KR101921853B1 - 듀플렉서 - Google Patents

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KR101921853B1
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도시아끼 다까다
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

소형화를 도모할 수 있고, 또한 아이솔레이션이 양호한 듀플렉서를 제공한다. 압전 기판(5) 위에 복수의 탄성파 공진자를 설치함으로써, 병렬 아암 공진자(P1 내지 P4) 및 직렬 아암 공진자(S1 내지 S4)를 갖는 래더형 탄성파 필터가 구성되어 있다. 안테나 단자(11)와 접지 전위 사이에 접속되어 있는 인덕턴스 부품(4)을 갖는다. 송신 필터 Tx가 해당 래더형 탄성파 필터를 갖고, 래더형 회로 구성에 있어서, 송신 단자(12)에 가장 가까운 병렬 아암에 설치된 병렬 아암 공진자(P1)와, 인덕턴스 부품(4)과의 전자계 결합이, 인덕턴스 부품(4)과 나머지의 병렬 아암 공진자(P2 내지 P4)의 전자계 결합보다 강해지도록, 압전 기판(5)의 짧은 변(5a)의 외측에 인덕턴스 부품(4)이 배치되어 있는 듀플렉서(1).

Description

듀플렉서
본 발명은 송신 필터 및 수신 필터를 갖는 듀플렉서에 관한 것으로, 특히, 송신 필터가 래더형 탄성파 필터를 갖는 듀플렉서에 관한 것이다.
종래, 휴대 전화기 등에 있어서, 래더형 탄성파 필터를 갖는 듀플렉서가 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 하기의 특허문헌 1에는 이러한 종류의 듀플렉서의 일례가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 듀플렉서에서는 안테나 단자에 송신 필터와 수신 필터가 접속되어 있다. 송신 필터는 복수의 탄성파 공진자를 갖는 래더형 탄성파 필터를 포함한다. 이 래더형 탄성파 필터의 병렬 아암 공진자와 접지 단자 사이에, 안테나 단자와 전자계 결합하는 전자계 결합 소자가 설치되어 있다. 전자계 결합 소자는 복수의 코일상 패턴을 비아 홀 전극을 통해 접속한 구조를 갖고 있다.
WO2010/013778A1
특허문헌 1에서는, 상기 전자계 결합 소자가, 복수의 코일상 패턴을 비아 홀 전극을 통해 접속하여 이루어지는 구조를 갖고 있었다. 그로 인해, 압전 기판에 있어서, 상기 전자계 결합 소자를 구성하기 위해 큰 스페이스를 필요로 했다. 따라서, 소형화가 곤란했다.
본 발명의 목적은 소형화를 도모할 수 있고, 또한 아이솔레이션이 양호한 듀플렉서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 안테나 단자와, 송신 단자와, 수신 단자와, 상기 안테나 단자와, 상기 송신 단자와의 사이에 접속되어 있는 송신 필터와, 상기 안테나 단자와, 상기 수신 단자와의 사이에 접속되어 있는 수신 필터와, 일단이 상기 안테나 단자에 접속되어 있고, 타단이 접지 전위에 접속되는 인덕턴스 부품을 구비하고, 상기 송신 필터가, 압전 기판과, 상기 압전 기판에 구성된 탄성파 공진자를 포함하는 직렬 아암 공진자와, 상기 압전 기판에 구성된 탄성파 공진자를 포함하는 복수의 병렬 아암 공진자를 포함하는 래더형 회로 구성의 탄성파 필터를 갖고, 상기 복수의 병렬 아암 공진자 중, 상기 래더형 회로 구성에 있어서, 상기 송신 단자에 가장 가까운 병렬 아암에 설치되어 있는 병렬 아암 공진자를, 송신측 병렬 아암 공진자로 했을 때에, 상기 송신측 병렬 아암 공진자가, 나머지의 병렬 아암 공진자보다도 상기 압전 기판의 1개의 변과의 거리가 가깝게 배치되어 있고, 해당 1개의 변이 연장되는 방향이 상기 송신측 병렬 아암 공진자에 있어서의 탄성파의 전파 방향과 평행하게 되어 있고, 상기 인덕턴스 부품과 상기 송신측 병렬 아암 공진자의 전자계 결합이, 상기 인덕턴스 부품과 상기 나머지의 병렬 아암 공진자의 전자계 결합보다 강해지도록, 상기 인덕턴스 부품이 상기 1개의 변의 외측에 배치되어 있는 듀플렉서가 제공된다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 어느 특정한 국면에서는, 상기 인덕턴스 부품의 길이 방향이, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변의 외측에 있어서, 해당 1개의 변에 평행하게 연장되도록 배치되어 있다. 이 경우에는, 전자계 결합에 의해, 수신 필터의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션을 효과적으로 높일 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 인덕턴스 부품은 코일 권회부를 포함하고, 해당 코일 권회부의 축방향은 상기 인덕턴스 부품의 실장면에 대하여 수직인 방향이다. 