本实用新型涉及具备弹性波滤波器的多工器、发送装置以及接收装置。
背景技术：
近年来的移动电话中，要求用一个终端对应多个频带以及多种无线方式、所谓的多频带化以及多模化。为了对应于此，在一个天线的正下方配置对具有多个无线传输频率的高频信号进行分波的多工器。作为构成多工器的多个带通滤波器，使用以通带内的低损耗性以及通带周边的通过特性的陡峭性为特征的弹性波滤波器。
专利文献1中公开了一种具有连接有多个声表面波滤波器的结构的声表面波装置(SAW双工器)。具体而言，在接收侧声表面波滤波器以及发送侧声表面波滤波器与天线端子的连接路径和天线元件之间，为了获得天线元件与天线端子的阻抗匹配，串联连接有电感元件。通过该电感元件，能够使从具有电容性的多个声表面波滤波器所连接的天线端子观察声表面波滤波器的复阻抗接近于特性阻抗。由此，能够防止插入损耗的劣化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/208670号
然而，在天线端子与电感元件串联连接的现有的阻抗匹配中，被串联连接的电感元件的Q值对插入损耗(损失)的影响较大。例如，如在封装件内被制作的情况那样，在使用了Q值较低的电感元件的情况下，存在各滤波器的通带内的插入损耗恶化的课题。特别是，在作为共用端子的天线端子与滤波器之间串联连接电感元件的滤波器(例如，Band25的接收侧滤波器)中，除了与天线端子连接的电感元件，还串联连接有2个电感元件，因此存在相比于其他滤波器，通带内的插入损耗更加恶化的课题。
技术实现要素：
因此，本实用新型为了解决上述课题而作出，其目的在于，提供一种即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下也能够减少各滤波器的通带内的插入损耗的多工器、发送装置以及接收装置。
为了实现上述目的，本实用新型的一方式所涉及的多工器经由天线元件来收发多个高频信号，所述多工器具备：多个弹性波滤波器，具有相互不同的通带；和共用端子，在该共用端子与所述天线元件的连接路径和基准端子之间连接有第1电感元件，多个所述弹性波滤波器分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，其中所述串联谐振器被连接于输入端子与输出端子之间，所述并联谐振器被连接于将所述输入端子与所述输出端子连接的连接路径和基准端子之间，多个所述弹性波滤波器之中，一个弹性波滤波器的输入端子以及输出端子之中的接近所述天线元件的端子经由第2电感元件而与所述共用端子连接，并且与所述并联谐振器连接，多个所述弹性波滤波器之中，所述一个弹性波滤波器以外的其他弹性波滤波器的输入端子以及输出端子之中的接近所述天线元件的端子与所述共用端子连接，并且与所述串联谐振器连接。
根据上述结构，由于第1电感元件被连接于共用端子与天线元件的连接路径和基准端子之间，未被串联连接于共用端子与天线元件之间，因此不存在与各滤波器串联连接的电阻成分，因此阻抗匹配中的第1电感元件的Q值的影响较小。由此，即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少构成多工器的各弹性波滤波器的通带内的插入损耗。
此外，也可以通过在所述一个弹性波滤波器的接近所述天线元件的端子连接所述第2电感元件，从而所述一个弹性波滤波器的自身频带以外的频带的阻抗成为感应性。
由此，利用复共轭的关系，能够容易地将复阻抗调整为特性阻抗。因此，能够容易地减少构成多工器的各弹性波滤波器的通带内的插入损耗。
此外，也可以所述第1电感元件以及所述第2电感元件被内置于安装多个所述弹性波滤波器的安装基板内。
由此，即使使用被设置于安装基板内的Q值较低的电感元件，也能够减少构成多工器的各弹性波滤波器的通带内的插入损耗。
此外，也可以在所述安装基板内，构成所述第1电感元件的布线的卷绕方向与构成所述第2电感元件的布线的卷绕方向为同一方向。
由此，由于在第1电感元件以及第2电感元件产生互感，因此在形成第1电感元件以及第2电感元件的安装基板，能够使俯视时的第1电感元件以及第2电感元件分别所占的面积狭小化。
此外，也可以连接所述第1电感元件之前的、从多个所述声表面波滤波器的全部滤波器的所述共用端子观察的特性阻抗R+jX[Ω]满足40≤R≤60并且-40≤X＜0。
由此，能够在不使各弹性波滤波器的插入损耗恶化的情况下，获得阻抗匹配。
此外，也可以多个所述弹性波滤波器之中需要与所述一个弹性波滤波器的隔离的所述其他弹性波滤波器在与接近所述天线元件的端子相反的一侧的端子，串联或者并联地具有第3电感元件。
