KR20210014080A - 필터 회로 및 복합 필터 장치 - Google Patents

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Abstract

통과 대역의 저주파수측에 있어서, 컷오프 특성을 높이는 것이 가능한 필터 회로 및 복합 필터 장치를 제공한다.
직렬 암에 배치된 복수의 제1 공진자 a1 내지 an과, 병렬 암에 배치된 복수의 제2 공진자 b1 내지 bn-1과, 상기 직렬 암에 있어서, 상기 제1 공진자 a1 내지 an에 병렬로 접속된, 직렬로 접속된 적어도 하나의 제3 공진자 c1 내지 c6을 구비하고, 상기 제3 공진자 c1 내지 c6의 반공진 주파수 fac는, 상기 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap보다도 낮고, 상기 직렬로 접속되어 있는 적어도 하나의 제3 공진자 c1 내지 c6의 합성 용량은, 상기 제2 공진자의 정전 용량 Cb1 내지 Cbn-1보다도 작은 필터 회로.

Description

필터 회로 및 복합 필터 장치{FILTER CIRCUIT AND COMPOSITE FILTER DEVICE}
본 발명은, 필터 회로 및 복합 필터 장치에 관한 것이다.
종래, 휴대 전화 등의 무선 통신기에는, 특정 신호를 필터링하기 위한 필터 회로가 사용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 래더형 필터 회로에 관한 기술이 개시되어 있다. 래더형 필터 회로는, 입력 단자와 출력 단자를 접속하는 직렬 암과, 일단이 직렬 암에 접속되고, 다른 일단이 접지된 병렬 암을 갖는 필터 회로이다. 직렬 암 및 병렬 암에는, 각종 공진자가 배치된다. 특허문헌 1에서는, 주파수 대역을 유효 활용하기 위해, 직렬 암에 배치된 제1 공진자에 제3 공진자를 병렬로 접속함으로써, 급준한 컷오프 특성을 갖는 필터 회로의 실현을 의도한 기술이 개시되어 있다.
국제 공개 제2009/025055호
그러나, 특허문헌 1에 기재된 필터 회로는, 컷오프 특성을 급준하게 하는 방법으로서, 제1 공진자에 접속된 제3 공진자의 공진 주파수 및 반공진 주파수에만 주목한 기술이다. 또한, 제3 공진자의 반공진 주파수는, 필터 회로의 컷오프 특성에 영향을 준다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 필터 회로에서는, 제3 공진자의 반공진 주파수는, 병렬 암에 배치된 제2 공진자의 반공진 주파수로 고정되어 있다. 이 때문에, 필터 회로의 통과 대역에 있어서의 컷오프 특성을 높일 여지가 있다고 생각된다.
따라서, 본 발명은, 통과 대역의 저주파수측에 있어서, 컷오프 특성을 높이는 것이 가능한 필터 회로 및 복합 필터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 필터 회로는, 직렬 암에 배치된 복수의 제1 공진자와, 병렬 암에 배치된 복수의 제2 공진자와, 직렬 암에 있어서, 제1 공진자에 병렬로 접속된, 직렬로 접속된 적어도 하나의 제3 공진자를 구비하고, 제3 공진자의 반공진 주파수는, 제2 공진자의 반공진 주파수보다도 낮고, 직렬로 접속된 적어도 하나의 제3 공진자의 합성 용량은, 제2 공진자의 정전 용량보다도 작다.
본 발명에 따르면, 통과 대역의 저주파수측에 있어서, 컷오프 특성을 높이는 것이 가능한 필터 회로 및 복합 필터 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 송신 필터 회로를 포함하는 듀플렉서의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 송신 필터 회로의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 내지 제3 공진자의 임피던스의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 송신 필터 회로의 삽입 손실의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 제2 실시 형태에 관한 송신 필터 회로의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 제4 실시 형태에 관한 송신 필터 회로의 구성을 도시하는 도면이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부호를 부여한 것은, 동일하거나 또는 마찬가지의 구성을 갖는다.