이 경우에는 전자계 결합이 더 강해지기 때문에, 수신 필터의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션 특성을 한층 더 개선할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 상기 1개의 변의 거리가, 상기 나머지의 병렬 아암 공진자 및 상기 직렬 아암 공진자와 상기 1개의 변의 거리보다도 짧다. 이 경우에는, 전자계 결합이 더 강해지기 때문에, 수신 필터의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션 특성을 한층 더 개선할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 인덕턴스 부품과, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변과의 사이에 다른 전자 부품 소자가 존재하지 않는다. 이 경우에는, 인덕턴스 부품과 송신측 병렬 아암 공진자의 전자계 결합이 더 강해진다. 그로 인해, 수신 필터의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션 특성을 한층 더 효과적으로 개선할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 상기 송신 단자의 거리가, 상기 안테나 단자에 가장 거리가 가까운 상기 직렬 아암 공진자와 상기 송신 단자의 거리보다 짧다. 이 경우에는, 수신 필터의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션 특성을 한층 더 효과적으로 개선할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 접지 전위 사이에 인덕터가 접속되어 있지 않다. 이 경우에는, 송신측 병렬 아암 공진자와 접지 전위 사이에 인덕터가 접속되어 있지 않기 때문에, 가일층의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 다른 특정한 국면에서는, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변이, 상기 압전 기판의 상기 안테나 단자와의 거리가 가장 짧은 변과는 다른 변이다. 이 경우에는, 듀플렉서를 포함하는 장치에 있어서의 설계의 자유도를 높일 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 압전 기판에 있어서, 상기 수신 필터도 구성되어 있고, 상기 압전 기판에 의해 듀플렉서 칩이 구성되어 있다. 이 경우에는 가일층의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서의 또 다른 특정한 국면에서는, 모듈 기판을 더 구비하고, 상기 모듈 기판 위에 상기 인덕턴스 부품이 실장되어 있다.
본 발명에 관한 듀플렉서에 의하면, 인덕턴스 부품이, 송신측 병렬 아암 공진자가 근접되어 있는 압전 기판의 1개의 변의 외측에 있어서, 해당 1개의 변에 평행하게 연장되도록 배치되어 있기 때문에, 듀플렉서의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 듀플렉서의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 듀플렉서의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 듀플렉서의 평면도이다.
도 4의 (a) 및 도 4의 (b)는 제2 실시 형태의 듀플렉서에 있어서의 모듈 기판의 상면의 아래의 1층째 및 2층째의 위에 설치되어 있는 전극 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 제2 실시 형태의 듀플렉서에 있어서의 모듈 기판의 3층째 및 5층째의 위에 설치되어 있는 전극 구조를 나타내는 평면도이다.
도 6은 제2 실시 형태의 듀플렉서의 모듈 기판 하면의 전극 구조를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7은 비교예의 듀플렉서의 평면도이다.
도 8의 (a) 내지 도 8의 (d)는 비교예의 듀플렉서의 압전 기판의 상면의 아래의 1층째, 2층째, 3층째 및 5층째의 전극 구조를 나타내는 평면도이다.
도 9는 비교예의 듀플렉서의 압전 기판의 하면의 전극 구조를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 10은 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 비교예의 아이솔레이션 특성을 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명함으로써, 본 발명을 명확하게 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시 형태는 예시적인 것이고, 다른 실시 형태간에 있어서, 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 듀플렉서의 평면도이다. 듀플렉서(1)는 모듈 기판(2)을 갖는다. 모듈 기판(2) 위에 듀플렉서 칩(3)이 실장되어 있다. 또한, 모듈 기판(2) 위에는 인덕턴스 부품(4)이 실장되어 있다. 인덕턴스 부품(4)은 칩형 코일 부품을 포함하고, 길이 방향을 갖는다.