由此，通过利用第3电感元件与其他电感元件的耦合，能够增大设置有第3电感元件的弹性波滤波器的隔离。
此外，也可以在所述第2电感元件与所述一个弹性波滤波器的输入端子以及输出端子之中的接近所述天线元件的端子被串联连接的状态下经由所述第2电感元件来观察所述一个弹性波滤波器单体的情况下的、规定的通带中的复阻抗，与在所述一个弹性波滤波器以外的弹性波滤波器的输入端子以及输出端子之中的接近所述天线元件的端子被连接于所述共用端子的状态下从接近与所述共用端子连接的所述天线元件的端子侧观察所述一个弹性波滤波器以外的弹性波滤波器的情况下的、所述规定的通带中的复阻抗处于复共轭的关系。
由此，能够确保通带内的低损耗性并且使从多工器的共用端子观察的复阻抗与特性阻抗匹配，其中，该多工器具有第2电感元件与一个弹性波滤波器串联连接的电路、和该一个弹性波滤波器以外的弹性波滤波器通过共用端子而并联连接的电路合成得到的电路。此外，通过在共用端子与天线元件之间，并联连接具有较小电感值的第1电感元件，能够将从共用端子观察的多工器的复阻抗向感应性侧方向微调。
此外，也可以是如下结构：多个所述弹性波滤波器之中的其他弹性波滤波器之中，中心频率最高的第1滤波器在被配置于所述安装基板内的、所述第1滤波器与所述共用端子之间的布线的长度最短，多个所述弹性波滤波器之中的其他弹性波滤波器之中，中心频率最低的第2滤波器在被配置于所述安装基板内的、所述第2滤波器与所述共用端子之间的布线的长度最长。
中心频率最低的第2滤波器即使与共用端子之间的布线变长，对插入损耗的影响也较小，但中心频率最高的第1滤波器的与共用端子之间的布线的长度被插入损耗敏感影响。因此，根据该结构，能够实现共用端子中的阻抗匹配良好、并且中心频率最高的第1滤波器的插入损耗良好的多工器。
此外，在中心频率最低的第2滤波器的布线的长度较长的情况下，通过安装基板内的电感成分和电容成分而在比通带更靠高频侧的位置产生的衰减极的频率向低频率侧移动。因此，根据该结构，能够改善第2滤波器与中心频率比第2滤波器高的其他滤波器之间的隔离特性。
此外，也可以所述第2滤波器的所述安装基板内的布线的长度小于λ/4。
由此，能够抑制在中心频率最低的第2滤波器与共用端子之间的布线产生驻波。
此外，也可以所述压电基板具备：压电膜，IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极被形成在一面上；高声速支承基板，传播的体波(bulk wave)声速比所述压电膜中传播的弹性波声速高速；和低声速膜，被配置于所述高声速支承基板与所述压电膜之间，传播的体波声速比所述压电膜中传播的弹性波声速低速。
在一个弹性波滤波器的共用端子侧串联连接有第2电感元件等情况下，为了获得多个弹性波滤波器间的阻抗匹配，附加了电感元件、电容元件等的电路元件。在该情况下，假定各谐振器的Q值等效变小的情况。然而，根据本压电基板的层叠构造，能够将各谐振器的Q值维持在较高的值。因此，能够形成具有频带内的低损耗性的弹性波滤波器。
此外，作为多个所述弹性波滤波器，所述多工器也可以具备：第1所述弹性波滤波器，具有第1通带，向所述天线元件输出发送信号；第2所述弹性波滤波器，具有与所述第1通带相邻的第2通带，从所述天线元件输入接收信号；第3所述弹性波滤波器，具有处于比所述第1通带以及所述第2通带更靠低频侧的位置的第3通带，向所述天线元件输出发送信号；和第4所述弹性波滤波器，具有处于比所述第1通带以及所述第2通带更靠高频侧的位置的第4通带，从所述天线元件输入接收信号，串联连接有所述第2电感元件的所述一个弹性波滤波器是所述第2所述弹性波滤波器以及所述第4所述弹性波滤波器的至少一方。
此外，本实用新型的一方式所涉及的发送装置输入具有相互不同的传输频带的多个高频信号，对该多个高频信号进行滤波并使其从共用的天线元件无线发送，所述发送装置具备：多个发送用弹性波滤波器，从发送电路输入多个所述高频信号，仅使规定的频带的信号通过；和共用端子，在与所述天线元件的连接路径和基准端子之间连接第1电感元件，多个所述发送用弹性波滤波器分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，其中所述串联谐振器被连接于输入端子与输出端子之间，所述并联谐振器被连接于将所述输入端子与所述输出端子连接的连接路径和基准端子之间，多个所述发送用弹性波滤波器之中，一个发送用弹性波滤波器的输出端子经由被连接于该输出端子以及所述共用端子的第2电感元件而与所述共用端子连接，并且与所述并联谐振器连接，所述一个发送用弹性波滤波器以外的发送用弹性波滤波器的输出端子与所述共用端子连接，并且与所述串联谐振器以及所述并联谐振器之中的所述串联谐振器连接。
