DE69734846T2

DE69734846T2 - Frequenzweiche für Zweiband-Mobilfunkendgeräte

Info

Publication number: DE69734846T2
Application number: DE69734846T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Iwami-gun Tai; Tsuyoshi Iwami-gun Taketa; Toshihiko Tottori-shi Tanaka
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: DE69734846D1; EP0793289A1; US5880649A; EP1291956A1; EP1291956B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefonendgerät und insbesondere auf eine Frequenzweiche zum Verzweigen der Bänder für ein Dualband-Mobiltelefon.
10 zeigt ein Schaltbild für die Schaltung einer herkömmlichen Frequenzweiche mit einem Tiefpassfilter und einem Hochpassfilter. 11 und 12 zeigen Blockdiagramme anderer herkömmlicher Frequenzweichen, wie sie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 3-216002 beschrieben sind. Die Frequenzweiche in 11 entspricht derjenigen in 10, weist jedoch ein mit dem Hochpassfilter verbundenes zusätzliches Tiefpassfilter auf. Die Frequenzweiche in 12 entspricht derjenigen in 11, wobei das Tiefpassfilter und das Hochpassfilter jeweils mit einem zusätzlichen Selektionsfilter versehen sind.
Im Allgemeinen weisen diese Frequenzweichen einen dielektrischen Koaxialresonator auf, der aus einem dielektrischen Keramikzylinder mit Elektroden auf der Innen- und Außenfläche des Zylinders besteht. Aufgrund dieses Aufbaus ist es schwierig, die Größe der Frequenzweiche zu verringern.
Die Verbreitung von Mobiltelefonen entwickelt sich rasant, und viele Bemühungen sind darauf gerichtet, die Leistung der tragbaren Endgeräte zu verbessern. So ist zum Beispiel ein Dualband-Mobiltelefon vorgeschlagen worden, das ein Sprechen in zwei verschiedenen Frequenzbändern ermöglicht. Das Dualband-Mobiltelefon muss über eine Vorrichtung zum Auswählen eines der beiden Frequenzbänder verfügen, das heißt eine Frequenzweiche. Außerdem muss eine solche Frequenzweiche eine geringe Größe aufweisen, um sie in ein tragbares Endgerät einbauen zu können.
13 zeigt ein Diagramm für die Einfügungsdämpfung einer Frequenzweiche mit einem in 10 gezeigten herkömmlichen Verzweigungskreis zur Verwyl in einem Dualband-Telefon mit den beiden Bändern f1 = 824 bis 894 MHz und f2 = 1.850 bis 1.990 MHz. Wie aus 13 ersichtlich, beträgt die Dämpfung in beiden Bändern nur 5 bis 10 dB. Daher ist die herkömmliche Frequenzweiche nicht ausreichend, um ein Signal des f1-Bandes und das andere Signal des f2-Bandes zu verzweigen.
Mit den in 11 und 12 gezeigten Aufbauten kann die Einfügungsdämpfung für jedes der beiden Bänder f1 und f2 verringert werden. Diese Schaltungsausbauten sind jedoch relativ kompliziert, weshalb Frequenzweichen mit einem solchen Aufbau unvermeidlich groß sind. Weil die Frequenzweiche für den Einbau in einem Mobiltelefon möglichst klein sein muss und eine hohe Leistung aufweisen soll, ist die herkömmliche große Frequenzweiche offensichtlich nicht für ein Mobiltelefon geeignet.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 6-88506 beschreibt eine Antennenweiche mit sowohl dielektrischen Schichten, die Kondensatorelektroden und Spulenelektroden bilden, und einem Tiefpassfilterteil auf ihren Oberflächen als auch dielektrischen Schichten, die Spulenelektroden und Kondensatorelektroden bilden, und einem Hochpassfilterteil auf ihren Oberflächen. Weil in ihrem Hochpassfilterteil jedoch eine Spule in Reihe zwischen einem aus einem Kondensator und einer Spule bestehenden Notch- oder Sperrkreis und einem gemeinsamen Ausgangsanschluss angeordnet ist, ist die Dämpfungskurve so steil, dass es unmöglich ist, einen ausreichenden Dämpfungsgrad über ein breites Band von 70 MHz in einem Signalband (f1) von 824 bis 894 MHz für das GSM-System (Global System for Mobile Communications) zu erhalten.