<1. 제1 실시 형태>
<<1-1. 듀플렉서의 구성>>
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 필터 회로를 포함하는 듀플렉서(10)의 구성예를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에 관한 듀플렉서(10)는, 예를 들어 휴대 전화 등의 이동체 통신기에 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 듀플렉서(10)는, 예를 들어 송신 필터 회로(1)와, 수신 필터 회로(5)와, 송신 입력 단자 T1과, 수신 출력 단자 T2와, 공통 단자 T3을 구비한다. 공통 단자 T3은, 송신 필터 회로(1)의 송신 출력 단자와, 수신 필터 회로(5)의 수신 입력 단자를 겸하고 있다. 듀플렉서(10)는, 공통 단자 T3을 경유하여, 안테나(20)에 접속되어 있다.
송신 필터 회로(1)에는, 송신 회로(도시하지 않음)로부터 출력되는 송신 신호가 송신 입력 단자 T1을 경유하여 공급된다. 송신 필터 회로(1)는, 송신 입력 단자 T1로부터 공통 단자 T3에 소정의 주파수 대역의 신호를 통과시키고, 그 밖의 주파수 대역의 신호를 감쇠시키는 기능을 갖는다. 송신 필터 회로(1)를 통과한 송신 신호는, 공통 단자 T3을 경유하여 안테나(20)로부터 기지국에 송신된다.
수신 필터 회로(5)에는, 안테나(20)에 의해 기지국으로부터 수신된 수신 신호가, 공통 단자 T3을 경유하여 공급된다. 수신 필터 회로(5)는, 소정의 주파수 대역의 신호를 통과시키고, 그 밖의 주파수 대역의 신호를 감쇠시키는 기능을 갖는다. 수신 필터 회로(5)를 통과한 수신 신호는, 수신 출력 단자 T2를 경유하여 수신 회로(도시하지 않음)에 공급된다.
본 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 필터 회로가, 송신 필터 회로(1)에 적용되는 예에 대하여 설명한다.
<<1-2. 송신 필터 회로의 구성>>
도 2는 제1 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(1)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시한 송신 필터 회로(1)의 우측의 단부는, 송신 입력 단자 T1에 접속되어 있다. 한편, 송신 필터 회로(1)의 좌측의 단부는, 공통 단자 T3에 접속되어 있다. 또한, 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하는 송신 필터 회로에 있어서도, 마찬가지로 하여, 우측의 단부는 송신 입력 단자 T1에, 좌측의 단부는 공통 단자 T3에 접속되어 있는 것으로 한다.
본 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(1)는, 복수의 공진자가 직렬 및 병렬로 접속된 래더형 필터 회로이다. 구체적으로는, 송신 필터 회로(1)는, 직렬 암에 배치된 n개의 제1 공진자 a1 내지 an과, 병렬 암에 배치된 n-1개의 제2 공진자 b1 내지 bn-1을 구비한다. 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 각각은, 그라운드 단자 g1 내지 gn-1 중 하나에 접속되어 있다. 예를 들어, 제2 공진자 b1은, 그라운드 단자 g1에 접속되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(1)는, 송신 입력 단자 T1로부터 3번째로 가까이에 배치된 제1 공진자 an-2에 병렬로 접속된, 제3 공진자 c1을 구비하고 있다.
이들 제1 공진자, 제2 공진자, 및 제3 공진자의 각각의 수는 일례이며, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 제1 공진자 a1 내지 an, 제2 공진자 b1 내지 bn-1, 및 제3 공진자 c1을 구성하는 소자는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 탄성 표면파(SAW: Surface Acoustic Wave) 필터, 압전 박막 공진자 등의 필터, 또는 벌크 탄성파(BAW: Bulk Acoustic Wave) 필터 등이어도 된다.
도 3은 제1 공진자, 제2 공진자 및 제3 공진자의 임피던스의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다. 파선으로 나타내어진 제1 임피던스 특성(31)은, 제1 공진자 a1 내지 an의 임피던스의 주파수 특성이다. 또한, 실선으로 나타내어진 제2 임피던스 특성(32)은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 임피던스의 주파수 특성이다. 또한, 일점쇄선으로 나타내어진 제3 임피던스 특성(33)은, 제3 공진자 c1의 임피던스의 주파수 특성이다.
본 실시 형태에서는, 설명을 간단하게 하기 위해, 제1 공진자 a1 내지 an의 각각의 임피던스 특성이 동일한 것으로서 설명하지만, 제1 공진자 a1 내지 an의 각각의 임피던스 특성은, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 각각의 임피던스 특성이 동일한 것으로서 설명하지만, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 각각의 임피던스 특성은, 서로 달라도 된다.
