WO2013054596A1

WO2013054596A1 - 分波装置

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Publication number: WO2013054596A1
Application number: PCT/JP2012/071342
Authority: WO
Inventors: 高峰　裕一; 坂野　究; 宏之西; 一嗣渡邉
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-04-18
Also published as: JPWO2013054596A1; JP5660223B2

Abstract

　配線の引き回し長を短くすることができ、かつ配線同士の交差による減衰特性などの電気的特性の劣化が生じ難い安価な分波装置を提供する。　基板２の第１の主面上にアンテナ端子１２が設けられており、アンテナ端子１２の一方側に受信フィルタ部品３が、他方側に送信フィルタ部品４が実装されており、受信フィルタ部品３に、第１，第２の受信フィルタ回路５，６が構成されており、送信フィルタ部品４に第１，第２の送信フィルタ回路７，８が構成されており、基板２上に、アンテナ端子１２と第１の受信フィルタ回路５及び第１の送信フィルタ回路７のアンテナ端５ａ，７ａとを接続している第１の接続配線１３と、第１の接続配線１３に接続されておりかつ第２の受信フィルタ回路６のアンテナ端６ａ及び第２の送信フィルタ回路８のアンテナ端８ａと接続している第２の接続配線１４が形成されており、アンテナ端子１２を挟んで一方側に第１，第２の送信端子１６，１７が、他方側に第１，第２の受信端子１８，１９が配置されている、分波装置１。

Description

分波装置

　本発明は、第１及び第２の通信規格に対応した送受信回路を有する分波装置に関し、特に、基板上に複数の電子部品素子が搭載されているモジュール型の分波装置に関する。

　従来、携帯電話機などの通信機器において、複数の通信規格に対応したマルチバンド通信装置が実用化されている。マルチバンド通信装置では、各通信規格の信号の送信及び受信を行うために、アンテナに分波装置が接続されている。

　上記分波装置としては、切替スイッチを用いたものが用いられていた。しかしながら、切替スイッチは、多数の接点を有し、高速な切り替え動作を要求されている。そのため、分波装置のコストが高くつくという問題があった。そこで、このような切替スイッチを省略し得る分波装置が種々提案されている。下記の特許文献１には、この種の分波装置の一例が開示されている。

　図１９は、特許文献１に記載の分波装置のパッケージ構造における複数の接続端子の配置を示す略図的平面図であり、図２０（ａ）～（ｃ）は、複数の接続端子の電気的接続構成を示す模式的各平面図である。

　分波装置１００１では、第１の通信規格と第２の通信規格に対応したデュプレクサが構成されている。パッケージ１００２の上面に送信フィルタチップ１００３と、受信フィルタチップ１００４とが実装されている。

　送信フィルタチップ１００３には、第１及び第２の通信規格に対応した第１及び第２の送信フィルタが構成されている。受信フィルタチップ１００４では、第１，第２の通信規格に対応した第１，第２の受信フィルタが構成されている。これらの送信フィルタ及び受信フィルタは、弾性表面波フィルタからなる。

　パッケージ１００２の外周に沿って、第１，第２のアンテナ端子１００５，１００６、第１の送信端子１００７、第２の送信端子１００８、第１の受信端子１００９、第２の受信端子１０１０が設けられている。また、複数のグラウンド端子１０１１がパッケージ１００２の外周に沿って分散配置されている。

　図２０（ａ）～（ｃ）に示すように、第１のアンテナ端子１００５、第１の送信端子１００７及び第１の受信端子１００９が、ボンディングワイヤー１０１２～１０１４により接続されている。また、第２の送信端子１００８及び第２の受信端子１０１０がボンディングワイヤー１０１６，１０１７により、第２の送信回路及び第２の受信回路に電気的に接続されている。また、第１のアンテナ端子１００５と、グラウンド端子１０１１との間に、パッケージを構成している基板内に設けられた整合回路Ｌ１が接続されている。さらに、パッケージを構成している基板の他の層に設けられた整合回路Ｌ２が、第２のアンテナ端子１００６とグラウンド端子１０１１との間に接続されている。

　他方、下記の特許文献２には、パッケージ基板上に複数の弾性波フィルタ素子が搭載されている分波装置が開示されている。この分波装置では、アンテナ端子に並列に複数の弾性波フィルタ素子が接続されている。層間の容量結合や誘導結合を抑制するために、パッケージ基板の表層絶縁層の厚みが他の絶縁層よりも薄くされている。

特開２０１０－２５８５８６号公報特開２００４－９６６７７号公報

　特許文献１に記載の分波装置では、パッケージ基板の上面やパッケージ基板のある高さ位置の平面における配線の交差の影響を抑制することができる。しかしながら、整合回路Ｌ１，Ｌ２などのように、パッケージ基板内において異なる高さ位置において配線を設けなければならなかった。そのため、パッケージ基板の層を介して配線層が交差する部分がなお存在した。また、上記整合回路Ｌ１，Ｌ２では、配線の引き回しにより長い配線部分を設けたりしなければならなかった。そのため、寄生容量が大きくなりがちであった。

