JP2013168996A - アンテナ共用器とそれを搭載した電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】広帯域において低ロスでかつ急峻な減衰特性を有するアンテナ共用器を実現する。
【解決手段】本発明のアンテナ共用器は、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタと第１周波数帯域より高い第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、第１フィルタは、複数の並列共振器を含むラダー型フィルタを備え、複数の並列共振器の内、１つの並列共振器は、ＩＤＴとＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成とする。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のアンテナ共用器は、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタと第１周波数帯域より高い第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、第１フィルタは、複数の並列共振器を含むラダー型フィルタを備え、複数の並列共振器の内、１つの並列共振器は、ＩＤＴとＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、送信フィルタと受信フィルタとを有するアンテナ共用器に関する。
近年、ＣＤＭＡやＷ−ＣＤＭＡと言った送受同時送受信を行う通信方式の携帯電話が急速に普及し、それに伴いデュプレクサ等のアンテナ共用器の需要が増えている。また、アンテナ共用器を構成する技術としては小型化、低背化、量産性の面で優れたＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、境界波（Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｅｌａｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）素子等を用いたものが主流となっている。
一般的に、アンテナ共用器は、送信帯域の信号とその高域側に隣接した受信帯域の信号とを分波するために、２つのフィルタ（送信フィルタと受信フィルタ）を有する。特に、送信フィルタとしては、直列共振器と並列共振器とが梯子状に接続されたラダー型フィルタが採用されている。
例えば、３ＧＰＰ(３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)において定められたＢａｎｄ８は、送信帯域と受信帯域の間隔（クロスバンド）が１０ＭＨｚ（比帯域で表現すると１．０９％）である。これは、従来アンテナ共用器でよく用いていたＢａｎｄ５の送信帯域と受信帯域の間隔である２０ＭＨｚ（比帯域：２．３３％）と比較すると非常に狭い。そこで、送信フィルタとして、この狭いクロスバンドに対応して急峻性を確保する為に、送信フィルタにおける共振器のＩＤＴ(Ｉｎｔｅｒ ＤｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ)に重み付けを施す技術が知られている。
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。しかしながら、この特許文献１は狭帯域化を目的としたものであり、Ｂａｎｄ８のような帯域幅が３５ＭＨｚ（比帯域幅：３．９％）にもなる広帯域なアンテナ共用器を実現する方法は何ら開示されていない。
今後Ｂａｎｄ８の他、Ｂａｎｄ３なども広帯域で低ロスかつ急峻な減衰特性の両立が必要なアンテナ共用器が必要になってくる。
しかしながら従来から知られている技術では広帯域で低ロス化すると十分な急峻性が得られなかった。また、上記特許文献１に記載の従来のアンテナ共用器の送信フィルタでは、受信帯域における減衰を十分確保するために急峻性を上げると、逆に送信帯域幅が狭くなり、広い送信通過帯域における損失が大きくなるという問題があった。特に、上記Ｂａｎｄ８の送受信通過帯域は比帯域幅３．９％と広く、広い送信通過帯域で損失を小さく保つことが非常に困難であった。
本発明は、アンテナ共用器の送信フィルタにおいて、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることを目的とする。
本発明のアンテナ共用器は、第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタと第１周波数帯域より高い第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、第１フィルタは、複数の並列共振器を含むラダー型フィルタを備え、複数の並列共振器の内、１つの並列共振器は、ＩＤＴと前記ＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成とする。
上記構成により、本発明のアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１におけるＢａｎｄ８用のアンテナ共用器の回路模式図である。
以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１におけるＢａｎｄ８用のアンテナ共用器の回路模式図である。
図１において、アンテナ共用器１は、例えばタンタル酸リチウム系の圧電基板（図示せず）の上に形成されて、アンテナ端子２に夫々接続された送信フィルタである第１フィルタ３と受信フィルタである第２フィルタ４とを備えたデュプレクサである。
例えば、上記Ｂａｎｄ８用のアンテナ共用器１において、第１フィルタ３は、８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚの送信帯域である第１周波数帯域の信号を通過させ、第２フィルタ４は、第１周波数帯域より高い９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの受信帯域である第２周波数帯域の信号を通過させる。