보다 상세하게 설명하면, 본 실시 형태에서는, 제1 공진자 a1 내지 an의 공진 주파수 frs1 내지 frsn이 frs인 것으로서 설명하지만, 공진 주파수 frs1 내지 frsn의 각각은 서로 달라도 된다. 또한, 제1 공진자 a1 내지 an의 반공진 주파수 fas1 내지 fasn이 fas인 것으로서 설명하지만, 반공진 주파수 fas1 내지 fasn의 각각은 서로 달라도 된다. 또한, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1이 frp인 것으로서 설명하지만, 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1의 각각은 서로 달라도 된다. 또한, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1이 fap인 것으로서 설명하지만, 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1의 각각은 서로 달라도 된다.
제1 임피던스 특성(31)에 있어서, 임피던스는, 공진 주파수 frs에서 최소가 되고, 반공진 주파수 fas에서 최대가 된다. 또한, 제2 임피던스 특성(32)에 있어서, 임피던스는, 공진 주파수 frp에서 최소가 되고, 반공진 주파수 fap에서 최대가 된다. 또한, 제3 임피던스 특성(33)에 있어서, 임피던스는, 제3 공진자 c1의 공진 주파수 frc1(도시하지 않음)에서 최소가 되고, 반공진 주파수 fac1에서 최대가 된다. 여기서, 이들 주파수의 관계는, 이하의 식 (1) 및 (2)를 만족시킨다.
Figure pat00001
여기서, fmp는, 제2 공진자의 공진 주파수 frp와 반공진 주파수 fap의 합을 2로 나눈 값이다. 또한, 여기서는, 제2 공진자의 반공진 주파수 fap와 제1 공진자의 공진 주파수 frs가 일치하고 있는 것으로 한다. 또한, 도 3 및 식 (1)에서는, 제3 공진자 c1의 반공진 주파수 fac1이 제2 공진자의 반공진 주파수 fap보다도 높은 관계로 되어 있지만, fac1과 frp는 동일해도 된다.
식 (1) 및 (2)의 관계는, 제1 공진자 a1 내지 an의 임피던스 특성의 각각이 서로 다르고, 또한, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 임피던스 특성의 각각이 다른 경우에도 적용할 수 있다. 구체적으로는, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수와 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 값을 fmp1 내지 fmpn-1이라 하면, 이들 제1 공진자 a1 내지 an, 제2 공진자 b1 내지 bn-1, 및 제3 공진자 c1에 있어서의 공진 주파수, 반공진 주파수, 및 공진 주파수와 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 값은 하기의 관계식 (3)을 만족시킨다.
Figure pat00002
식 (3)으로부터, 제3 공진자 c1의 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1 중에서 가장 높은 공진 주파수 이상이다. 또한, 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1보다도 낮다. 또한, 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수와 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 fmp1 내지 fmpn-1의 어느 것보다도 낮다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 주파수는 하기의 식 (4)의 조건도 만족시키고 있다.
Figure pat00003
즉, 제3 공진자 c1의 공진 주파수 frc1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1보다도 낮다. 또한, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1도, 제1 공진자 a1 내지 an의 어느 공진 주파수 frs1 내지 frsn보다도 낮다.
또한, 제1 공진자, 제2 공진자, 및 제3 공진자는, 빗형 전극을 포함하고 있다. 이하, 빗형 전극을 포함하는 이들 공진자의 정전 용량(즉, 각 공진자의 정전 용량)을 IDT(Inter Digital Transducer) 용량이라 칭한다. 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 각각의 IDT 용량을 각각 Cb1 내지 Cbn-1, 제3 공진자 c1의 IDT 용량(즉, 제3 공진자 c1의 합성 용량)을 Cc1이라 하면, 본 실시 형태에서는, 하기의 식 (5)가 만족되어 있다.
Figure pat00004
즉, 제3 공진자 c1의 IDT 용량 Cc1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 IDT 용량 Cb1 내지 Cbn-1보다도 낮다. 이 때문에, 제3 공진자 c1의 Q값은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 Q값보다도 높게 할 수 있다.