EP 0 641 035 A2 beschreibt ein gemeinsames Bauteil für eine Sendeantennenweiche und ein dielektrisches Filter zum Bilden der Antennenweiche für den SIR (Stepped Impedance Resonator), beschreibt aber nicht die Trennung der Sende- und Empfangssignale in verschiedenen für Dualband-Mobiltelefone verwendeten Systemen (GSM und DCS).
ZWECK UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Hochleistungs-Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit einem neuartigen Aufbau und geringer Größe.
Als ein Ergebnis der intensiven Forschungen im Hinblick auf die vorstehend genannten Ziele haben die Erfinder festgestellt, dass gute Verzweigungseigenschaften erzielt werden können, indem die Frequenzweiche mit einfachen Schaltungen in einem mehrschichtigen Ausbau hergestellt wird; weiter haben sie herausgefunden, dass sich die Größe der Frequenzweiche durch den mehrschichtigen Aufbau verringern lässt.
Daher wird in einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Frequenzweiche nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bei der vorliegenden Erfindung können der erste und der zweite Notch-Kreis, die jeweils eine kapazitive Komponente und eine induktive Komponente aufweisen, durch Musterelektroden gebildet werden, die jeweils an den Grenzflächen mehrerer Isolierschichten vorliegen, die durch integrales Laminieren von dielektrischem Keramikmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 5 bis 15 gebildet werden, das bei einer Temperatur von 950°C oder weniger gesintert werden kann.
Die die kapazitive und die induktive Komponente bildenden Musterelektroden nach der vorliegenden Erfindung sind jeweils an einer Grenzfläche jeder einzelnen der mehreren Isolierschichten ausgebildet.
Bei der vorliegenden Erfindung können die die induktive Komponente bildenden Musterelektroden durch eine in zwei Richtungen auf der Fläche jeder Isolierschicht verzweigte Leitungselektrode gebildet werden.
Insbesondere beträgt bei der vorliegenden Erfindung die Dämpfung eines Signals des f1-Bandes in dem ersten Notch-Kreis 15 dB oder mehr und die Dämpfung eines Signals des f2-Bandes in dem zweiten Notch-Kreis ebenfalls 15 dB oder mehr, und eine praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Dualband-Mobiltelefonendgerät, in dem die vorstehend beschriebene Frequenzweiche nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Schaltbild einer Ersatzschaltung A einer Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Schaltbild einer Ersatzschaltung B einer weiteren Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Schaltbild einer Ersatzschaltung C noch einer weiteren Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Isolierschichten, die eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit der Schaltung in 1 bilden.
5 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon in 4.
6 zeigt ein Diagramm mit der Kurve für die Einfügungsdämpfung einer Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit der Schaltung in 1.
7 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Isolierschichten, die eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit der Schaltung in 3 bilden.
8 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon in 7.
9 zeigt ein Diagramm mit der Kurve für die Einfügungsdämpfung einer Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit der Schaltung in 3.
10 zeigt ein Schaltbild einer Ersatzschaltung einer herkömmlichen Frequenzweiche.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms einer anderen herkömmlichen Frequenzweiche.
12 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms noch einer anderen herkömmlichen Frequenzweiche.
13 zeigt ein Diagramm mit der Kurve für die Einfügungsdämpfung einer herkömmlichen Frequenzweiche mit der Schaltung in 10.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung nachstehend ausführlich beschrieben.
Die Ersatzschaltung A in einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Die erste Ausführungsform der Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon weist einen ersten Notch-Kreis 1 mit einer induktiven Komponente L1 und einer parallel geschalteten kapazitiven Komponente C1 und einen zweiten Notch-Kreis 2 mit einer induktiven Komponente L2 und einer parallel geschalteten kapazitiven Komponente C2 auf. Ein Anschluss des ersten Notch-Kreises 1 ist mit einem Anschluss des zweiten Notch-Kreises 2 in Bezug auf einen Anschluss (T1) parallel geschaltet, um eine Frequenzweichenschaltung zu bilden. Wenn ein Signal des Bandes (f1) von dem Anschluss (T1) an den Anschluss (T2) gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem Notch-Kreis 2 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f1) am größten ist, um kein Ausgangssignal von dem Anschluss (T3) zu erhalten. Wenn andererseits ein Signal des Bandes (f2) von dem Anschluss (T1) an den Anschluss (T3) gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem Notch-Kreis 1 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f2) am größten ist, um kein Aus gangssignal von dem Anschluss (T2) zu erhalten. Auf diese Weise wird der Signaleingang zu dem Anschluss (T1) verzweigt.
