KR102251954B1 - 멀티플렉서 및 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
필터 간의 크로스 아이솔레이션이 향상된 멀티플렉서를 제공한다.
멀티플렉서(1)는 공통단자(100)에 접속된 Band C용의 송신 필터(10), 수신 필터(20), 및 Band A용의 송신 필터(30)와, 다층기판(50)을 포함하고, 송신 필터(10)는 병렬암 단자(t11)에 접속된 병렬암 공진자(p11)와, 병렬암 단자(t14)에 접속된 병렬암 공진자(p14)를 가지며, 송신 필터(30)는 병렬암 단자(t31)에 접속된 병렬암 공진자(p31)와, 병렬암 단자(t34)에 접속된 병렬암 공진자(p34)를 가지고, 병렬암 공진자(p11~p34)는 다층기판(50)의 주면(51)에 표면 실장되며, 병렬암 단자(t14 및 t31)는 주면(51)에서 n번째 층까지의 다층기판(50)의 유전체층에서 그라운드 접속되어 있고, 병렬암 단자(t11 및 t34)는 주면(51)에서 n번째 층까지의 다층기판(50)의 유전체층에서 분리되어 있다.
멀티플렉서(1)는 공통단자(100)에 접속된 Band C용의 송신 필터(10), 수신 필터(20), 및 Band A용의 송신 필터(30)와, 다층기판(50)을 포함하고, 송신 필터(10)는 병렬암 단자(t11)에 접속된 병렬암 공진자(p11)와, 병렬암 단자(t14)에 접속된 병렬암 공진자(p14)를 가지며, 송신 필터(30)는 병렬암 단자(t31)에 접속된 병렬암 공진자(p31)와, 병렬암 단자(t34)에 접속된 병렬암 공진자(p34)를 가지고, 병렬암 공진자(p11~p34)는 다층기판(50)의 주면(51)에 표면 실장되며, 병렬암 단자(t14 및 t31)는 주면(51)에서 n번째 층까지의 다층기판(50)의 유전체층에서 그라운드 접속되어 있고, 병렬암 단자(t11 및 t34)는 주면(51)에서 n번째 층까지의 다층기판(50)의 유전체층에서 분리되어 있다.
Description
본 발명은 멀티플렉서 및 통신 장치에 관한 것이다.
최근의 휴대 전화에는 하나의 단말에서 복수개의 주파수 대역 및 복수개의 무선 방식, 이른바 멀티 밴드화 및 멀티 모드화에 대응하는 것이 요구되고 있다. 이에 대응하기 위해 하나의 안테나의 직하(直下)에는 복수개의 주파수 대역의 고주파 신호를 분파(分波) 및/또는 합파(合波)하는 멀티플렉서가 배치된다. 이 멀티플렉서는 각 주파수 대역을 통과 대역으로 하는 복수개의 필터가 공통단자에 접속된 구성을 가진다.
특허문헌 1(도 28)에는 안테나 단자에 탄성 표면파형의 송신 필터 및 수신 필터가 접속되며, 이들의 필터가 다층기판 상에 표면 실장된 구성을 가지는 분파기가 개시되어 있다. 상기 수신 필터를 구성하는 모든 병렬암(parallel-arm) 공진자는 필터칩의 직하에 배치된 다이어태치(die-attach)층에서 그라운드 패턴에 공통 접속되어 있다. 이로써, 수신 필터의 감쇠 특성을 개선하는 것이 가능해진다.
그러나 멀티 밴드화 및 멀티 모드화의 진행에 따라 트리플렉서 및 쿼드플렉서와 같이 안테나 단자에 접속되는 필터의 수가 증가하는 경우, 특히 하나의 주파수 대역의 고주파 신호를 송신하는 송신 경로에서 다른 주파수 대역의 고주파 신호를 송신하는 송신 경로를 경유하여 상기 다른 주파수 대역의 고주파 신호를 수신하는 수신 경로로, 고주파 신호의 누설 및 간섭이 발생하기 쉬워진다. 이로써 다른 주파수 대역의 수신 경로에서의 수신 감도가 저하된다. 이 경우, 특허문헌 1과 같이 그라운드 접속되는 모든 공진자를 필터칩에 가능한 한 가까운 그라운드층에서 공통 접속하면, 각 필터의 감쇠 특성은 개선되지만 그라운드층을 통한 필터 간의 결합이 강해진다. 이 때문에, 상기 그라운드층을 경유한 고주파 신호의 누설 및 간섭이 발생하기 쉬워지고, 예를 들면, 하나의 주파수 대역의 고주파 신호를 송신하는 송신 필터와 다른 주파수 대역의 고주파 신호를 수신하는 수신 필터 사이의 크로스 아이솔레이션이 악화된다는 문제가 생긴다.
따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 각 필터의 감쇠 특성을 확보하면서 필터 간의 크로스 아이솔레이션이 향상된 멀티플렉서 및 통신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 한 양태에 따른 멀티플렉서는 공통단자, 제1 단자, 제2 단자, 및 제3 단자와, 상기 공통단자와 상기 제1 단자 사이에 배치되며, 제1 주파수 대역의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 송신 필터와, 상기 공통단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되며, 상기 제1 주파수 대역의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 수신 필터와, 상기 공통단자와 상기 제3 단자 사이에 배치되고, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제2 송신 필터와, 제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지며, 도체 패턴이 형성된 복수개의 유전체층의 적층체로 구성된 다층기판을 포함하고, 상기 제1 송신 필터는 상기 공통단자와 상기 제1 단자를 잇는 제1 경로와 제1 병렬암 단자 사이에 접속된 제1 병렬암 공진자와, 상기 제1 경로와 제2 병렬암 단자 사이에 접속된 제2 병렬암 공진자를 가지며, 상기 제2 송신 필터는 상기 공통단자와 상기 제3 단자를 잇는 제2 경로와 제3 병렬암 단자 사이에 접속된 제3 병렬암 공진자와, 상기 제2 경로와 제4 병렬암 단자 사이에 접속된 제4 병렬암 공진자를 가지며, 상기 다층기판은 상기 제1 병렬암 공진자, 상기 제2 병렬암 공진자, 상기 제3 병렬암 공진자, 및 상기 제4 병렬암 공진자를 상기 제1 주면에 표면 실장하며, 상기 제2 병렬암 단자와 상기 제3 병렬암 단자는 상기 제1 주면에서 n(n은 자연수)번째 층까지의 상기 다층기판의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있고, 상기 제1 병렬암 단자와 상기 제4 병렬암 단자는 상기 제1 주면에서 상기 n번째 층까지의 상기 다층기판의 유전체층에서 분리되어 있다.