<<1-3. 송신 필터 회로의 삽입 손실>>
도 4는 도 2에 도시한 송신 필터 회로(1)의 삽입 손실의 주파수 특성인 제2 손실 특성(35)을 나타내는 그래프이다. 비교를 위해, 도 4에는, 제3 공진자 c1을 구비하고 있지 않은 송신 필터 회로의 삽입 손실의 주파수 특성인, 제1 손실 특성(34)이 파선으로 나타내어져 있다. 또한, 제1 손실 특성(34)과 제2 손실 특성(35)은, frp 이하의 주파수 및 fac1 이상의 주파수에 있어서, 대략 일치하고 있는 것으로 한다.
제1 손실 특성(34) 및 제2 손실 특성(35)은, 제2 공진자의 공진 주파수 frp 및 제1 공진자의 반공진 주파수 fas에 극을 갖고 있다. 즉, 제1 손실 특성(34) 및 제2 손실 특성(35)에 있어서, 저주파수측의 컷오프 특성은 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1에 의해 실현되어 있고, 고주파수측의 컷오프 특성은 제1 공진자 a1 내지 an의 반공진 주파수 fas1 내지 fasn에 의해 실현되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(1)는, 반공진 주파수 fac1을 갖는 제3 공진자 c1을 구비하고 있다. 제3 공진자 c1의 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1보다도 낮다. 또한, 제3 공진자 c1의 IDT 용량 Cc1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 IDT 용량 Cb1 내지 Cbn-1보다도 낮다. 이 때문에, 제3 공진자 c1의 Q값은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 Q값보다도 높게 할 수 있다. 이 때문에, 통과 대역의 저주파수측에 있어서, 송신 필터 회로(1)에 있어서의 컷오프 특성이 높아진다. 구체적으로는, 제2 손실 특성(35)에서는, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap보다도 낮은 주파수, 보다 구체적으로는 공진 주파수 frp로부터 반공진 주파수 fac1의 주파수에 있어서, 제1 손실 특성(34)의 컷오프 특성보다도 급준한 컷오프 특성이 실현되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제3 공진자 c1의 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자의 공진 주파수 frp 이상이다. 이 때문에, 송신 필터 회로(1)의 제2 손실 특성(35)의 공진 주파수 frp 이상의 주파수에 있어서, 보다 확실하게 컷오프 특성을 높일 수 있다. 그 이유에 대하여 설명한다. 제3 공진자 c1의 반공진에 의해 임피던스가 높아지면, 임피던스가 높은 주파수가 되는 신호에서는 임피던스 정합이 취해지지 않는다. 이 때문에, 당해 신호는, 반사되어 통과할 수 없다. 이 결과, 보다 확실하게 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제3 공진자 c1의 반공진 주파수 fac1은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수와 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 값 fmp1 내지 fmpn-1보다도 낮다. 이 때문에, 송신 필터 회로(1)의 제2 손실 특성(35)의 저주파수측에 있어서, 보다 확실하게, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 직렬 암에 배치된 적어도 3개의 제1 공진자 a1 내지 an 중, 송신 입력 단자 T1의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 an 및 송신 출력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 a1의 각각에, 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있지 않다. 일반적으로, 단자에 가까울수록, 과도적으로 높은 전압이 걸리기 쉽다. 이 때문에, 송신 입력 단자 T1의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 an 및 송신 출력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 a1의 각각에, 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있지 않음으로써, 제3 공진자에 과도적으로 높은 전압이 걸리는 것이 억제된다. 이 결과, 송신 필터 회로(1)의 내전압을 높일 수 있다.