以下、第１フィルタ３と第２フィルタ４について詳述する。第１フィルタ３は、ラダー型フィルタからなり、入力端子５と、入力端子５からアンテナ端子２にかけて順に直列接続された第１直列共振器６、第２直列共振器７、第３直列共振器８、第４直列共振器９、第５直列共振器１０を備える。また、第１フィルタ３は、第１直列共振器６と第２直列共振器７との間に並列に接地接続された第１並列共振器１１と、第３直列共振器８と第４直列共振器９との間に並列に接地接続された第２並列共振器１２と、第４直列共振器９と第５直列共振器１０との間に並列に接地接続された第３並列共振器１３とを備える。本発明の実施形態１における第１フィルタ３を構成する共振器の共振周波数、反共振周波数、静電容量、電気機械結合係数を(表１)に示す。
(表１)における電気機械結合係数は、共振器の共振周波数、反共振周波数から以下の数式（数１）で算出される。
第２フィルタ４は、例えば、アンテナ端子２に接続された第６直列共振器１４と、第１多重モード弾性波フィルタ１５と第２多重モード弾性波フィルタ１６と、第３多重モード弾性波フィルタ１７とを備える。第１多重モード弾性波フィルタ１５と第２多重モード弾性波フィルタ１６とは、第６直列共振器１４から分岐して接続される。第３多重モード弾性波フィルタ１７は、第１多重モード弾性波フィルタ１５と第２多重モード弾性波フィルタ１６とにそれぞれ接続される。さらに、第２フィルタ４は、第３多重モード弾性波フィルタ１７に接続された出力端子１８、１９を備え、これら出力端子１８、１９から受信信号をバランス出力する。尚、第２フィルタ４は、第１フィルタ３の様に、ラダー型フィルタから構成されていても良い。
第１フィルタ３の各直列共振器６、７、８、９、１０及び並列共振器１１、１２、１３の周波数特性を図２に示す。なお、図２の数字は各共振器の参照符号を示す。
図２に示す様に、第２直列共振器７の反共振周波数は、第１直列共振器６の反共振周波数より高い。さらに、他の直列共振器８、９、１０の反共振周波数も第１直列共振器６の反共振周波数より高い。
第１直列共振器６に対し、電気機械結合係数減少化手段を施すことで、第１直列共振器６の電気機械結合係数を小さくする。電気機械結合係数減少化手段については後で詳述する。一方、第２直列共振器７を含む他の直列共振器は、電気機械結合係数減少化手段が施されていない。
このように、アンテナ共用器１の第１フィルタ３において、急峻性に大きく影響する反共振周波数が比較的低い第１直列共振器６の電気機械結合係数を小さくすることにより、クロスバンドにおける急峻性を向上させることができる。また、急峻性への影響の小さい反共振周波数が比較的高い第２直列共振器７を含む他の直列共振器の電気機械結合係数を大きく確保することにより、通過帯域幅が広くなり、広い送信通過帯域における損失を抑制することができる。即ち、本発明のアンテナ共用器１は、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
尚、電気機械結合係数の相対的に小さい第１直列共振器６の容量比は相対的に大きくなる。そこで、図１に示す様に、第１直列共振器６を、第１フィルタ３における入力端子５側の最外腕に接続することにより、パワーアンプ等で増幅された送信信号に対する第１フィルタ３の耐電力性を向上させることができる。
以下、電気機械結合係数減少化手段について図面を用いて詳述する。本発明における電気機械結合係数減少化手段の一実施例を図３に示す。図３に示すように、電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２０は、反射器２２に挟まれると共に中央から端方向に向かうに従って交差幅が段階的に小さくなるようにアポタイズ重み付けが施されたＩＤＴ２１を有する。ＩＤＴ２１は櫛歯型電極２１ａ、櫛歯型電極２１ｂとで構成されており、交差幅とは、隣接する櫛歯型電極２１ａの電極指と櫛歯型電極２１ｂの電極指とが重なる幅であり、図３に示すＷが交差幅である。また、電極指１２１ａと電極指１２１ｂとの交差幅はＷ１、電極指１２１ｂと電極指１２１ｃとの交差幅はＷ２、電極指１２１ｃと電極指１２１ｄとの交差幅はＷ３でそれぞれ表され、中央から端部（図面では左端）に向かって交差幅が小さくなっている。このような構造にすることで共振周波数をほとんど変えることなく、反共振周波数のみ小さくすることができ、結果として電気機械結合係数が小さい共振器が得られる。
尚、図４は、電気機械結合係数減少化手段が施されていない共振器２３を示し、反射器２２に挟まれたＩＤＴ２５は、交差幅が略均一な正規型の櫛歯型電極である。
図４は本発明の実施の形態１におけるアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段を施していない共振器構造を示す図である。図４に示す共振器２３は、ＩＤＴ２５を構成する電極指本数が１８０本、交差幅が１６０μｍ、メタライゼーションレシオ（電極指幅／電極ピッチ）が０．５８、反射器２２の電極指本数が２５本である。以上のように構成された共振器２３の電気機械結合係数は８．３５％である。一方、図３に示す電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２０は、ＩＤＴ２１を構成する電極指本数が１８０本、メタライゼーションレシオ（電極指幅／電極ピッチ）が０．５８、反射器２２の電極指本数が２５本であり、共振器２３と同様であるが、ＩＤＴ２１の交差幅を１９０μｍとし、ＩＤＴ２１の一端から２０％の領域をアークコサイン型に交差幅重み付けする点が
共振器２３と異なる。このように電気機械結合係数減少化手段を施すことで、図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が８．１１％と小さくでき、Ｑ値も８％程度の向上が見られた。
共振器２３と異なる。このように電気機械結合係数減少化手段を施すことで、図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が８．１１％と小さくでき、Ｑ値も８％程度の向上が見られた。