　従って、やはり配線同士の交差による容量結合や誘導結合の影響が大きくなり、減衰特性のような電気的特性が劣化しがちであった。

　なお、特許文献２では、配線の交差の影響は低減し得るものの、交差自体を回避するものではない。そのため、多層基板内において、配線の引き回し距離が長くなり、寄生容量が大きくなるという問題があった。加えて、低背化により交差している配線内の距離が短くなると、容量結合や誘導結合の影響が大きくなる。そのため、電気的特性が劣化するという問題があった。さらに、特許文献２においても、多層基板を用いるため、コストが高くつくという問題があった。

　本発明の目的は、配線の交差による減衰特性などの電気的特性の劣化が生じ難く、しかも安価に提供し得る分波装置を提供することにある。

　本発明は、第１の通信規格に対応した第１の送受信回路と、第２の通信規格に対応した第２の送受信回路とが構成されている分波装置である。本発明に係る分波装置は、アンテナ端子、第１，第２の送信端子及び第１，第２の受信端子が設けられている第１の主面を有する基板と、前記基板の前記第１の主面に実装されている受信フィルタ部品と、前記基板の前記第１の主面に実装されている送信フィルタ部品とを備える。本発明では、前記受信フィルタ部品が、前記第１の通信規格に対応した第１の受信フィルタ回路と、前記第２の通信規格に対応した第２の受信フィルタ回路とを有する。前記送信フィルタ部品は、前記第１の通信規格に対応した第１の送信フィルタ回路と、前記第２の通信規格に対応した第２の送信フィルタ回路とを有する。本発明では、前記第１の送信フィルタ回路及び前記第１の受信フィルタ回路により前記第１の通信規格に対応した第１の送受信回路が構成されており、前記第２の送信フィルタ回路及び前記第２の受信フィルタ回路により、前記第２の通信規格に対応した第２の送受信回路が構成されている。

　前記送信フィルタ部品が前記第１及び第２の送信フィルタ回路の一端をそれぞれ構成している第１及び第２の送信端を有し、前記受信フィルタ部品が前記第１及び第２の受信フィルタ回路の一端をそれぞれ構成している第１及び第２の受信端を有する。

　前記基板の前記第１の主面上において、前記アンテナ端子が設けられている領域を挟んで一方側に前記受信フィルタ部品が実装されており、他方側に前記送信フィルタ部品が実装されている。

　本発明では、前記基板の第１の主面上に設けられており、前記第１の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部と前記アンテナ端子とを接続している第１の接続配線と前記第１の接続配線と前記第２の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部とを接続している第２の接続配線とをさらに備えられている。

　前記基板において、前記アンテナ端子が設けられている領域を挟んで前記一方側に前記第１，第２の送信端子が、他方側に前記第１，第２の受信端子が配置されている。

　本発明に係る分波装置のある特定の局面では、前記基板の第１の主面が第１～第４の辺を有する矩形板状の形状を有し、前記第１の辺側に前記アンテナ端子が配置されており、前記第１の辺と隣り合う前記第２の辺側に前記第１，第２の受信端子が配置されており、前記第１の辺に隣り合っておりかつ前記第２の辺と対向している前記第３の辺側に前記第１，第２の送信端子が配置されている。

　本発明に係る分波装置の他の特定の局面では、前記基板が、前記第１の主面と対向する第２の主面を有する。前記第２の主面に第１，第２の送信外部端子、前記第１，第２の受信外部端子及び前記アンテナ外部端子が設けられている。第１，第２の送信外部端子、前記第１，第２の受信外部端子及び前記アンテナ外部端子が、それぞれ、前記基板内に設けられたビアホール電極により、前記第１，第２の送信端子、前記第１，第２の受信端子及び前記アンテナ端子に電気的に接続されている。

　本発明に係る分波装置の他の特定の局面では、前記基板の第２の主面側において、前記受信フィルタ部品と前記送信フィルタ部品との間の領域に設けられており、かつ前記第１の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部と、前記第２の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部との間に接続されている整合回路がさらに備えられている。

　本発明に係る分波装置のさらに別の特定の局面では、前記アンテナ端子と、前記第１または第２の送受信回路のアンテナ端子に接続される端部との間に電気的に接続されている第２の整合回路がさらに備えられている。

　本発明に係る分波装置のさらに他の特定の局面では、前記整合回路が、前記基板上に実装されたインダクタ素子及びコンデンサ素子を有する。

　本発明に係る分波装置のさらに他の特定の局面では、前記基板の前記第１の主面上の前記送信フィルタ部品が設けられている領域と前記受信フィルタ部品が実装されている領域との間の領域にグラウンド電極が形成されている。前記整合回路が、互いに直列に接続された第１，第２のインダクタ素子と、前記第１，第２のインダクタ素子との間の接続点と、前記グラウンド電極との間に接続されたコンデンサ素子とを有する。前記第１のインダクタ素子の一端が前記アンテナ端子及び前記第１の送受信回路に接続されており、前記第２のインダクタ素子の前記第１のインダクタ素子と接続されている側とは反対側の端部が前記第２の送受信回路のアンテナ端子に接続される端部とに接続されている。

