装置の共振特性及び通過特性を示すグラフ 実施の形態２に係るフィルタ装置の反射特性を示すグラフ 実施の形態３に係るフィルタ装置の回路構成図 実施の形態３に係るフィルタ装置の通過特性を示すグラフ 実施の形態３に係るマルチプレクサを備える通信装置の回路構成図 実施の形態３に係るマルチプレクサの通過特性を示すグラフ 他の実施の形態に係るフィルタ装置の回路構成図
以下、本発明の実施の形態及びその変形例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、本開示において、「直接接続される」とは、他の回路素子を介さずに接続端子及び／又は配線導体で直接接続されることを意味する。一方、「接続される」とは、接続端子及び／又は配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含む。
また、本開示において、「回路素子で構成される」とは、当該回路素子のみが含まれる場合だけでなく、当該回路素子に加えて他の回路素子が含まれる場合も含まれる。つまり、「回路素子で構成される」は、他の回路素子が含まれることを排除しない。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。
［１．１ フィルタ装置１０の通過特性］
図１は、実施の形態１に係るフィルタ装置１０の通過特性を示すグラフである。図１において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示す。挿入損失１０１は、本実施の形態に係るフィルタ装置１０における挿入損失の周波数特性を示す。図１に示すように、フィルタ装置１０は、通過帯域ＰＢ１、阻止帯域ＳＢ１及び通過帯域ＰＢ２を有する。
通過帯域ＰＢ１は、第２通過帯域の一例であり、阻止帯域ＳＢ１よりも低周波側に位置する。阻止帯域ＳＢ１は、第１阻止帯域の一例であり、通過帯域ＰＢ１及び通過帯域ＰＢ２の間に位置する。通過帯域ＰＢ２は、第１通過帯域の一例であり、阻止帯域ＳＢ１よりも高周波側に位置する。
本実施の形態では、一例として、ＭＨＢ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｈｉｇｈ Ｂａｎｄ）に対応する通過帯域内にＷｉＦｉ（登録商標）２．４Ｇ帯域に対応する阻止帯域を有するフィルタ装置１０について説明する。この場合、通過帯域ＰＢ１は、１７１０ＭＨｚ以上２３７０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、阻止帯域ＳＢ１は、２４０２ＭＨｚ以上２４８１．５ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、通過帯域ＰＢ２は、２５１０ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応する。
なお、図１中のマークｍ４９９、ｍ５００、ｍ５０２及びｍ５０１における周波数及び挿入損失は、以下のとおりである。
・ｍ４９９（２．２００ＧＨｚ、０．９３２ｄＢ）
・ｍ５００（２．３７０ＧＨｚ、１．７６９ｄＢ）
・ｍ５０２（２．５１０ＧＨｚ、０．８７８ｄＢ）
・ｍ５０１（２．６９０ＧＨｚ、１．０４４ｄＢ）
［１．２ フィルタ装置１０の回路構成］
次に、このような通過特性を有する本実施の形態に係るフィルタ装置１０の回路構成について、図２を参照しながら具体的に説明する。
図２は、実施の形態１に係るフィルタ装置１０の回路構成図である。図２に示すように、フィルタ装置１０は、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６と、共振回路１２、１４及び１５と、フィルタ１３と、を備える。
入出力端子Ｔ１は、第１入出力端子の一例であり、入出力端子Ｔ２は、第２入出力端子の一例である。入出力端子Ｔ１を高周波信号が入力される入力端子とした場合、入出力端子Ｔ２は出力端子となり、入出力端子Ｔ２を高周波信号が入力される入力端子とした場合、入出力端子Ｔ１は出力端子となる。
整合回路１１は、インダクタＬ１で構成される。整合回路１１は、入出力端子Ｔ１を介して接続される、フィルタ装置１０外の回路素子とフィルタ装置１０内の回路素子とのインピーダンス整合をとる。なお、整合回路１１は、必ずしも直列インダクタで構成される必要はない。例えば、整合回路１１は、直列インダクタ、並列インダクタ、キャパシタ、又はそれらの任意の組み合わせで構成されてもよい。
インダクタＬ１は、入出力端子Ｔ１に直接接続される。インダクタＬ１は、基板上に実装されたチップ状のインダクタであってもよいし、基板内に形成された平面コイルパターンで構成されたインダクタであってもよい。
共振回路１２は、第３共振回路の一例であり、並列腕共振子Ｐ１で構成される。共振回路１２の共振特性については、図５Ａを用いて後述する。
並列腕共振子Ｐ１は、第２並列腕共振子の一例であり、入出力端子Ｔ１及びＴ２を結ぶ経路上のノードＮ１とグランドとの間に接続される。ノードＮ１は、第２ノードの一例であり、ここではインダクタＬ１及びフィルタ１３を結ぶ経路上に配置される。
フィルタ１３は、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置される。また、フィルタ１３は、通過帯域ＰＢ１及びＰＢ２を含む通過帯域を有するハイパスフィルタである。フィルタ１３は、ＳＡＷフィルタ、ＢＡＷを用いた弾性波フィルタ、ＦＢＡＲフィルタ、ＬＣフィルタ、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
共振回路１４は、第１共振回路の一例であり、並列腕共振子Ｐ２で構成される。共振回路１４の共振特性については、図５Ａを用いて後述する。
並列腕共振子Ｐ２は、第１並列腕共振子の一例であり、フィルタ１３及び直列腕共振子Ｓ１を結ぶ経路上のノードＮ２とグランドとの間に接続される。ノードＮ２は、第１ノードの一例である。
共振回路１５は、第２共振回路の一例であり、直列腕共振子Ｓ１及びインダクタＬ２で構成される。共振回路１５の共振特性については、図５Ａを用いて後述する。
直列腕共振子Ｓ１は、フィルタ１３に直列に接続される。また、直列腕共振子Ｓ１は、インダクタＬ２に直列に直接接続される。
インダクタＬ２は、第１インダクタの一例であり、直列腕共振子Ｓ１に直列に直接接続される。また、インダクタＬ２は、入出力端子Ｔ２に直接接続される。インダクタＬ２は、基板上に実装されたチップ状のインダクタであってもよいし、基板内に形成された平面コイルパターンで構成されたインダクタであってもよい。
整合回路１６は、インダクタＬ２で構成される。つまり、インダクタＬ２は、共振回路１５及び整合回路１６で共用される。整合回路１６は、入出力端子Ｔ２を介して接続される、フィルタ装置１０外の回路素子とフィルタ装置１０内の回路素子とのインピーダンス整合をとる。
なお、整合回路１１及び共振回路１２は、本発明に係るフィルタ装置に必須の構成要素ではない。すなわち、インダクタＬ１及び並列腕共振子Ｐ１は、本発明に係るフィルタ装置に必須の構成要素ではない。
並列腕共振子Ｐ１及びＰ２並びに直列腕共振子Ｓ１としては、弾性波共振子を用いることができる。より具体的には、並列腕共振子Ｐ１及びＰ２並びに直列腕共振子Ｓ１として、例えば、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子、又は、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）等を用いることができる。
［１．３ フィルタ装置１０Ｘの通過特性］
