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KR100482670B1 - 탄성 표면파 분파기, 통신장치 - Google Patents

탄성 표면파 분파기, 통신장치 Download PDF

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KR100482670B1
KR100482670B1 KR10-2002-0044616A KR20020044616A KR100482670B1 KR 100482670 B1 KR100482670 B1 KR 100482670B1 KR 20020044616 A KR20020044616 A KR 20020044616A KR 100482670 B1 KR100482670 B1 KR 100482670B1
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antenna
strip line
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acoustic wave
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이카다가츠히로
나가이다츠로
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Publication date
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Abstract

본 발명은 안테나 단자(21)로부터 수신 단자(23)에의 사이의 감쇠량의 열화를 억제하며, 송신 단자(22)로부터 수신 단자(23)에의 사이의 아이솔레이션(isolation) 특성에서의 감쇠량 열화도 억제할 수 있는 탄성 표면파 분파기 및 그것을 사용한 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구성에 따르면, 탄성 표면파 필터(2, 3)를 복수개 갖는 분파부(分波部)(61)를 다층 기판의 표면측의 제 1 전극 패턴(14a)상에 형성한다. 다층 기판의 이면측의 제 4 전극 패턴(17a)의 주변부 상에, 안테나 단자(21), 송신 단자(22) 및 수신 단자(23)를 분파부(61)에 각각 접속하여 형성한다. 다층 기판의 중간층의 제 3 전극 패턴(16a)에 형성되며, 안테나 단자(21)에 접속된 정합용의 스트립 선로(33)를 안테나 단자(21)측의 변에 대향하는 변 이외의 적어도 한변에 접지하여 형성한다.

Description

탄성 표면파 분파기, 통신장치{Surface-acoustic-wave duplexer and communication apparatus}
본 발명은 복수개의 탄성 표면파(이하, SAW라 한다) 필터와, 안테나 단자와의 결합부에 임피던스 정합 회로를 갖는 SAW 분파기 및 그것을 갖는 통신장치에 관한 것이다.
최근, 휴대 단말 등의 이동체 통신장치의 고기능화로서, 2개 이상의 통신 시스템을 포함한 멀티 밴드 대응의 휴대 전화에 대하여 검토되고 있다. 복수개의 통신 시스템을 1개의 휴대 단말에 구성하기 위하여, 구성 부품에 있어서는, 그 소형화 및 고기능화가 요구되고 있다. 그 때문에, 통과대역 주파수가 상이한 2개의 필터를 일체화한 듀얼 필터나, 송수신 공용기와 같은 분파기에 있어서, 소형화에 유효한 SAW 필터의 사용이 검토되고 있다.
이와 같은 분파기로서, 일본국 특허공개공보 평2-69012호에는 SAW 필터의 칩 단체(單體)를 캔 케이스에 기밀하게 유지하기 위하여 삽입한 것이 개시되어 있다. 상기 공보에서는 캔 케이스가 실드(shield) 효과를 포함하며, 또한, SAW 필터의 캔 케이스를 기판에 솔더링할 필요가 없고, 종래의 유전체 필터와 비교하여 취급이 용이하며, 소형화를 기대할 수 있는 효과가 기재되어 있다.
또한, 상기 공보에 기재된 분파기는 임피던스 정합 회로로서의 분파 회로를 인덕터로 함으로써 종래의 분포 정수 선로에 의한 스트립 선로에 비교하여 선로 길이가 짧아지기 때문에 분파 회로의 점유 면적을 작게 할 수 있으며, 상기 효과에 더하여 분파기를 더욱 소형화할 수 있다, 또한, 상기 공보에서는 인덕터를 기판 이면에 구성하여 소형화하고 있다.
또한, 일본국 특허공개공보 평5-167388호에는 복수개의 SAW 공진기로 이루어지는 대역 통과 필터를 사용한 분파기가 개시되어 있으며, 그 분파기의 하나의 구성으로서, 상기 공보에 기재된 제 2 실시예에, 송수신 신호의 접속점으로부터 GND에 대하여 인덕턴스를 임피던스 정합 회로로서 삽입하는 것이 기재되어 있다.