본 발명에 의하면 각 필터의 감쇠 특성을 확보하면서 필터 간의 크로스 아이솔레이션이 향상된 멀티플렉서 및 통신 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 단면 구성도이다.
도 3a는 실시예에 따른 멀티플렉서의 다층기판 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 3b는 비교예에 따른 멀티플렉서의 다층기판 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 4는 비교예 및 실시예에 따른 멀티플렉서의 송신 필터 간의 결합도를 비교한 개념도이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 크로스 아이솔레이션을 비교한 그래프이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 통신 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 단면 구성도이다.
도 3a는 실시예에 따른 멀티플렉서의 다층기판 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 3b는 비교예에 따른 멀티플렉서의 다층기판 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다.
도 4는 비교예 및 실시예에 따른 멀티플렉서의 송신 필터 간의 결합도를 비교한 개념도이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 크로스 아이솔레이션을 비교한 그래프이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 통신 장치의 회로 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서 설명하는 실시예 및 변형예는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시예 및 변형예에서 나타나는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이고, 본 발명을 한정하는 주지가 아니다. 이하의 실시예 및 변형예에서의 구성 요소 중, 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타나는 구성 요소의 크기 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지 않다.
(실시형태 1)
[1. 멀티플렉서(1)의 회로 구성]
도 1은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 회로 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)는 공통단자(100), 제1 단자(110), 제2 단자(120), 제3 단자(130), 및 제4 단자(140)와, 송신 필터(10 및 30)와, 수신 필터(20 및 40)와, 인덕터(Lm)를 포함한다.
송신 필터(10)는 제1 단자(110)와 출력 단자(111) 사이에 배치되며, Band C(제1 주파수 대역)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 송신 필터이다. 출력 단자(111)는 인덕터(Lm)를 개재하여 공통단자(100)에 접속되어 있다.
송신 필터(10)는 직렬암(series-arm) 공진자(s11, s12, s13, s14 및 s15)와 병렬암 공진자(p11, p12, p13 및 p14)와, 인덕터(L11, L12, L13, 및 L14)를 포함한다.
직렬암 공진자(s11~s15)는 공통단자(100)와 제1 단자(110)를 잇는 제1 경로 상에 배치된 제1 직렬암 공진자이다.
병렬암 공진자(p11)는 상기 제1 경로와 병렬암 단자(t11)(제1 병렬암 단자) 사이에 접속된 제1 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p12)는 상기 제1 경로와 병렬암 단자(t12)(제2 병렬암 단자) 사이에 접속된 제2 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p13)는 상기 제1 경로와 병렬암 단자(t13)(제2 병렬암 단자) 사이에 접속된 제2 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p14)는 상기 제1 경로와 병렬암 단자(t14)(제2 병렬암 단자) 사이에 접속된 제2 병렬암 공진자이다.
즉, 송신 필터(10)를 구성하는 병렬암 공진자(p11, p12, p13, p14) 중, 일부의 병렬암 공진자(p11)를 제1 병렬암 공진자로 하고, 나머지의 병렬암 공진자(p12~p14)를 제2 병렬암 공진자로 한다. 한편, 당 실시형태에서는 제1 병렬암 공진자(p11)는 공통 단자에 가장 가깝게 접속되어 있는 병렬암 공진자이다.
인덕터(L11)는 일단(一端)이 병렬암 단자(t11)에 접속되며, 타단(他端)이 그라운드 단자(g11)에 접속되어 있다. 인덕터(L12)는 일단이 병렬암 단자(t12)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g12)에 접속되어 있다. 인덕터(L13)는 일단이 병렬암 단자(t13)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g13)에 접속되어 있다. 인덕터(L14)는 일단이 병렬암 단자(t14)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g14)에 접속되어 있다.
상기 구성에 의해, 송신 필터(10)는 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자로 이루어지는 래더형의 밴드패스필터를 구성하고 있다.
한편, 송신 필터(10)에서 인덕터(L11~L14) 중 적어도 2개가 공통화되어 있어도 된다. 즉, 병렬암 단자(t11~t14) 중 적어도 2개가 접속되며, 상기 적어도 2개의 병렬암 단자에 접속되는 인덕터가 공통화되고, 상기 공통화된 인덕터에 접속되는 적어도 2개의 그라운드 단자끼리가 접속되어 있어도 된다. 이로써, 송신 필터(10)의 감쇠극의 주파수 및 감쇠량, 그리고 통과 대역 내의 삽입 손실 및 리플을 조정하는 것이 가능해진다.
한편, 송신 필터(10)는 탄성 표면파 필터, 탄성 경계파 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나여도 된다. 또한, 탄성 표면파에는, 예를 들면, 표면파, 러브파, 리키파(leaky waves), 레일리파(Rayleigh waves), 누설 SAW, 의사(疑似) SAW, 판파도 포함된다.
또한, 송신 필터(10)는 병렬암 공진자(p11 및 p14) 중 적어도 2개를 포함하고 있으면 되고, 직렬암 공진자(s11~s15), 병렬암 공진자(p12~p13), 및 인덕터(L11~L14)를 포함하고 있지 않아도 된다.
수신 필터(20)는 입력 단자(121)와 제2 단자(120) 사이에 배치되며, Band C(제1 주파수 대역)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 수신 필터이다. 입력 단자(121)는 인덕터(Lm)를 개재하여 공통단자(100)에 접속되어 있다.
수신 필터(20)는 탄성 표면파 필터, BAW를 이용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나에 한정되지 않고, 그 밖에 LC 필터 등이어도 되고, 필터 구조는 임의이다.
한편, 송신 필터(10)와 수신 필터(20)는 Band C(제1 주파수 대역)의 고주파 신호를 동시에 송수신 가능한 듀플렉서여도 된다.
송신 필터(30)는 제3 단자(130)와 출력 단자(131) 사이에 배치되며, Band A(제2 주파수 대역)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제2 송신 필터이다. 출력 단자(131)는 인덕터(Lm)를 개재하여 공통단자(100)에 접속되어 있다.
송신 필터(30)는 직렬암 공진자(s31, s32, s33 및 s34)와, 병렬암 공진자(p31, p32, p33 및 p34)와, 인덕터(L32, L33 및 L34)를 포함한다.