ここで、本実施の形態に係るフィルタ装置１０の各種特性を説明するための比較例について説明する。まず、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの通過特性について、図３を参照しながら説明する。
図３は、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの通過特性を示すグラフである。図３において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示す。挿入損失１０２は、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘにおける挿入損失の周波数特性を示す。図３に示すように、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘは、実施の形態１に係るフィルタ装置１０と同様に、通過帯域ＰＢ１、阻止帯域ＳＢ１及び通過帯域ＰＢ２を、周波数の昇順で有する。
なお、図３中のマークｍ４９９、ｍ５００、ｍ５０２及びｍ５０１における周波数及び挿入損失は、以下のとおりである。
・ｍ４９９（２．２００ＧＨｚ、０．５６９ｄＢ）
・ｍ５００（２．３７０ＧＨｚ、２．１０２ｄＢ）
・ｍ５０２（２．５１０ＧＨｚ、１．５５２ｄＢ）
・ｍ５０１（２．６９０ＧＨｚ、０．５６０ｄＢ）
［１．４ フィルタ装置１０Ｘの回路構成］
次に、このような通過特性を有する比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの回路構成について、図４を参照しながら、実施の形態１に係るフィルタ装置１０と異なる点を中心に説明する。
図４は、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの回路構成図である。図４に示すように、フィルタ装置１０Ｘは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６Ｘと、共振回路１２、１４及び１５Ｘと、フィルタ１３と、を備える。
共振回路１５Ｘは、直列腕共振子Ｓ１Ｘで構成される。直列腕共振子Ｓ１Ｘは、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置され、整合回路１１及びフィルタ１３に直列に接続される。
整合回路１６Ｘは、入出力端子Ｔ２に直接接続されたインダクタＬ２Ｘで構成される。ここでは、インダクタＬ２Ｘは、共振回路１５Ｘと共用されない。整合回路１６Ｘは、入出力端子Ｔ２を介して接続される、フィルタ装置１０外の回路素子とフィルタ装置１０内の回路素子とのインピーダンス整合をとる。
［１．５ フィルタ装置１０とフィルタ装置１０Ｘとの比較］
次に、実施の形態１に係るフィルタ装置１０を比較例に係るフィルタ装置１０Ｘと比較しながらフィルタ装置１０の各種特性について説明する。
［１．５．１ 共振特性及び通過特性］
まず、共振特性及び通過特性について図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。
図５Ａは、実施の形態１に係るフィルタ装置１０の共振特性及び通過特性を示すグラフである。図５Ｂは、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの共振特性及び通過特性を示すグラフである。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、横軸は周波数を示す。左縦軸は、共振波形に対応するインピーダンスを示す。右縦軸は、挿入損失を示す。
図５Ａにおいて、共振波形１２１、１４１及び１５１は、それぞれ、実施の形態１に係るフィルタ装置１０に含まれる共振回路１２、１４及び１５の共振特性を示す。また、挿入損失１０１は、図１と同様に、フィルタ装置１０の挿入損失の周波数特性を示す。
共振回路１２の共振波形１２１は、共振点１２１Ｒ及び***振点１２１Ａを周波数の昇順で有する。共振回路１４の共振波形１４１は、共振点１４１Ｒ及び***振点１４１Ａを周波数の昇順で有する。共振回路１５の共振波形１５１は、共振点（グラフの周波数範囲よりも低周波側のため図示されず）、***振点１５１Ａ及び副共振点１５１Ｓを周波数の昇順で有する。
阻止帯域ＳＢ１は、共振点１２１Ｒ、***振点１５１Ａ及び共振点１４１Ｒに対応する減衰極に沿って形成される。ここでは、共振点１２１Ｒ、***振点１５１Ａ及び共振点１４１Ｒの周波数のうち、共振点１２１Ｒの周波数が最も低く、共振点１４１Ｒの周波数が最も高い。つまり、共振点１２１Ｒは、阻止帯域ＳＢ１の低周波端に対応する減衰極を形成しており、共振点１４１Ｒは、阻止帯域ＳＢ１の高周波端に対応する減衰極を形成している。
副共振点１５１Ｓの周波数（つまり、共振回路１５の副共振周波数）は、共振点１２１Ｒの周波数（つまり、共振回路１２の共振周波数）よりも高く、さらに、共振点１４１Ｒの周波数（つまり、共振回路１４の共振周波数）よりも高い。このような副共振周波数によって、阻止帯域ＳＢ１の高周波端において減衰特性の急峻性を向上させることができる。
なお、副共振点１５１Ｓの周波数は、共振点１４１Ｒの周波数の１００％から１１０％の範囲に含まれることが望ましく、さらに、共振点１４１Ｒの周波数の１００％から１０５％の範囲に含まれることが望ましい。このような副共振周波数によって、阻止帯域ＳＢ１の高周波端において減衰特性の急峻性が顕著に向上することが実験により確認できた。
また、副共振点１５１Ｓの周波数は、阻止帯域ＳＢ１に対応する通信バンド（例えば、ＷｉＦｉ２．４Ｇ帯域）の上限周波数（例えば、２４８１．５ＭＨｚ）よりも高いとしてもよい。例えば、副共振点１５１Ｓの周波数は、阻止帯域ＳＢ１に対応する通信バンドの上限周波数の１００％から１１０％の範囲（例えば、２４８１．５ＭＨｚ～２７２９．７ＭＨｚ）に含まれてもよく、特に、１００％から１０５％の範囲（例えば、２４８１．５ＭＨｚ～２６０５．６ＭＨｚ）に含まれてもよい。このような副共振周波数でも、阻止帯域ＳＢ１の高周波端において減衰特性の急峻性が顕著に向上することが実験により確認できた。
図５Ｂにおいて、共振波形１２２、１４２及び１５２は、それぞれ、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘに含まれる共振回路１２、１４及び１５Ｘの共振特性を示す。また、挿入損失１０２は、図３と同様に、フィルタ装置１０Ｘの挿入損失の周波数特性を示す。
共振回路１２の共振波形１２２は、共振点１２２Ｒ及び***振点１２２Ａを周波数の昇順で有する。共振回路１４の共振波形１４２は、共振点１４２Ｒ及び***振点１４２Ａを周波数の昇順で有する。共振回路１５Ｘの共振波形１５２は、共振点１５２Ｒ及び***振点１５２Ａを周波数の昇順で有する。
阻止帯域ＳＢ１は、共振点１２２Ｒ、***振点１５２Ａ及び共振点１４２Ｒに対応する減衰極に沿って形成される。なお、フィルタ装置１０Ｘでは、共振波形１５２の副共振点は、少なくともグラフの周波数範囲には存在しない。
このように、共振波形１５１及び１５２では、副共振点の有無で大きな違いが生じている。そして、この副共振点の違いにより、フィルタ装置１０とフィルタ装置１０Ｘとの間で通過帯域ＰＢ２の低周波端の通過特性に差異が生じている。具体的には、フィルタ装置１０では、通過帯域ＰＢ２の低周波端（ｍ５０２）の挿入損失は０．８７８ｄＢ（図１を参照）であるが、フィルタ装置１０Ｘでは、通過帯域ＰＢ２の低周波端（ｍ５０２）の挿入損失は１．５５２ｄＢ（図３を参照）である。つまり、フィルタ装置１０では、フィルタ装置１０Ｘに比べて、通過帯域ＰＢ２の低周波端において挿入損失が減少する。