듀플렉서 칩(3)은 압전 기판(5)을 갖는다. 압전 기판(5) 위에 송신 필터 Tx 및 수신 필터 Rx가 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 압전 기판(5)은 LiTaO3이나 LiNbO3 등의 압전 단결정을 포함한다.
압전 기판(5) 위에 도시한 전극 구조를 형성함으로써, 송신 필터 Tx 및 수신 필터 Rx가 구성되어 있다. 압전 기판(5)은 직사각형 형상이며, 한 쌍의 짧은 변(5a, 5b)과, 한 쌍의 긴 변(5c, 5d)을 갖는다. 짧은 변(5a)측으로 치우쳐 송신 필터 Tx가 구성되어 있다. 짧은 변(5b)측으로 치우쳐 수신 필터 Rx가 구성되어 있다.
송신 필터 Tx 및 수신 필터 Rx의 구성을, 도 2의 회로도를 참조하여 설명한다.
듀플렉서(1)는 안테나 단자(11)와, 송신 단자(12)와, 수신 단자(13)를 갖는다. 안테나 단자(11)는 듀플렉서(1) 외의 안테나 ANT에 접속된다.
안테나 단자(11)와 접지 전위 사이에, 임피던스 정합용의 인덕턴스 부품(4)이 접속되어 있다. 안테나 단자(11)와 송신 단자(12) 사이에 송신 필터 Tx가 접속되어 있다.
송신 필터 Tx는 래더형 회로 구성을 갖고, 복수의 직렬 아암 공진자(S1 내지 S4)와, 복수의 병렬 아암 공진자(P1 내지 P4)를 갖는다. 송신 단자(12)에 가까운 측으로부터 직렬 아암 공진자(S1), 직렬 아암 공진자(S2), 직렬 아암 공진자(S3) 및 직렬 아암 공진자(S4)가 순서대로 접속되어 있다. 또한, 병렬 아암 공진자(P1 내지 P4) 중, 래더형 회로 구성에 있어서, 송신 단자(12)에 가장 가까운 병렬 아암에 설치된 병렬 아암 공진자를, 이하, 적절히, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)라고 칭하는 것으로 한다.
상기 직렬 아암 공진자(S1 내지 S4)와 병렬 아암 공진자(P1 내지 P4)는 모두, 탄성 표면파 공진자를 포함한다. 보다 구체적으로는, 직사각형 형상의 압전 기판(5) 위에 IDT 전극과, IDT 전극의 탄성파 전파 방향 양측에 반사기를 설치함으로써, 1개의 탄성파 공진자가 구성되어 있다. 도 1에서는 탄성파 공진자가 구성되어 있는 부분을 개략적으로 X를 직사각형의 프레임으로 둘러싼 형상으로 나타내는 것으로 한다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 안테나 단자(11)와의 사이의 거리가 가장 짧은 변은 긴 변(5c)이다. 안테나 단자(11)는 긴 변(5c)의 중앙부에 배치되어 있다. 송신 단자(12)는 긴 변(5c)에 대향하는 긴 변(5d)과, 긴 변(5c)과 긴 변(5d)을 연결하는 한쪽의 짧은 변(5a)의 코너부 근방에 설치되어 있다. 수신 단자(13)는 긴 변(5d)과, 짧은 변(5a)과 대향하는 짧은 변(5b)의 코너부의 근처에 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 송신 단자(12)는 긴 변(5d)측에 있어서 짧은 변(5a)측으로 치우치고, 수신 단자(13)는 긴 변(5d)측에 있어서 짧은 변(5b)측으로 치우쳐 설치되어 있다.
도 2에 돌아가, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)는 접지 전위에 접속되어 있다. 즉, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 접지 전위 사이에 인덕터가 접속되어 있지 않다. 병렬 아암 공진자(P2 내지 P4)의 접지 전위측 단부와 접지 전위 사이에는 인덕터(L1)가 접속되어 있다. 인덕터(L1)는 송신 필터 Tx의 고조파에 발생하는 감쇠극의 주파수 특성을 조정하기 위해 설치되어 있다.