　本発明に係る分波装置では、上記構成を備えるため、アンテナ端子が設けられている部分を挟んで一方側に第１，第２の送信端子及び他方側に第１，第２の受信端子を配置した構成において、送信フィルタ部品及び受信フィルタ部品と、第１，第２の送信端子、第１，第２の受信端子及びアンテナ端子の接続に必要な配線の交差を避けることができる。従って、コストの上昇を抑制しつつ配線同士の交差による減衰特性の劣化などの電気的特性の劣化を達成することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る分波装置の概略構成を示す模式的平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の分波装置の略図的回路図である。図３は、本発明の第１の実施形態の分波装置において、基板と基板上に搭載される複数の素子との関係を示す模式的平面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に用いられる基板の上面の電極構造を示す平面図である。図５は、本発明の第１の実施形態で用いられる基板の下面の電極構造を示す模式的平面図である。図６は、比較のために用意した分波装置の多層基板の上面の電極と、搭載される複数の素子との関係を示す模式的平面図である。図７は、比較のために用意した分波装置の多層基板の上面の電極構造を示す模式的平面図である。図８は、比較のために用意した分波装置の多層基板の中間高さ位置の電極構造を示す模式的平面図である。図９は、図８に示した高さ位置の平面よりも下方の中間高さ位置にある平面の電極構造を示す模式的平面図である。図１０は、比較のために用意した従来の分波装置の下面の電極構造を示す模式的平面図である。図１１は、Ｂａｎｄ２規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における送信特性を示す図である。図１２は、Ｂａｎｄ２規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における受信特性を示す図である。図１３は、Ｂａｎｄ２規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における送信側から受信側へのディファレンシャルモードにおけるアイソレーション特性を示す図である。図１４は、Ｂａｎｄ２規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における送信側から受信側へのコモンモードにおけるアイソレーション特性を示す図である。図１５は、Ｂａｎｄ５規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における送信フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図１６は、Ｂａｎｄ５規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における受信フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図１７は、Ｂａｎｄ５規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における送信端子から受信端子へのアイソレーション特性を示す図である。図１８は、Ｂａｎｄ５規格における第１の実施形態及び比較例の分波装置における受信端子から受信端子へのアイソレーション特性を示す図である。図１９は、従来の分波装置のパッケージ構造における複数の接続端子の配置を示す略図的平面図である。図２０（ａ）～（ｃ）は、複数の接続端子の電気的接続構成を示す模式的各平面図である。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

　図１は、本発明の第１の実施形態に係る分波装置の概略構成図である。分波装置１は、基板２を有する。基板２は、適宜の絶縁性材料からなる絶縁層を含む。基板２は、後述するように本実施形態では、多層基板ではなく単一の絶縁層を含む基板からなる。従って、複数の絶縁層とこれら複数の絶縁層間に配置される接続配線とを含む多層基板を用いた場合に比べてコストを低減することができる。

　基板２上に、受信フィルタ部品３及び送信フィルタ部品４が実装されている。

　受信フィルタ部品３には、第１の受信フィルタ回路５と、第２の受信フィルタ回路６とが構成されている。第１，第２の受信フィルタ回路５，６は、それぞれ、弾性表面波フィルタからなる。このような受信フィルタ回路５，６を構成する弾性表面波フィルタとしては、従来より周知の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを用いることができる。

　第１の受信フィルタ回路５は、後述するアンテナ端子に接続されるアンテナ端５ａと、後述する受信端子に接続される受信端５ｂとを有する。第２の受信フィルタ回路６も、アンテナ端６ａと、受信端６ｂとを有する。

　送信フィルタ部品４には、第１の送信フィルタ回路７及び第２の送信フィルタ回路８が構成されている。第１，第２の送信フィルタ回路７，８は、弾性表面波フィルタにより構成されている。このような弾性表面波フィルタとしては、従来より周知のラダー型回路構成の弾性表面波フィルタなどを例示することができる。

　第１の送信フィルタ回路７は、アンテナ端子に接続されるアンテナ端７ａと送信端子に接続される送信端７ｂとを有する。同様に、第２の送信フィルタ回路８も、アンテナ端８ａと送信端８ｂとを有する。

　上記第１の受信フィルタ回路５と、第１の送信フィルタ回路７とにより、第１の送受信回路９が構成されている。第１の送受信回路９は、第１の通信規格としてのＢａｎｄ２（送信周波数帯域：１８５０～１９１０ＭＨｚ　受信周波数帯域：１９３０～１９９０ＭＨｚ）に対応する送受信回路である。