［１．５．２ 反射特性］
次に、反射特性について、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。
図６Ａは、実施の形態１に係るフィルタ装置１０の反射特性を示すグラフである。図６Ｂは、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘの反射特性を示すグラフである。図６Ａ及び図６Ｂにおける反射損失１０３及び１０４は、入出力端子Ｔ１における反射損失の周波数特性を示す。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は反射損失を示す。
なお、図６Ａ中のマークｍ５０７、ｍ５０８、ｍ５１０及びｍ５０９における周波数及び反射損失は、以下のとおりである。
・ｍ５０７（２．２００ＧＨｚ、１１．８１６ｄＢ）
・ｍ５０８（２．３７０ＧＨｚ、７．６２１ｄＢ）
・ｍ５１０（２．５１０ＧＨｚ、１４．７１８ｄＢ）
・ｍ５０９（２．６９０ＧＨｚ、９．７８６ｄＢ）
一方、図６Ｂ中のマークｍ５０７、ｍ５０８、ｍ５１０及びｍ５０９における周波数及び反射損失は、以下のとおりである。
・ｍ５０７（２．２００ＧＨｚ、１７．５７９ｄＢ）
・ｍ５０８（２．３７０ＧＨｚ、５．７５２ｄＢ）
・ｍ５１０（２．５１０ＧＨｚ、７．６９５ｄＢ）
・ｍ５０９（２．６９０ＧＨｚ、１６．１４３ｄＢ）
図６Ａ及び図６Ｂを見れば、副共振点１５１Ｓの影響が大きい通過帯域ＰＢ２の低周波端近傍（２．５１ＧＨｚ付近のＡ部）において、フィルタ装置１０の反射損失１０３は、フィルタ装置１０Ｘの反射損失１０４より大きい。このことから、フィルタ装置１０では、フィルタ装置１０Ｘに比べて、通過帯域ＰＢ２の低周波端で反射損失が増大（反射信号が減少）し、挿入損失が改善していることが分かる。
また、通過帯域ＰＢ２の低周波端近傍において、図６Ａの反射損失１０３は、図６Ｂの反射損失１０４よりも急峻に増加している。このことから、フィルタ装置１０では、通過帯域ＰＢ２の低周波端においてフィルタ装置１０Ｘよりも急峻な減衰特性が実現されていることが分かる。
［１．６ 効果等］
以上のように、本実施の形態に係るフィルタ装置１０によれば、直列腕共振子Ｓ１及びインダクタＬ２で構成された共振回路１５は、並列腕共振子Ｐ２で構成された共振回路１４の共振周波数よりも高い副共振周波数を有することができる。したがって、フィルタ装置１０は、共振回路１５の副共振点１５１Ｓによって、阻止帯域ＳＢ１よりも高周波側に位置する通過帯域ＰＢ２の挿入損失を低減することができる。その結果、フィルタ装置１０は、通過帯域ＰＢ２の低周波端、つまり、阻止帯域ＳＢ１の高周波端において、比較例に係るフィルタ装置１０Ｘよりも急峻な減衰特性を実現することができる。
また、本実施の形態に係るフィルタ装置１０によれば、共振回路１５の副共振周波数を、共振回路１４の共振周波数の１００％から１１０％の範囲、望ましくは１００％から１０５％の範囲に含めることができる。これにより、共振回路１５の副共振点１５１Ｓが阻止帯域ＳＢ１の高周波端及び通過帯域ＰＢ２の低周波端から離れすぎることを防ぐことができる。その結果、阻止帯域ＳＢ１の高周波端においてさらに急峻な減衰特性を実現することができ、通過帯域ＰＢ２の低周波端における挿入損失を効果的に低減することができる。
また、本実施の形態に係るフィルタ装置１０によれば、入出力端子Ｔ２に直接接続されたインダクタＬ２を直列腕共振子Ｓ１に直接接続することができる。したがって、共振回路１５と整合回路１６とでインダクタＬ２を共用することができ、回路素子の数を削減することができる。
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。本変形例では、フィルタ装置に含まれるフィルタが弾性波共振子で構成されたハイパスフィルタである場合について説明する。
図７は、実施の形態１の変形例１に係るフィルタ装置１０Ａの回路構成図である。図７に示すように、フィルタ装置１０Ａは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６と、共振回路１２、１４及び１５と、フィルタ１３Ａと、を備える。
フィルタ１３Ａは、弾性波共振子で構成され、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置される。フィルタ１３Ａは、通過帯域ＰＢ１及びＰＢ２を含む通過帯域を有するハイパスフィルタである。つまり、フィルタ１３Ａは、通過帯域ＰＢ１の下限周波数（例えば１７１０ＭＨｚ）以下の遮断周波数を有するハイパスフィルタである。
具体的には、フィルタ１３Ａは、直列腕共振子Ｓ１１及びＳ１２と、インダクタＬ１１と、を備える。直列腕共振子Ｓ１１及びＳ１２は、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置され、インダクタＬ１及び直列腕共振子Ｓ１に直列に接続される。インダクタＬ１１は、直列腕共振子Ｓ１１及び直列腕共振子Ｓ１２を結ぶ経路上のノードＮ１１とグランドとの間に接続される。
直列腕共振子Ｓ１１及びＳ１２としては、並列腕共振子Ｐ１及びＰ２並びに直列腕共振子Ｓ１と同様に、弾性波共振子を用いることができる。例えば、直列腕共振子Ｓ１１及びＳ１２として、ＳＡＷ共振子、ＢＡＷ共振子、又は、ＦＢＡＲ等を用いることができる。
以上のように、本変形例に係るフィルタ装置１０Ａによれば、フィルタ１３Ａとして、弾性波共振子で構成されたフィルタを用いることができる。したがって、通過帯域ＰＢ１の低周波端でも急峻な減衰特性を実現することができる。
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例では、フィルタ装置に含まれるフィルタがＬＣハイパスフィルタである場合について説明する。
図８は、実施の形態１の変形例２に係るフィルタ装置１０Ｂの回路構成図である。図８に示すように、フィルタ装置１０Ｂは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６と、共振回路１２、１４及び１５と、フィルタ１３Ｂと、を備える。
フィルタ１３Ｂは、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置されたＬＣフィルタである。フィルタ１３Ｂは、通過帯域ＰＢ１及びＰＢ２を含む通過帯域を有するハイパスフィルタである。つまり、フィルタ１３Ｂは、通過帯域ＰＢ１の下限周波数（例えば１７１０ＭＨｚ）以下の遮断周波数を有するハイパスフィルタである。
具体的には、フィルタ１３Ｂは、キャパシタＣ１１と、インダクタＬ１２と、を備える。キャパシタＣ１１は、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置され、インダクタＬ１及び直列腕共振子Ｓ１に直列に接続される。インダクタＬ１２は、キャパシタＣ１１及び直列腕共振子Ｓ１を結ぶ経路上のノードＮ１２とグランドとの間に接続される。
以上のように、本変形例に係るフィルタ装置１０Ｂによれば、フィルタ１３Ｂとして、ＬＣフィルタを用いることができる。したがって、フィルタ１３Ｂは、通過帯域ＰＢ１及びＰＢ２を含む広帯域な通過帯域を簡単に実現することができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、通過帯域ＰＢ２の高周波領域における通過特性を改善するために、並列腕共振子Ｐ１に並列にインダクタが接続される点が、上記実施の形態１と異なる。以下に、上記実施の形態１と異なる点を中心に、本実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