Die Ersatzschaltung B in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt. Die zweite Ausführungsform der Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon weist einen ersten Notch-Kreis 1 mit einer induktiven Komponente L1 und einer in Reihe geschalteten kapazitiven Komponente C1 und einen zweiten Notch-Kreis 2 mit einer induktiven Komponente L2 und einer in Reihe geschalteten kapazitiven Komponente C2 auf. Ein Anschluss des ersten Notch-Kreises 1 ist mit einem Anschluss des zweiten Notch-Kreises 2 in Bezug auf einen Anschluss (T1) parallel geschaltet, um eine Frequenzweichenschaltung zu bilden. Wenn ein Signal des Bandes (f1) von dem Anschluss (T1) an den Anschluss (T2) gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem Notch-Kreis 2 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f1) am größten ist, um kein Ausgangssignal von dem Anschluss (T3) zu erhalten. Wenn andererseits ein Signal des Bandes (f2) von dem Anschluss (T1) an den Anschluss (T3) gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem Notch-Kreis 1 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f1,) am größten ist, um kein Ausgangssignal von dem Anschluss (T2) zu erhalten. Auf diese Weise wird der Signaleingang zu dem Anschluss (T1) verzweigt.
Die Ersatzschaltung C in einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Die dritte Ausführungsform der Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon (im Folgenden „die Frequenzweiche" genannt) weist als eine Hauptschaltung einen ersten Notch-Kreis 1 mit einer induktiven Komponente L1 und einer parallel geschalteten kapazitiven Komponente C1 und einen zweiten Notch-Kreis 2 mit einer induktiven Komponente L2 und einer ebenfalls parallel geschalteten kapazitiven Komponente C2 auf. Die Hauptschaltung in 3 ist identisch mit der Ersatzschaltung in 1. Ein Anschluss des ersten Notch-Kreises 1 ist mit einem Anschluss des zweiten Notch-Kreises 2 in Bezug auf den ersten externen Anschluss ➆ parallel geschaltet. Der jeweils andere Anschluss des ersten Notch-Kreises 1 und des zweiten Notch-Kreises 2 wird als zweiter Anschluss ➃ bzw. dritter Anschluss ➄ bezeichnet. Eine kapazitive Komponente C3 ist zwischen den zweiten Anschluss ➃ und Erde geschaltet, um eine Tiefpassfilterschaltung zu bilden. Eine kapazitive Komponente C4 ist mit dem dritten Anschluss ➄ in Reihe geschaltet, und eine induktive Komponente L3 ist zwischen den dritten Anschluss ➄ und Erde geschaltet, um eine Hochpassfil terschaltung zu bilden. Bei dieser Frequenzweichenschaltung dienen der erste Anschluss ➆, der andere Anschluss ➃ des Tiefpassfilters und der Anschluss ➀ des Hochpassfilters als Ein-/Ausgangsanschlüsse.
Wenn ein Signal des Bandes (f1) von dem Anschluss ➆ an den Anschluss ➃ gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem zweiten Notch-Kreis 2 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f1) am größten ist, um kein Ausgangssignal von dem Anschluss ➀ zu erhalten. Wenn andererseits ein Signal des Bandes (f2) von dem Anschluss ➆ an den Anschluss ➀ gegeben werden soll, wird die Einfügungsdämpfung in dem ersten Notch-Kreis 1 so geregelt, dass sie gegen die Frequenz des Bandes (f2) am größten ist, um kein Ausgangssignal von dem Anschluss ➃ zu erhalten.
Im Wesentlichen weist die Frequenzweiche nach der vorliegenden Erfindung 4 bis 13 Isolierschichten auf. Als das Material für jede Isolierschicht wird vorzugsweise ein dielektrisches Keramikmaterial verwendet, das bei ca. 950°C oder weniger gesintert werden kann. Die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials beträgt vorzugsweise 5 bis 15. Die Abmessung und die geometrische Form der einzelnen Isolierschichten und der Frequenzweiche unterliegen keinen besonderen Einschränkungen, solange der Zweck der vorliegenden Erfindung erreicht wird. Im Allgemeinen ist die Isolierschicht ein rechteckiges Plättchen mit einer Dicke von 0,05 bis 0,70 mm, einer Länge von 2,0 bis 4,5 mm und einer Breite von 1,2 bis 3,2 mm. Die Höhe der Frequenzweiche beträgt vorzugsweise 1,0 bis 1,7 mm. Auf der Fläche der Isolierschicht sind jeweils Musterelektroden für die kapazitive Komponente oder die induktive Komponente ausgebildet, zum Beispiel durch Aufbringen einer Silberpaste im Siebdruck.