アンテナ共用器１の第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、アンテナ共用器１の第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことで、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態２）
以下、実施の形態２におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図５は、実施の形態２のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２６を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態２のアンテナ共用器の構成は実施の形態１のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態２におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図５は、実施の形態２のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２６を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態２のアンテナ共用器の構成は実施の形態１のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器２６は、部分的に櫛歯型電極２７ａと櫛歯型電極２７ｂとの入出力電極指が交差しない間引き重み付け２４が施されたＩＤＴ２７を有する。このような構造にすることで共振周波数をほとんど変えることなく、反共振周波数のみ小さくすることができ、結果として電気機械結合係数が小さい共振器が得られる。
図５に示す電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２６は、ＩＤＴ２７を構成する電極指本数が１８０本、メタライゼーションレシオ（電極指幅／電極ピッチ）が０．５８、反射器２２の電極指本数が２５本と、図４に示す共振器２３と同様であるが、ＩＤＴ２７の交差幅が１７０μｍで、ＩＤＴ２７の電極指を４箇所反転し、交差しない部分を作るように間引き重み付けする点で共振器２３と異なる。このように電気機械結合係数減少化手段を施すことで共振器２６は、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が８．１５％と小さくでき、Ｑ値も２％程度の向上が見られた。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことで、アンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態３）
以下、実施の形態３におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図６は、実施の形態３のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２８を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態３のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態３におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図６は、実施の形態３のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２８を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態３のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器２８は、部分的に交差幅が他の部分と比較して小さい重み付け３０が施されたＩＤＴ２９を有する。例えば、図６において電極指１２９ａと電極指１２９ｂとの交差幅Ｗ４、電極指１２９ｂと電極指１２９ｃとの交差幅Ｗ５は、他の部分の交差幅Ｗと比較して小さくなっている。このような構造にすることで共振周波数をほとんど変えることなく、反共振周波数のみ小さくすることができ、結果として電気機械結合係数が小さい共振器が得られる。
図６に示す電気機械結合係数減少化手段が施された共振器２８は、ＩＤＴ２９を構成する電極指本数が１８０本、メタライゼーションレシオ（電極指幅／電極ピッチ）が０．５８、反射器２２の電極指本数が２５本である点で図４に示す共振器２３と同様であるが、交差幅を１７０μｍとし、ＩＤＴ２９の一部の交差幅を最大交差幅の７０％の部分と３０％の部分になるよう重み付けする点で異なる。このように電気機械結合係数減少化手段を施すことで共振器２８は、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が８．１６％と小さくでき、Ｑ値も２％程度の向上が見られた。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことで、アンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態４）
以下、実施の形態４におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図７は、実施の形態４のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３１を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態４のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態４におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図７は、実施の形態４のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３１を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態４のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３１は、互いに並列に接続された複数の正規型の櫛歯型電極であるＩＤＴ３２を有すると共にこれら複数のＩＤＴ３２間には反射器３３が形成された構成である。尚、これら複数のＩＤＴ３２の両端にも反射器２２が形成されている。このような構造にすることで共振周波数をほとんど変えることなく、反共振周波数のみ小さくすることができ、結果として電気機械結合係数が小さい共振器が得られる。