<2. 제2 실시 형태>
제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 공통의 사항에 대한 기술을 생략하고, 다른 점에 대해서만 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(2)의 구성을 도시하는 도면이다. 제2 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(2)에서는, 제1 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(1)의 구성에다가, 송신 입력 단자 T1로부터 2번째로 가까이에 배치된 제1 공진자 an-1에, 제3 공진자 c2가 병렬로 접속되어 있다. 이에 의해, 1개의 제3 공진자가 제1 공진자에 접속되어 있는 경우보다도, 송신 필터 회로(2)의 저주파수측에 있어서의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
여기서, 2개의 제3 공진자 c1 및 c2의 어느 반공진 주파수 fac1 및 fac2도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1보다도 낮다. 또한, 2개의 제3 공진자 c1 및 c2의 어느 IDT 용량 Cc1 및 Cc2도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 IDT 용량 Cb1 내지 Cbn-1보다도 작다. 이에 의해, 송신 필터 회로(2)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c1 및 c2의 반공진 주파수 fac1 및 fac2는, 서로 달라도 된다. 이들 반공진 주파수 fac1 및 fac2를 서로 다르게 적절하게 설계함으로써, 삽입 손실의 주파수 특성에 있어서, 보다 넓은 주파수의 범위에서, 저주파수측의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c1 및 c2의 어느 반공진 주파수 fac1 및 fac2도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1 중 가장 높은 공진 주파수 이상이어도 된다. 이에 의해, 송신 필터 회로(2)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서, 보다 확실하게, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
상기 제2 실시 형태에서는, 2개의 제3 공진자 c1 및 c2가 접속되어 있는 송신 필터 회로(2)에 대하여 설명하였지만, 송신 필터 회로에 접속되는 제3 공진자의 수는, 2개에 한정되지 않고, 3개 이상이어도 된다. 이때, 3개 이상의 제3 공진자의 각각의 반공진 주파수가 서로 다름으로써, 송신 필터 회로(1)의 삽입 손실에 있어서, 보다 넓은 주파수 범위에서, 저주파수측의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 접속되는 제3 공진자의 수를 증가시킴으로써, 보다 넓은 주파수 범위에서, 송신 필터 회로(2)의 저주파수측에 있어서의 컷오프 특성을 높일 수 있지만, 접속되는 제3 공진자의 수가 증가됨과 함께, 삽입 손실이 커진다. 이 때문에, 삽입 손실의 크기와, 컷오프 특성의 밸런스를 고려하여, 제3 공진자의 수는 적절히 설계되어도 된다.
<3. 제3 실시 형태>
제3 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 공통의 사항에 대한 기술을 생략하고, 다른 점에 대해서만 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(3)를 도시하는 도면이다. 제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(3)에서는, 송신 입력 단자 T1로부터 3번째로 가까이에 배치된 제1 공진자 an-2에, 서로 병렬로 접속되어 있는 2개의 제3 공진자 c3 및 c4가 접속되어 있다. 여기서, 2개의 제3 공진자 c3 및 c4의 어느 반공진 주파수 fac3 및 fac4도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1보다도 낮다. 또한, 2개의 제3 공진자 c3 및 c4의 IDT 용량 Cc3과 Cc4의 합성 용량이, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 IDT 용량 Cb1 내지 Cbn-1보다도 작다. 이에 의해, 송신 필터 회로(3)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c3 및 c4의 반공진 주파수 fac3 및 fac4는, 서로 달라도 된다. 반공진 주파수 fac3 및 fac4가 서로 다름으로써, 삽입 손실의 주파수 특성에 있어서, 보다 넓은 주파수 범위에서, 저주파수측의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c3 및 c4의 어느 반공진 주파수 fac3 및 fac4도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1 중 가장 높은 공진 주파수 이상이어도 된다. 이에 의해, 송신 필터 회로(2)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서, 보다 확실하게, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(3)에서는, 송신 입력 단자 T1로부터 3번째로 가까이에 배치된 제1 공진자 an-1에, 제3 공진자 c3 및 c4가 접속되어 있다. 이에 한하지 않고, 서로 병렬로 접속된 복수의 제3 공진자는, 제1 공진자 a1 내지 an의 어느 것에 접속되어 있어도 된다.
제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(3)에서는, 제1 공진자 an-2에, 서로 병렬로 접속된 2개의 제3 공진자 c3 및 c4가 접속되어 있다. 이에 한하지 않고, 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속된 3개 이상의 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있어도 된다. 또한, 복수의 제1 공진자의 각각에, 서로 병렬로 접속된 2개 이상의 제3 공진자가, 병렬로 접속되어 있어도 된다. 이 경우, 이들 제3 공진자 중 적어도 2개 이상의 반공진 주파수가 서로 달라도 된다. 이에 의해, 삽입 손실의 주파수 특성에 있어서, 보다 넓은 주파수 범위에서, 저주파수측의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
<4. 제4 실시 형태>
제4 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 공통의 사항에 대한 기술을 생략하고, 다른 점에 대해서만 설명한다.