［２．１ フィルタ装置１０Ｃの回路構成］
まず、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃの回路構成について、図９を参照しながら説明する。
図９は、実施の形態２に係るフィルタ装置１０Ｃの回路構成図である。図９に示すように、フィルタ装置１０Ｃは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６と、共振回路１２Ｃ、１４及び１５と、フィルタ１３と、を備える。
共振回路１２Ｃは、第３共振回路の一例であり、並列腕共振子Ｐ１及びインダクタＬ３で構成される。共振回路１２Ｃの共振特性については、図１１を用いて後述する。
インダクタＬ３は、第２インダクタの一例であり、並列腕共振子Ｐ１に並列に接続される。具体的には、インダクタＬ３は、インダクタＬ１及びノードＮ１を結ぶ経路上のノードＮ３とグランドとの間に接続される。
［２．２ フィルタ装置１０Ｃの通過特性］
次に、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃの通過特性について、図１０を参照しながら説明する。
図１０は、実施の形態２に係るフィルタ装置１０Ｃの通過特性を示すグラフである。図１０において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示す。挿入損失１０１Ｃは、フィルタ装置１０Ｃにおける挿入損失の周波数特性を示す。図１０に示すように、フィルタ装置１０Ｃは、実施の形態１に係るフィルタ装置１０と同様に、通過帯域ＰＢ１、阻止帯域ＳＢ１及び通過帯域ＰＢ２を、周波数の昇順で有する。
なお、図１０中のマークｍ４９９、ｍ５００、ｍ５０２及びｍ５０１における周波数及び挿入損失は、以下のとおりである。
・ｍ４９９（２．２００ＧＨｚ、０．７３０ｄＢ）
・ｍ５００（２．３７０ＧＨｚ、１．７１５ｄＢ）
・ｍ５０２（２．５１０ＧＨｚ、０．７０５ｄＢ）
・ｍ５０１（２．６９０ＧＨｚ、０．８１３ｄＢ）
図１０と図１とを比較すれば、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃでは、通過帯域ＰＢ２（ｍ５０２、ｍ５０１）において挿入損失が減少していることが分かる。
［２．３ フィルタ装置１０Ｃの共振特性］
次に、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃの共振特性について、図１１を参照しながら説明する。
図１１は、実施の形態２に係るフィルタ装置１０Ｃの共振特性及び通過特性を示すグラフである。図１１において、横軸は周波数を示す。左縦軸は、共振波形に対応するインピーダンスを示す。右縦軸は、挿入損失を示す。
共振波形１２１Ｃ、１４１及び１５１は、それぞれ、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃに含まれる共振回路１２Ｃ、１４及び１５の共振特性を示す。また、挿入損失１０１Ｃは、図１０と同様に、フィルタ装置１０Ｃの挿入損失の周波数特性を示す。
共振回路１２Ｃの共振波形１２１Ｃは、共振点１２１ＣＲ及び***振点１２１ＣＡを周波数の昇順で有する。
図１１では、***振点１２１ＣＡは、図５Ａの***振点１２１Ａよりも高周波側に移動している。その結果、***振点１２１ＣＡの周波数（つまり、共振回路１２Ｃの***振周波数）は、共振点１４１Ｒの周波数（つまり、共振回路１４の共振周波数）よりも高くなり、通過帯域ＰＢ２に含まれる。
［２．４ フィルタ装置１０Ｃの反射特性］
次に、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃの反射特性について、図１２を参照しながら説明する。
図１２は、実施の形態２に係るフィルタ装置１０Ｃの反射特性を示すグラフである。図１２において、反射損失１０３Ｃは、入出力端子Ｔ１における反射損失の周波数特性を示す。図１２において、横軸は周波数を示し、縦軸は反射損失を示す。
なお、図１２中のマークｍ５０７、ｍ５０８、ｍ５１０及びｍ５０９における周波数及び反射損失は、以下のとおりである。
・ｍ５０７（２．２００ＧＨｚ、１６．４７７ｄＢ）
・ｍ５０８（２．３７０ＧＨｚ、７．９１２ｄＢ）
・ｍ５１０（２．５１０ＧＨｚ、３０．８５３ｄＢ）
・ｍ５０９（２．６９０ＧＨｚ、１１．８８７ｄＢ）
図１２と図６Ａとを比較すれば、***振点１２１ＣＡの影響が大きい通過帯域ＰＢ２の高周波領域（Ｂ部）において、図１２の反射損失１０３Ｃは、図６Ａの反射損失１０３より大きい。つまり、***振点１２１ＣＡが通過帯域ＰＢ２内に移動したことから、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃでは、実施の形態１に係るフィルタ装置１０に比べて、通過帯域ＰＢ２の高周波領域で反射損失が増大（反射信号が減少）し、挿入損失が減少していることが分かる。
［２．５ 効果等］
以上のように、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｃによれば、並列腕共振子Ｐ１に並列に接続されたインダクタＬ３を備えることができる。これにより、並列腕共振子Ｐ１及びインダクタＬ３で構成される共振回路１２Ｃの***振周波数を、共振回路１４の共振周波数より高くでき、通過帯域ＰＢ２内に移動させることができる。その結果、通過帯域ＰＢ２における挿入損失を低減することができる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態１の変形例１に係るフィルタ装置１０Ａと上記実施の形態２に係るフィルタ装置１０Ｃとを組み合わせたフィルタ装置を用いたマルチプレクサ及び通信装置について説明する。
［３．１ フィルタ装置１０Ｄの回路構成］
まず、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｄの回路構成について、図１３を参照しながら説明する。
図１３は、実施の形態３に係るフィルタ装置１０Ｄの回路構成図である。図１３に示すように、フィルタ装置１０Ｄは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６と、共振回路１２Ｃ、１４及び１５と、フィルタ１３Ａと、を備える。
［３．２ フィルタ装置１０Ｄの通過特性］
次に、本実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｄの通過特性について、図１４を参照しながら説明する。
図１４は、実施の形態３に係るフィルタ装置１０Ｄの通過特性を示すグラフである。図１４において、横軸は周波数を示し、左縦軸及び右縦軸は挿入損失を示す。挿入損失１０１Ｄは、フィルタ装置１０Ｄにおける挿入損失の周波数特性を示し、左縦軸に対応する。挿入損失１０１Ｄｘは、挿入損失１０１Ｄの０ｄＢ近傍の拡大図であり、右縦軸に対応する。
図１４に示すように、フィルタ装置１０Ｄは、阻止帯域ＳＢ２、阻止帯域ＳＢ３、通過帯域ＰＢ１、阻止帯域ＳＢ１及び通過帯域ＰＢ２を、周波数の昇順で有する。阻止帯域ＳＢ２は、１４２８ＭＨｚ以上１５１１ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、主として直列腕共振子Ｓ１１によって形成される。阻止帯域ＳＢ３は、１５５９ＭＨｚ以上１６０８ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、主として直列腕共振子Ｓ１２によって形成される。