또한, 인덕터(L1)는 압전 기판(5) 위에, 배선 등에 의해 인덕턴스 부분을 설치함으로써 형성해도 된다. 혹은, 인덕터(L1)는 압전 기판(5) 외에 있어서, 상기 모듈 기판(2) 위에 형성해도 된다. 또한, 인덕터(L1)는 모듈 기판(2) 위에 외장형의 인덕턴스 부품을 실장함으로써 설치해도 된다.
또한, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 접지 전위측 단부와 접지 전위 사이에 인덕터를 설치해도 된다.
본 실시 형태의 듀플렉서(1)의 특징은 임피던스 정합용의 인덕턴스 부품(4)이, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 전자계 결합하도록 배치되어 있는 것, 그리고 해당 인덕턴스 부품(4)이 듀플렉서 칩(3)에 대하여 외장형의 인덕턴스 부품을 포함하는 것에 있다.
듀플렉서(1)에서는 인덕턴스 부품(4)이 사용되어 있으므로, 듀플렉서 칩(3) 및 모듈 기판(2)에 있어서 큰 면적을 필요로 하지 않는다. 특허문헌 1에 기재된 듀플렉서에서는, 모듈 기판 내에, 복수의 코일상 패턴을 설치하고, 비아 홀 전극으로 접속함으로써, 인덕턴스가 구성되어 있었다. 그로 인해, 모듈 기판의 면적이 커질 수밖에 없다. 또한, 전자계 결합시키기 위해 큰 인덕턴스값이 필요했다.
이에 비해, 본 실시 형태에서는 큰 면적의 코일상 배선 패턴을, 배선, 비아 도체, 접지 전극 등이 설치되어 있는 다층의 모듈 기판(2) 내에 설치할 필요가 없기 때문에, 모듈 기판(2)의 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 듀플렉서(1)에서는 소형화를 효과적으로 진행시킬 수 있다. 또한, 송신 필터 Tx의 고조파에 발생하는 감쇠극의 주파수 특성을 조정하기 위해, 코일상 배선 패턴에 의해 형성되는 인덕터(L1)를 다층의 모듈 기판(2)의 내부에 설치하는 경우에 있어서도, 전자계 결합에 의해 작은 인덕턴스값으로 고조파의 감쇠극의 주파수 특성을 조정할 수 있기 때문에, 모듈 기판(2)을 대형화하지 않고 고조파의 감쇠극의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
또한, 대략 직육면체 형상의 칩 부품인 상기 인덕턴스 부품(4)의 길이 방향은 상기 짧은 변(5a)의 연장되는 방향에 평행하게 연장되도록 배치되어 있다. 상기 인덕턴스 부품(4)의 짧은 방향이 상기 짧은 변(5a)의 연장되는 방향에 평행하게 배치되면, 인덕턴스 부품의 도전성을 갖는 실장 전극부(외부 전극)가 압전 기판의 상기 짧은 변(5a)에 대향하여 배치된다. 그로 인해, 상기 인덕턴스 부품(4)에 포함되는 인덕터와, 송신측 병렬 아암 공진자(P1) 사이에, 실장 전극부가 위치하기 때문에, 전자계 결합이 일어나기 어려워진다.
또한, 상기 인덕턴스 부품(4)과, 짧은 변(5a) 사이에는 다른 전자 부품 소자가 존재하지 않기 때문에, 그것에 의해서도 소형화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.
상기 인덕턴스 부품(4)의 일단은 도시하지 않은 배선에 의해 안테나 단자(11)에 접속되어 있다. 인덕턴스 부품(4)은 압전 기판(5)의 한쪽의 짧은 변(5a)의 근처에 설치되어 있다. 짧은 변(5a)은 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와의 사이의 거리가 가장 짧은 변이다. 보다 구체적으로는, 송신 필터 Tx는 전술한 복수의 병렬 아암 공진자(P1 내지 P4) 및 복수의 직렬 아암 공진자(S1 내지 S4)를 갖는다. 이들의 공진자 중, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 짧은 변(5a)의 거리가, 나머지의 직렬 아암 공진자(S1 내지 S4)나 병렬 아암 공진자(P2 내지 P4)와 짧은 변(5a) 사이의 거리보다도 짧다. 따라서, 인덕턴스 부품(4)을, 짧은 변(5a)의 외측에 배치함으로써, 인덕턴스 부품(4)과, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 용량의 전자계 결합을 효과적으로 강화할 수 있다. 그것에 의해, 듀플렉서(1)에서는 송신 필터 Tx에 있어서의 수신 필터 Rx의 통과 대역에 있어서의 아이솔레이션 특성을 효과적으로 개선할 수 있다. 이 점에 대해서는, 나중에, 구체적인 실험예에 기초하여, 상세하게 설명하는 것으로 한다.