図７に示す電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３１は、並列接続されたそれぞれのＩＤＴ３２を構成する電極指本数が９０本、３つの反射器２２、３３の電極指本数が各２５本で、ＩＤＴ３２の交差幅を１６０μｍにすることで、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が８．１１％と小さくでき、Ｑ値も共振器２３と同程度の値が得られた。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態５）
以下、実施の形態５におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図８は、実施の形態５のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３４を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態５のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態５におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図８は、実施の形態５のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３４を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態５のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３４は、中央から端方向に向かうに従って交差幅が段階的に小さくなるようにアポタイズ重み付けが施されたＩＤＴ２１が互いに並列に接続されている。図８に示すように、一方のＩＤＴ２１（図８における左側のＩＤＴ２１）において電極指１２１ａと電極指１２１ｂとの交差幅はＷ１、電極指１２１ｂと電極指１２１ｃとの交差幅はＷ２、電極指１２１ｃと電極指１２１ｄとの交差幅はＷ３でそれぞれ表され、中央から端部（図面では左端）に向かって交差幅が小さくなっている。詳述はしないがもう一方のＩＤＴ２１についても同様の構成であり、中央から端部（図面では右端）に向かって交差幅が小さくなっている。これら複数のＩＤＴ２１間には反射器３３が形成されている。複数のＩＤＴ３２の両端にも反射器２２が形成されている。
図８に示す共振器３４は、それぞれのＩＤＴ２１を構成する電極指本数が９０本、３つの反射器２２、３３の電極指本数が各２５本で、ＩＤＴ２１の交差幅を１９０μｍにし、ＩＤＴ２１の一端から２０％の領域をアークコサイン型に交差幅重み付けすることで、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が７．８８％と小さくでき、Ｑ値も同程度の値が得られた。このような構成にすることでより効率的に電気機械結合係数の小さい共振器が得られる。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態６）
以下、実施の形態６におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図９は、実施の形態６のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３５を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態６のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態６におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図９は、実施の形態６のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３５を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態６のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３５は、部分的に入出力電極指が交差しない間引き重み付け２７が施されたＩＤＴ２４を互いに並列に接続すると共にこれら複数のＩＤＴ２４間には反射器３３が形成された構成の共振器である。
本発明の図９に示す共振器３５は、並列接続するそれぞれのＩＤＴ２４を構成する電極指本数が９０本、３つの反射器２２、３３の電極指本数が各２５本で、ＩＤＴ２４の交差幅を１７０μｍにすることで、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が７．９５％と小さくでき、Ｑ値も同程度の値が得られた。このような構成にすることでより効率的に電気機械結合係数の小さい共振器が得られる。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