なお、図１４中のマークｍ５５９、ｍ５６０、ｍ５６１及びｍ５６２における周波数及び挿入損失は、以下のとおりである。
・ｍ５５９（１．７１０ＧＨｚ、１．１３０ｄＢ）
・ｍ５６０（２．３７０ＧＨｚ、１．００１ｄＢ）
・ｍ５６１（２．５１０ＧＨｚ、０．９６５ｄＢ）
・ｍ５６２（２．６９０ＧＨｚ、０．５８７ｄＢ）
［３．３ マルチプレクサ１及び通信装置５の回路構成］
次に、以上のように構成されたフィルタ装置１０Ｄを備えるマルチプレクサ１及び通信装置５の回路構成について説明する。図１５は、実施の形態３に係るマルチプレクサ１を備える通信装置５の回路構成図である。
図１５に示すように、通信装置５は、マルチプレクサ１と、アンテナ素子２と、ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）３と、ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）４と、受信低雑音増幅器４０～４４と、を備える。
ＲＦＩＣ３は、アンテナ素子２で送受信される高周波信号を処理するＲＦ信号処理回路である。具体的には、ＲＦＩＣ３は、マルチプレクサ１の受信経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をＢＢＩＣ４へ出力する。
ＢＢＩＣ４は、マルチプレクサ１を伝搬する高周波信号よりも低周波の中間周波数帯域を用いて信号処理する回路である。ＢＢＩＣ４で処理された信号は、例えば、画像表示
のための画像信号として使用され、又は、スピーカを介した通話のために音声信号として使用される。
アンテナ素子２は、マルチプレクサ１の共通端子２０に接続され、外部からの高周波信号を受信してマルチプレクサ１へ出力する。
受信低雑音増幅器４０～４４は、それぞれ、マルチプレクサ１の出力端子３０～３４から入力された高周波信号を低雑音で増幅する。受信低雑音増幅器４０～４４の各々は、例えば、ローノイズアンプである。受信低雑音増幅器４０～４４によって増幅された高周波信号は、ＲＦＩＣ３に出力される。
なお、アンテナ素子２及びＢＢＩＣ４は、本発明に係る通信装置に必須の構成要素ではない。
次に、マルチプレクサ１の回路構成について説明する。
マルチプレクサ１は、図１５に示すように、共通端子２０と、共通端子２０にそれぞれ接続されたフィルタ装置１０Ｄ、２１～２４と、出力端子３０～３４と、を備える。
共通端子２０は、アンテナ素子２に接続される。
フィルタ装置１０Ｄは、共通端子２０と出力端子３０とを結ぶ経路上に配置され、共通端子２０から入力された高周波信号のうち、ＭＨＢ（１７１０ＭＨｚ以上２３７０ＭＨｚ以下、及び、２５１０ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下）の高周波信号を通過させる。フィルタ装置１０Ｄの共振子には、例えば、ＢＡＷ共振子が用いられる。
フィルタ装置２１は、共通端子２０と出力端子３１とを結ぶ経路上に配置され、共通端子２０から入力された高周波信号のうち、ＷｉＦｉ２．４Ｇ帯域（２４０２ＭＨｚ以上２４８１．５ＭＨｚ以下）の高周波信号を通過させる。つまり、フィルタ装置２１は、ＷｉＦｉ２．４Ｇ帯域に対応する通過帯域を有するバンドパスフィルタである。フィルタ装置２１には、例えば、ＢＡＷ共振子を用いた弾性波フィルタが用いられる。
フィルタ装置２２は、共通端子２０と出力端子３２とを結ぶ経路上に配置され、共通端子２０から入力された高周波信号のうち、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）帯域（１５５９ＭＨｚ以上１６０８ＭＨｚ以下）の高周波信号を通過させる。つまり、フィルタ装置２２は、ＧＰＳ帯域に対応する通過帯域を有するバンドパスフィルタである。フィルタ装置２２には、例えば、ＢＡＷ共振子を用いた弾性波フィルタが用いられる。
フィルタ装置２３は、共通端子２０と出力端子３３とを結ぶ経路上に配置され、共通端子２０から入力された高周波信号のうち、ＭＬＢ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｌｏｗ Ｂａｎｄ）（１４２８ＭＨｚ以上１５１１ＭＨｚ以下）の高周波信号を通過させる。つまり、フィルタ装置２３は、ＭＬＢに対応する通過帯域を有するバンドパスフィルタである。フィルタ装置２３には、例えば、ＦＢＡＲフィルタが用いられる。
フィルタ装置２４は、共通端子２０と出力端子３４とを結ぶ経路上に配置され、共通端子２０から入力された高周波信号のうち、ＬＢ（Ｌｏｗ Ｂａｎｄ）（６９０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下）の高周波信号を通過させる。つまり、フィルタ装置２４は、ＬＢに対応する通過帯域を有するローパスフィルタである。フィルタ装置２４には、例えば、ＬＣフィルタが用いられる。
なお、上記フィルタ装置２１～２４は、ＳＡＷフィルタ、ＢＡＷを用いた弾性波フィルタ、ＦＢＡＲフィルタ、ＬＣフィルタ、及び誘電体フィルタのいずれであってもよく、さらには、これらには限定されない。
［３．４ マルチプレクサ１の通過特性］
次に、以上のように構成されたマルチプレクサ１の通過特性について説明する。図１６は、実施の形態３に係るマルチプレクサ１の通過特性を示すグラフである。図１６において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示す。
図１６から、マルチプレクサ１によって、複数の通信バンド（ＬＢ、ＭＬＢ、ＧＰＳ、ＭＨＢ、ＷｉＦｉ２．４Ｇ）に対応する通過帯域が形成されていることがわかる。
［３．５ 効果等］
以上のように、本実施の形態に係るマルチプレクサ１によれば、ＭＨＢに対応する通過帯域内にＷｉＦｉ２．４Ｇ帯域に対応する阻止帯域を有するフィルタ装置１０Ｄを用いて、ＭＨＢ及びＷｉＦｉ２．４Ｇ帯域を含む複数の通信バンドの高周波信号をそれぞれの通信バンドに分波することができる。
（他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係るフィルタ装置及びマルチプレクサについて、実施の形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明に係るフィルタ装置及びマルチプレクサは、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。上記実施の形態及びその変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態及びその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記フィルタ装置及びマルチプレクサを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、上記各実施の形態及びその変形例に係るフィルタ装置、マルチプレクサ及び通信装置において、図面に開示された各回路素子及び信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子及び配線などが挿入されていてもよい。例えば、上記実施の形態３に係るマルチプレクサ１は、共通端子２０とフィルタ装置１０Ｄ、２１～２４とを結ぶ経路上に、共通端子２０と各フィルタ装置との導通及び非導通を切り替える１以上のスイッチを備えてもよい。
また、上記各実施の形態及びその変形例では、直列腕共振子Ｓ１に直列に直接接続されるインダクタＬ２は、入出力端子Ｔ２に直接接続され、共振回路１５及び整合回路１６で共用されていたが、このような構成に限定されない。例えば、フィルタ装置は、整合回路１６を構成するインダクタＬ２とは別に、直列腕共振子Ｓ１に直列に直接接続されるインダクタを備えてもよい。このようなフィルタ装置１０Ｅについて図１７を参照しながら説明する。
