分波装置的制作方法

本发明涉及分波装置，更具体地，涉及具备多个滤波器装置和电感器的分波装置。

背景技术：

在便携式电话、智能电话等通信设备中，广泛利用双工器等分波装置，该双工器使用声表面波滤波器(saw(surfaceacousticwave)滤波器)等根据频率对发送信号和接收信号进行分离。

在这种分波装置中，为了将作为使发送信号和接收信号通过的频带的通带宽带化，利用将多个声表面波谐振器连接为梯型的梯型滤波器。进而，为了与收发用的天线的阻抗进行匹配，并且为了调整各滤波器的通带特性，从而使用在滤波器附加了多个电感器的结构。

在日本特开2009-21895号公报(专利文献1)公开了如下结构，即，一种天线共用器，具备与天线电连接且具有频率互不相同的通带的第一滤波器～第三滤波器，其中，在天线端子与接地电位之间设置有阻抗匹配用的电感器。

此外，在日本特开2007-174100号公报(专利文献2)公开了如下结构，即，在对发送信号和接收信号进行分离的分波器中，天线匹配用的电感器和发送滤波器的特性调整用的电感器(伸长电感器)以弯折线形成在层叠基板内。在日本特开2007-174100号公报(专利文献2)所公开的分波器中，使在电感器产生的磁场正交，从而减小相互作用的电磁场的影响，由此改善隔离度特性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-21895号公报

专利文献2：日本特开2007-174100号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在便携式电话等通信设备中，需要使设备进一步小型化，并且需要高精度地对具有不同的多个通带的信号进行分离。因此，在上述那样的具有多个滤波器的分波装置中，需要提高各滤波器中的针对对象通带外的信号的衰减特性，从而改善滤波器之间的隔离度特性。

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，在对不同的多个通带的信号进行分离的分波装置中，提高通带外的衰减特性，从而改善隔离度特性。

用于解决课题的技术方案

基于本发明的分波装置具备第一信号端子～第四信号端子、第一滤波器和第二滤波器、以及第一电感器～第三电感器。第一滤波器与第一信号端子～第三信号端子连接，并具有互不相同的第一通带和第二通带。第二滤波器与第一信号端子和第四信号端子连接，并具有与第一通带和第二通带不同的第三通带。第一电感器连接在第一信号端子与接地电位之间。第二电感器连接在第一滤波器与接地电位之间。第三电感器连接在第二滤波器与接地电位之间。第一电感器与第二电感器以及第三电感器彼此进行电感耦合。第一电感器与第二电感器之间的距离以及第一电感器与第三电感器之间的距离分别比第二电感器与第三电感器之间的距离短。

优选地，第一电感器配置为与第二电感器以及第三电感器的距离大致相同。

优选地，第一电感器配置为，第一电感器与第二电感器之间的耦合系数以及第一电感器与第三电感器之间的耦合系数分别在0.04以上且0.07以下的范围内。

优选地，第一滤波器包含：第一梯型滤波器部，具有第一通带，并包含第一串联臂谐振器和第一并联臂谐振器；以及纵向耦合谐振器型滤波器，具有第二通带。

优选地，第二滤波器包含：第二梯型滤波器部，具有第三通带，并包含第二串联臂谐振器和第二并联臂谐振器。

优选地，第一滤波器包含第一串联臂谐振器和第一并联臂谐振器。第二滤波器包含第二串联臂谐振器和第二并联臂谐振器。第二电感器连接在第一并联臂谐振器与接地电位之间，第三电感器连接在第二并联臂谐振器与接地电位之间。

优选地，第一滤波器包含多个第一并联臂谐振器，第二滤波器包含多个第二并联臂谐振器。第二电感器连接在多个第一并联臂谐振器中的至少两个并联臂谐振器与接地电位之间。第三电感器连接在多个第二并联臂谐振器中的至少两个并联臂谐振器与接地电位之间。