Die einzelnen Isolierschichten (ungebrannte Keramikplättchen) werden mit einem bekannten Verfahren laminiert, um einen mehrschichtigen Aufbau mit mehreren Isolierschichten zu erhalten. Der mehrschichtige Aufbau wird sodann bei 950°C oder weniger, vorzugsweise bei 850 bis 950°C, für 1 bis 5 Stunden in einer Atmosphäre wie zum Beispiel Luft, N₂, N₂ + H₂ usw. gesintert, um ein integrales bzw. einstückiges Laminat zu erhalten. Danach werden die Anschlusselektroden an der Seitenfläche des integralen Laminats ausgebildet, um die Frequenzweiche nach der vorliegenden Erfindung herzustellen.
4 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Isolierschichten einer Chip-Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der ersten bevorzugten Ausführungsform, und eine dreidimensionale Ansicht derselben ist in 5 gezeigt. Die in
4 und 5 gezeigte Frequenzweiche weist die Ersatzschaltung A aus 1 und Abmessungen von 4,5 mm × 3,2 mm × 1,7 mm (Höhe) auf.
Bezug nehmend auf 4 bildet eine Isolierschicht 11 (ungebrannte Keramikplättchen mit einer Dielektrizitätskonstante von 8) ohne Musterelektrode auf ihrer Fläche die unterste Schicht der Frequenzweiche. Auf der Isolierschicht 11 ist eine Isolierschicht 12 mit den Musterelektroden 21 und 22 für die kapazitive Komponente ausgebildet. Die von den Musterelektroden 21 und 22 ausgehenden Anschlusselektroden 21a und 22a liegen jeweils an einer Kantenfläche der Isolierschicht 12 frei. Auf einer Isolierschicht 13, die auf die Isolierschicht 12 laminiert wird, ist eine Musterelektrode 23 für die kapazitive Komponente ausgebildet. Eine von der Musterelektrode 23 ausgehende Anschlusselektrode 23a liegt an einer Kantenfläche der Isolierschicht 13 frei. Auf einer Isolierschicht 14, die auf die Isolierschicht 13 laminiert wird, sind Musterelektroden für die induktive Komponente ausgebildet. Eine von der Anschlusselektrode 31a an einer Kantenfläche ausgehende Leitungselektrode verzweigt zu den Leitungselektroden 31b und 31c für die induktive Komponente. Das Ende der Leitungselektrode 31b ist zu einer runden Durchkontaktelektrode 42 ausgebildet, und die Leitungselektrode 31c verläuft zu der gegenüberliegenden Kantenfläche, um darauf eine Anschlusselektrode 31d zu bilden. Auf einer Isolierschicht 15, die auf die Isolierschicht 14 laminiert wird, ist eine Leitungselektrode 31e ausgebildet. Ein Ende der Leitungselektrode 31e verläuft zu einer Kantenfläche der Isolierschicht 15 und bildet eine Anschlusselektrode 31f. Das andere Ende der Leitungselektrode 31e ist zu einer Durchkontaktelektrode 41 ausgebildet. Die oberste Isolierschicht 16 ohne Musterelektrode wird auf die Isolierschicht 15 laminiert. Der so erhaltene mehrschichtige Aufbau wird zum Beispiel bei 900°C gesintert, um ein integrales Laminat zu erhalten.
Wie in 5 gezeigt, sind die Anschlusselektroden 51, 61 und 62 an den Seitenflächen des Laminats ausgebildet. Die Leitungselektroden 31e und 31b sind über die Durchkontaktelektrode 41 und die runde Durchkontaktelektrode 42 miteinander verbunden und bilden eine induktive Komponente. Die Leitungselektroden 31a und 23a liegen auf derselben Seitenfläche des mehrschichtigen Aufbaus und sind durch die Anschlusselektrode 51 miteinander verbunden. Die Anschlusselektroden 31f und 21a, die auf derselben Seitenfläche des mehrschichtigen Aufbaus liegen, sind durch die Anschlusselektrode 62 miteinander verbunden. Außerdem sind die Anschlusselektroden 31d und 22a auf derselben Seitenfläche des mehrschichtigen Aufbaus durch die Anschlusselektrode 61 miteinander verbunden.