　上記第２の受信フィルタ回路６及び第２の送信フィルタ回路８により、第１の送受信回路と周波数帯域が異なる第２の送受信回路１０が構成されている。第２の送受信回路１０は、第２の通信規格としてのＢａｎｄ５（送信周波数帯域：８２４～８４９ＭＨｚ　受信周波数帯域：８６９～８９４ＭＨｚ）に対応した送受信回路である。

　分波装置１は、上記のように、Ｂａｎｄ２及びＢａｎｄ５の２つの通信規格に対応したデュプレクサである。

　アンテナ１１に、分波装置１は接続される。アンテナ１１に接続するために、分波装置１では、基板２上にアンテナ端子１２が設けられている。基板２の上面においては、アンテナ端子１２に接続されるように第１の接続配線１３が設けられている。第１の接続配線１３の一端がアンテナ端子１２に接続されている。第１の接続配線１３は、第１の受信フィルタ回路５のアンテナ端５ａ及び第１の送信フィルタ回路７のアンテナ端７ａに接続されている。より具体的には、第１の接続配線１３は接続点１３ａを有する。この接続点１３ａが、アンテナ端５ａ，７ａに接続されている。第１の接続配線１３とは、上記アンテナ端子１２とアンテナ端５ａ，７ａとを結んでいる接続配線部分である。

　また、本実施形態では、基板２の上面に第２の接続配線１４が形成されている。第２の接続配線１４の一端が接続点１３ａに接続されている。第２の接続配線１４は、第２の受信フィルタ回路６のアンテナ端６ａ及び第２の送信フィルタ回路８のアンテナ端８ａに接続されている。第２の接続配線１４は、接続点１４ａを有する。接続点１４ａが、上記アンテナ端６ａ，８ａに接続されている。

　本実施形態では、接続点１３ａと接続点１４ａとの間において、第２の接続配線１４に整合回路１５が挿入されている。整合回路１５の詳細については後述する。

　分波装置１では、基板２は、矩形板状の形状を有する。この矩形の一つの辺を第１の辺２ａとする。第１の辺２ａ側、かつ受信フィルタ部品３と送信フィルタ部品との間に、アンテナ端子１２が基板２上に設けられている。第１の辺２ａに隣り合っている第２の辺２ｂに沿うように、アンテナ端子１２側から順に第１の送信端子１６及び第２の送信端子１７が基板２上に設けられている。第１の送信端子１６は、送信端７ｂに接続されている。第２の送信端子１７は送信端８ｂに接続されている。第２の辺２ｂと対向している第３の辺２ｃに沿うように、アンテナ端子１２側から順に第１，第２の受信端子１８，１９が基板２上に設けられている。第１，第２の受信端子１８，１９は、それぞれ、受信端５ｂ，６ｂに接続されている。第４の辺２ｄは、第1の辺２ａと対向している。

　図２は、上記分波装置１の略図的回路図である。アンテナ端子１２に、第１，第２の送受信回路９，１０が並列に接続されているデュプレクサが構成されている。

　図１に示すように、分波装置１では、アンテナ端子１２を挟んで一方側に受信フィルタ部品３が、他方側に送信フィルタ部品４が配置されている。従って、第１の接続配線１３及び第２の接続配線１４により、アンテナ端５ａ，６ａ，７ａ，８ａをアンテナ端子１２に電気的に接続することが可能とされている。すなわち、交差しないように設けられている第１の接続配線１３と第２の接続配線１４とにより、アンテナ端５ａ～８ａをアンテナ端子１２に電気的に接続することが可能とされている。

　他方、第１，第２の送信端子１６，１７を有する送信端子群が第２の辺２ｂ側に寄せられて基板２上に配置されている。また、第１，第２の受信端子１８，１９を有する受信端子群が第３の辺２ｃ側に寄せられて配置されている。従って、分波装置１の次段に接続される部分に第１，第２の送信端子１６，１７及び第１，第２の受信端子１８，１９を容易に接続することができる。

　また、第１，第２の送信端子１６，１７と、送信端７ｂ，８ｂを接続している接続配線２１，２２を交差させずかつ短い配線長で形成することができる。同様に、第１，第２の受信端５ｂ，６ｂもまた、短い接続配線２３，２４により第１，第２の受信端子１８，１９に接続されている。

　よって、第１，第２の送受信回路９，１０を構成している回路部分と、基板２に設けられている受信端子１８，１９や送信端子１６，１７及びアンテナ端子１２のような外部と接続するための端子との接続に必要な接続配線を基板２の上面において交差させずに形成することができる。しかも接続配線の長さも短くすることができる。よって、接続配線同士の容量結合及び誘導結合を抑制することができるとともに、寄生容量の発生も抑制することができ、さらに接続配線の電気抵抗を小さくできる。さらに分波装置において、配線長の短い回路構成であっても、接続配線同士の容量結合及び誘導結合を抑制できる。従って、分波装置を容易に小型化できる。さらに、基板の小型化または配線の短縮による材料コスト及び製造コストを低減することもできる。