図１７は、他の実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｅの回路構成図である。図１７に示すように、フィルタ装置１０Ｅは、入出力端子Ｔ１及びＴ２と、整合回路１１及び１６Ｅと、共振回路１２、１４及び１５Ｅと、フィルタ１３と、を備える。
共振回路１５Ｅは、は、第２共振回路の一例であり、直列腕共振子Ｓ１及びインダクタＬ２１で構成される。
直列腕共振子Ｓ１及びインダクタＬ２１は、ノードＮ１及びノードＮ２を結ぶ経路上に配置される。直列腕共振子Ｓ１は、インダクタＬ２１に直列に直接接続される。
整合回路１６Ｅは、入出力端子Ｔ２に直接接続されたインダクタＬ２２で構成される。ここでは、整合回路１６ＥのインダクタＬ２２は、共振回路１５Ｅに含まれない。整合回路１６Ｅは、入出力端子Ｔ２を介して接続される、フィルタ装置１０Ｅ外の回路素子とフィルタ装置１０Ｅ内の回路素子とのインピーダンス整合をとる。
フィルタ装置１０Ｅがこのような構成であっても、共振回路１５Ｅの副共振周波数を共振回路１４の共振周波数よりも高くすることができ、阻止帯域ＳＢ１の高周波端において急峻な減衰特性を実現することができる。なお、フィルタ装置１０Ｅでは、インダクタＬ１、並列腕共振子Ｐ１及びインダクタＬ２２は、本発明に係るフィルタ装置に必須の構成要素ではない。
なお、上記各実施の形態及びその変形例では、フィルタ装置に含まれるフィルタは、ハイパスフィルタであったが、これに限定されない。フィルタは、ローパスフィルタ又はバンドパスフィルタであってもよい。
なお、上記各実施の形態及びその変形例において、フィルタ装置の通過帯域及び／又は阻止帯域に対応する通信バンドを具体的に説明したが、これらの通信バンドは例示であり、限定されない。
なお、上記各実施の形態及びその変形例では、フィルタ装置は、広帯域な通過帯域の中に狭帯域な阻止帯域を形成していたが、これに限定されない。例えば、フィルタ装置は、ＬＣハイパスフィルタ又はＬＣバンドパスフィルタの通過帯域の低周波端に阻止帯域を形成してもよい。この場合、フィルタ装置は、広帯域な通過帯域の低周波端の減衰特性を改善することができる。
なお、上記実施の形態３では、マルチプレクサは、受信回路に用いられていたが、マルチプレクサは送信回路に用いられてもよい。この場合、通信装置は、受信低雑音増幅器の代わりに、送信電力増幅器を備えてもよい。また、マルチプレクサは、送受信回路に用いられてもよい。この場合、通信装置は、受信低雑音増幅器及び送信電力増幅器の両方を備えてもよい。
なお、上記実施の形態３では、マルチプレクサは、５つのフィルタ装置を備えていたが、フィルタ装置の数はこれに限定されない。マルチプレクサは、上記実施の形態及びその変形例に係るフィルタ装置のいずれかと、他の１以上のフィルタ装置とを備えればよく、他の１以上のフィルタ装置の数は特に限定されない。
なお、上記実施の形態３では、複数の受信低雑音増幅器は、フィルタ装置に対して一対一で接続されていたが、これに限定されない。いくつかのフィルタ装置に対して１つの共用の受信低雑損増幅器が接続されてもよい。この場合、通信装置は、いくつかのフィルタ装置の各々と共用の受信雑音増幅器との導通及び非導通を切り替えるスイッチを備えてもよい。
本発明は、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置されるフィルタ装置及びマルチプレクサに利用することができ、当該フィルタ装置及びマルチプレクサを備える携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１ マルチプレクサ
２ アンテナ素子
３ ＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）
４ ベースバンド信号処理回路（ＢＢＩＣ）
５ 通信装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｘ、２１、２２、２３、２４ フィルタ装置
１１、１６、１６Ｘ、１６Ｅ 整合回路
１２、１２Ｃ、１４、１５、１５Ｅ、１５Ｘ 共振回路
１３、１３Ａ、１３Ｂ フィルタ
２０ 共通端子
３０、３１、３２、３３、３４ 出力端子
４０、４１、４２、４３、４４ 受信低雑音増幅器
１０１、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｄｘ、１０２ 挿入損失
１０３、１０３Ｃ、１０４ 反射損失
１２１、１２１Ｃ、１２２、１４１、１４２、１５１、１５２ 共振波形
１２１Ａ、１２１ＣＡ、１２２Ａ、１４１Ａ、１４２Ａ、１５１Ａ、１５２Ａ ***振点
１２１ＣＲ、１２１Ｒ、１２２Ｒ、１４１Ｒ、１４２Ｒ、１５２Ｒ 共振点
１５１Ｓ 副共振点
Ｃ１１ キャパシタ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２Ｘ、Ｌ３、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２ インダクタ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ１１、Ｎ１２ ノード
Ｐ１、Ｐ２ 並列腕共振子
ＰＢ１、ＰＢ２ 通過帯域
Ｓ１、Ｓ１Ｘ、Ｓ１１、Ｓ１２ 直列腕共振子
ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３ 阻止帯域
Ｔ１、Ｔ２ 入出力端子

Claims (10)

  1. 第１通過帯域と、前記第１通過帯域よりも低周波側に第１阻止帯域と、を有するフィルタ装置であって、
    前記第１通過帯域を含む通過帯域を有するフィルタと、
    前記フィルタに直列に接続される直列腕共振子と、
    前記直列腕共振子に直列に直接接続される第１インダクタと、
    前記フィルタ及び前記直列腕共振子を結ぶ経路上の第１ノードとグランドとの間に接続される第１並列腕共振子と、を備え、
    前記第１並列腕共振子は、前記第１阻止帯域の高周波端に対応する減衰極が形成される共振周波数を有する第１共振回路を構成し、
    前記直列腕共振子及び前記第１インダクタは、前記第１通過帯域よりも低周波側に***振周波数を有し、かつ、前記第１共振回路の共振周波数よりも高い副共振周波数を有する第２共振回路を構成し、
    前記フィルタ、前記直列腕共振子及び前記第１インダクタは、第１入出力端子及び第２入出力端子を結ぶ経路上に配置され、
    前記フィルタ装置は、さらに、
    前記第１入出力端子及び前記第２入出力端子を結ぶ経路上の第２ノードとグランドとの間に接続される第２並列腕共振子と、
    前記第２並列腕共振子に並列に接続された第２インダクタと、を備え、
    前記第２並列腕共振子は、前記第１通過帯域よりも低周波側に共振周波数を有する第３共振回路を構成し、
    前記第２インダクタは、前記第２並列腕共振子とともに前記第３共振回路を構成し、
    前記第２共振回路の副共振周波数は、前記第３共振回路の共振周波数よりも高く、
    前記第３共振回路の***振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数よりも高い、
    フィルタ装置。
  2. 前記第２共振回路の副共振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数の１００％から１１０％の範囲に含まれる、