직렬암 공진자(s31~s34)는 공통단자(100)와 제3 단자(130)를 잇는 제2 경로 상에 배치된 제2 직렬암 공진자이다.
병렬암 공진자(p31)는 상기 제2 경로와 병렬암 단자(t31)(제3 병렬암 단자) 사이에 접속된 제3 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p32)는 상기 제2 경로와 병렬암 단자(t32)(제3 병렬암 단자) 사이에 접속된 제3 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p33)는 상기 제2 경로와 병렬암 단자(t33)(제3 병렬암 단자) 사이에 접속된 제3 병렬암 공진자이다. 병렬암 공진자(p34)는 상기 제2 경로와 병렬암 단자(t34)(제4 병렬암 단자) 사이에 접속된 제4 병렬암 공진자이다.
즉, 송신 필터(30)를 구성하는 병렬암 공진자(p31, p32, p33, p34) 중, 일부의 병렬암 공진자(p34)를 제4 병렬암 공진자로 하고, 나머지의 병렬암 공진자(p31~p33)를 제3 병렬암 공진자로 한다. 한편, 당 실시형태에서는 제4 병렬암 공진자(p34)는 제3 단자에 가장 가깝게 접속되어 있는 병렬암 공진자이다.
인덕터(L32)는 일단이 병렬암 단자(t32)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g32)에 접속되어 있다. 인덕터(L33)는 일단이 병렬암 단자(t33)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g33)에 접속되어 있다. 인덕터(L34)는 일단이 병렬암 단자(t34)에 접속되며, 타단이 그라운드 단자(g34)에 접속되어 있다.
상기 구성에 의해, 송신 필터(30)는 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자로 이루어지는 래더형의 밴드패스필터를 구성하고 있다.
한편, 송신 필터(30)에서 병렬암 단자(t31)와 그라운드 단자(g31) 사이에 인덕터(L31)가 배치되어 있어도 된다. 또한, 인덕터(L31~L34) 중 적어도 2개가 공통화되어 있어도 된다. 즉, 병렬암 단자(t31~t34) 중 적어도 2개가 접속되며, 상기 적어도 2개의 병렬암 단자에 접속되는 인덕터가 공통화되고, 상기 공통화된 인덕터에 접속되는 적어도 2개의 그라운드 단자끼리가 접속되어 있어도 된다. 이로써, 송신 필터(30)의 감쇠극의 주파수 및 감쇠량, 그리고 통과 대역 내의 삽입 손실 및 리플을 조정하는 것이 가능해진다.
한편, 송신 필터(30)는 탄성 표면파 필터, 탄성 경계파 필터, BAW를 이용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나여도 된다. 또한, 탄성 표면파에는, 예를 들면, 표면파, 러브파, 리키파, 레일리파, 누설 SAW, 의사 SAW, 판파도 포함된다.
또한, 송신 필터(30)는 병렬암 공진자(p31 및 p34)의 적어도 2개를 포함하고 있으면 되고, 직렬암 공진자(s31~s34), 병렬암 공진자(p32~p33), 및 인덕터(L32~L34)를 포함하고 있지 않아도 된다.
수신 필터(40)는 입력 단자(141)와 제4 단자(140) 사이에 배치되며, Band A(제2 주파수 대역)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다. 입력 단자(141)는 인덕터(Lm)를 개재하여 공통단자(100)에 접속되어 있다.
수신 필터(40)는 탄성 표면파 필터, BAW를 이용한 탄성파 필터, LC 공진 필터, 및 유전체 필터 중 어느 하나에 한정되지 않고, 그 밖에 LC 필터 등이어도 되고, 필터 구조는 임의이다.
한편, 송신 필터(30)와 수신 필터(40)는 Band A(제2 주파수 대역)의 고주파 신호를 동시에 송수신 가능한 듀플렉서여도 된다.
인덕터(Lm)는 공통단자(100)와 출력 단자(111 및 131) 그리고 입력 단자(121 및 141) 사이에 직렬 배치된 임피던스 정합 소자이다. 한편, 인덕터(Lm)는 공통단자(100)와 그라운드 사이에 배치되어 있어도 된다.
한편, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)에서 인덕터(Lm), 제4 단자(140) 및 수신 필터(40)는 없어도 된다.
상기 회로 구성에 의하면, 멀티플렉서(1)는 Band C(제1 주파수 대역)의 고주파 신호와, Band A(제2 주파수 대역)의 고주파 신호를 동시에 송신, 동시에 수신, 및 동시에 송수신(CA: 캐리어 어그리게이션)하는 것이 가능하다.
[2. 멀티플렉서(1)의 구조]
도 2는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 단면 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 멀티플렉서(1)는 송신 필터(10 및 30) 그리고 수신 필터(20(도시하지 않음) 및 40(도시하지 않음))의 일부를 구성하는 다층기판(50)을 추가로 포함한다.
다층기판(50)은 주면(51)(제1 주면) 및 주면(57)(제2 주면)을 가지고, 도체 패턴이 형성된 복수개의 유전체층(52~56)의 적층체로 구성되어 있다.
송신 필터(10)는, 예를 들면, 압전 기판(101)과 압전 기판(101) 상에 형성된 IDT(InterDigital Transducer) 전극으로 구성된 탄성파 공진자로 이루어진다. 압전 기판(101) 상에 형성되며, IDT 전극에 접속된 접속 전극이 주면(51) 상에 형성된 전극과, 범프 또는 납땜 등을 개재하여 페이스다운(face-down) 접속되어 있다. 주면(51) 상에 형성된 전극에는 병렬암 공진자(p11~p14)에 접속되는 병렬암 단자(t11~t14)가 포함되어 있다.
송신 필터(30)는, 예를 들면, 압전 기판(103)과 압전 기판(103) 상에 형성된 IDT 전극으로 구성된 탄성파 공진자로 이루어진다. 압전 기판(103) 상에 형성되며, IDT 전극에 접속된 접속 전극이 주면(51) 상에 형성된 전극과, 범프 또는 납땜 등을 개재하여 페이스다운 접속되어 있다. 주면(51) 상에 형성된 전극에는 병렬암 공진자(p31~p34)에 접속되는 병렬암 단자(t31~t34)가 포함되어 있다.
즉, 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p11~p14) 및 직렬암 공진자(s11~s15), 그리고 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p31~p34), 그리고 직렬암 공진자(s31~s34)는 다층기판(50)의 주면(51)에 표면 실장되어 있다.