此外，本实用新型的一方式所涉及的接收装置经由天线元件来输入具有相互不同的传输频带的多个高频信号，对该多个高频信号进行分波并输出到接收电路，所述接收装置具备：多个接收用弹性波滤波器，从多个接收用弹性波滤波器所述天线元件输入多个所述高频信号，仅使规定的频带的信号通过；和共用端子，在与所述天线元件的连接路径和基准端子之间连接第1电感元件，多个所述接收用弹性波滤波器分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，所述串联谐振器被连接于输入端子与输出端子之间，所述并联谐振器被连接于将所述输入端子与所述输出端子连接的电气路径和基准端子之间，多个所述接收用弹性波滤波器之中，一个接收用弹性波滤波器的输入端子经由被连接于该输入端子以及所述共用端子的第2电感元件而与所述共用端子连接，并且与所述并联谐振器连接，所述一个接收用弹性波滤波器以外的接收用弹性波滤波器的输入端子与所述共用端子连接，并且与所述串联谐振器以及所述并联谐振器之中的所述串联谐振器连接。
此外，本实用新型的一方式所涉及的多工器的阻抗匹配方法经由天线元件来收发多个高频信号，所述多工器的阻抗匹配方法包含以下步骤：
对具有相互不同的通带的多个弹性波滤波器进行调整，以使得多个所述弹性波滤波器之中，从一个弹性波滤波器的输入端子以及输出端子的一方观察该一个弹性波滤波器单体的情况下的、其他弹性波滤波器的通带中的复阻抗为短路状态，从所述一个弹性波滤波器以外的弹性波滤波器的输入端子以及输出端子的一方观察该弹性波滤波器单体的情况下的、其他弹性波滤波器的通带中的复阻抗为开路状态；
对滤波器匹配用电感元件的电感值进行调整，以使得在所述一个弹性波滤波器串联连接有滤波器匹配用电感元件时的从所述滤波器匹配用电感元件侧观察所述一个弹性波滤波器的情况下的复阻抗、与在所述一个弹性波滤波器以外的其他弹性波滤波器与共用端子并联连接时的从所述共用端子侧观察所述其他弹性波滤波器的情况下的复阻抗为复共轭的关系；和
对被连接于所述天线元件与所述共用端子的连接路径和基准端子之间的天线匹配用电感元件的电感值进行调整，以使得所述一个弹性波滤波器经由所述滤波器匹配用电感元件而与所述共用端子连接、并且在所述共用端子并联连接有所述其他弹性波滤波器的合成电路的、从所述共用端子观察的复阻抗与特性阻抗一致，
在对多个所述弹性波滤波器进行调整的步骤中，在具有串联谐振器以及并联谐振器的至少一个的多个所述弹性波滤波器之中，在所述一个弹性波滤波器中，配置所述并联谐振器以及所述串联谐振器，以使得所述并联谐振器与所述滤波器匹配用电感元件连接，在所述其他弹性波滤波器中，配置所述并联谐振器以及所述串联谐振器，以使得所述并联谐振器以及所述串联谐振器之中的所述串联谐振器与所述共用端子连接，其中，所述串联谐振器被连接于输入端子与输出端子之间，所述并联谐振器被连接于将所述输入端子与所述输出端子连接的电气路径和基准端子之间。
由此，能够提供一种即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少各滤波器的通带内的插入损耗的低损耗的发送装置以及接收装置。
根据本实用新型的多工器、发送装置以及接收装置，即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少各滤波器的通带内的插入损耗。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的多工器的电路结构图。
图2是示意性地表示实施方式1所涉及的声表面波滤波器的谐振器的俯视图以及剖视图。
图3A是构成实施方式1所涉及的多工器的Band25的发送侧滤波器的电路结构图。
图3B是构成实施方式1所涉及的多工器的Band25的接收侧滤波器的电路结构图。
图3C是构成实施方式1所涉及的多工器的Band66的发送侧滤波器的电路结构图。
图3D是构成实施方式1所涉及的多工器的Band66的接收侧滤波器的电路结构图。
图4是表示实施方式1所涉及的纵耦合型的声表面波滤波器的电极结构的概略俯视图。
图5A是表示构成实施方式1所涉及的多工器的发送侧滤波器以及接收侧滤波器的压电基板的配置的一个例子的俯视图。
图5B是表示构成实施方式1所涉及的多工器的发送侧滤波器以及接收侧滤波器的压电基板的配置的一个例子的剖视图。