    請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 前記第２共振回路の副共振周波数は、前記第１共振回路の共振周波数の１００％から１０５％の範囲に含まれる、
    請求項２に記載のフィルタ装置。
  4. 前記第１インダクタは、前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子に直接接続される、
    請求項１～３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  5. 前記フィルタは、前記第１ノード及び前記第２ノードを結ぶ経路上に配置される、
    請求項１～４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  6. 前記フィルタは、弾性波共振子で構成されたフィルタである、
    請求項１～５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  7. 前記フィルタは、ＬＣフィルタである、
    請求項１～５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  8. 前記フィルタ装置は、前記第１阻止帯域よりも低周波側に第２通過帯域を有し、
    前記第２通過帯域は、１７１０ＭＨｚ以上２３７０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第１阻止帯域は、２４０２ＭＨｚ以上２４８１．５ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第１通過帯域は、２５１０ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応する、
    請求項１～７のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  9. 共通端子に接続された請求項１～８のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、
    前記共通端子に接続された他の１以上のフィルタ装置と、を備える、
    マルチプレクサ。
  10. 前記フィルタ装置は、さらに、第２通過帯域、第２阻止帯域及び第３阻止帯域を有し、
    前記第２阻止帯域は、１４２８ＭＨｚ以上１５１１ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第３阻止帯域は、１５５９ＭＨｚ以上１６０８ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第２通過帯域は、１７１０ＭＨｚ以上２３７０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第１阻止帯域は、２４０２ＭＨｚ以上２４８１．５ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記第１通過帯域は、２５１０ＭＨｚ以上２６９０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応し、
    前記１以上のフィルタ装置は、
    ６９０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の通信バンドに対応する通過帯域を有する第１フィルタ装置と、
    １４２８ＭＨｚ以上１５１１ＭＨｚ以下の前記通信バンドに対応する通過帯域を有する第２フィルタ装置と、
    １５５９ＭＨｚ以上１６０８ＭＨｚ以下の前記通信バンドに対応する通過帯域を有する第３フィルタ装置と、
    ２４０２ＭＨｚ以上２４８１．５ＭＨｚ以下の前記通信バンドに対応する通過帯域を有する第４フィルタ装置と、を含む、
    請求項９に記載のマルチプレクサ。
JP2018224081A 2018-11-29 2018-11-29 フィルタ装置及びマルチプレクサ Active JP6992735B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224081A JP6992735B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 フィルタ装置及びマルチプレクサ
US16/694,446 US11190163B2 (en) 2018-11-29 2019-11-25 Filter device and multiplexer
US17/452,474 US20220052666A1 (en) 2018-11-29 2021-10-27 Filter device and multiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018224081A JP6992735B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 フィルタ装置及びマルチプレクサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020088750A JP2020088750A (ja) 2020-06-04
JP6992735B2 true JP6992735B2 (ja) 2022-01-13

Family

ID=70850918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018224081A Active JP6992735B2 (ja) 2018-11-29 2018-11-29 フィルタ装置及びマルチプレクサ

Country Status (2)

Country Link
US (2) US11190163B2 (ja)
JP (1) JP6992735B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6992735B2 (ja) * 2018-11-29 2022-01-13 株式会社村田製作所 フィルタ装置及びマルチプレクサ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052483A1 (ja) 2005-11-01 2007-05-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波フィルタ装置
JP2011103593A (ja) 2009-11-11 2011-05-26 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd フィルタ、携帯端末及び電子部品
WO2012020595A1 (ja) 2010-08-11 2012-02-16 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信機
WO2015119178A1 (ja) 2014-02-10 2015-08-13 株式会社村田製作所 可変フィルタ回路および無線通信装置
JP2016219867A (ja) 2015-05-14 2016-12-22 株式会社村田製作所 可変フィルタ回路、および、高周波モジュール
JP2018019392A (ja) 2016-07-15 2018-02-01 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路および通信装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070159274A1 (en) * 2005-12-26 2007-07-12 Tatsunori Onzuka SAW filter and portable terminal