优选地，分波装置还具备第五信号端子。第一滤波器包含：第一滤波器部，与第一信号端子以及第二信号端子连接，并且具有第一通带；以及第二滤波器部，与第一信号端子以及第三信号端子连接，并且具有第二通带。第二滤波器包含：第三滤波器部，与第一信号端子以及第四信号端子连接，并且具有第三通带；以及第四滤波器部，与第一信号端子以及第五信号端子连接，并且具有与第三通带不同的第四通带。

优选地，第一信号端子～第四信号端子设置在电路基板。第一滤波器包含于安装在电路基板上的第一滤波器芯片。第二滤波器包含于安装在电路基板上的第二滤波器芯片。第一电感器包含于安装在电路基板上的电感器芯片。第二电感器的至少一部分配置在电路基板上，使得俯视电路基板时与第一滤波器芯片重叠。第三电感器的至少一部分配置在电路基板上，使得俯视电路基板时与第二滤波器芯片重叠。

发明效果

根据本发明的分波装置，在分波装置中，能够提高通带外的衰减特性，从而改善隔离度特性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1涉及的分波装置的概略电路图。

图2是示出关于图1的分波装置的各要素的、在电路基板上的概略配置的第一例的图。

图3是用于对第一频带说明电感器的电感耦合与隔离度特性的关系的第一图。

图4是用于对第一频带说明电感器的电感耦合与隔离度特性的关系的第二图。

图5是用于对第二频带说明电感器的电感耦合与隔离度特性的关系的第一图。

图6是用于对第二频带说明电感器的电感耦合与隔离度特性的关系的第二图。

图7是示出对第一频带使电感器的耦合系数变化时的接收通带的隔离度特性的图。

图8是示出耦合系数与接收通带的隔离度特性的图。

图9是示出关于图1的分波装置的各要素的、在电路基板上的概略配置的第二例的图。

图10是实施方式2涉及的分波装置的概略电路图。

图11是示出关于图10的分波装置的各要素的、在电路基板上的概略配置的图。

图12是实施方式3涉及的分波装置的概略电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中相同或者对应部分标注相同附图标记，并不重复其说明。

[实施方式1]

图1是本发明的实施方式1涉及的分波装置1的概略电路图。参照图1，分波装置1是所谓的三工器，具备分别在天线端子t1与天线10电连接的双工器100和滤波器200。

构成第一信号端子的天线端子t1经由电感器芯片50所包含的电感器l1与接地电位连接。电感器l1用于使分波装置1与天线10的阻抗匹配，并构成第一电感器。

构成第一滤波器的双工器100包含具有第一通带(例如，704～716mhz)的发送滤波器部110和具有与第一通带不同的第二通带(例如，734～756mhz)的接收滤波器部120。滤波器200包含发送滤波器部210，送滤波器部210具有与第一通带和第二通带不同的第三通带(例如，777～787mhz)的。

发送滤波器部110是连接在天线端子t1与发送用端子t2之间的梯型滤波器，通过梯型滤波器对在发送用端子t2接收的发送用信号进行滤波，并从天线端子t1输出。发送滤波器部110包含并联臂谐振器p11～p13和串联连接在天线端子t1与发送用端子t2之间的串联臂谐振器s11～s14。

并联臂谐振器p11的一端与串联臂谐振器s11、s12的连接节点连接，另一端经由电感器l11与接地电位连接。并联臂谐振器p12的一端与串联臂谐振器s12、s13的连接节点连接，另一端经由构成第二电感器的电感器l12与接地电位连接。并联臂谐振器p13的一端与串联臂谐振器s13、s14的连接节点连接，另一端与并联臂谐振器p12与电感器l12的连接节点连接。即，并联臂谐振器p13也经由电感器l12与接地电位连接。

接收滤波器部120是连接在构成第二信号端子以及第三信号端子的接收用端子t3与天线端子t1之间的平衡型的滤波器，更具体地，由纵向耦合谐振器型弹性波滤波器构成。接收滤波器部120包含声表面波谐振器s15和纵向耦合谐振器型弹性波滤波器121、122。接收用端子t3是传输相位彼此相反的信号的一对平衡信号端子。