図１４に本実施の形態６のアンテナ共用器の送信フィルタ特性と、従来のアンテナ共用器の送信フィルタ特性を比較した図を示す。すなわち、本実施の形態６のアンテナ共用器は、電気機械結合係数減少化手段を施した共振器構造を第１直列共振器６に用いると共に電気機械結合係数減少化手段を施していない図４の共振器構造を他の共振器に用いたものである。従来のアンテナ共用器は、電気機械結合係数減少化手段を施していない図４の共振器構造を全ての共振器に用いたものである。９１５ＭＨｚにおける挿入損失が本実施の形態６のアンテナ共用器では２．２ｄＢ、従来のアンテナ共用器では２．２５ｄＢであり、９２３ＭＨｚにおける減衰量が本実施の形態のアンテナ共用器では４１ｄＢ、従来のアンテナ共用器では３２ｄＢである。この結果より、前述のようにクロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができていることがわかる。
（実施の形態７）
以下、実施の形態７におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１０は、実施の形態７のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３６を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態７のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態７におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１０は、実施の形態７のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３６を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態７のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３６は、部分的に交差幅が他の部分と比較して小さい重み付け３０が施されたＩＤＴ２９を互いに並列に接続すると共にこれら複数のＩＤＴ２９間には反射器３３が形成された構成の共振器である。
本発明の図１０に示す共振器３６では、並列接続するそれぞれのＩＤＴ２９を構成する電極指本数が９０本、３つの反射器２２、３３が各２５本で、ＩＤＴ２９の交差幅を１６０μｍにすることで、上記図４に示す共振器２３と同等の静電容量が得られ、電気機械結合係数が７．９６％と小さくでき、Ｑ値も同程度の値が得られた。このような構成にすることでより効率的に電気機械結合係数の小さい共振器が得られる。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態８）
以下、実施の形態８におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１１は、実施の形態８のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３７を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態８のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態８におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１１は、実施の形態８のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３７を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態８のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３７は、交差幅が略均一な正規型の櫛歯型電極であるＩＤＴ２５の両端に反射器２２を配した複数の共振器を並列接続した構成である。このような構成にすることで電気機械結合係数の小さい共振器を得ることができる。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
なお、本実施の形態８の構成は、他の実施の形態に記載されている方法と組み合わせることによっても同様の効果が得られる。例えば、実施の形態１に示す端方向に向かうに従って交差幅が段階的に小さくなるようにアポタイズ重み付けが施されたＩＤＴ、実施の形態２に示す間引き重み付けを施したＩＤＴ、実施の形態３に示す他の部分よりも小さい重み付けを施したＩＤＴ等と組み合わせても同様の効果が得られる。
（実施の形態９）
以下、実施の形態９におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１２は、実施の形態９のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３８を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態９のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
以下、実施の形態９におけるアンテナ共用器について、図面を用いて説明する。図１２は、実施の形態９のアンテナ共用器における電気機械結合係数減少化手段が施された共振器３８を示す。尚、特に説明しない限り、実施の形態９のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様であり、同一の符号を付ける。
共振器３８は、互いに並列に接続された複数の正規型櫛歯型電極であるＩＤＴ２５を有すると共にこれら複数のＩＤＴ２５間には反射器３３が形成された構成の共振器にチップ上に形成した容量３９を並列接続した構成である。このような構成にすることで電気機械結合係数の小さい共振器が得られる。
第１フィルタ３において、反共振周波数が相対的に低い直列共振器に上記説明の電気機械結合係数減少化手段を施し、反共振周波数が相対的に高い直列共振器に上記説明の電気機械結合手段を施さない構成とすることによって、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができる。
さらに、第１フィルタ３において、上記電気機械結合係数減少化手段を最も反共振周波数の低い第１直列共振器６に施し、他の直列共振器および並列共振器には施さないことでアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性を更に向上させることができると共に送信通過帯域における損失を更に低減することができる。