또한, 다른 분파기로서, 일본국 특허공개공보 평5-167389호에는 아이솔레이션(isolation)을 양호하게 유지하면서 매우 소형화하는 것이 가능한 것이 개시되어 있으며, 상기 공보에 기재된 제 6 실시예에, 3개의 외부 신호 단자를 3개의 변에 배치하고, 또한, 각 신호 단자의 양측에 GND를 배치하여 신호의 누설을 방지할 수 있는 것이 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래의 SAW 필터를 사용한 분파기에 있어서는, 그 소형화가 진행되어, 안테나 단자, 송신 단자 및 수신 단자 등의 각 단자 사이의 거리가 가까워지기 때문에 각 단자 사이의 아이솔레이션이 충분히 취해지지 않게 된다는 문제가 발생하고 있다.
일본국 특허공개공보 평2-69012호에서는 각 신호 단자가 동일한 변에 배치되어 있는 것에 반하여, 일본국 특허공개공보 평5-167389호에서는 각 신호 단자가 3변에 배치되고, 각 신호 단자의 양측에 GND를 배치함으로써, 각 신호 단자 사이에서의 신호의 누설을 방지하고 있다.
그런데, SAW 분파기의 안테나 결합부에는 일반적으로 정합 회로가 필요하며, 일본국 특허공개공보 평2-69012호나 일본국 특허공개공보 평5-167388호에 나타내는 바와 같이 병렬의 인덕턴스가 사용되는 경우가 있다. 일본국 특허공개공보 평2-69012호에 기재된 도 1b에 나타내는 바와 같이 인덕턴스를 정합 회로로서 안테나 단자에 접속하고, 다른쪽을 GND에 접속하는 경우, GND 전극을 안테나 단자의 반대측에 배치하는 것이 배선상 상태가 좋다.
그러나, 상기 배치의 방법에서는 안테나 단자와 그 외의 단자의 아이솔레이션이나 송신 단자와 수신 단자 사이의 아이솔레이션이 충분히 취해지지 않는다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 안테나 결합부에 임피던스 정합 회로를 포함하며, 양호한 아이솔레이션 특성을 갖는 SAW 분파기 및 그것을 갖는 통신장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 SAW 분파기는 상기 과제를 해결하기 위하여, SAW 필터를 복수개 사용하며, 송수신을 위한 분파 기능을 포함하는 분파부가 기판상에 형성되고, 분파부에 각각 접속되는 안테나 단자, 송신 단자, 수신 단자 및 접지 단자가 기판의 주변부에 형성되며, 정합 기능을 갖춘 스트립 선로가 한쪽을 안테나 단자에 접속하고, 다른쪽을 안테나 단자측의 변에 대향하는 변 이외의 적어도 한변에 접지하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 따르면, SAW 필터를 복수개 사용함으로써, 송수신을 위한 분파 기능을 발휘할 수 있으며, 또한, 안테나 단자에 접속되는 정합 기능을 갖춘 스트립 선로를 형성함으로써, 안테나 단자에서의 입출력 임피던스의 정합을 도모하는 것이 가능해져서, 안테나 단자로부터의 송수신을 위한 전송 특성을 향상할 수 있다.
또한, 상기 구성에서는 스트립 선로를 안테나 단자측의 변에 대향하는 변 이외의 적어도 한변에 접속하여 형성함으로써, 안테나 단자로부터 수신 단자에의 사이의 감쇠량의 열화를 억제하며, 송신 단자로부터 수신 단자에의 사이의 아이솔레이션 특성에서의 감쇠량 열화도 억제할 수 있다.
상기 SAW 분파기에서는 기판이 전기 소자 회로나 접속선을 위한 도전체 패턴을 복수개 두께 방향으로 각각 갖는 다층 기판이고, 스트립 선로가 상기 도전체 패턴의 일부로서 형성되며, 상기 도전체 패턴과 동일한 층의 접지용 도전체 패턴에 접속되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 기판을 다층 기판으로 함으로써, 소형화를 도모할 수 있으며, 또한, 각 단자에의 배선의 자유도를 크게 할 수 있고, 각 단자 사이의 간섭을 억제할 수 있다.
상기 SAW 분파기에 있어서는 스트립 선로가 안테나 단자측의 한변에 접지되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 또한, 안테나 단자로부터 수신 단자에의 사이의 감쇠량 열화의 억제 및 송신 단자로부터 수신 단자에의 사이의 아이솔레이션 특성에서의 감쇠량 열화의 억제를 보다 확실화할 수 있다.
상기 SAW 분파기에서는 기판에 있어서의, 안테나 단자와 송신 단자를 잇는 가상선으로 분할된 2개의 영역 중에서 수신 단자를 포함하는 영역과 다른 영역 내에, 스트립 선로가 접지되어 있어도 된다.