또한, 상기 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 송신 단자(12)의 거리는 안테나 단자(11)와의 사이의 거리가 가장 짧은 직렬 아암 공진자(S4)와 송신 단자(12) 사이의 거리보다도 짧다. 따라서, 그것에 의해서도, 상기 전자계 결합을 효과적으로 강화하는 것이 가능하게 되어 있다.
짧은 변(5a)은 안테나 단자(11) 근방의 변인 긴 변(5c)과 다른 변이다. 따라서, 안테나 단자(11)와, 인덕턴스 부품(4)의 배치에 대하여, 설계의 자유도를 높일 수 있다. 무엇보다, 인덕턴스 부품(4)이 근접되는 변은 안테나 단자(11)가 근접하고 있는 변과 동일한 변이어도 된다.
또한, 인덕턴스 부품(4)은 긴 변(5c)과 대향하고 있는 긴 변(5d)에 근접되어 있어도 된다. 즉, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)에 근접되는 한, 인덕턴스 부품(4)이 근접되는 압전 기판(5)의 변은 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 인덕턴스 부품(4)에 있어서의 코일 권회부의 축방향은, 본 실시 형태에서는, 인덕턴스 부품의 실장면에 대하여 수직인 방향이 되어 있다. 그것에 의해, 코일 권회부의 축방향에서 볼 때, 인덕턴스 부품(4)에 포함되는 코일의 중심 개구부의 내경이, 인덕턴스 부품(4)의 길이 방향에서 크고, 인덕턴스 부품(4)의 짧은 방향으로 작아지도록 설치되어 있다. 즉, 코일 권회부의 축방향에서 볼 때, 인덕턴스 부품(4)의 길이 방향으로 가늘고 긴 형상으로 설치되어 있다. 인덕턴스 부품(4)의 길이 방향과, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 탄성 표면파의 전파 방향이 평행하게 설치되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 가늘고 긴 코일의 중심 개구부로부터 발생하는 자속이, 탄성 표면파의 전파 방향으로 빗살 전극의 전극 핑거가 배열되는 송신측 병렬 아암 공진자(P1)를 더 많이 관통하기 때문에, 인덕턴스 부품(4)과 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 전자계 결합이 양호하게 되어 있다. 무엇보다, 인덕턴스 부품(4)에 있어서의 코일 권회부의 축방향은 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 수신 필터 Rx는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(21, 22)를 종속 접속한 회로 구성을 갖는다. 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(21)와 안테나 단자(11) 사이에는 탄성파 공진자(23)가 접속되어 있다. 수신 필터 Rx는 이와 같은 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(21, 22)를 사용한 것에 한정되지 않고, 래더형 탄성파 필터에 의해 구성되어도 된다. 또한, 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(21, 22)의 일부가, 3IDT형을 확장한 5IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터로 치환된 구성이어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 압전 기판(5) 위에, 송신 필터 Tx 및 수신 필터 Rx의 양쪽이 구성되어 있었지만, 송신 필터 Tx만이 설치되어 있어도 된다. 즉, 수신 필터 Rx는 다른 압전 기판 위에 구성되고, 모듈 기판(2) 위에 실장되어 있어도 된다. 나아가, 모듈 기판(2) 위에 있어서 수신 필터 Rx가 직접 구성되어 있어도 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 듀플렉서(31)의 평면도이다. 듀플렉서(31)에서는 직렬 아암 공진자(S1)와 송신 단자(12)의 거리가, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 송신 단자(12)의 거리보다도 짧다. 그 밖의 구성은, 제2 실시 형태는 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 듀플렉서(31)와 같이 본 발명에 있어서는, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)보다도, 적어도 하나의 직렬 아암 공진자가 인덕턴스 부품(4)이나 송신 단자(12)에 물리적으로 가깝게 되어 있어도 된다.