　加えて、多層基板等による接続配線同士の立体的な交差部分を必要としないため、コストを低減することができる。なお、基板２として多層基板を用いないことが好ましいが、多層基板を用いてもよい。仮に、多層基板を用いたとしても交差部分を必要としないため、容量結合及び誘導結合を抑制できる。従って、上記のように基板の小型化または配線の短縮によって、コストを低減することもできる。

　上記実施形態の分波装置１の具体的な構造例を図３～図５を参照して説明する。

　図３は、分波装置１において基板２上に搭載される複数の素子と基板２の上面に設けられた電極構造との関係を示す模式的平面図であり、図４は基板２の上面の電極構造を示す平面図である。

　図３に示すように、基板２の上面には、受信フィルタ部品３が実装されている。基板２の上面と対向する受信フィルタ部品３の下面には、外部と電気的に接続するための複数の電極が形成されている。図３では、この複数の電極の位置が模式的に示されている。この複数の電極は、前述したアンテナ端５ａ，６ａ及び受信端５ｂ，６ｂを構成している各電極と、グラウンド電位に接続されるグラウンド電極５ｃ，６ｃとを有する。

　同様に、送信フィルタ部品４の下面にも、アンテナ端７ａ，８ａ及び送信端７ｂ，８ｂを構成する各電極と、グラウンド電位に接続されるグラウンド電極７ｃ，８ｃとが配置されている。

　図３に示す受信フィルタ部品３では、第１，第２の受信フィルタ回路５，６はバランス型とされている。すなわち、図１では、受信端子１８，１９を示したが、図３に示す構造では、受信フィルタ回路５，６は、それぞれ２つの第１，第２の平衡出力端子を有する。従って、受信フィルタ部品３の下面には、Ｂａｎｄ２に対応した２つのバランス型の受信端５ｂ１，５ｂ２と、Ｂａｎｄ５に対応した２つのバランス型の受信端６ｂ１，６ｂ２とが設けられている。本実施形態によれば、第１，第２の受信フィルタ回路５，６がバランス型であっても、基板２の上面で接続配線同士の交差部分が生じることがない。また第１、第２の受信フィルタ回路５，６のいずれか一方のみがバランス型であってもよく、この場合も基板２の上面で接続配線同士の交差部分が生じることがない。

　また、図３に示すように、基板２上には、前述の整合回路１５を構成するインダクタ素子３１，３２及びコンデンサ素子３３が実装されている。本実施形態では、第１のインダクタ素子３１の一端がアンテナ端子に接続されており、他端がコンデンサ素子３３及び第２のインダクタ素子３２の一端に接続されている。第２のインダクタ素子３２の他端が第２の送受信回路１０のアンテナ端６ａ，８ａに接続されている。すなわち、第２のインダクタ素子３２の他端は、アンテナ端６ａ，８ａに接続されている。コンデンサ素子３３の他端はグラウンド電位に接続されている。

　上記第１，第２のインダクタ素子３１，３２及びコンデンサ素子３３は、チップ部品からなり、基板２上に表面実装されている。

　上記整合回路１５は、第１の送受信回路９と第２の送受信回路１０とのインピーダンス整合を図るために設けられている。

　図４に示すように、基板２の上面には、第１，第２の送信端子１６，１７、第１の受信端子１８ａ，１８ｂ、第２の受信端子１９ａ，１９ｂ及びアンテナ端子１２を構成する配線パターンが形成されている。また、第１のインダクタ素子３１、コンデンサ素子３３及び第２のインダクタ素子３２を接続する配線電極３４と、コンデンサ素子３３をグラウンド電位に接続するための配線電極３５が形成されている。受信フィルタ部品３と送信フィルタ部品４とが対向する方向において、基板２上の受信フィルタ部品３と送信フィルタ部品４との間にある中間の領域にアンテナ端子１２が配置されている。アンテナ端子１２は、第１の接続配線１３を構成する配線パターンに連ねられている。また、アンテナ端６ａ，８ａは、配線電極３６により電気的に接続されている。上記第２の接続配線１４とは、配線電極３４，３５，３６を含む接続配線である。

　また、図４に示すように、第２の接続配線１４は、受信フィルタ部品３と送信フィルタ部品４とが対向する方向において基板２上の受信フィルタ部品３と送信フィルタ部品４との間にある中間の領域に配置されている。さらに、第１，第２の送信端子が沿うように配置される辺と、第１，第２の受信端子が沿うように配置される辺とが互いに対向している。上記構成によって、第１の接続配線１３と第２の接続配線１４とは、互いに交差しないように基板２上に容易に設けることができる。

　さらに、第１，第２の送信端子と、第１，第２の受信端子とを、互いに対応する２つの辺に分けて配置でき、かつ辺の端部に近接して配置できる。従って、受信信号に比べ信号強度が強い送信信号を伝達する送信端子と、受信端子とを交差することなく離して配置することが容易である。そのため、送信端子に伝達される送信信号が受信端子を経由して受信信号と干渉して発生する信号の劣化を抑制できる。