상기 구성에 따르면, 또한, 안테나 단자와 송신 단자를 잇는 가상선으로 분할된 2개의 영역 중에서 스트립 선로가 수신 단자를 포함하지 않는 영역에 접지됨으로써, 안테나 단자로부터 수신 단자에의 사이에서의 아이솔레이션을 양호하게 유지하는 것이 보다 확실하게 가능해진다. 따라서, 상기 구성에서는 소형화를 도모하면서, 양호한 감쇠 특성을 보다 효과적으로 얻을 수 있다.
상기 SAW 분파기에 있어서는, 기판의 제 1 변의 양 모서리부상에 송신 단자 및 수신 단자가 각각 형성되며, 상기 제 1 변에 대향하는 제 2 변의 중앙부 상에, 안테나 단자가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 안테나 단자, 송신 단자 및 수신 단자의 상호간의 간섭을 억제할 수 있기 때문에, 각 단자 사이의 양호한 아이솔레이션을 보다 확실화할 수 있다.
상기 SAW 분파기에서는 안테나 단자, 송신 단자 및 수신 단자 사이에, 접지 단자가 각각 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 안테나 단자, 송신 단자 및 수신 단자의 상호간의 간섭을, 그들 사이에 배치한 접지 단자에 의해 보다 확실하게 억제할 수 있기 때문에, 각 단자 사이의 양호한 아이솔레이션을 보다 한층 확실화할 수 있다.
상기 SAW 분파기에 있어서는, 스트립 선로가 코일 형상으로 형성되어 있어도 된다. 상기 구성에 따르면, 스트립 선로를 코일 형상으로 형성함으로써, 스페이스를 줄여 소형화할 수 있다.
한편, 상기 구성에서는 코일 형상의 스트립 선로가 인덕턴스 소자로서도 기능하기 때문에, 단순한 정합 소자로서 뿐만이 아니라, 고조파 주파수의 신호 억압용의 소자로서도 기능시킴으로써, 예를 들면 휴대 단말 등의 통신장치로부터의 불필요한 고조파 주파수의 신호 방사를 억압할 수 있다.
본 발명의 통신장치는 상기의 과제를 해결하기 위하여, 상기 어느 하나의 SAW 분파기를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 따르면, 안테나 단자, 송신 단자 및 수신 단자의 상호간의 아이솔레이션이 양호하며, 소형화가 가능한 SAW 분파기를 갖고 있기 때문에, 소형화를 도모할 수 있음과 동시에, 전송 특성과 같은 통신 특성을 향상할 수 있다.
<발명의 실시형태>
본 발명의 각 실시형태에 대하여 도 1 내지 도 17에 기초하여 설명하면 이하와 같다.
(제 1 실시형태)
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 SAW 분파기를 설명하기 위한 구조도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 SAW 분파기는 직사각형 판 형상의 다층 기판(기판)(1)상에, 송신용 SAW 필터(2), 수신용 SAW 필터(3), 임피던스 정합용 코일(4) 및 커패시터(5)를 탑재하여 갖고 있다. 각 SAW 필터(2, 3)에 의해 분파부(61)가 형성되어 있다.
SAW 필터(2, 3)는 도시하지 않으나, 압전체 기판상에, 1개 또는 복수개의 빗살형 전극부(인터디지탈 트랜스듀서, 이하, IDT라고 약기한다)와, IDT의 좌우(SAW의 전파 방향)에 배치된 2개의 반사기를 SAW의 전파(propagation) 방향을 따라 갖는 것이다.
상기 IDT는 알루미늄 등의 금속 박막에 의해 형성되어 있으며, 입력한 전기 신호(교류)를 SAW(탄성 에너지)로 변환하여 압전체 기판상에 전파시키고, 전파한 SAW를 전기 신호로 변환하여 출력하는 SAW 변환부로서 기능하는 것이다. 상기 반사기는 전파하여 온 SAW를 온 방향으로 반사하는 기능을 갖는 것이다.
이와 같은 IDT에서는 각 발형상 전극지의 길이나 폭, 서로 이웃하는 각 발형상 전극지의 간격, 서로의 발형상 전극지 사이에서의 뒤얽힌 상태의 대면 길이를 나타내는 교차폭을 각각 설정함으로써 신호 변환 특성이나, 통과대역의 설정이 가능해지고 있다. 또한, 반사기에 있어서는, 각 반사기 전극지의 폭이나 간격을 조정함으로써 반사 특성의 설정이 가능해지고 있다.