이어서, 도 4의 (a), 도 4의 (b), 도 5의 (a), 도 5의 (b) 및 도 6에 의해, 듀플렉서(31)에 있어서의 모듈 기판(2) 내의 전극 구조를 설명하는 것으로 한다. 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)가, 모듈 기판(2)의 상면의 아래의 1층째, 2층째의 전극 구조를 나타내고, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)가 3층째, 그리고 5층째의 전극 구조를 나타내고, 도 6이 모듈 기판(2)의 하면의 전극 구조를 나타내는 모식적인 평면도이다. 또한, 4층째의 전극 구조는 3층째와 동일하기 때문에, 생략한다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 모듈 기판(2)의 상면의 아래의 1층째에는, 안테나 단자(11)에 접속되는 전극 랜드(11a), 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 접지 전위측 단부에 접속되는 전극 랜드(35a), 송신 단자(12)에 접속되는 전극 랜드(12a), 수신 단자(13)에 접속되는 전극 랜드(13a)가 설치되어 있다. 또한, 코일상 배선 패턴(33)은 병렬 아암 공진자(P2 내지 P4)와 접지 전위 사이에 접속되는 인덕터(L1)를 구성하기 위해 설치되어 있다. 인덕터(L1)의 하방에 접지 전위에 접속되는 전극 랜드(36)가 배치되고, 인덕터(L1)의 상방에 송신 필터 Tx의 병렬 아암 공진자 및 직렬 아암 공진자가 배치되어 있다.
안테나 단자(11)는, 도 4의 (b)에 나타내는 전극 랜드(11b), 도 5의 (a)에 나타내는 전극 랜드(11c) 및 도 5의 (b)에 나타내는 전극 랜드(11d)에 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(11d)는 비아 홀 전극을 통해, 도 6에 나타내는 단자 전극(11A)에 접속되어 있다.
한편, 송신 단자(12)는 도 4의 (a)에 나타내는 전극 랜드(12a), 도 4의 (b)에 나타내는 전극 랜드(12b), 도 5의 (a)에 나타내는 전극 랜드(12c) 및 도 5의 (b)에 나타내는 전극 랜드(12d)에, 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(12d)는 도 6에 나타내는 단자 전극(12A)에 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 인덕턴스 부품(4)은 도 4의 (a)에 나타내는 전극 랜드(34a, 34d)에 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(34a)는 도 4의 (b)에 나타낸 전극 랜드(34b)에 비아 홀 전극을 통해 접속되어 있다. 이 전극 랜드(34b)는 도 5의 (a)에 나타내는 전극 랜드(34c) 및 도 5의 (b)에 나타내는 전극 랜드(11d)에 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 인덕턴스 부품(4)의 일단이, 안테나 단자(11)에 전기적으로 접속되게 된다.
또한, 도 4의 (a)에 나타낸 전극 랜드(34d)는 비아 홀 전극을 통해 도 4의 (b)에 나타내는 전극 랜드(34e)에 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(34e)는 비아 홀 전극을 통해 도 5의 (a)에 나타내는 전극 랜드(36)에 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(36)는 접지 전위에 접속되는 전극 랜드이다.
또한, 수신 단자(13)는 도 4의 (a), 도 4의 (b)에 나타내는 전극 랜드(13a, 13b), 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 나타내는 전극 랜드(13c, 13d)에 비아 홀 전극을 통해 접속되어 있다. 또한, 전극 랜드(13d)는 비아 홀 전극을 통해 도 6에 나타내는 단자 전극(13A)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 7은 비교예의 듀플렉서의 평면도이다. 비교예의 듀플렉서(101)에서는 모듈 기판(102) 위에, 듀플렉서 칩(103) 및 외장형의 인덕턴스 부품(104)이 실장되어 있다. 듀플렉서 칩(103)은 제2 실시 형태의 듀플렉서 칩과 대략 마찬가지로 구성되어 있다. 무엇보다, 인덕턴스 부품(104)은 직사각형 형상의 압전 기판(105)의 긴 변(105c)의 외측에 배치되어 있다. 즉, 인덕턴스 부품(104)과 안테나 단자 사이의 거리는 인덕턴스 부품(104)과 송신 단자 사이의 거리보다도 짧다. 도 8의 (a) 내지 도 8의 (d)는 이 비교예의 듀플렉서(101)에 있어서의 모듈 기판(102)의 상면의 아래의 1층째, 2층째, 3 및 4층째, 그리고 5층째의 각 전극 구조를 나타내는 모식적인 평면도이다. 도 9는 모듈 기판(102)의 하면의 전극 구조를 나타내는 모식적인 평면도이다. 도 8의 (a) 내지 도 8의 (d)에 나타내는 전극 랜드(11f, 11g, 11h, 11i)가 비아 홀 전극을 통해 서로 접속되어 있다. 또한, 전극 랜드(11i)는 비아 홀 전극을 통해, 도 9에 나타내는 안테나 단자(11)에 접속되어 있다. 또한, 전극 랜드(12f, 12g)가 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되고, 또한 도 9의 송신 단자(12)에 접속되어 있다. 또한, 전극 랜드(13f 내지 13i)가 비아 홀 전극을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 전극 랜드(13i)가 도 9에 나타내는 수신 단자(13)에 접속되어 있다.