　図４に示すように、受信フィルタ部品３が搭載される部分においては、上記受信端５ｂ１，５ｂ２，６ｂ１，６ｂ２が重なり合う位置に、受信端子１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが設けられている。

　なお、図４の大面積の電極３７，３８はグラウンド電位に接続される電極である。

　前述した受信フィルタ部品３の下面の受信端５ｂ１，５ｂ２，６ｂ１，６ｂ２が受信端子１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂに半田などの導電性接合材により電気的に接続されている。同様に、送信端７ｂ，８ｂが基板２の上面の送信端子１６，１７に導電性接合材を用いて接合され、かつ電気的に接続されている。また、受信フィルタ部品３及び送信フィルタ部品４の下面のグラウンド電極６ｃ，５ｃ，７ｃ，８ｃが、導電性接合材により、電極３７または３８に電気的に接続されている。

　図４に示す破線の円で示す各部分にビアホール電極４１が設けられている。このビアホール電極４１は、基板２を貫通しており、上面である第１の主面から、下面である第２の主面に至っている。

　図５は、基板２の下面に形成されている電極構造を示す模式的平面図である。なお、ビアホール電極４１の下端を図５では実線ラインで示す。

　図５に示すように、受信端子１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂと基板２を介して対向するように、基板２の下面には、送信外部端子５１，５２及び受信外部端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂが形成されている。基板２の下面中央には、グラウンド電極５６が形成されている。

　送信外部端子５１，５２が、ビアホール電極４１を介して、基板２の上面の送信端子１６，１７に電気的に接続されている。同様に、ビアホール電極４１を介して、受信外部端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂが受信端子１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂと電気的に接続されている。

　図３～図５に示した分波装置１では、前述したように、基板２の上面において、第１，第２の接続配線１３，１４が形成されているため、接続配線同士の交差部分が生じない。加えて、第１，第２の接続配線１３，１４を含む配線パターンの長さを短くすることが可能とされている。よって、容量結合や誘導結合による減衰特性の劣化等が生じ難い。これを、図６～図１０に示す比較例の分波装置と対比して明らかにする。

　図６に示す比較例の分波装置１１０１は、上記実施形態と同様にＢａｎｄ２及びＢａｎｄ５の通信規格に対応したデュプレクサである。多層基板１１０２上に、Ｂａｎｄ２に対応した送受信用弾性表面波フィルタ部品１１０３及びＢａｎｄ５に対応した送受信用弾性表面波フィルタ部品１１０４が実装されている。すなわち、送受信用弾性表面波フィルタ部品１１０３は、Ｂａｎｄ２の通信規格に対応した送信回路と受信回路とを有するチップ部品である。また、送受信用弾性表面波フィルタ部品１１０４は、Ｂａｎｄ５の通信規格に対応した送信回路及び受信回路を有するチップ部品である。

　また、多層基板１１０２の上面には、上記実施形態と同様に、第１，第２のインダクタ素子１１０５，１１０６及びコンデンサ素子１１０７が実装されている。それによって、整合回路が構成されている。なお、整合回路の接続箇所及び回路構成は上記実施形態に限定されず、例えばＢａｎｄ２とＢａｎｄ５とは別の組み合せの場合、送信回路及び受信回路を有するチップ部品のインピーダンス値に応じて、整合回路を構成するインダクタ素子、コンデンサ素子などの特性または整合回路の接続位置を設定することが好ましい。

　図７は、上記分波装置１１０１の多層基板１１０２の上面の電極構造を示す模式的平面図である。図８は、該多層基板１１０２の中間高さ位置の電極構造を示す模式的平面図である。図９は、図８に示した高さ位置の平面よりも下方の中間高さ位置にある平面の電極構造を示す模式的平面図であり、図１０は多層基板１１０２の下面の電極構造を模式的に示す模式的平面図である。

　図６において、送受信用弾性表面波フィルタ部品１１０３及び１１０４の下面の電極のうち、アンテナ端、送信端及び受信端を構成している電極について、Ｂａｎｄ２及びＢａｎｄ５についてＢ２及びＢ５と略すとともに、Ａｎｔ、Ｔｘ及びＲｘをそれぞれ付することとする。また、図１０においても、同様にして各外部端子電極を表わすこととする。また、図１０のＡｎｔはアンテナ外部端子を示す。

　図６～図１０から明らかなように、特に図７の矢印Ａ１，Ａ２で示す部分及び図９の矢印Ｂ１，Ｂ２で示す部分から明らかなように、比較例の構造では、多層基板１１０２内において、長い引き回し長の配線パターンを設けねばならない。加えて、複数の配線パターン同士が絶縁層を介して重なり合う部分が存在する。加えて、高価な多層基板を用いなければならない。