압전 기판(101 및 103)은 수지 부재(60)로 덮여있다. 한편, 수지 부재(60)는 신뢰성 강화를 위해 배치되지만, 필수적인 구성 요소가 아니다.
한편, 병렬암 단자(t11)와 그라운드 단자(g11)는 다층기판(50)의 유전체층(52~56)을 관통하는 비아(via) 도체(v11)를 통해 접속되어 있다. 또한, 병렬암 단자(t14)와 그라운드 단자(g14)는 다층기판(50)의 유전체층(52~55)을 관통하는 비아 도체(v14)를 통해 접속되어 있다. 또한, 병렬암 단자(t31)와 그라운드 단자(g31)는 다층기판(50)의 유전체층(52~55)을 관통하는 비아 도체(v31)를 통해 접속되어 있다. 또한, 병렬암 단자(t34)와 그라운드 단자(g34)는 다층기판(50)의 유전체층(52~56)을 관통하는 비아 도체(v34)를 통해 접속되어 있다. 또한, 도시하고 있지 않은 그 밖의 병렬암 단자와, 도시하고 있지 않은 그 밖의 그라운드 단자는 다층기판(50)의 유전체층(52~55)을 관통하는 비아 도체를 통해 접속되어 있다. 도 1에 나타난 인덕터(L11~L14 및 L32~L34)는, 이들의 비아 도체인 인덕턴스 성분에 의해 형성되어도 된다. 혹은, 이들 비아 도체로 바꾸고 도 3a에서 후술하는 바와 같이, 각 유전체층에 마련된 코일상(狀)의 도체 패턴에 의해, 인덕터(L11~L14 및 L32~L34)가 형성되어도 된다. 도 2에 나타난 단면 구성에서는 적어도 유전체층(52~54)은 병렬암 공진자에 접속되는 인덕터를 형성하기 위한 층이다.
여기서 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t12(제2 병렬암 단자, 도시하지 않음), t13(제2 병렬암 단자, 도시하지 않음) 및 t14(제2 병렬암 단자))와, 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t31(제3 병렬암 단자), t32(제3 병렬암 단자, 도시하지 않음) 및 t33(제3 병렬암 단자, 도시하지 않음))는 주면(51)에서 3번째 층의 유전체층(54)까지의 층에서는 접속되지 않고, 주면(51)에서 4번째 층의 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 의해 서로 그라운드 접속되어 있다. 한편, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t11)(제1 병렬암 단자)와, 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t34)(제4 병렬암 단자)는 주면(51)에서 4번째 층까지의 유전체층에서 분리되어 있다.
즉, 송신 필터(10)의 제2 병렬암 단자와 송신 필터(30)의 제3 병렬암 단자는 주면(51)에서 n(n은 자연수)번째 층까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있고, 송신 필터(10)의 제1 병렬암 단자와 송신 필터(30)의 제4 병렬암 단자는 주면(51)에서 상기 n번째 층까지의 다층기판(50)의 유전체층에서 분리되어 있다.
한편, 2개의 병렬암 단자가 그라운드층에 의해 서로 그라운드 접속되어 있는 이란, 병렬암 단자와 그라운드층 사이에 인덕터가 개재되어 있는 경우를 포함하는 것으로 정의된다.
복수개의 공진자로 구성된 필터에서 상기 필터의 감쇠 특성을 양화(良化)하기 위해서는 복수개의 병렬암 공진자의 각각이 접속되는 병렬암 단자를, 가능한 한 짧은 거리에서 공통의 그라운드에 접속하는 것이 바람직하다.
그러나, 복수개의 공진자로 구성된 복수개의 필터가, 공통단자(100)에 접속된 멀티플렉서(1)에서는 각 병렬암 단자가 최단 거리에서 그라운드 공통 접속되면, 예를 들면, 송신 필터(30)에서 송신 필터(10)로 대전력의 고주파 신호가 공통 접속되는 그라운드를 통해 누설된다. 즉, 송신 필터(10 및 30)의 각각의 감쇠 특성을 강화할 수 있지만, 송신 필터(10)와 송신 필터(30) 사이의, 이른바 크로스 아이솔레이션이 악화된다. 이 경우, 예를 들면, 송신 필터(30)에서 송신 필터(10)로 고주파 신호가 누설되고, 상기 누설된 고주파 신호가 송신 필터(10)와 동일한 주파수 대역의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 수신 필터(20)로 회절하여, 수신 필터(20)의 수신 감도를 저하시켜 버린다.
이에 반해, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)의 구성에 의하면, 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t31~t33)와, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t12~t14)가 다층기판(50)의 주면(51)에서 4번째 층의 유전체층(55)에서 서로 그라운드 접속되어 있다. 한편, 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t34)와 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t11)는 다층기판(50)의 주면(51)에서 4번째 층까지의 유전체층(55)에서 분리되어 있다. 즉, 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p31~p33)와 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p12~p14)가 4번째 층까지의 가능한 한 근거리의 유전체층(55)에서 그라운드 공통 접속되며, 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p34)와 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p11)가 4번째 층까지의 근거리의 유전체층에서는 그라운드 분리되어 있다. 이로써 송신 필터(10) 및 송신 필터(30)의 각각의 감쇠 특성을 확보하면서, 송신 필터(30)와 송신 필터(10) 및 수신 필터(20)의 크로스 아이솔레이션을 향상할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p11)(제1 병렬암 공진자)와, 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p34)(제4 병렬암 공진자)는 주면(51)에서 5번째 층의 유전체층(56)에 형성된 그라운드층(G6)에 의해 서로 그라운드 접속되어 있다. 즉, 송신 필터(10)의 제1 병렬암 단자와 송신 필터(30)의 제4 병렬암 단자는 (n+1)번째 층에서 주면(57)까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있다.
이로써, 송신 필터(30)와 송신 필터(10) 및 수신 필터(20)의 크로스 아이솔레이션을 확보하기 위해 n번째 층까지의 유전체층에서 그라운드 분리되어 있던 제4 병렬암 공진자와 제1 병렬암 공진자가 (n+1)번째 층에서 주면(57)까지의 유전체층에서 그라운드 공통 접속되므로, 송신 필터(10) 및 송신 필터(30)의 각각의 감쇠 특성을 확보할 수 있다.