상기 제2 실시 형태의 듀플렉서(31)와 마찬가지로 하여, 전술한 제1 실시 형태의 듀플렉서(1)를 준비했다. 상기 듀플렉서(1, 31, 101)로서, Band28B의 듀플렉서를 구성했다. 이 경우, 송신 필터 Tx의 통과 대역은 718㎒ 내지 748㎒이고, 수신 필터 Rx의 통과 대역은 773㎒ 내지 803㎒이다. 상기 제1 및 제2 실시 형태의 듀플렉서와, 비교예의 듀플렉서의 아이솔레이션 특성을 구했다. 도 10에 결과를 나타낸다.
도 10으로부터 명백해진 바와 같이, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 의하면, 비교예에 비해, 수신 필터 Rx의 통과 대역인 773 내지 803㎒에 있어서의 아이솔레이션이 양호한 것을 알 수 있다. 또한, 수신 필터 Rx의 통과 대역에 있어서, 비교예에서는 아이솔레이션이 가장 작은 주파수 위치에서 아이솔레이션의 크기가 45.1㏈이었던 것에 비해, 제1 실시 형태에서는 53.8㏈, 제2 실시예에서는 51.1㏈로 대폭으로 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 상기 인덕턴스 부품(4)과 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 전자계 결합이 양호한 것에 의한다고 생각된다.
또한, 본 발명의 특징은, 상기한 바와 같이 래더형 탄성파 필터를 포함하는 송신 필터 Tx와 수신 필터 Rx를 갖는 듀플렉서에 있어서, 인덕턴스 부품(4)과 송신측 병렬 아암 공진자(P1)의 전자계 결합이, 인덕턴스 부품(4)과 나머지의 병렬 아암 공진자(P2 내지 P4)의 전자계 결합보다 강해지도록, 외장형의 인덕턴스 부품(4)을 송신측 병렬 아암 공진자(P1)에 가까운 변의 외측에 배치한 것에 있다. 따라서, 래더형 탄성파 필터를 포함하는 송신 필터 Tx에 있어서의 단수나 회로 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 따라서, 병렬 아암 공진자 및 직렬 아암 공진자의 단수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 접지 전위 사이에 인덕터를 반드시 접속할 필요는 없고, 비교적 큰 인덕턴스값을 갖는 인덕터를 반드시 접속할 필요도 없다. 종래 기술에 있어서, 안테나와 듀플렉서의 정합 회로에 안테나 정합 인덕터가 사용되어 있었다. 본 발명에서는, 안테나 정합 인덕터와, 래더형 송신 필터의 일부를 구성하는 압전 기판 위에 설치된 IDT 전극을 포함하는 송신측 병렬 아암 공진자의 전자계 결합을 이용한다. 이와 같은 전자계 결합을 듀플렉서에 적용함으로써, 안테나와 듀플렉서를 정합시키는 효과뿐만 아니라, 송신 필터와, 송신 필터의 통과 대역 외의 고역측에 배치된 통과 대역을 갖는 수신 필터와의 아이솔레이션 특성을 높이는 효과를 갖는 듀플렉서를 제공할 수 있다. 또한, 송신측 병렬 아암 공진자(P1)와 접지 전위 사이에, 인덕터가 접속되지 않는 구성, 또는 인덕턴스값이 비교적 작은 인덕터가 접속되는 구성을 사용할 수 있기 때문에, 듀플렉서에 배치되는 인덕터의 면적을 저감할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 상기 인덕턴스 부품(4)으로서는, 칩형 코일 부품을 사용했지만, 다른 칩형 인덕턴스 부품을 사용해도 된다.