또한, 상기 SAW 분파기에서는 도면에는 기재하고 있지 않으나, 또한, SAW 필터(2) 등의 부품을 덮도록 금속 커버가 다층 기판(1)상에 탑재되어 있다. 또한, 다층 기판(1)에는 도 3의 분파 회로도에 나타내는 바와 같이, 정합용의 각 스트립 선로(31, 32, 33)가 각각 내장되어 있다. 스트립 선로(31, 32)는 코일 형상 선로로 형성되고, 스트립 선로(33)는 번갈아 구부러진 지그재그 선로로 형성되어 있으며, 인덕턴스 소자로서의 기능을 갖고 있다.
도 4에 상기 다층 기판(1)의 단면도의 일례를 나타낸다. 다층 기판(1)은 그 두께 방향을 따라 3층의 유전체층(11, 12, 13)을 가지며, 그들의 상하(두께 방향)에 각각 배치된, 동 또는 알루미늄으로 이루어지는 도체층(14, 15, 16, 17)을 포함하고 있다. 유전체층(11, 12, 13)은 Al2O3와 같은 산화물계의 세라믹이나 유리계의 수지 등으로 이루어져 있다. 여기에서, 다층 기판(1)은 정합 소자의 형상이나 종류에 따라 그 층수를 증감시켜도 된다.
도 1a∼도 1d에는 다층 기판(1)의 4개의 각 도체층(14, 15, 16, 17)의 평면도를 나타낸다. 제 1 도체층(14)에는 도 1a에 나타내는 바와 같이, SAW 필터(2, 3), 코일(4), 커패시터(5)를 탑재하기 위한 제 1 전극 패턴(도전체 패턴)(14a)이 형성되어 있다. 제 3 도체층(16)에는 도 1c에 나타내는 바와 같이, 임피던스 정합용의 각 스트립 선로(31, 32, 33)와, 각 스트립 선로(31, 32, 33)의 접속점부(공통 단자)(34)와, 스트립 선로(33)의 다른 단부측에 접속되는 각 접지 패턴(24A, 24B)을 포함한 제 3 전극 패턴(도전체 패턴)(16a)이 형성되어 있다.
각 스트립 선로(31, 32, 33)는 도 1b 및 도 1d에 나타내는 바와 같이, 제 2 도체층(15)에 형성된 접지(GND) 패턴인 제 2 전극 패턴(도전체 패턴)(15a) 및 제 4 도체층(17)에 형성된 제 4 전극 패턴(도전체 패턴)(17a)의 일부인 접지 패턴(17b) 사이에 다층 기판(1)의 두께 방향으로 끼워져 있다.
또한, 제 1 내지 제 4 각 도체층(14∼17) 사이는 도 4에 나타내는 바와 같이, 다층 기판(1) 내부에 두께 방향으로 관통하여 형성된 비아홀(18)이나 다층 기판(1) 외부에 두께 방향을 따라 형성된 관통구멍(19) 등에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 제 4 도체층(17)에는 도 1d에 나타내는 바와 같이, 안테나 단자(21), 송신 단자(22), 수신 단자(23)와 각 접지 단자(24)가 제 4 전극 패턴(17a)으로서 실질적으로 직사각형 형상의 제 4 도체층(17)의 주변부를 따라 각각 형성되어 있다. 또한, 도 5에, SAW 분파기의 이면(다층 기판(1)의 두께 방향 일단면 및 도 1d에 나타내는 제 4 도체층(17)의 이면측)에 형성된 각 이면 단자의 배치를 나타낸다. 각 이면 단자에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 4 도체층(17)의 접지 패턴(17b)상에 레지스트(20) 등의 절연물을 이면측으로부터 소정 형상으로 코팅함으로써, 각 접지 단자(24)가 형성되어 있다.
이와 같은 각 이면 단자의 배치에서는 안테나 단자(21), 송신 단자(22) 및 수신 단자(23)가 상호간의 간섭을 억제하도록 배치되어 있다. 예를 들면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 4 도체층(17)에 있어서의 제 1 긴변(제 1 변)의 양 모서리부상에 송신 단자(22), 수신 단자(23)가 각각 형성되며, 상기 제 1 긴변에 대향하는 제 2 긴변(제 2 변)의 중앙부 상에 안테나 단자(21)가 형성되어 있다.
또한, 상기 각 이면 단자에 있어서는, 안테나 단자(21), 송신 단자(22) 및 수신 단자(23) 사이에, 복수개, 예를 들면 2개 또는 3개의 접지 단자(24)가 각각 배치되어 있으며, 또한, 서로 이웃하는 단자들 사이가 거의 등간격으로 되어 있다.