Ein Vergleich von 1 und 4 zeigt, dass C1 durch die Musterelektroden 22 und 23, L1 durch die Leitungselektrode 31e, C2 durch die Musterelektroden 21 und 23 und L2 durch die Leitungselektroden 31b und 31e gebildet sind.
Die erste Ausführungsform wies kapazitive und induktive Komponenten von C1 = 1,6 pF, L1 = 4 nH, C2 = 3,2 pF und L2 = 10 nH auf, und es hat sich gezeigt, dass sie für eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit einem Frequenzband (f1) von 824 bis 894 MHz und einem Frequenzband (f2) von 1.850 bis 1.990 MHz geeignet war.
6 zeigt ein Diagramm mit der Kurve für die Einfügungsdämpfung der ersten Ausführungsform einer Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon, bei der f1 und f2 auf 860 MHz bzw. 1.920 MHz eingestellt waren. Wie aus 6 ersichtlich, ist die Dämpfung deutlich höher als 15 dB, und nur ein kleiner Teil des einen Bandsignals läuft über auf das andere Band; daher weist die Frequenzweiche nach der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Leistung hinsichtlich des Verzweigens der Frequenzbänder auf.
7 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Isolierschichten einer Chip-Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform, und eine dreidimensionale Ansicht derselben ist in 8 gezeigt. Die in 7 und 8 gezeigte Frequenzweiche weist die Ersatzschaltung C aus 3 und Abmessungen von 4,5 mm × 3,2 mm × 1,7 mm (Höhe) auf.
Auf einer Isolierschicht 111, die die unterste Schicht bildet, ist eine Musterelektrode 121 für die kapazitive Komponente ausgebildet. Ein Teil der Musterelektrode 121 verläuft so, dass sie jeweils mit den externen Anschlüssen ➁, ➂ und ➇ verbunden werden kann. Auf die Isolierschicht 111 ist eine Isolierschicht 112 mit einer Musterelektrode 122 für die kapazitive Komponente laminiert. Ein Teil der Musterelektrode 122 verläuft so, dass er mit einem externen Anschluss ➃ verbunden werden kann. Eine Isolierschicht 113 mit einer darauf befindlichen Musterelektrode 123 für die kapazitive Komponente wird auf die Isolierschicht 112 laminiert. Ein Teil der Elektrode 123 verläuft so, dass er jeweils mit den externen Anschlüssen ➀ und ➅ verbunden werden kann. Auf die Isolierschicht 113 ist eine Isolierschicht 114 mit den Musterelektroden 124 und 125 für die kapazitive Komponente laminiert, wobei jede Musterelektrode so verläuft, dass sie mit den externen Anschlüssen ➃ bzw. ➄ verbunden werden kann. Eine Isolier schicht 115 mit einer darauf befindlichen Musterelektrode 126 für die kapazitive Komponente ist auf die Isolierschicht 114 laminiert. Die Musterelektrode verläuft teilweise so, dass sie mit einem externen Anschluss ➆ verbunden werden kann. Auf einer Isolierschicht 116, die auf die Isolierschicht 115 laminiert wird, ist eine Musterelektrode 131 für die induktive Komponente in Form einer mäanderförmigen Linie ausgebildet. Die Musterelektrode 131 ist mit den externen Anschlüssen ➃ und ➄ an deren beiden Enden verbunden sowie mit einem externen Anschluss ➆ in einem Zwischenabschnitt. Auf die Isolierschicht 116 ist eine Isolierschicht 117 mit einer Musterelektrode 132 für die induktive Komponente laminiert. Die Musterelektrode 132 hat die Form einer mäanderförmigen Linie und ist mit den externen Anschlüssen ➁ und ➄ an deren beiden Enden verbunden. Eine Isolierschicht 118 ohne Musterelektrode ist auf die Isolierschicht 117 laminiert, um die oberste Schicht zu bilden. Der so erhaltene mehrschichtige Aufbau wird zum Beispiel bei 900°C gesintert, um ein integrales Laminat zu erhalten.