声表面波谐振器s15的一端与天线端子连接，另一端与纵向耦合谐振器型弹性波滤波器121连接。纵向耦合谐振器型弹性波滤波器121与纵向耦合谐振器型弹性波滤波器122彼此纵向连接，并具有平衡-不平衡变换功能。接收滤波器部120将经由声表面波谐振器s15在天线10接收的不平衡信号变换为平衡信号，并作为平衡信号输出到接收用端子t3。

另外，接收滤波器部120作为能够接收发送滤波器部110所使用的频带(band17)的接收信号和后面说明的发送滤波器部210所使用的频带(band13)的接收信号这两者的、共用的接收滤波器而发挥作用。

构成第二滤波器的滤波器200所包含的发送滤波器部210是连接在构成第四信号端子的发送用端子t4与天线端子t1之间的梯型滤波器，对在发送用端子t4接收的发送用信号进行滤波，并从天线端子t1输出。发送滤波器部210包含并联臂谐振器p21～p23和串联连接在天线端子t1与发送用端子t4之间的串联臂谐振器s21～s24。

并联臂谐振器p21的一端与串联臂谐振器s22、s23的连接节点连接，另一端经由电感器l21与接地电位连接。并联臂谐振器p22的一端与设置在串联臂谐振器s23、s24的串联臂的连接节点连接，另一端经由构成第三电感器的电感器l22与接地电位连接。并联臂谐振器p23的一端连接到与发送用端子t4连接的串联臂，另一端连接到并联臂谐振器p22与电感器l22的连接节点。即，并联臂谐振器p23也经由电感器l22与接地电位连接。

另外，发送滤波器部110、210中的串联臂谐振器和并联臂谐振器的数目以及连接方式不限于图1中图示的数目以及连接方式，可根据所使用的通带适当地进行选择。

连接在像发送滤波器部110、210那样的梯型滤波器中的并联臂谐振器与接地电位之间的电感器(l11、l12、l21、l22)一般称为“伸长电感器(伸长线圈)”，用于使振荡电路中的负载电容串联。此外，像其中的电感器l12、l22那样连接在多个并联臂谐振器与接地电位之间的电感器也称为“有极性电感器(有极性线圈)”，用于在所希望的频率设置衰减极而提高高频区域的衰减。

图2是示出关于图1所示的分波装置的各要素的、在电路基板20上的概略配置的图。

参照图2，在电路基板20上安装有构成包含双工器100的第一滤波器芯片的滤波器芯片30、构成包含滤波器200的第二滤波器芯片的滤波器芯片40、以及包含电感器l1的电感器芯片50。

滤波器芯片30与电感器芯片50通过电路基板20上的图案布线el1电连接，滤波器芯片40与电感器芯片50通过电路基板20上的图案布线el2电连接。而且，电感器芯片50通过图案布线el3与天线端子t1电连接。图案布线el1、图案布线el2、图案布线el3在彼此共用的连接点进行连接。滤波器芯片30的一端、滤波器芯片40的一端以及电感器芯片50的一端经由共用的连接点与天线端子t1连接。另外，电感器芯片50的另一端与接地电位连接。

与双工器100的发送滤波器部110连接的有极性电感器l12以及与滤波器200的发送滤波器部210连接的有极性电感器l22通过在电路基板20上卷绕图案布线而形成。电感器l12、l22配置在对电路基板20进行俯视时至少其一部分或全部分别与滤波器芯片30、40重叠的位置。由此，能够节约电路基板20中的实质性的安装面积。

这种具有两个频带的滤波器的分波装置有时会用于例如便携式电话、智能电话等移动设备，因此希望尽量小型化。

另一方面，当由于小型化而造成具有互不相同的通带的两个频带的滤波器接近时，有时会受到通过对方侧的滤波器的信号的影响，特别是，在通带共用的接收滤波器部中有时会导致接收信号的质量降低。因此，在装置整体小型化的同时需要提高各滤波器之间的隔离度特性。

在本实施方式1中，为了改善滤波器之间的隔离度特性，将发送滤波器部110、210的电感器l12、l22配置为接近包含电感器l1的电感器芯片50，从而在电感器l1与电感器l12之间以及电感器l1与电感器l22之间，电感器彼此能够互相进行电感耦合。