한편, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)와 같이, 주면(51)에서 n(n은 자연수)번째 층까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 그라운드 접속되어 있지 않은 제1 병렬암 공진자는 송신 필터(10)가 가지는 모든 병렬암 공진자(p11~p14) 중, 공통단자(100)에 가장 가깝게 접속된 병렬암 공진자(p11)인 것이 바람직하다. 추가로, 주면(51)에서 n(n은 자연수)번째 층까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 그라운드 접속되어 있지 않은 제4 병렬암 공진자는, 송신 필터(30)가 가지는 모든 병렬암 공진자(p31~p34) 중, 제3 단자(130)에 가장 가깝게 접속된 병렬암 공진자(p34)인 것이 바람직하다.
이로써 수신 필터(20)에 있어서 불필요한 고주파 신호의 송신원인 송신 필터(30)에서, 송신 단자인 제3 단자(130)에 가장 가까운 병렬암 공진자(p34)가 n번째 층까지의 근거리에서 그라운드 공통 접속되어 있지 않다. 이 때문에, 송신 필터(30)를 통과하는 고주파 신호 중 가장 대전력의 고주파 신호가 흐르는 제3 단자(130) 부근에서 송신 필터(10)로의 고주파 신호의 누설을 억제할 수 있으므로, 송신 필터(30)에서 송신 필터(10)로의 고주파 신호의 누설을 가장 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 송신 필터(10)를 구성하는 병렬암 공진자 중, 수신 필터(20)에 가장 가까운 병렬암 공진자(p11)가 n번째 층까지의 근거리에서 그라운드 공통 접속되어 있지 않다. 이 때문에, 송신 필터(30)에서 송신 필터(10)로의 고주파 신호의 누설 성분이 수신 필터(20)에 유입되는 것을 가장 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1)와 같이, 송신 필터(10 및 30)가 직렬암 공진자 및 병렬암 공진자로 이루어지는 래더형 필터인 경우에는 병렬암 공진자의 그라운드 접속의 양태는 감쇠 특성에 크게 영향을 준다.
상기 구성에 의하면, 래더형 필터인 송신 필터(10 및 30)의 감쇠 특성의 확보와, 래더형 필터 간의 크로스 아이솔레이션 특성의 확보를 양립할 수 있다.
[3. 실시예 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 비교]
도 3a는 실시예에 따른 멀티플렉서의 다층기판(50)의 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다. 도 3b는 비교예에 따른 멀티플렉서의 다층기판(50)의 각 층에서의 도체 패턴을 나타내는 도면이다. 도 3a 및 도 3b에는 도 2에 나타난 다층기판(50)의 유전체층(52~56) 중, 유전체층(54에서 56)을 주면(57) 측으로부터 평면에서 본 경우의 도체 패턴이 나타나 있다. 실시예에 따른 멀티플렉서와 비교예에 따른 멀티플렉서는 도 1에 나타난 동일한 회로 구성을 가지지만, 병렬암 공진자(p11)의 접속처인 그라운드 단자(g11)가 접속되는 그라운드층이 다르다.
한편, 실시예 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 쌍방에서 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 유전체층(52~54)에서 병렬암 공진자(p11)가 인덕터(L11)를 통해 그라운드 단자(g11)에 접속되며, 병렬암 공진자(p34)가 인덕터(L34)를 통해 그라운드 단자(g34)에 접속되어 있다. 한편, 병렬암 공진자(p12~p14)가 접속되는 인덕터(L12~L14), 및 병렬암 공진자(p32~p34)가 접속되는 인덕터(L32~L34)는 도 3a 및 도 3b에서 특정하고 있지 않다. 또한, 병렬암 공진자(p12~p14)가 접속되는 그라운드 단자, 및 병렬암 공진자(p32~p34)가 접속되는 그라운드 단자는 도 3a 및 도 3b에 나타난 그라운드 단자(ga, gb 및 gc) 중 어느 하나이고, 일부 공통화되어 있다.
여기서, 실시예에 따른 멀티플렉서에서는 도 3a에 나타내는 바와 같이, 병렬암 공진자(p11)의 접속처인 그라운드 단자(g11)는 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있지 않고(도 3a의 유전체층(55)에서의 파선원(破線圓)), 유전체층(56)에 형성된 그라운드층(G6)에 접속되어 있다(도 3a의 유전체층(56)에서의 파선원). 이에 반해, 병렬암 공진자(p34)의 접속처인 그라운드 단자(g34)는 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있고, 그 밖의 그라운드 단자(ga, gb 및 gc)도 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있다.
즉, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t12~t14)(그라운드 단자(g12~g14))와 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t31~t33)(그라운드 단자(g31~g33))는 주면(51)에서 4번째 층까지의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있지만, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t11)(그라운드 단자(g11))와 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t34)(그라운드 단자(g34))는 주면(51)에서 4번째 층까지의 유전체층에서 서로 분리되어 있다.
추가로, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t11)(그라운드 단자(g11))와, 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t34)(그라운드 단자(g34))는 주면(51)에서 5번째 층의 유전체층(56)에 형성된 그라운드층(G6)에 의해 서로 그라운드 접속되어 있다. 즉, 송신 필터(10)의 병렬암 단자(t11)와 송신 필터(30)의 병렬암 단자(t34)는 5번째 층의 유전체층(56)에서 서로 그라운드 접속되어 있다.
이에 반해, 비교예에 따른 멀티플렉서에서는 도 3b에 나타내는 바와 같이, 병렬암 공진자(p11)의 접속처인 그라운드 단자(g11)는 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있다(도 3b의 유전체층(55)에서의 파선원). 추가로, 병렬암 공진자(p34)의 접속처인 그라운드 단자(g34)는 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있고, 그 밖의 그라운드 단자(ga, gb 및 gc)도 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 접속되어 있다.
즉, 송신 필터(10)의 모든 병렬암 단자(t11~t14)(그라운드 단자(g11~g14))와 송신 필터(30)의 모든 병렬암 단자(t31~t34)(그라운드 단자(g31~g34))는 주면(51)에서 4번째 층까지의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있다.