Wie in 8 gezeigt, sind die Anschlusselektroden für die externen Anschlüsse ➀ bis ➇ an den Seitenflächen des Laminats ausgebildet.
Ein Vergleich von 3 und 7 zeigt, dass L1 und L2 durch die Musterelektrode 131, C1 durch die Musterelektroden 124 und 126 und C2 durch die Musterelektroden 125 und 126 gebildet sind, wodurch zwei Notch-Kreise gebildet werden. Außerdem bilden die Musterelektroden 122 und 121 die kapazitive Komponente C3 des Tiefpassfilters. Die Musterelektroden 123 und 125 bilden die kapazitive Komponente C4, und die Musterelektrode 132 bildet die induktive Komponente L3 des Hochpassfilters.
Bei dieser zweiten Ausführungsform wurden die kapazitiven und induktiven Komponenten wie folgt gewählt: C1 = 1,6 pF, L1 = 4 nH, C2 = 3,2 pF, L2 = 10 nH, C3 = 1,3 pF, C4 = 2,8 pF und L3 = 4 nH. Es wurde bestätigt, dass die Frequenzweiche nach der zweiten Ausführungsform für eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon mit einem Frequenzband (f1) von 824 bis 894 MHz und einem Frequenzband (f2) von 1.850 bis 1.990 MHz geeignet war.
9 zeigt ein Diagramm mit der Kurve für die Einfügungsdämpfung der zweiten Ausführungsform einer Frequenzweiche, bei der f1 und f2 auf 860 MHz bzw. 1.920 MHz eingestellt waren. Wie aus 9 ersichtlich, ist die Dämpfung deutlich höher als 20 dB, und nur ein kleiner Teil des einen Bandsignals läuft über auf das andere Band; daher weist die Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefon nach der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Leistung hinsichtlich des Verzweigens der Fre quenzbänder auf. Mit der vorliegenden Erfindung kann eine Dämpfung von 20 dB oder mehr, vorzugsweise von 20 bis 35 dB, erreicht werden.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Musterelektrode 123, die die kapazitive Komponente C4 des Hochpassfilters bildet, mit den externen Anschlüssen ➀ und ➅ an deren beiden Enden verbunden. Wie an der Ersatzschaltung C in 3 zu sehen, muss die Musterelektrode 123 nur mit dem externen Anschluss ➀ verbunden werden. Die Anschlusselektroden sind an den externen Anschlüssen ➀ bis ➇ jeweils durch Aufdrucken einer Silberpaste, Einbrennen und Plattieren wie zum Beispiel Galvanisieren ausgebildet. Wenn ein zu plattierender externer Anschluss isoliert wird (Blindanschluss), wird die Schichtdicke, insbesondere beim Galvanisieren, im Vergleich zu der Schichtdicke der übrigen externen Anschlüsse, die mit beliebigen Punkten verbunden sind, verringert. Um dieses Problem zu beseitigen, wurde der externe Anschluss ➅ mit der Musterelektrode 123 verbunden, weil eine solche Verbindung keinen Einfluss auf die Eigenschaften der Schaltung hat.
Die Musterelektrode für die induktive Komponente kann beispielsweise in einer anderen Form als einer mäanderförmigen Linie ausgebildet werden, zum Beispiel als spiralförmige Linie, und die induktive Komponente kann durch Musterelektroden auf mehreren Isolierschichten gebildet werden, die durch eine oder mehrere Durchkontaktelektroden miteinander verbunden sind. Außerdem kann die kapazitive Komponente durch Musterelektroden auf drei oder mehr einander gegenüberliegenden Isolierschichten gebildet werden, anstelle von Musterelektroden auf zwei Isolierschichten, wie vorstehend beschrieben.