图6A是用于表示实施方式1所涉及的多工器中的第1电感元件以及第2电感元件的配置的安装基板的一层中的俯视图。
图6B是用于表示实施方式1所涉及的多工器中的第1电感元件以及第2电感元件的配置的安装基板的另一层中的俯视图。
图6C是用于表示实施方式1所涉及的多工器中的第1电感元件以及第2电感元件的配置的安装基板的另一层中的俯视图。
图6D是用于表示实施方式1所涉及的多工器中的第1电感元件以及第2电感元件的配置的安装基板的另一层中的俯视图。
图7A是对实施方式1以及比较例所涉及的Band25的发送侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图7B是对实施方式1以及比较例所涉及的Band25的接收侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图7C是对实施方式1以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图7D是对实施方式1以及比较例所涉及的Band66的接收侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图8A是表示从实施方式1所涉及的Band25的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图8B是表示从实施方式1所涉及的Band25的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图8C是表示从实施方式1所涉及的Band66的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图8D是表示从实施方式1所涉及的Band66的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图9是表示从通过共用端子将实施方式1所涉及的Band25的接收侧滤波器以外的全部滤波器并联连接的电路单体的共用端子观察的复阻抗的史密斯圆图、以及表示从实施方式的Band25的接收侧滤波器与电感元件被串联连接的电路单体的电感元件侧观察的复阻抗的史密斯圆图。
图10A是表示从通过共用端子将实施方式1所涉及的4个滤波器并联连接的电路的共用端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图10B是表示通过共用端子将实施方式1所涉及的4个滤波器并联连接并且在共用端子与天线元件的连接路径和基准端子之间连接有电感器元件的情况下的复阻抗的史密斯圆图。
图11是表示在实施方式1所涉及的多工器的共用端子与天线元件的连接电路和基准端子之间连接有电感元件的情况下的从天线元件侧观察的复阻抗的范围的史密斯圆图。
图12是表示在实施方式1所涉及的多工器中，对特性阻抗的实部进行了变更时的多工器的插入损耗的图。
图13A是说明在实施方式1所涉及的多工器中，将特性阻抗的实部设为40Ω并对滤波器的电容值进行了变更时的从多工器的共用端子观察的复阻抗的变动的史密斯圆图。
图13B是说明在实施方式1所涉及的多工器中，将特性阻抗的实部设为50Ω并对滤波器的电容值进行了变更时的从多工器的共用端子观察的复阻抗的变动的史密斯圆图。
图13C是说明在实施方式1所涉及的多工器中，将特性阻抗的实部设为60Ω并对滤波器的电容值进行了变更时的从多工器的共用端子观察的复阻抗的变动的史密斯圆图。
图14是表示构成实施方式2的比较例所涉及的多工器的发送侧滤波器以及接收侧滤波器的压电基板的配置的一个例子的俯视图。
图15A是用于表示实施方式2的比较例所涉及的多工器中的布线图案的安装基板的一层中的俯视图。
图15B是用于表示实施方式2的比较例所涉及的多工器中的布线图案的安装基板的另一层中的俯视图。
图15C是用于表示实施方式2的比较例所涉及的多工器中的布线图案的安装基板的另一层中的俯视图。
图15D是用于表示实施方式2的比较例所涉及的多工器中的布线图案的安装基板的另一层中的俯视图。