도 4는 비교예 및 실시예에 따른 멀티플렉서의 송신 필터 간의 결합도를 비교한 개념도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 비교예에 따른 멀티플렉서에서는 송신 필터(10 및 30)를 구성하는 병렬암 공진자의 그라운드 접속을 모두 동일한 유전체층에서 실시하고 있다. 이로써, 공통 접속되는 그라운드층을 경유하여 그라운드의 결합을 강화할 수 있으므로, 송신 필터(10 및 30)의 각각의 감쇠 특성을 향상시키는 것이 가능해진다. 그러나, 상기 그라운드층을 경유한 강한 결합에 의해, 송신 필터(30)와 송신 필터(10) 사이에서 고주파 신호가 누설되기 쉬워지고, 송신 필터(30)와 송신 필터(10) 사이의 크로스 아이솔레이션을 악화시킨다.
이에 반해, 실시예에 따른 멀티플렉서에서는 송신 필터(10 및 30)를 구성하는 병렬암 공진자를 가능한 한 단거리에서 그라운드 접속하면서, 송신 필터(10)를 구성하는 일부의 병렬암 공진자와 송신 필터(30)를 구성하는 일부의 병렬암 공진자를 그라운드 공통 접속하기 위한 거리를 크게 확보하고 있다. 도 4에서는 송신 필터(10)를 구성하는 일부의 병렬암 공진자와 송신 필터(30)를 구성하는 일부의 병렬암 공진자를 그라운드 공통 접속하기 위한 거리를, 층간 거리(D)에 상당하는 거리만큼 크게 확보하고 있다. 이로써, 송신 필터(10 및 30)의 각각의 감쇠 특성을 향상시키면서, 송신 필터(30)와 송신 필터(10) 및 수신 필터(20) 사이의 크로스 아이솔레이션을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 5는 실시예 및 비교예에 따른 멀티플렉서의 크로스 아이솔레이션을 비교한 그래프이다.
한편, 송신 필터(10)는 LTE(Long Term Evolution)의 Band 25(제1 주파수 대역)의 송신 대역(1850~1915㎒)을 통과 대역으로 하는 대역 통과형 필터로 했다. 또한, 수신 필터(20)는 LTE의 Band 25(제1 주파수 대역)의 수신 대역(1930~1995㎒)을 통과 대역으로 하는 대역 통과형 필터로 했다.
송신 필터(30)는 LTE의 Band 66(제2 주파수 대역)의 송신 대역(1710~1780㎒)을 통과 대역으로 하는 대역 통과형 필터로 했다. 또한, 수신 필터(40)는 LTE의 Band 66(제2 주파수 대역)의 수신 대역(2110~2200㎒)을 통과 대역으로 하는 대역 통과형 필터로 했다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 실시예에 따른 멀티플렉서는 비교예에 따른 멀티플렉서와 비교하여, 제3 단자(130)와 제2 단자(120) 사이의 아이솔레이션(송신 필터(30)와 수신 필터(20) 사이의 크로스 아이솔레이션)에서, 특히 수신 필터(20)의 통과 대역에서의 아이솔레이션이 향상되고 있는 것을 알 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)에 대하여, CA를 실행하는 주파수 대역의 조합을 선택하기 위한 스위치 회로가 추가로 부가된 멀티플렉서(1A), 및 멀티플렉서(1A)를 포함하는 통신 장치(6)에 대해서 나타낸다.
도 6은 실시형태 2에 따른 통신 장치(6)의 회로 구성도이다. 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 통신 장치(6)는 멀티플렉서(1A)와, 송신 증폭 회로(3T)와, 수신 증폭 회로(3R)와, RF 신호 처리 회로(RFIC)(4)와, 베이스 밴드 신호 처리 회로(BBIC)(5)를 포함한다.
멀티플렉서(1A)는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 구성 요소에 더하여, 송신 필터(15)와, 수신 필터(25)와, 송수신 필터(16 및 35)와, 스위치 회로(70)와, 스위치(73 및 74)와, 다이플렉서(80)를 추가로 포함한다. 한편, 인덕터(Lm)는 공통단자(100)와 다이플렉서(80) 사이에 직렬 삽입되어 있어도 된다.
송신 필터(10)는 송신 증폭 회로(3T)와 스위치 회로(70) 사이에 배치되며, Band C(제1 주파수 대역)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 송신 필터이다.
수신 필터(20)는 스위치 회로(70)와 수신 증폭 회로(3R) 사이에 배치되며, Band C(제1 주파수 대역)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 수신 필터이다.
송신 필터(30)는 송신 증폭 회로(3T)와 스위치 회로(70) 사이에 배치되며, Band A(제2 주파수 대역)의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제2 송신 필터이다.
수신 필터(40)는 스위치 회로(70)와 수신 증폭 회로(3R) 사이에 배치되며, Band A(제2 주파수 대역)의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다.
송신 필터(15)는 송신 증폭 회로(3T)와 스위치 회로(70) 사이에 배치되며, Band D의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다.
수신 필터(25)는 스위치 회로(70)와 수신 증폭 회로(3R) 사이에 배치되며, Band D의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다.
송수신 필터(16)는 스위치 회로(70)와 스위치(74) 사이에 배치되며, Band E의 송수신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다.
송수신 필터(35)는 스위치 회로(70)와 스위치(73) 사이에 배치되며, Band B의 송수신 대역을 통과 대역으로 하는 필터이다.
스위치 회로(70)는 스위치(71 및 72)로 구성되어 있다. 스위치(71)는 송신 필터(30) 및 수신 필터(40)와 다이플렉서(80)의 접속, 및 송수신 필터(35)와 다이플렉서(80)의 접속을 배타적으로 전환한다. 스위치(71)는, 예를 들면, SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치이다. 스위치(72)는 송신 필터(10) 및 수신 필터(20)와 다이플렉서(80)의 접속, 송신 필터(15) 및 수신 필터(25)와 다이플렉서(80)의 접속, 및 송수신 필터(16)와 다이플렉서(80)의 접속을 배타적으로 전환한다. 스위치(72)는, 예를 들면, SP3T(Single Pole 3 Throw)형의 스위치이다.
스위치(73)는 송수신 필터(35)와 송신 증폭 회로(3T)의 접속, 및 송수신 필터(35)와 수신 증폭 회로(3R)의 접속을 배타적으로 전환한다. 스위치(73)는, 예를 들면, SPDT형의 스위치이다. 스위치(74)는 송수신 필터(16)와 송신 증폭 회로(3T)의 접속, 및 송수신 필터(16)와 수신 증폭 회로(3R)의 접속을 배타적으로 전환한다. 스위치(74)는, 예를 들면, SPDT형의 스위치이다.