1 : 듀플렉서
2 : 모듈 기판
3 : 듀플렉서 칩
4 : 인덕턴스 부품
5 : 압전 기판
5a, 5b : 짧은 변
5c, 5d : 긴 변
11 : 안테나 단자
11A : 단자 전극
11a 내지 11d : 전극 랜드
12 : 송신 단자
12A : 단자 전극
12a 내지 12d : 전극 랜드
13 : 수신 단자
13A : 단자 전극
13a 내지 13d : 전극 랜드
21, 22 : 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터
23 : 탄성파 공진자
31 : 듀플렉서
33 : 코일상 배선 패턴
34a 내지 34e, 35a, 36 : 전극 랜드
L1 : 인덕터
P1 내지 P4 : 병렬 아암 공진자
S1 내지 S4 : 직렬 아암 공진자

Claims (10)

  1. 안테나 단자와,
    송신 단자와,
    수신 단자와,
    상기 안테나 단자와, 상기 송신 단자와의 사이에 접속되어 있는 송신 필터와,
    상기 안테나 단자와, 상기 수신 단자와의 사이에 접속되어 있는 수신 필터와,
    일단이 상기 안테나 단자에 접속되어 있고, 타단이 접지 전위에 접속되는 인덕턴스 부품
    을 구비하고,
    상기 송신 필터가, 압전 기판과, 상기 압전 기판에 구성된 탄성파 공진자를 포함하는 직렬 아암 공진자와, 상기 압전 기판에 구성된 탄성파 공진자를 포함하는 복수의 병렬 아암 공진자를 포함하는 래더형 회로 구성의 탄성파 필터를 갖고,
    상기 복수의 병렬 아암 공진자 중, 상기 래더형 회로 구성에 있어서, 상기 송신 단자에 가장 가까운 병렬 아암에 설치되어 있는 병렬 아암 공진자를, 송신측 병렬 아암 공진자로 했을 때에, 상기 송신측 병렬 아암 공진자가, 나머지의 병렬 아암 공진자보다도 상기 압전 기판의 1개의 변과의 거리가 가깝게 배치되어 있고, 해당 1개의 변이 연장되는 방향이 상기 송신측 병렬 아암 공진자에 있어서의 탄성파의 전파 방향과 평행하게 되어 있고,
    상기 인덕턴스 부품과 상기 송신측 병렬 아암 공진자의 전자계 결합이, 상기 인덕턴스 부품과 상기 나머지의 병렬 아암 공진자와의 전자계 결합보다 강해지도록, 상기 인덕턴스 부품이 상기 1개의 변의 외측에 배치되어 있는, 듀플렉서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인덕턴스 부품의 길이 방향이, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변의 외측에 있어서, 해당 1개의 변에 평행하게 연장되도록 배치되어 있는, 듀플렉서.
  3. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 인덕턴스 부품은 코일 권회부를 포함하고, 해당 코일 권회부의 축방향은 상기 인덕턴스 부품의 실장면에 대하여 수직인 방향인, 듀플렉서.
  4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 상기 1개의 변의 거리가, 상기 나머지의 병렬 아암 공진자 및 상기 직렬 아암 공진자와 상기 1개의 변의 거리보다도 짧은, 듀플렉서.
  5. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 인덕턴스 부품과, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변과의 사이에 다른 전자 부품 소자가 존재하지 않는, 듀플렉서.
  6. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 상기 송신 단자와의 거리가, 상기 안테나 단자에 가장 거리가 가까운 상기 직렬 아암 공진자와 상기 송신 단자와의 거리보다 짧은, 듀플렉서.
  7. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 송신측 병렬 아암 공진자와 접지 전위와의 사이에 인덕터가 접속되어 있지 않은, 듀플렉서.
  8. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 압전 기판의 상기 1개의 변이, 상기 압전 기판의 상기 안테나 단자와의 사이의 거리가 가장 짧은 변과는 다른 변인, 듀플렉서.
  9. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 상기 압전 기판에 있어서, 상기 수신 필터도 구성되어 있고, 상기 압전 기판에 의해 듀플렉서 칩이 구성되어 있는, 듀플렉서.
  10. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 모듈 기판을 더 구비하고, 상기 모듈 기판 위에 상기 인덕턴스 부품이 실장되어 있는, 듀플렉서.
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