图16A是对实施方式2以及比较例所涉及的Band25的发送侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图16B是对实施方式2以及比较例所涉及的Band25的接收侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图16C是对实施方式2以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图16D是对实施方式2以及比较例所涉及的Band66的接收侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图17A是表示从实施方式2所涉及的Band25的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图17B是表示从实施方式2的比较例所涉及的Band25的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图18A是表示从实施方式2所涉及的Band25的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图18B是表示从实施方式2的比较例所涉及的Band25的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图19A是表示从实施方式2所涉及的Band66的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图19B是表示从实施方式2的比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器单体的发送输出端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图20A是表示从实施方式2所涉及的Band66的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图20B是表示从实施方式2的比较例所涉及的Band66的接收侧滤波器单体的接收输入端子观察的复阻抗的史密斯圆图。
图21是说明对共用端子与滤波器之间的布线的长度进行了变更时的从多工器的共用端子观察的复阻抗的变动的史密斯圆图。
图22是对实施方式2以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器的通过特性进行比较的图表。
图23A是表示实施方式1以及2的变形例1所涉及的多工器的结构的图。
图23B是表示实施方式1以及2的变形例2所涉及的多工器的结构的图。
图24是对实施方式1以及2所涉及的多工器的阻抗匹配方法进行说明的动作流程图。
-符号说明-
1、1a 多工器
2 天线元件
5、11a～14a 压电基板
6 安装基板
6a 第1层(安装基板)
6b 第2层(安装基板)
6c 第3层(安装基板)
6d 第4层(安装基板)
7a、7b、7c、7d 布线图案
8a、8b、8c、8d 过孔
10、30 发送输入端子
11 发送侧滤波器
12 接收侧滤波器
13 发送侧滤波器(第2滤波器)
14 接收侧滤波器(第1滤波器)
20、40 接收输出端子
21 电感元件(第2电感元件)
31 电感元件(第1电感元件)
50 共用端子
51 高声速支承基板
52 低声速膜
53 压电膜
54、101a、101b IDT电极
55 保护层
61、63 发送输出端子
62、64 接收输入端子
100 谐振器
101、102、103、104、105、201、301、302、303、304、401、402、403、404、405 串联谐振器
110a、110b 电极指
111a、111b 汇流条电极
141、363 电感元件(第3电感元件)
151、152、153、154、251、252、253、351、352、353、354、451、452、453、454 并联谐振器
161、162、361、362、461 电感元件
203 纵耦合型滤波器部
211、212、213、214、215 IDT
220、221 反射器
230 输入端口
240 输出端口
541 密接层
542 主电极层。
具体实施方式
以下，使用附图来对本实用新型的实施方式详细进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示概括性的或者具体性的例子。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，并非限定本实用新型的主旨。以下的实施方式中的结构要素之中，未记载于独立权利要求的结构要素是作为任意的结构要素而说明的。此外，附图所示的结构要素的大小或者大小之比不必严密。
(实施方式1)