도 7은 제4 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(4)의 구성을 도시하는 도면이다. 제4 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(4)에서는, 송신 입력 단자 T1로부터 3번째로 가까이에 배치된 제1 공진자 an-2에, 직렬로 접속된 2개의 제3 공진자 c5 및 c6이, 병렬로 접속되어 있다.
2개의 제3 공진자 c5 및 c6의 어느 반공진 주파수 fac5 및 fac6도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1의 어느 것보다도 낮다. 또한, 이들 제3 공진자 c5 및 c6의 IDT 용량 Cc5 및 Cc6의 합성 용량은, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 IDT 용량 Cb1 내지 Cbn-1의 어느 것보다도 작다. 이에 의해, 송신 필터 회로(3)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c5 및 c6의 어느 반공진 주파수 fac5 및 fac6도, 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 공진 주파수 frp1 내지 frpn-1 중 가장 높은 공진 주파수 이상이어도 된다. 이에 의해, 송신 필터 회로(2)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서, 보다 확실하게, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 2개의 제3 공진자 c5 및 c6의 반공진 주파수 fac5 및 fac6은, 서로 달라도 된다. 반공진 주파수 fac5 및 fac6이 서로 다름으로써, 송신 필터 회로(2)의 삽입 손실의 저주파수측에 있어서, 보다 넓은 주파수 범위에서, 컷오프 특성을 높일 수 있다.
제4 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(4)에서는, 하나의 제1 공진자 an-2에, 직렬로 접속된 2개의 제3 공진자 c5 및 c6이 접속되어 있다. 이에 한하지 않고, 제1 공진자에는, 직렬로 접속된 3개 이상의 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있어도 된다. 이에 의해, 삽입 손실의 주파수 특성에 있어서, 보다 넓은 주파수 범위에서, 저주파수측의 컷오프 특성을 높일 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에 관한 송신 필터 회로(4)에서는, 송신 입력 단자 T1로부터 3번째의 제1 공진자 an-1에 제3 공진자 c5 및 c6이 접속되어 있지만, 직렬로 접속된 복수의 제3 공진자는, 제1 공진자 a1 내지 an의 어느 것에 접속되어 있어도 된다. 또한, 복수의 제1 공진자에, 직렬로 접속된 복수의 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있어도 된다.
<5. 보충>
이상 설명한 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 실시 형태가 구비하는 각 요소 및 그 배치, 재료, 조건, 형상 및 사이즈 등은, 예시한 것에 한정되는 것은 아니고 적절히 변경할 수 있다. 또한, 다른 실시 형태에서 나타낸 구성끼리를 부분적으로 치환하거나 또는 조합하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 주로, 제3 공진자의 반공진 주파수가, 복수의 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 어느 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1보다도 낮은 경우에 대하여 설명하였다. 이에 한하지 않고, 제3 공진자의 반공진 주파수는, 복수의 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1 중 적어도 하나의 반공진 주파수 이상이어도 된다. 이 경우, 당해 제3 공진자의 반공진 주파수는, 복수의 제2 공진자 b1 내지 bn-1의 반공진 주파수 fap1 내지 fapn-1 중 적어도 하나보다도 낮다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 필터 회로가, 듀플렉서가 구비하는 송신 필터에 적용되는 예에 대하여 설명하였다. 이에 한하지 않고, 본 발명에 관한 필터 회로는, 듀플렉서가 구비하는 수신 필터에 적용되어도 되고, 송신 필터 및 수신 필터의 양쪽 필터에 적용되어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 필터 회로가 듀플렉서에 적용되는 예에 대하여 설명하였다. 이에 한하지 않고, 본 발명에 관한 필터 회로는, 복수의 필터 회로를 구비하는, 각종 복합 필터 장치에 적용할 수 있다. 복합 필터 장치는, 예를 들어 2개의 필터 회로를 복합한 상술한 듀플렉서, 3개의 필터 회로를 복합한 트라이플렉서, 4개의 필터 회로를 복합한 쿼드플렉서, 또는 8개의 필터 회로를 복합한 옥타플렉서 등을 포함해도 된다. 이 경우, 복합 필터 장치가 구비하는 필터 회로 중 적어도 하나가, 본 발명에 관한 필터 회로를 포함한다.