이와 같은 각 단자의 배치에 의해 안테나 단자(21), 송신 단자(22) 및 수신 단자(23) 사이의 간섭을 보다 확실하게 억제할 수 있게 되어 있다.
도 1c에 나타내는 바와 같이, 제 3 도체층(16)에는 송신측의 2배, 3배의 고조파 주파수 대역 근방에 감쇠극을 형성하기 위한 오픈형의 스트립 선로(31, 32)와, 안테나 결합부(14b)에 있어서의 임피던스 정합 기능을 갖는 스트립 선로(33)가 형성되어 있다.
이들 3개의 스트립 선로(31, 32, 33)는 접속점부(34)에서 공통화되며, 관통구멍(19a)을 개재하여 제 1 도체층(14)의 안테나 결합부(14b)와, 제 4 도체층(17)의 안테나 단자(21)에 각각 접속되어 있다. 안테나 결합부(14b)에는 SAW 필터(2) 및 SAW 필터(3)의 입출력 단자의 한쪽이 각각 접속되어 있다.
스트립 선로(31, 32)의 다른쪽은 오픈이 되어 있으며, 스트립 선로(33)의 다른쪽은 제 3 도체층(16)의 동일한 층 내에서 접지, 예를 들면 각 접지 패턴(24A, 24B)에 접속되어 있다. 각 접지 패턴(24A, 24B)은 각각, 각 관통구멍(19b, 19c)을 개재하여 이면 단자의 각 접지 단자(24a, 24b)에 접속되어 있다.
또한, 각 접지 패턴(24A, 24B)은 제 1 도체층(14)의 접지 패턴(14c)과, 제 2 도체층(15)의 접지 패턴인 제 2 전극 패턴(15a)에도 접속되어 있다.
이 때, 스트립 선로(33)는 제 3 도체층(16)의 동일한 층 내에 있어서, 안테나 단자(21)를 포함하는 변(41)의 각 접지 패턴(24A, 24B)에만에 접속되어 접지되어 있다.
본 제 1 실시형태에 따른 AMPS/CDMA용의 SAW 분파기의 특성을 도 6 및 도 7에 나타낸다. 송신측의 통과대역은 824MHz∼849MHz, 수신측의 통과대역은 869MHz∼894MHz으로 되어 있다. 도 6은 안테나 단자(21)로부터 수신 단자(23)에의 통과대역 근방의 진폭 특성이다. 도 6에 나타내는 특성에서는 849MHz(△2)에 있어서 58dB라는 양호한 감쇠량을 얻고 있다. 도 7은 송신 단자(22)로부터 수신 단자(23)에의 아이솔레이션 특성이다. 도 7에 나타내는 특성에서는 마찬가지로 849MHz(△2)에서 62dB라는 양호한 특성을 얻고 있다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 스트립 선로(33)는 안테나 단자(21)측의 변(41)의 한변상의 접지 단자(24a) 등에 접지한 예를 들었으나, 본 발명은 상기에 한정되는 것이 아니며, 도 8에 나타내는 바와 같이, 안테나 단자(21)측의 변(41)에 더하여, 변(41)에 인접한 송신 단자(22)측으로부터의 변(42)의 접지 단자(24c)나 접지 단자(24d)에 접속해도 된다. 이 경우라도 양호한 감쇠량을 얻을 수 있다.
한편, 도 9a에 나타내는 본 발명의 스트립 선로(33)의 접지 위치를 변화시킨, 비교용 SAW 분파기를 도 9b에 나타낸다. 도 9b에 나타내는 비교용 SAW 분파기는 제 3 도체층(16)에 있어서, 스트립 선로(33a)를 포함한 제 3′도체층(26)을, 상술한 제 3 도체층(16)에 대신하고, 다른 것은 동일하게 하여 제작한 것이다. 스트립 선로(33a)는 각 접지 패턴(24A, 24B)에 접지됨과 동시에, 상기의 변(41) 및 변(42)에 더하여 안테나 단자(21)에 대향하는 변(43)이 되는 접지 패턴(24C)에도 접지된 것이다.
그 비교용 SAW 분파기의 각 특성을 도 10 및 도 11에 각각 나타낸다. 도 10의 안테나 단자(21)로부터 수신 단자(23)에의 진폭 특성에 있어서 849MHz이 약 45dB까지 열화하고 있다. 마찬가지로, 도 11의 아이솔레이션 특성에서는 849MHz에서의 감쇠량이 약 47dB로 열화하고 있다. 도 6과의 차이는 약 13dB, 도 7과의 차이는 약 16dB로 그들의 열화량은 뚜렷이 크다.