（実施の形態１０）
以下、実施の形態１０におけるアンテナ共用器について説明する。尚、特に説明しない限り、実施の形態１０のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様である。
以下、実施の形態１０におけるアンテナ共用器について説明する。尚、特に説明しない限り、実施の形態１０のアンテナ共用器の構成は他の実施の形態のアンテナ共用器の構成と同様である。
図１３に示すように、本実施の形態１０のアンテナ共用器において、上記（表１）に表す複数の並列共振器の内、最も反共振周波数が低い第１並列共振器１１は、ＩＤＴとこのＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、この反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成である。また、この第１並列共振器１１は第１直列共振器６と隣合わせに接続されている。
この構成とすることで、反共振周波数におけるＱ値が高くなり、その効果によって送信通過帯域の高周波端における挿入損失が小さくなり、その結果、アンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができるのである。
本発明にかかるアンテナ共用器は、クロスバンドにおける急峻性と送信通過帯域における低損失化とを両立させることができるという効果を有し、携帯電話等の電子機器に適用可能である。
１ アンテナ共用器
２ アンテナ端子
３ 第１フィルタ
４ 第２フィルタ
５ 入力端子
６ 第１直列共振器
７ 第２直列共振器
８ 第３直列共振器
９ 第４直列共振器
１０ 第５直列共振器
１１ 第１並列共振器
１２ 第２並列共振器
１３ 第３並列共振器
１４ 第６直列共振器
１５ 第１多重モード弾性波フィルタ
１６ 第２多重モード弾性波フィルタ
１７ 第３多重モード弾性波フィルタ
１８，１９ 出力端子
２０，２３，２６，２８，３１，３４，３５，３６，３７，３８ 共振器
２１，２５，２７，２９，３２ ＩＤＴ
２１ａ，２１ｂ，２７ａ，２７ｂ 櫛歯型電極
２２，３３ 反射器
３９ 容量
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ 電極指
２ アンテナ端子
３ 第１フィルタ
４ 第２フィルタ
５ 入力端子
６ 第１直列共振器
７ 第２直列共振器
８ 第３直列共振器
９ 第４直列共振器
１０ 第５直列共振器
１１ 第１並列共振器
１２ 第２並列共振器
１３ 第３並列共振器
１４ 第６直列共振器
１５ 第１多重モード弾性波フィルタ
１６ 第２多重モード弾性波フィルタ
１７ 第３多重モード弾性波フィルタ
１８，１９ 出力端子
２０，２３，２６，２８，３１，３４，３５，３６，３７，３８ 共振器
２１，２５，２７，２９，３２ ＩＤＴ
２１ａ，２１ｂ，２７ａ，２７ｂ 櫛歯型電極
２２，３３ 反射器
３９ 容量
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ，１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ 電極指
Claims (8)
- 第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタと前記第１周波数帯域より高い第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、
前記第１フィルタは、複数の並列共振器を含むラダー型フィルタを備え、
前記複数の並列共振器の内、１つの並列共振器は、ＩＤＴと前記ＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、
前記反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成であるアンテナ共用器。 - 第１周波数帯域の信号を通過させる第１フィルタと前記第１周波数帯域より高い第２周波数帯域の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、
前記第１フィルタは、異なる反共振周波数を有する複数の並列共振器を含むラダー型フィルタを備え、
前記複数の並列共振器の内、最も反共振周波数が低い並列共振器は、ＩＤＴと前記ＩＤＴの両端に形成された反射器を有し、
前記反射器の少なくとも一部の領域が前記ＩＤＴに近い側から遠い側に向かうに従ってピッチが広くなる構成であるアンテナ共用器。 - 前記第１フィルタは、第１直列共振器及び前記第１直列共振器の反共振周波数より高い反共振周波数を有する第２直列共振器を含み、
前記第１直列共振器の電気機械結合係数は、前記第２直列共振器の電気機械結合係数より小さいと共に、前記第１直列共振器の共振周波数は、前記第２直列共振器の共振周波数より低く、
前記最も反共振周波数が低い並列共振器は前記第１直列共振器と隣り合わせに接続されている請求項２に記載のアンテナ共用器。 - 前記第１直列共振器は、前記第１フィルタの直列共振器のうち最も静電容量が大きい請求項３に記載のアンテナ共用器。
- 前記第１フィルタは送信フィルタであり、
前記第１直列共振器は、前記第１フィルタの直列共振器のうち、前記第１フィルタの入力端子に最も近い共振器である請求項３に記載のアンテナ共用器。 - 前記第１直列共振器は、前記第１フィルタの直列共振器のうち最も反共振周波数が小さい請求項３に記載のアンテナ共用器。
- 前記第１直列共振器には、電気機械結合係数減少化手段が施されると共に、
前記第２直列共振器には、前記電気機械結合係数減少化手段が施されていない請求項３に記載のアンテナ共用器。 - 請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のアンテナ共用器を搭載した電子機器。
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