　上記実施形態の分波装置１及び比較例として用意した分波装置１１０１のＢａｎｄ２の通信特性を図１１～図１４に示す。図１１～図１４において、実線は実施形態の結果を、破線は比較例の結果を示す。図１１は送信特性を、図１２は受信特性を、図１３は送信側から受信側へのディファレンシャルモードにおけるアイソレーション特性を、図１４は送信側から受信側へのコモンモードにおけるアイソレーション特性を示す。

　図１１～図１４から明らかなように、比較例では、通過帯域内における挿入損失が全般的に悪化していることがわかる。送信端子とアンテナ端子間で、上記実施形態によれば、比較例に比べ、０．７ｄＢ程度減衰量を小さくすることができ、アンテナ端子と受信端子との間では０．２ｄＢ程度小さくし得ることがわかる。特に、図１１の送信特性において通過帯域内の減衰量が大きくなっており、図１２に示す受信特性においても通過帯域内における挿入損失が大きくなっていることがわかる。

　また、アイソレーション特性も図１３及び図１４により悪化していることがわかる。

　図１５～図１８はＢａｎｄ５における送信特性、受信特性、ディファレンシャルモードにおけるアイソレーション特性及びコモンモードにおけるアイソレーション特性を示す各図である。図１５～図１８においても、実線で実施形態の結果を、破線で比較例の結果を示す。

　図１５及び図１６に示すように、Ｂａｎｄ５においても、送信フィルタ及び受信フィルタの通過帯域内における挿入損失が比較例では、上記実施形態に比べて大きくなっていることがわかる。すなわち、Ｂａｎｄ５では、送信フィルタの通過帯域中央において、減衰量を０．５ｄＢ小さくすることができ、受信フィルタの通過帯域中央部では、０．３ｄＢ程度減衰量を小さくし得ることがわかる。また、アイソレーション特性も比較例では実施形態に比べて劣化していることがわかる。

　上記のように、Ｂａｎｄ２及びＢａｎｄ５のいずれにおいても、比較例に比べ、上記実施形態によれば、通信品質を効果的に高め得ることがわかる。比較例において、通過帯域内における挿入損失が大きくなっているのは、接続配線の引き回し長が長くなっていることにより、損失が増大していることによると考えられる。加えて、接続配線同士の容量結合や誘導結合によりＢａｎｄ２側とＢａｎｄ５側とのインピーダンスマッチングが低下したことによると考えられる。

　また、上記容量結合や誘導結合によりアイソレーション特性も悪化したものと考えられる。

　上記のように、第１，第２の送信外部端子５１，５２が矩形の第２の辺２ｂに沿って、受信外部端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂが第３の辺２ｃに沿って配置されているため、ＩＣ等との電気的接続を容易に行うことができる。すなわち、単一の基板２を用いて、外部との接続が容易な分波装置１を構成することができる。

　なお、上記実施形態では、基板２の第２の主面すなわち下面に上記アンテナ外部端子５５、送信外部端子５１，５２並びに受信外部端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂを設けたが、本発明においては、第２の主面にこれらの外部端子が設けられずともよい。すなわち、基板２の上面に設けられたアンテナ端子、送信端子及び受信端子を用いて外部と接続を行ってもよい。例えば基板２の一方の主面のみに配線パターン及び端子を形成した片面基板を用いることができる。もっとも、下面側に上記アンテナ外部端子５５、送信外部端子５１，５２及び受信外部端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂを設けることが望ましく、それによって外部との接続をより一層容易に行うことができる。

　なお、上記実施形態では、受信フィルタ部品３及び送信フィルタ部品４には、それぞれ、弾性表面波フィルタにより第１，第２の送信フィルタ回路及び第１，第２の受信フィルタ回路が構成されていたが、弾性境界波やバルク弾性波を用いた弾性波フィルタを用いてもよい。

　また、上記実施形態では、第１の通過規格としてＢａｎｄ２、第２の通過規格としてＢａｎｄ５とした場合につき説明したが、本発明は、様々なデュアルバンドの分波装置に用いることができる。

１…分波装置
２…基板
２ａ…第１の辺
２ｂ…第２の辺
２ｃ…第３の辺
２ｄ…第４の辺
３…受信フィルタ部品
４…送信フィルタ部品
５…第１の受信フィルタ回路
５ａ…アンテナ端
５ｂ…受信端
５ｂ１，５ｂ２…受信端
５ｃ…グラウンド電極
６…第２の受信フィルタ回路
６ａ…アンテナ端
６ｂ…受信端
６ｂ１，６ｂ２…受信端
６ｃ…グラウンド電極
７…第１の送信フィルタ回路
７ａ…アンテナ端
７ｂ…送信端
７ｃ…グラウンド電極
８…第２の送信フィルタ回路
８ａ…アンテナ端
８ｂ…送信端
８ｃ…グラウンド電極
９…第１の送受信回路
１０…第２の送受信回路
１１…アンテナ
１２…アンテナ端子
１３…第１の接続配線
１３ａ…接続点
１４…第２の接続配線
１４ａ…接続点
１５…整合回路
１６…第１の送信端子
１７…第２の送信端子
１８…第１の受信端子
１８ａ，１８ｂ…受信端子
１９…第２の受信端子
１９ａ，１９ｂ…受信端子
２１，２２，２３，２４…接続配線
３１…第１のインダクタ素子
３２…第２のインダクタ素子
３３…コンデンサ素子
３４，３５，３６…配線電極
３７，３８…電極
４１…ビアホール電極
５１，５２…送信外部端子
５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ…受信外部端子
５５…アンテナ外部端子
５６…グラウンド電極