WO2010116776A1 (ja) 2009-03-30 2010-10-14 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ
JP4835814B2 (ja) * 2010-03-01 2011-12-14 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ装置
JP2012034067A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Murata Mfg Co Ltd 弾性波フィルタ装置
DE112014006010B4 (de) * 2013-12-27 2019-10-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Hochfrequenzfilter
CN106664068B (zh) 2014-07-25 2019-06-14 株式会社村田制作所 带通滤波器以及滤波器模块
US9998097B2 (en) 2016-07-15 2018-06-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radio-frequency front-end circuit and communication device
JP2018088675A (ja) * 2016-11-08 2018-06-07 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 誘導性インピーダンスを有するフィルタモジュールとフィルタアレイ
DE102018102891A1 (de) * 2017-02-13 2018-08-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multiplexierer, Übertragungsvorrichtung und Empfangsvorrichtung
JP6885376B2 (ja) * 2018-08-10 2021-06-16 株式会社村田製作所 フィルタおよびマルチプレクサ
JP6992735B2 (ja) * 2018-11-29 2022-01-13 株式会社村田製作所 フィルタ装置及びマルチプレクサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007052483A1 (ja) 2005-11-01 2007-05-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波フィルタ装置
JP2011103593A (ja) 2009-11-11 2011-05-26 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd フィルタ、携帯端末及び電子部品
WO2012020595A1 (ja) 2010-08-11 2012-02-16 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信機
WO2015119178A1 (ja) 2014-02-10 2015-08-13 株式会社村田製作所 可変フィルタ回路および無線通信装置
JP2016219867A (ja) 2015-05-14 2016-12-22 株式会社村田製作所 可変フィルタ回路、および、高周波モジュール
JP2018019392A (ja) 2016-07-15 2018-02-01 株式会社村田製作所 高周波フロントエンド回路および通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11190163B2 (en) 2021-11-30
US20220052666A1 (en) 2022-02-17
US20200177154A1 (en) 2020-06-04
JP2020088750A (ja) 2020-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109286387B (zh) 高频滤波器、多路复用器、高频前置电路以及通信装置
US10700666B2 (en) Filter circuit, multiplexer, and module
KR102134087B1 (ko) 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
US10200012B2 (en) High-frequency filter, front-end circuit, and communication apparatus
US11101839B2 (en) High frequency filter, multiplexer, high frequency front-end circuit, and communication device
US10148297B2 (en) Splitter
WO2015001828A1 (ja) フロントエンド回路
JP6822580B2 (ja) マルチプレクサおよび高周波フィルタ
JP2021125775A (ja) マルチプレクサ、フロントエンド回路および通信装置
KR20180056234A (ko) 노이즈 억제 특성을 개선한 고주파 스위치 장치
WO2019131501A1 (ja) マルチプレクサ
JP5199889B2 (ja) デュプレクサ
US20220006443A1 (en) Filter device, multiplexer, and communication device
JP6992735B2 (ja) フィルタ装置及びマルチプレクサ
KR20200010016A (ko) 필터 및 멀티플렉서
KR102323572B1 (ko) 수신밴드 가변 필터링 기능을 갖는 다중밴드 고주파 송신 장치
WO2020184614A1 (ja) マルチプレクサ、フロントエンドモジュールおよび通信装置
US10812047B2 (en) Elastic wave filter apparatus
US11146242B2 (en) Filter device, multiplexer, radio frequency front end circuit, and communication device
JPWO2018180420A1 (ja) 複合フィルタ装置
US10651823B2 (en) Filter device and multiplexer
CN111510276B (zh) 多工器以及通信装置
WO2020003956A1 (ja) マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
KR20230021137A (ko) 탄성파 필터, 고주파 모듈 및 멀티플렉서
JP2021072563A (ja) マルチプレクサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200611

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6992735

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150