또한, 도 10 및 도 11 중의 점선은 비교용으로 나타낸 도 6 및 도 7에 나타낸 각 특성이다. 도 12의 회로도에 나타내는 바와 같은 도 9b에 나타내는 구조에서는, 측정계(휴대 단말 등의 통신장치)의 접지(GND)에 대하여 분파기의 각 단자의 접지(GND)가 충분하지 않다.
이 때문에, 분파기 내부의 접지 배선에 약간의 인덕턴스 성분(51, 52, 53)이 있으며, 안테나 단자(21)에의 인덕턴스 성분(51)보다 수신 단자(23)에의 인덕턴스 성분(53) 쪽이 작아지기 때문에, 안테나 단자(21)로부터 수신 단자(23)에 접지 단자측으로부터 신호의 누설이 발생하여, 감쇠량이 열화한다.
따라서, 스트립 선로(33)를 공통 단자측이 되는 안테나 단자(21)측의 변에 대향하는 변 이외의 적어도 1변에 접지, 예를 들면 접지 단자(24a) 등에 접속하도록 배치함으로써, 통과대역외에서의 감쇠량이 크며, 또한 아이솔레이션 특성이 우수하다는 양호한 감쇠 특성을 포함한 SAW 분파기를 제공할 수 있다.
본 제 1 실시형태에서는 송수신 공용기에 대한 특성예를 나타내었으나, 공통의 입력 단자와 개개의 출력 단자를 갖는 멀티 모드 대응의 듀얼 SAW 필터의 감쇠 특성에 있어서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기 스트립 선로(33)에 관한 접지 방법의 변형예를 설명하면 이하와 같다. 스트립 선로(33)를 접속하는 접지 단자를, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 제 3 도체층(16)의 동일한 층 내에 있어서, 영역(Y) 내에 위치하며, 또한 안테나 단자(21)를 포함하는 변(41)에 접속하고 있다.
영역(Y)은 상기 접지 단자를 포함하는 변이 안테나 단자(21)와 송신 단자(22)를 잇는 가상 직선(A-A′)으로 제 3 도체층(16)의 제 3 전극 패턴(16a)을 2개로 분할한 각 영역(X, Y) 중에서 수신 단자(23)를 포함하지 않는 영역이다.
상기 변형예에 따르면, 스트립 선로(33)를 접속하는 접지 단자(24a, 24b)는 제 3 도체층(16)의 동일한 층 내에 있어서, 그 접지 단자(24a) 등을 포함하는 변이 안테나 단자(21)와 송신 단자(22)를 잇는 가상 직선(A-A′)으로 분할된 2개의 각 영역(X, Y) 중에서 수신 단자(23)를 포함하지 않는 영역(Y)에 위치하며, 안테나 단자(21)를 포함하는 변(41)에 접속함으로써, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이 양호한 감쇠 특성을 얻을 수 있다.
다음으로, 비교를 위하여, 상기 변형예와는 접지 위치가 반대가 되는 다른 비교용 SAW 분파기를 도 13에 나타내는 바와 같이 제작하였다. 상기 다른 비교용 SAW 분파기에서는 스트립 선로(33)에 대응하는 스트립 선로(33b)를 접지 패턴(24D)에 접속한 제 3″도체층(36)을 사용하고 있다. 접지 패턴(24D)은 제 3″도체층(36)의 동일한 층 내에 있어서, 그 접지 패턴(24D)을 포함하는 변이 안테나 단자(21)와 송신 단자(22)를 잇는 가상 직선(A-A′)으로 분할된 2개의 각 영역(X, Y) 중에서 수신 단자(23)를 포함하는 영역(X) 내에 위치하며, 또한, 안테나 단자(21)를 포함하는 변(41)에 위치하고 있다.
상기 다른 비교용 SAW 분파기에서는 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 감쇠 특성의 열화가 보여졌다. 도 14는 안테나 단자(21)로부터 수신 단자(23)에의 통과대역 근방의 진폭 특성이다. 도 15는 송신 단자(22)로부터 수신 단자(23)에의 아이솔레이션 특성이다. 도 14에 나타내는 특성에서는 849MHz에 있어서 56dB가 되어, 도 6에 나타낸 SAW 분파기의 특성과 비교하여 약 2dB 열화하고 있다. 도 15에 나타내는 특성에서는 마찬가지로 849MHz에서 59dB가 되어, 도 7에 나타낸 SAW 분파기의 특성과 비교하여 약 3dB 열화하고 있다. 또한, 도 14 및 도 15 중의 점선은 비교용으로 나타낸 도 6 및 도 7에 나타낸 각 특성이다.