[1.多工器的基本构成]
在本实施方式中，对应用于TD-LTE(Time Division Long Term Evolution，时分长期演进技术)规格的Band25(发送通带：1850-1915MHz，接收通带：1930-1995MHz)以及Band66(发送通带：1710-1780MHz，接收通带：2010-2200MHz)的四工器进行示例。
本实施方式所涉及的多工器1是Band25用双工器与Band66用双工器通过共用端子50而连接的四工器。
图1是实施方式所涉及的多工器1的电路结构图。如该图所示，多工器1具备：发送侧滤波器11以及13、接收侧滤波器12以及14、电感元件21(第2电感元件)、共用端子50、发送输入端子10以及30、接收输出端子20以及40。此外，多工器1在共用端子50连接有天线元件2。在共用端子50与天线元件2的连接路径和作为基准端子的接地之间，连接有电感元件31(第1电感元件)。另外，电感元件31可以是作为一个封装件而包含于多工器1的结构，也可以是形成于多工器1的外部、例如配置有构成多工器1的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的至少任意一个的基板上或者基板内的结构。
发送侧滤波器11是经由发送输入端子10来输入由发送电路(RFIC等)生成的发送波，并在Band25的发送通带(1850-1915MHz：第1通带)对该发送波进行滤波并输出到共用端子50的非平衡输入-非平衡输出型的带通滤波器(第1弹性波滤波器)。
接收侧滤波器12是对从共用端子50输入的接收波进行输入，并在Band25的接收通带(1930-1995MHz：第2通带)对该接收波进行滤波并输出到接收输出端子20的非平衡输入-非平衡输出型的带通滤波器(第2弹性波滤波器)。此外，在接收侧滤波器12与共用端子50之间，串联连接有电感元件21。通过电感元件21与接收侧滤波器12的共用端子50侧连接，从而将接收侧滤波器12的通带外的频带设为通带的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器14的阻抗成为感应性。
发送侧滤波器13是经由发送输入端子30来输入由发送电路(RFIC等)生成的发送波，并在Band66的发送通带(1710-1780MHz：第3通带)对该发送波进行滤波并输出到共用端子50的非平衡输入-非平衡输出型的带通滤波器(第3弹性波滤波器)。
接收侧滤波器14是对从共用端子50输入的接收波进行输入，并在Band66的接收通带(2010-2200MHz：第4通带)对该接收波进行滤波并输出到接收输出端子40的非平衡输入-非平衡输出型的带通滤波器(第4弹性波滤波器)。
发送侧滤波器11以及13、还有接收侧滤波器14直接连接于共用端子50。
另外，电感元件21并不局限于接收侧滤波器12与共用端子50之间，也可以串联连接于接收侧滤波器14与共用端子50之间。
[2.声表面波谐振器的构造]
这里，对构成发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器12以及14的声表面波谐振器的构造进行说明。
图2是示意性地表示本实施方式所涉及的声表面波滤波器的谐振器的概略图，(a)是俯视图，(b)以及(c)是(a)中所示的点划线处的剖视图。图2中，示例了表示构成发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器12以及14的多个谐振器之中、发送侧滤波器11的串联谐振器的构造的平面示意图以及剖面示意图。另外，图2中所示的串联谐振器用于说明上述多个谐振器的典型的构造，构成电极的电极指的根数、长度等并不限定于此。
构成发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器12以及14的谐振器100由压电基板5和具有梳形形状的IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极101a以及101b构成。
如图2的(a)所示，在压电基板5上，形成相互对置的一对IDT电极101a以及101b。IDT电极101a由相互平行的多个电极指110a和将多个电极指110a连接的汇流条电极111a构成。此外，IDT电极101b由相互平行的多个电极指110b和将多个电极指110b连接的汇流条电极111b构成。多个电极指110a以及110b沿着与X轴方向正交的方向形成。