这样，通过使输入侧(天线侧)的电感器与输出侧(滤波器侧)的电感器进行电感耦合，从而形成经由电感器之间的空间的、与图案布线的信号路径不同的新的信号路径。而且，通过适当地调整电感等参数，从而使用通过基于该电感耦合的新的信号路径的信号来降低来自通过对方侧的频带的信号的影响。例如，在作为对象的频带中，利用电感耦合来传输振幅相同且相位相反的信号，从而能够去除通过滤波器的不需要的信号。

由此，能够在各滤波器中提高对方侧频带的通带的信号衰减量，因此能够改善滤波器之间的隔离度特性。

更具体地，如图2所示，在电路基板20上，将电感器芯片50配置在两个滤波器芯片30、40之间，并将电感器l21、l22配置为接近电感器l1。

一般地，已知电感耦合与耦合系数κ成比例，电感器之间的距离越近，耦合系数κ越大。因此，为了改善隔离度特性，希望将电感器l21、l22配置为尽量接近电感器芯片50。

具体地，如图2所示，当将电感器芯片50与电感器l12之间的距离设为d1、将电感器芯片50与电感器l22之间的距离设为d2、将电感器l12、22之间的距离设为d3时，优选设为d1和d2小于d3(d1＜d3且d2＜d3)，进而设为d1≈d2。

以下，使用图3～图8对图2中说明的那样的配置的实施方式1的分波装置的隔离度特性进行说明。另外，在图3～图7中，示出在设为使对方频带侧的有极性电感器充分远离电感器芯片50而不进行电感耦合的状态之后使该频带的有极性电感器不进行电感耦合的情况和进行电感耦合的情况下的隔离度特性。在图3～图7中，纵轴表示插入损耗[db]，横轴表示频率[mhz]。此外，在图8中，纵轴表示插入损耗[db]，横轴表示耦合系数κ。

图3和图4是用于对发送滤波器部110侧的第一频带(band17)说明耦合系数与隔离度特性的关系的曲线图。在此，图3示出耦合系数κ＝0而不进行电感耦合的情况下的仿真结果，图4示出耦合系数κ＝0.05而进行电感耦合的情况下的仿真结果。

对图3和图4进行比较，通过进行电感耦合，从而作为共用的接收滤波器部120的通带的734～756mhz附近的插入损耗降低。即，可知通过使输入侧的电感器l1与有极性电感器l12进行电感耦合，从而能够提高接收侧通带(rx频带)的隔离度特性。

图5和图6是用于对发送滤波器部210侧的第二频带(band13)说明耦合系数与隔离度特性的关系的曲线图。与图3和图4中的说明同样地，图5示出耦合系数κ＝0而不进行电感耦合的情况下的仿真结果，图6示出耦合系数κ＝0.05而进行电感耦合的情况下的仿真结果。

对图5和图6进行比较，通过进行电感耦合，从而作为共用的接收通带的734～756mhz附近的插入损耗降低。即，可知通过调整为耦合系数κ＝0.05并使输入侧的电感器l1和有极性电感器l22进行电感耦合，从而在输入侧的电感器l1与有极性电感器l22之间构成rx频带的隔离度特性提高的那样的信号路径。

图7是用于说明在第一频带中使耦合系数从κ＝0变化至κ＝0.1时的rx频带的隔离度特性的变化的曲线图。在图7中，线ln1～ln5分别表示κ＝0、0.02、0.05、0.07、0.1的情况。

参照图7，随着耦合系数从κ＝0开始增加，最初插入损耗逐渐降低，但当大于κ＝0.05时则相反，插入损耗随着耦合系数κ的增加而增加。此外，图8是示出耦合系数κ与插入损耗的关系的曲线图，根据该图8也可知，从耦合系数κ＝0的状态到κ＝0.05附近为止，插入损耗逐渐降低，当从κ＝0.05开始增加时，插入损耗逐渐增加。

在此，接收侧的通带(rx频带)中的一般的隔离度的要求为55db以上，因此在本实施方式1的结构中，希望对参数进行设定，使得耦合系数κ为0.04～0.07的范围。

如上所述，在像本实施方式1那样的能够用两个频带进行收发的分波装置(三工器)中，通过使各发送滤波器部的有极性电感器与输入侧的匹配用电感器进行电感耦合，从而能够提高共用的接收滤波器部中的接收侧通带的隔离度特性。