이와 같이 상기 SAW 분파기에서는 스트립 선로(33)를 영역(Y) 내에 위치하며, 또한 안테나 단자(21)를 포함하는 변(41)에 접지함으로써, 통과대역외에서의 감쇠량을 크게 할 수 있으며, 또한, 아이솔레이션 특성도 향상할 수 있다.
또한, 상기 오픈형의 각 스트립 선로(31, 32)를 안테나 단자(21)에 접속함으로써, 도 16의 송신측의 스퓨리어스(spurious) 특성에 나타내는 바와 같이, 각 스트립 선로(31, 32)의 용량성(커패시터 특성)에 의해 통과대역의 정합을 취하는 것에 더하여 송신 주파수의 2배, 3배의 고조파 주파수 대역의 감쇠량이 개선되어 있는(도 16중, △2 및 △3을 참조)것을 알 수 있다.
덧붙여, 쇼트(short)형(접지된)의 스트립 선로(33)를 안테나 단자(21)에 접속함으로써, 스트립 선로(33)의 인덕턴스 특성에 의해 상기 3배의 고조파 주파수 대역에서 감쇠량을 더욱 크게(도 16중, △4에 대하여 고역측의 극소부를 참조)할 수 있다는 것을 알 수 있다.
(제 2 실시형태)
계속해서, 도 17을 참조하면서, 본 제 1 실시형태에 기재된 SAW 분파기를 탑재한 통신장치(100)에 대하여 설명한다. 상기 통신장치(100)는 수신을 행하는 리시버(receiver)측(Rx측)으로서, 안테나(101), 안테나 공용부/RF Top 필터(102), 증폭기(103), Rx 단간 필터(104), 믹서(105), 제 1 IF 필터(106), 믹서(107), 제 2 IF 필터(108), 제 1＋제 2 로컬 신시사이저(111), TCXO(temperature compensated crystal oscillator(온도 보상형 수정 발진기))(112), 디바이더(devider)(113), 로컬 필터(114)를 포함하여 구성되어 있다. Rx 단간 필터(104)로부터 믹서(105)에는 도 17에 이중선으로 나타낸 바와 같이, 밸런스 특성을 확보하기 위하여 각 평형 신호로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통신장치(100)는 송신을 행하는 트랜스시버측(Tx측)으로서, 상기 안테나(101) 및 상기 안테나 공용부/RF Top 필터(102)를 공용함과 동시에, Tx IF 필터(121), 믹서(122), Tx 단간 필터(123), 증폭기(124), 커플러(coupler)(125), 아이솔레이터(126), APC(automatic power control(자동 출력 제어))(127)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고, 상기 안테나 공용부/RF Top 필터(102)에는 상술한 본 제 1 실시형태에 기재된 SAW 분파기를 바람직하게 이용할 수 있다.
따라서, 상기 통신장치는 사용한 SAW 분파기가 다기능화 및 소형화되어 있으며, 또한 양호한 전송 특성을 포함하고 있음으로써, 양호한 송수신 기능과 함께 소형화를 도모할 수 있는 것으로 되어 있다.
본 발명의 SAW 분파기는 이상과 같이, SAW 필터를 복수개 갖는 분파부가 기판상에 형성되며, 분파부의 안테나 단자에 접속된 스트립 선로가 안테나 단자측의 변에 대향하는 변 이외의 적어도 한변에 접지되어 있는 구성이다.
그 때문에, 상기 구성은 소형화를 도모하면서, 각 SAW 필터에 접속된 안테나 단자의 정합을 스트립 선로에 의해 행하며, 또한 양호한 감쇠 특성이나 아이솔레이션 특성을 얻을 수 있다는 효과를 이룬다.
본 발명의 통신장치는 이상과 같이, 상기 SAW 분파기를 갖는 구성이다. 그 때문에, 상기 구성은 사용한 SAW 분파기가 다기능화 및 소형화되어 있으며, 또한 양호한 전송 특성을 포함하고 있음으로써, 양호한 송수신 기능과 함께 소형화를 도모할 수 있다는 효과를 이룬다.