스위치 회로(70)의 상기 구성에 의하면, 멀티플렉서(1A)는 Band A 및 Band B 중 어느 하나의 고주파 신호와, Band C, Band D 및 Band E 중 어느 하나의 고주파 신호를 동시 송신, 동시 수신, 또는 동시 송수신하는 것이 가능하다.
한편, 스위치 회로(70)는 2개의 스위치(71 및 72)로 구성되어 있는 것에 한정되지 않고, 2 이상의 경로를 동시에 접속할 수 있는 회로이면 되고, 예를 들면, 복수개의 SPST(Sigle Pole Single Throw)형 스위치가 병렬 배치되어 있는 구성이어도 된다.
다이플렉서(80)는 공통단자(100)와 스위치 회로(70) 사이에 배치되며, 로우패스필터와 하이패스필터를 가지고 있다. 로우패스필터는 공통단자(100) 및 스위치(71)에 접속되며, Band A 및 Band B를 포함하는 저주파 측 대역군의 고주파 신호를 통과시킨다. 하이패스필터는 공통단자(100) 및 스위치(72)에 접속되며, Band C, Band D 및 Band E를 포함하는 고주파 측 대역군의 고주파 신호를 통과시킨다. 이 구성에 의해, 다이플렉서(80)는 저주파 측 대역군의 고주파 신호와 고주파 측 대역군의 고주파 신호를 분파 및 합파한다.
한편, 다이플렉서(80)는 멀티플렉서(1A)에 필수적인 구성 요소가 아니다. 또한, 다이플렉서(80)는 본 실시형태와 같이 2개의 주파수 대역군의 고주파 신호를 분파 및 합파하는 것 외에, 3개 이상의 주파수 대역군을 분파 및 합파하는 멀티플렉서여도 된다.
또한, 본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1A)가 전송하는 주파수 대역의 수는 Band A~Band E의 5개에 한정되지 않고, 2 이상의 주파수 대역이면 된다.
본 실시형태에 따른 멀티플렉서(1A)는 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)와 동일하게, 도 2에 나타내는 바와 같이 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p12~p14)(제2 병렬암 공진자)와, 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p31~p33)(제3 병렬암 공진자)는 주면(51)에서 4번째 층의 유전체층(55)에 형성된 그라운드층(G5)에 의해 서로 그라운드 접속되어 있다. 즉, 송신 필터(10)의 제2 병렬암 단자와 송신 필터(30)의 제3 병렬암 단자는 주면(51)에서 n번째 층까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있다. 한편, 송신 필터(10)의 병렬암 공진자(p11)(제1 병렬암 공진자)와, 송신 필터(30)의 병렬암 공진자(p34)(제4 병렬암 공진자)는 주면(51)에서 5번째 층의 유전체층(56)에 형성된 그라운드층(G6)에 의해 서로 그라운드 접속되어 있다. 즉, 송신 필터(10)의 제1 병렬암 단자와 송신 필터(30)의 제4 병렬암 단자는 (n+1)번째 층에서 주면(57)까지의 다층기판(50)의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있다.
이로써, 예를 들면, 송신 필터(10)를 통과하는 고주파 신호와, 송신 필터(30)를 통과하는 고주파 신호를 동시 송신하는 경우, 상기 스위치 회로(70)를 통해 송신 필터(30)에서 송신 필터(10)로 고주파 신호가 누설되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 송신 필터(10, 30) 및 수신 필터(20)의 감쇠 특성의 확보와, 송신 필터(30)와 수신 필터(20) 사이의 크로스 아이솔레이션 특성의 확보를 양립할 수 있다.
송신 증폭 회로(3T)는 RFIC(4)에서 출력된 고주파 송신 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 송신 신호를 멀티플렉서(1A)로 출력한다. 수신 증폭 회로(3R)는 안테나 소자(2)로 수신되며, 멀티플렉서(1A)를 통과한 고주파 수신 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 고주파 수신 신호를 RFIC(4)로 출력한다.
RFIC(4)는 고주파 신호를 처리하여 송신 증폭 회로(3T)로 출력하고, 수신 증폭 회로(3R)에서 출력된 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로이다. 구체적으로는, RFIC(4)는 안테나 소자(2)에서 멀티플렉서(1A) 및 수신 증폭 회로(3R)를 통해 입력된 고주파 수신 신호를 다운컨버전(down-conversion) 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리하여 생성된 고주파 수신 신호를 BBIC(5)로 출력한다. 또한, RFIC(4)는 BBIC(5)에서 입력된 송신 신호를 업컨버전(up-conversion) 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리하여 생성된 고주파 송신 신호를 송신 증폭 회로(3T) 및 멀티플렉서(1A)로 출력한다.
또한, 본 실시형태에서는, RFIC(4)는 사용되는 밴드(주파수 대역)에 기초하여, 멀티플렉서(1A)가 가지는 스위치(71~74)의 접속을 제어하는 제어부로서의 기능을 가진다. 구체적으로는, RFIC(4)는 제어 신호(도시하지 않음)에 의해 스위치(71~74)의 접속을 전환한다. 한편, 제어부는 RFIC(4)의 외부에 마련되어 있어도 되고, 예를 들면, 멀티플렉서(1A) 또는 BBIC(5)에 마련되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 멀티플렉서(1A)를 구성하는 각 필터의 감쇠 특성을 확보하면서, 다른 주파수 대역의 고주파 신호를 통과시키는 필터 간의 크로스 아이솔레이션이 향상된 통신 장치(6)를 제공할 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
이상, 본 발명에 따른 멀티플렉서 및 통신 장치에 대해 실시형태 및 실시예를 들어 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시형태 및 실시예에서의 임의의 구성 요소를 조합하여 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태에 대해 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해낸 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 멀티플렉서 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 및 실시예에 따른 멀티플렉서 및 통신 장치에서, 각 구성 요소의 사이에 인덕터 및 커패시터 등의 정합 소자, 그리고 스위치 회로가 접속되어 있어도 상관없다. 한편, 인덕터에는 각 구성 요소 간을 연결하는 배선에 의한 배선 인덕터가 포함되어도 된다.
본 발명은 CA 모드를 실행하는 멀티 밴드 시스템에 적용할 수 있는 멀티플렉서 및 통신 장치로서 휴대 전화 등의 통신 기기에 널리 이용될 수 있다.