此外，由多个电极指110a以及110b还有汇流条电极111a以及111b构成的IDT电极54如图2的(b)所示，为密接层541与主电极层542的层叠构造。
密接层541是用于提高压电基板5与主电极层542的密接性的层，作为材料，例如使用Ti。密接层541的膜厚例如为12nm。
主电极层542作为材料，例如使用含有1％的Cu的Al。主电极层542的膜厚例如为162nm。
保护层55形成为覆盖IDT电极101a以及101b。保护层55是以保护主电极层542不受外部环境影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层，例如是以二氧化硅为主成分的膜。保护层55沿着由压电膜53和IDT电极54构成的凹凸形状，在压电膜53和IDT电极54上，例如以25nm的厚度形成。
另外，构成密接层541、主电极层542以及保护层55的材料并不限定于上述的材料。进一步地，IDT电极54也可以不是上述层叠构造。IDT电极54例如也可以由Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等的金属或者合金构成，此外，还可以由上述的金属或者合金所构成的多个层叠体构成。此外，也可以不形成保护层55。
接下来，对压电基板5的层叠构造进行说明。
如图2的(c)所示，压电基板5具备：高声速支承基板51、低声速膜52和压电膜53，具有高声速支承基板51、低声速膜52以及压电膜53按照该顺序层叠而成的构造。
压电膜53由50°Y切割X传播LiTaO3压电单晶或者压电陶瓷(在以将X轴作为中心轴而从Y轴旋转50°的轴设为法线的面进行切断的钽酸锂单晶或者陶瓷，声表面波在X轴方向传播的单晶或者陶瓷)构成。压电膜53例如厚度为600nm。另外，关于发送侧滤波器13以及接收侧滤波器14，使用由42～45°Y切割X传播LiTaO3压电单晶或者压电陶瓷构成的压电膜53。
高声速支承基板51是支承低声速膜52、压电膜53还有IDT电极54的基板。高声速支承基板51进一步地，是高声速支承基板51中的体波的声速比压电膜53中传播的表面波、边界波的弹性波的声速更高速的基板，发挥作用以使得将声表面波封闭于压电膜53以及低声速膜52层叠的部分，并不从高声速支承基板51向下方泄漏。高声速支承基板51例如是硅基板，厚度例如为200μm。
低声速膜52是低声速膜52中的体波的声速比压电膜53中传播的弹性波的声速更低速的膜，被配置于压电膜53与高声速支承基板51之间。通过该构造和弹性波的能量集中于本质上低声速的介质这一性质，能够抑制声表面波能量向IDT电极外的泄漏。低声速膜52例如是以二氧化硅为主成分的膜，厚度例如为670nm。
根据压电基板5的上述层叠构造，与使用单层的压电基板的现有的构造相比，能够大幅度增加谐振频率以及反谐振频率下的Q值。即，能够构成Q值高的声表面波谐振器，因此使用该声表面波谐振器，能够构成插入损耗小的滤波器。
此外，在接收侧滤波器12的共用端子50侧串联连接有阻抗匹配用的电感元件21等情况下，为了得到多个声表面波滤波器间的阻抗匹配，附加有电感元件、电容元件等的电路元件。由此，假定谐振器100的Q值等效变小的情况。然而，即使在这样的情况下，根据压电基板5的上述层叠构造，也能够将谐振器100的Q值维持在较高的值。因此，能够形成具有频带内的低损耗性的声表面波滤波器。
另外，高声速支承基板51也可以具有支承基板与高声速膜层叠而成的构造，该高声速膜中传播的体波的声速比压电膜53中传播的表面波、边界波的弹性波的声速更高速。在该情况下，支承基板能够使用使用蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、氧化铝、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、玻璃等电介质或硅、氮化镓等半导体以及树脂基板等。此外，高声速膜能够使用氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石、以上述材料为主成分的介质、以上述材料的混合物为主成分的介质等各种高声速材料。
另外，在图2的(a)以及(b)中，λ表示构成IDT电极101a以及101b的多个电极指110a以及110b的反复间距，L表示IDT电极101a以及101b的交叉宽度，W表示电极指110a以及110b的宽度，S表示电极指110a与电极指110b之间的宽度，h表示IDT电极101a以及101b的高度。