도 1a∼도 1d는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 SAW 분파기에 있어서의 다층 기판의 각 분해 평면도이다.
도 2는 상기 SAW 분파기의 사시도이다.
도 3은 상기 SAW 분파기의 회로 블록도이다.
도 4는 상기 다층 기판의 개략 단면도이다.
도 5는 상기 다층 기판의 이면측의 각 단자를 나타내는 설명도이다.
도 6은 상기 SAW 분파기의 안테나 단자로부터 수신 단자에의 통과대역 진폭 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 상기 SAW 분파기의 송신 단자로부터 수신 단자에의 아이솔레이션 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 도 1c에 관한 스트립 선로의 한 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다층 기판에 있어서의 스트립 선로의 접지 위치의 설명도이며, 도 9a는 본 발명의 접지 위치를 나타내고, 도 9b는 비교용 SAW 분파기를 위한 접지 위치를 나타낸다.
도 10은 상기 비교용 SAW 분파기의 안테나 단자로부터 수신 단자에의 통과대역 진폭 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 상기 비교용 SAW 분파기의 송신 단자로부터 수신 단자에의 아이솔레이션 특성을 나타내는 그래프이다.
도 12는 상기 비교용 SAW 분파기에서의 각 특성 열화를 설명하기 위한 회로 블록도이다.
도 13은 다른 비교용 SAW 분파기에 사용한 제 3″도체층의 평면도이다.
도 14는 상기의 다른 비교용 SAW 분파기의 안테나 단자로부터 수신 단자에의 통과대역 진폭 특성을 나타내는 그래프이다.
도 15는 상기의 다른 비교용 SAW 분파기의 송신 단자로부터 수신 단자에의 아이솔레이션 특성을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 SAW 분파기의 송신측의 스퓨리어스 특성을 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 SAW 분파기를 사용한 통신장치의 요부 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
1 : 다층 기판 2 : SAW 필터(탄성 표면파 필터)
3 : SAW 필터(탄성 표면파 필터) 21 : 안테나 단자
22 : 송신 단자 23 : 수신 단자
33 : 스트립 선로 41 : 한변
61 : 분파부(分波部)

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판상에 형성되는 분파부(分波部)로서, 송수신을 위한 분파 기능을 수행하기 위해 배치되는 복수개의 탄성 표면파 필터를 포함하는 분파부;
    각각 상기 분파부에 접속되고 상기 기판의 주변부에 형성되는 안테나 단자, 송신 단자, 수신 단자 및 접지 단자; 및
    정합 기능을 갖춘 스트립 선로로서, 상기 스트립 선로의 한 단부는 상기 안테나 단자에 접속하고, 상기 스트립 선로의 다른 단부는 상기 안테나 단자가 위치하는 변과 대향하는 변 이외의 적어도 한변에 접지하도록 형성되는 스트립 선로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 전기 소자 회로와 접속선을 위한 도전체 패턴을 복수개 두께 방향으로 각각 갖는 다층 기판이며,
    상기 스트립 선로는 상기 도전체 패턴의 일부로서 형성되고, 상기 도전체 패턴과 동일한 층의 접지용 도전체 패턴에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면 파 분파기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트립 선로는 안테나 단자측의 한변에 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판에 있어서의, 안테나 단자와 송신 단자를 잇는 가상선으로 분할된 2개의 영역 중에서 수신 단자를 포함하는 영역과 다른 영역 내에, 스트립 선로가 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판의 제 1 변의 양 모서리부상에 송신 단자 및 수신 단자가 각각 형성되며,
    상기 제 1 변에 대향하는 제 2 변의 중앙부 상에, 안테나 단자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 안테나 단자, 상기 송신 단자 및 상기 수신 단자 사이에, 접지 단자가 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트립 선로가 코일 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 분파기.
  8. 안테나;
    상기 안테나에 접속하는 안테나 공용부/RF Top 필터;
    상기 안테나 공용부/RF Top 필터의 일단에 접속하고, 수신측 단간 필터, 수신측 증폭기, 수신측 믹서, 수신측 제1 IF 필터, 및 수신측 제2 IF 필터를 포함하는 수신부; 및
    상기 안테나 공용부/RF Top 필터의 다른 일단에 접속하고, 송신측 단간 필터, 송신측 증폭기, 송신측 믹서, 및 송신측 IF 필터를 포함하는 송신부;를 포함하는 통신장치로,
    상기 안테나 공용부/RF Top 필터는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 탄성 표면파 분파기인 것을 특징으로 하는 통신장치.
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