Obwohl bei der zweiten Ausführungsform das Tiefpassfilter und das Hochpassfilter verwendet wurden, kann jedes der beiden Filter auch allein verwendet werden. Die Frequenzweichenschaltung wird hauptsächlich durch die Kombination der Notch-Kreise gebildet, und das Tiefpass- oder Hochpassfilter wird zur weiteren Verbesserung der Verzweigungseigenschaften verwendet. In bestimmten Fällen reicht die Verwendung nur eines der beiden Filter für diesen Zweck aus. Wenn zum Beispiel die Isolierschichten 111 und 112 in 7 weggelassen werden, weist die resultierende Frequenzweiche nur das Hochpassfilter auf. Werden die Isolierschichten 113 und 117 entfernt, weist die resultierende Frequenzweiche nur das Tiefpassfilter auf.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach der vorliegenden Erfindung eine Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefonendgerät mit einer hohen Leistung unter Verwendung relativ einfacher Schaltungen erhalten werden. Die einfachen Schaltungen und der mehrschichtige Aufbau können auch die Größe der Frequenzweiche verringern, weshalb die Frequenzweiche für ein Dualband-Mobiltelefonendgerät nach der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise für ein kleines Mikrowellengerät und insbesondere ein Dualband-Mobiltelefon angewendet werden kann.

Claims

Frequenzweiche für ein mit zwei Bändern f1 und f2 arbeitendes Dualband-Mobiltelefon, mit einem ersten, ein Signal des f1-Bandes hindurchlassenden Notch-Kreis und einem zweiten, ein Signal des f2-Bandes hindurchlassenden Notch-Kreis, wobei ein Ende des ersten Notch-Kreises mit einem Ende des zweiten Notch-Kreises, ein weiteres Ende des ersten Notch-Kreises mit einem Tiefpassfilter (LPF) und/oder ein weiteres Ende des zweiten Notch-Kreises mit einem Hochpassfilter (HPF) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Notch-Kreis jeweils eine induktive Komponente (L1, L2) und eine kapazitive Komponente (C1, C2), das Tiefpassfilter (LPF) eine kapazitive Komponente (C3) und das Hochpassfilter (HPF) eine induktive Komponente (L3) aufweist und wobei die kapazitiven und induktiven Komponenten von Musterelektroden (21~23, 31; 121~126, 131, 132) gebildet sind, die jeweils an Grenzflächen mehrerer, durch integrales Laminieren von dielektrischem Keramikmaterial gebildeten Isolierschichten (11~16; 111~118) vorliegen, wobei eine zu erdende Musterelektrode (121) auf im wesentlichen die gesamte Fläche einer untersten Isolierschicht (111) auflaminiert ist und die Musterelektroden (121~126, 131, 132) für den ersten und den zweiten Notch-Kreis sowie das Tiefpass- und das Hochpassfilter (LPF, HPF) auf einer oberen Isolierschicht (112~117) auf der Musterelektrode (121) ausgebildet ist, wobei die den ersten und den zweiten Notch-Kreis bildenden kapazitiven Komponenten (C1, C2) eine gemeinsame Musterelektrode (126) aufweisen und dadurch miteinander verbunden sind, wobei die den ersten Notch-Kreis und das Tiefpassfilter (LPF) bildenden Musterelektroden, in Laminierrichtung gesehen, die den zweiten Notch-Kreis und das Hochpassfilter (HPF) bildenden Musterelektroden mit Ausnahme der gemeinsam ausgebildeten Musterelektroden nicht überlappen, und wobei die Dämpfung des Signals des f2-Bandes in dem ersten Notch-Kreis und diejenige des Signals des f1-Bandes in dem zweiten Notch-Kreis 20 dB oder mehr beträgt.
Frequenzweiche nach Anspruch 1, wobei die Isolierschichten (11~16; 111~118) bei einer Temperatur von 950°C oder weniger gesintert werden können und ungebrannte Keramikplättchen sind, die ein dielektrisches Keramikmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 5 bis 15 aufweisen, und wobei die Musterelektroden (121~126, 131, 132) durch Siebdruck einer Silberpaste auf die ungebrannten Plättchen ausgebildet und mit diesen gesintert werden.
Dualband-Mobiltelefonendgerät mit der Frequenzweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Notch-Kreis zwischen einer Antenne (T1) und einem Übertragungskreis (T2) für das Signal des f1-Bandes und der zweite Notch-Kreis zwischen der Antenne (T1) und einem Übertragungskreis (T3) für das Signal des f2-Bandes liegt, und ein durch Verbinden des ersten und des zweiten Notch-Kreises gebildetes Ende mit der Antenne (T1) verbunden ist, um das Eingangssignal der Verzweigung auf die Seiten der Übertragungskreise für die Signale des f1- bzw. des f2-Bandes zu unterwerfen, wodurch es möglich wird, eines der beiden Bänder f1 und f2 auszuwählen und über das Mobiltelefon zu sprechen.