(变形例)

关于电路基板上的有极性电感器的配置，不限定于图2所示的配置，只要能够与电感器芯片内的输入侧电感器进行电感耦合，也能够设为其它配置。

图9是在发送滤波器部210侧的电路中将电感器l22配置为其整体与滤波器芯片40重叠的例子。

[实施方式2]

在实施方式1中，对将两个频带的接收侧的滤波器共用化的结构的情况进行了说明。在实施方式2中，对在每个频带设置有接收侧滤波器的、采用了两个双工器(四工器)的结构的例子进行说明。

图10是实施方式2涉及的分波装置1a的概略电路图。在图10中，对于图1所示的分波装置1中的滤波器200的发送滤波器部210的频带，设置有独立的接收滤波器部220，并由发送滤波器部210和接收滤波器部220形成双工器200a。另外，在图10中，对于与图1重复的要素，不再重复说明。

参照图10，双工器200a中的接收滤波器部220是构成连接在构成第五信号端子的接收用端子t5与天线端子t1之间的第三滤波器的平衡型的滤波器，更具体地，接收滤波器部220由纵向耦合谐振器型弹性波滤波器构成。接收滤波器部220包含声表面波谐振器s25和纵向耦合谐振器型弹性波滤波器221、222。

声表面波谐振器s25的一端与天线端子连接，另一端与纵向耦合谐振器型弹性波滤波器221连接。纵向耦合谐振器型弹性波滤波器221与纵向耦合谐振器型弹性波滤波器222彼此纵向连接，具有平衡-不平衡变换功能。接收滤波器部220将经由声表面波谐振器s25在天线10接收的不平衡信号变换为平衡信号，并作为平衡信号输出到接收用端子t5。

另外，在实施方式2中，双工器200a的接收滤波器部220的通带可以设定为与双工器100的接收滤波器部120的通带相同的通带，也可以设定为不同的通带。

图11是示出关于图10的分波装置的各要素的、在电路基板20上的概略配置的图。在图11中，代替实施方式1的图2中的滤波器芯片40，安装有包含双工器200a的滤波器芯片40a。滤波器芯片30与滤波器芯片40a配置为相对于电感器芯片50对称，有极性电感器l12、l22分别配置为接近电感器芯片50内的电感器l1，使得与电感器l1进行电感耦合。

像这样，在使用了在各频带中具有独立的接收滤波器的两个双工器的分波装置中，也能够通过使各双工器的有极性电感器与输入侧的电感器进行电感耦合，从而提高接收侧通带的隔离度特性。

[实施方式3]

在实施方式3中的分波装置1b中，将实施方式1中的双工器100置换为具有两个发送滤波器部110、110a的三工器100a。即，分波装置1b具有共用的接收滤波器部120和具有互不相同的通带的、与三个不同的频带对应的发送滤波器部110、110a、210。

像这样，在具有三个以上的频带的分波装置1b中，也能够通过使各发送滤波器部110、110a、210的有极性电感器l12、l12a、l22与天线侧的电感器l1进行电感耦合，从而提高各频带中的接收侧通带的隔离度特性。

本次公开的各实施方式也可以适当地组合而实施。应认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，并不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。

附图标记说明

1、1a、1b：分波装置；

10：天线；

20：电路基板；

l1、l11、l11a、l12、l12a、l21、l22：电感器；

30、40、40a：滤波器芯片；

50：电感器芯片；

100、200a：双工器；

100a：三工器；

110、110a、210：发送滤波器部；

120、220：接收滤波器部；

121、122、221、222：纵向耦合谐振器型弹性波滤波器；

s15、s25：声表面波谐振器；

200：滤波器；

el1～el3：图案布线；

p11～p13、p21～p23：并联臂谐振器；

s11～s14、s21～s24：串联臂谐振器；

t1：天线端子；

t2、t4：发送用端子；

t3、t5：接收用端子。