상술한 복합 필터 장치가 구비하는 각 구성 요소는, 동일한 칩에 모듈로서 형성되어 있어도 되고, 혹은 각각의 칩에 형성되어 있어도 된다.
1 내지 4 : 송신 필터 회로
5 : 수신 필터 회로
10 : 듀플렉서
20 : 안테나
31 : 제1 임피던스 특성
32 : 제2 임피던스 특성
33 : 제3 임피던스 특성
34 : 제1 손실 특성
35 : 제2 손실 특성
a1 내지 an : 제1 공진자
b1 내지 bn-1 : 제2 공진자
c1 내지 c6 : 제3 공진자
frs : 제1 공진자의 공진 주파수
fas : 제1 공진자의 반공진 주파수
frp : 제2 공진자의 공진 주파수
fap : 제2 공진자의 반공진 주파수
fac : 제3 공진자의 반공진 주파수
T1 : 송신 입력 단자
T2 : 수신 출력 단자
T3 : 공통 단자

Claims (30)

  1. 직렬 암에 배치된 복수의 제1 공진자와,
    병렬 암에 배치된 복수의 제2 공진자와,
    상기 직렬 암에 있어서, 상기 제1 공진자에 병렬로 접속된, 직렬로 접속된 적어도 하나의 제3 공진자를 구비하고,
    상기 제3 공진자의 반공진 주파수는, 상기 제2 공진자의 반공진 주파수보다도 낮고,
    상기 직렬로 접속된 적어도 하나의 제3 공진자의 합성 용량은, 상기 제2 공진자의 정전 용량보다도 작은 필터 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 공진자의 반공진 주파수는, 상기 제2 공진자의 공진 주파수 이상인 필터 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 공진자의 반공진 주파수는, 상기 복수의 제2 공진자의 어느 반공진 주파수보다도 낮은 필터 회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 공진자의 반공진 주파수는, 상기 제2 공진자의 공진 주파수와 상기 제2 공진자의 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 값보다도 낮은 필터 회로.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직렬 암의 양단에는, 입력 단자 및 출력 단자가 마련되어 있고,
    상기 직렬 암에는, 적어도 3개의 상기 제1 공진자가 배치되어 있고,
    상기 적어도 3개의 제1 공진자 중, 상기 입력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 및 상기 출력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있지 않은 필터 회로.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 2개의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 하나에, 직렬로 접속된 복수의 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  9. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제1항 또는 제2항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제3 공진자의 반공진 주파수는, 상기 제2 공진자의 공진 주파수와 상기 제2 공진자의 반공진 주파수의 합을 2로 나눈 값보다도 낮은 필터 회로.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 직렬 암의 양단에는, 입력 단자 및 출력 단자가 마련되어 있고,
    상기 직렬 암에는, 적어도 3개의 상기 제1 공진자가 배치되어 있고,
    상기 적어도 3개의 제1 공진자 중, 상기 입력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 및 상기 출력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있지 않은 필터 회로.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 직렬 암의 양단에는, 입력 단자 및 출력 단자가 마련되어 있고,
    상기 직렬 암에는, 적어도 3개의 상기 제1 공진자가 배치되어 있고,
    상기 적어도 3개의 제1 공진자 중, 상기 입력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자 및 상기 출력 단자의 가장 가까이에 배치된 제1 공진자의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있지 않은 필터 회로.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 2개의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 2개의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 하나에, 직렬로 접속된 복수의 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 하나에, 직렬로 접속된 복수의 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  18. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  19. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제3항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  20. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제4항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  21. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 2개의 각각에, 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  22. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 하나에, 직렬로 접속된 복수의 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  23. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제1 공진자 중 적어도 하나에, 직렬로 접속된 복수의 상기 제3 공진자가 병렬로 접속되어 있는 필터 회로.
  24. 제5항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  25. 제6항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  26. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제5항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  27. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제6항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  28. 제7항에 있어서,
    상기 제1 공진자에, 서로 병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제3 공진자가 상기 제1 공진자에 접속되어 있는 필터 회로.
  29. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제7항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
  30. 수신 필터와 송신 필터를 구비하는 복합 필터 장치이며,
    상기 수신 필터 또는 상기 송신 필터 중 적어도 한쪽이, 제8항에 기재된 필터 회로를 포함하는 복합 필터 장치.
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