Claims

　第１の通信規格に対応した第１の送受信回路と、第２の通信規格に対応した第２の送受信回路とが構成されている分波装置であって、
　アンテナ端子、第１，第２の送信端子及び第１，第２の受信端子が設けられている第１の主面を有する基板と、
　前記基板の前記第１の主面に実装されている受信フィルタ部品と、
　前記基板の前記第１の主面に実装されている送信フィルタ部品とを備え、
　前記受信フィルタ部品が、前記第１の通信規格に対応した第１の受信フィルタ回路と、前記第２の通信規格に対応した第２の受信フィルタ回路とを有し、
　前記送信フィルタ部品が、前記第１の通信規格に対応した第１の送信フィルタ回路と、前記第２の通信規格に対応した第２の送信フィルタ回路とを有し、
　前記第１の送信フィルタ回路及び前記第１の受信フィルタ回路により前記第１の通信規格に対応した第１の送受信回路が構成されており、前記第２の送信フィルタ回路及び前記第２の受信フィルタ回路により、前記第２の通信規格に対応した第２の送受信回路が構成されており、
　前記送信フィルタ部品が前記第１及び第２の送信フィルタ回路の一端をそれぞれ構成している第１及び第２の送信端を有し、
　前記受信フィルタ部品が前記第１及び第２の受信フィルタ回路の一端をそれぞれ構成している第１及び第２の受信端を有し、
　前記基板の前記第１の主面上において、前記アンテナ端子が設けられている領域を挟んで一方側に前記受信フィルタ部品が実装されており、他方側に前記送信フィルタ部品が実装されており、
　前記基板の第１の主面上に設けられており、前記第１の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部と前記アンテナ端子とを接続している第１の接続配線と前記第１の接続配線と前記第２の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部とを接続している第２の接続配線とをさらに備え、
　前記基板において、前記アンテナ端子が設けられている領域を挟んで前記一方側に前記第１，第２の送信端子が、前記他方側に前記第１，第２の受信端子が配置されている、分波装置。
　前記基板の第１の主面が第１～第４の辺を有する矩形板状の形状を有し、前記第１の辺側に前記アンテナ端子が配置されており、前記第１の辺と隣り合う前記第２の辺側に前記第１，第２の受信端子が配置されており、前記第１の辺に隣り合っておりかつ前記第２の辺と対向している前記第３の辺側に前記第１，第２の送信端子が配置されている、請求項１に記載の分波装置。
　前記基板が、前記第１の主面と対向する第２の主面を有し、
　前記第２の主面に第１，第２の送信外部端子、前記第１，第２の受信外部端子及び前記アンテナ外部端子が設けられており、第１，第２の送信外部端子、前記第１，第２の受信外部端子及び前記アンテナ外部端子が、それぞれ、前記基板内に設けられたビアホール電極により、前記第１，第２の送信端子、前記第１，第２の受信端子及び前記アンテナ端子に電気的に接続されている、請求項１または２に記載の分波装置。
　前記基板の第２の主面側において、前記受信フィルタ部品と前記送信フィルタ部品との間の領域に設けられており、かつ前記第１の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部と、前記第２の送受信回路の前記アンテナ端子に接続される端部との間に接続されている整合回路をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の分波装置。
　前記アンテナ端子と、前記第１または第２の送受信回路のアンテナ端子に接続される端部との間に電気的に接続されている第２の整合回路をさらに備える、請求項４に記載の分波装置。
　前記整合回路が、前記基板上に実装されたインダクタ素子及びコンデンサ素子を有する、請求項４または５に記載の分波装置。
　前記基板の前記第１の主面上の前記送信フィルタ部品が設けられている領域と前記受信フィルタ部品が実装されている領域との間の領域にグラウンド電極が形成されており、
　前記整合回路が、互いに直列に接続された第１，第２のインダクタ素子と、前記第１，第２のインダクタ素子との間の接続点と、前記グラウンド電極との間に接続されたコンデンサ素子とを有し、
　前記第１のインダクタ素子の一端が前記アンテナ端子及び前記第１の送受信回路に接続されており、前記第２のインダクタ素子の前記第１のインダクタ素子と接続されている側とは反対側の端部が前記第２の送受信回路のアンテナ端子に接続される端部とに接続されている、請求項４に記載の分波装置。