1, 1A: 멀티플렉서
2: 안테나 소자
3R: 수신 증폭 회로
3T: 송신 증폭 회로
4: RF 신호 처리 회로(RFIC)
5: 베이스 밴드 신호 처리 회로(BBIC)
6: 통신 장치
10, 15, 30: 송신 필터
16, 35: 송수신 필터
20, 25, 40: 수신 필터
50: 다층기판
51, 57: 주면
52, 53, 54, 55, 56: 유전체층
60: 수지 부재
70: 스위치 회로
71, 72, 73, 74: 스위치
80: 다이플렉서
100: 공통단자
101, 103: 압전 기판
110: 제1 단자
120: 제2 단자
130: 제3 단자
140: 제4 단자
111, 131: 출력 단자
121, 141: 입력 단자
g11, g12, g13, g14, g31, g32, g33, g34, ga, gb, gc: 그라운드 단자
G5, G6: 그라운드층
L11, L12, L13, L14, L31, L32, L33, L34, Lm: 인덕터
p11, p12, p13, p14, p31, p32, p33, p34: 병렬암 공진자
s11, s12, s13, s14, s15, s31, s32, s33, s34: 직렬암 공진자
t11, t12, t13, t14, t31, t32, t33, t34: 병렬암 단자
v11, v14, v31, v34: 비아 도체
2: 안테나 소자
3R: 수신 증폭 회로
3T: 송신 증폭 회로
4: RF 신호 처리 회로(RFIC)
5: 베이스 밴드 신호 처리 회로(BBIC)
6: 통신 장치
10, 15, 30: 송신 필터
16, 35: 송수신 필터
20, 25, 40: 수신 필터
50: 다층기판
51, 57: 주면
52, 53, 54, 55, 56: 유전체층
60: 수지 부재
70: 스위치 회로
71, 72, 73, 74: 스위치
80: 다이플렉서
100: 공통단자
101, 103: 압전 기판
110: 제1 단자
120: 제2 단자
130: 제3 단자
140: 제4 단자
111, 131: 출력 단자
121, 141: 입력 단자
g11, g12, g13, g14, g31, g32, g33, g34, ga, gb, gc: 그라운드 단자
G5, G6: 그라운드층
L11, L12, L13, L14, L31, L32, L33, L34, Lm: 인덕터
p11, p12, p13, p14, p31, p32, p33, p34: 병렬암 공진자
s11, s12, s13, s14, s15, s31, s32, s33, s34: 직렬암 공진자
t11, t12, t13, t14, t31, t32, t33, t34: 병렬암 단자
v11, v14, v31, v34: 비아 도체
Claims (6)
- 공통단자, 제1 단자, 제2 단자, 및 제3 단자와,
상기 공통단자와 상기 제1 단자 사이에 배치되며, 제1 주파수 대역의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 송신 필터와,
상기 공통단자와 상기 제2 단자 사이에 배치되며, 상기 제1 주파수 대역의 수신 대역을 통과 대역으로 하는 제1 수신 필터와,
상기 공통단자와 상기 제3 단자 사이에 배치되며, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 송신 대역을 통과 대역으로 하는 제2 송신 필터와,
제1 주면(主面) 및 제2 주면을 가지며, 도체 패턴이 형성된 복수개의 유전체층의 적층체로 구성된 다층기판을 포함하고,
상기 제1 송신 필터는,
상기 공통단자와 상기 제1 단자를 잇는 제1 경로와 제1 병렬암(parallel-arm) 단자 사이에 접속된 제1 병렬암 공진자와,
상기 제1 경로와 제2 병렬암 단자 사이에 접속된 제2 병렬암 공진자를 가지며,
상기 제2 송신 필터는,
상기 공통단자와 상기 제3 단자를 잇는 제2 경로와 제3 병렬암 단자 사이에 접속된 제3 병렬암 공진자와,
상기 제2 경로와 제4 병렬암 단자 사이에 접속된 제4 병렬암 공진자를 가지며,
상기 다층기판은 상기 제1 병렬암 공진자, 상기 제2 병렬암 공진자, 상기 제3 병렬암 공진자, 및 상기 제4 병렬암 공진자를 상기 제1 주면에 표면 실장하며,
상기 제2 병렬암 단자와 상기 제3 병렬암 단자는 상기 제1 주면에서 n(n은 자연수)번째 층까지의 상기 다층기판의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있고,
상기 제1 병렬암 단자와 상기 제4 병렬암 단자는 상기 제1 주면에서 상기 n번째 층까지의 상기 다층기판의 유전체층에서 분리되어 있는 멀티플렉서. - 제1항에 있어서,
상기 제1 병렬암 단자와 상기 제4 병렬암 단자는 (n+1)번째 층에서 상기 제2 주면까지의 상기 다층기판의 어느 하나의 유전체층에서 서로 그라운드 접속되어 있는 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 병렬암 공진자는 상기 제1 송신 필터가 가지는 모든 병렬암 공진자 중, 상기 공통단자에 가장 가깝게 접속되어 있고,
상기 제4 병렬암 공진자는 상기 제2 송신 필터가 가지는 모든 병렬암 공진자 중, 상기 제3 단자에 가장 가깝게 접속되어 있는 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 송신 필터는 상기 제1 경로 상에 배치된 제1 직렬암(series-arm) 공진자를 추가로 구비하며,
상기 제1 송신 필터는 상기 제1 병렬암 공진자, 상기 제2 병렬암 공진자, 및 상기 제1 직렬암 공진자로 래더형 필터를 구성하며,
상기 제2 송신 필터는 상기 제2 경로 상에 배치된 제2 직렬암 공진자를 추가로 구비하며,
상기 제2 송신 필터는 상기 제3 병렬암 공진자, 상기 제4 병렬암 공진자, 및 상기 제2 직렬암 공진자로 래더형 필터를 구성하는 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 공통단자와, 상기 제1 송신 필터, 상기 제1 수신 필터, 및 상기 제2 송신 필터 사이에 배치되며, 상기 공통단자와 상기 제1 송신 필터의 접속, 및 상기 공통단자와 상기 제2 송신 필터의 접속을 동시에 실행하는 것이 가능한 스위치 회로를 추가로 포함하는 멀티플렉서. - 제1항 또는 제2항에 기재된 멀티플렉서와,
상기 제1 단자, 상기 제2 단자, 및 상기 제3 단자에 접속된 증폭 회로와,
고주파 신호를 처리하여 상기 증폭 회로로 출력하고, 상기 증폭 회로에서 출력된 고주파 신호를 처리하는 RF 신호 처리 회로를 포함하는 통신 장치.
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