[3.各滤波器以及电感元件的结构]
[3-1.发送侧滤波器的电路结构]
以下，使用图3A～图6C，对各滤波器的电路结构进行说明。
图3A是构成本实施方式所涉及的多工器1的Band25的发送侧滤波器11的电路结构图。如图3A所示，发送侧滤波器11具备：串联谐振器101～105、并联谐振器151～154、匹配用的电感元件141、161以及162。
串联谐振器101～105在发送输入端子10与发送输出端子61之间相互串联连接。此外，并联谐振器151～154在串联谐振器101～105的各连接点与基准端子(接地)之间相互并联连接。通过串联谐振器101～105以及并联谐振器151～154的上述连接结构，发送侧滤波器11构成梯子型的带通滤波器。
电感元件141串联连接在发送输入端子10与串联谐振器101之间。电感元件141是第3电感元件，需要与连接有后述的电感元件21的接收侧滤波器12的隔离的发送侧滤波器11在与连接有天线元件2的共用端子50相反的一侧的发送输入端子10串联地具有电感元件141。另外，电感元件141也可以与发送输入端子10并联连接，换句话说，连接于发送输入端子10与串联谐振器101的连接路径和基准端子之间。通过具有电感元件141，利用电感元件141与其他电感元件161、162的耦合，能够增大发送侧滤波器11的隔离。
此外，电感元件161连接于并联谐振器152、153以及154的连接点和基准端子之间。电感元件162连接于并联谐振器151与基准端子之间。
发送输出端子61与共用端子50(参照图1)连接。此外，发送输出端子61与串联谐振器105连接，与并联谐振器151～154的任意一个都不直接连接。
图3C是构成本实施方式所涉及的多工器1的Band66的发送侧滤波器13的电路结构图。如图3C所示，发送侧滤波器13具备：串联谐振器301～304、并联谐振器351～354、匹配用的电感元件361～363。
串联谐振器301～304在发送输入端子30与发送输出端子63之间相互串联连接。此外，并联谐振器351～354在串联谐振器301～304的各连接点与基准端子(接地)之间相互并联连接。通过串联谐振器301～304以及并联谐振器351～354的上述连接结构，发送侧滤波器13构成梯子型的带通滤波器。此外，电感元件361连接于并联谐振器351以及352的连接点与基准端子之间。电感元件362连接于并联谐振器353与基准端子之间。电感元件363连接于发送输入端子10与串联谐振器301之间。电感元件363与上述的发送侧滤波器11中的电感元件141同样地，是第3电感元件。电感元件363也可以与发送输入端子30并联连接，换句话说，连接于发送输入端子30与串联谐振器301的连接路径和基准端子之间。
发送输出端子63与共用端子50(参照图1)连接。此外，发送输出端子63与串联谐振器304连接，与并联谐振器351～354的任意一个都不直接连接。
[3-2.接收侧滤波器的电路结构]
图3B是构成本实施方式所涉及的多工器1的Band25的接收侧滤波器12的电路结构图。如图3B所示，接收侧滤波器12例如包含纵耦合型的声表面波滤波器部。更具体而言，接收侧滤波器12具备：纵耦合型滤波器部203、串联谐振器201和并联谐振器251～253。
图4是表示本实施方式所涉及的纵耦合型滤波器部203的电极结构的概略俯视图。如该图所示，纵耦合型滤波器部203具备：IDT211～IDT215、反射器220以及221、输入端口230以及输出端口240。
IDT211～215分别由相互对置的一对IDT电极构成。IDT212以及214被配置为在X轴方向夹着IDT213，IDT211以及215被配置为在X轴方向夹着IDT212～214。反射器220以及221被配置为在X轴方向夹着IDT211～215。此外，IDT211、213以及215在输入端口230与基准端子(接地)之间并联连接，IDT212以及214在输出端口240与基准端子之间并联连接。
此外，如图3B所示，串联谐振器201还有并联谐振器251以及252构成梯子型滤波器部。
接收输入端子62经由电感元件21(参照图1)而与共用端子50(参照图1)连接。此外，如图3B所示，接收输入端子62与并联谐振器251连接。
图3D是构成本实施方式所涉及的多工器1的Band66的接收侧滤波器14的电路结构图。如图3D所示，接收侧滤波器14具备：串联谐振器401～405、并联谐振器451～454、匹配用的电感元件461。
串联谐振器401～405在接收输出端子40与接收输入端子64之间相互串联连接。此外，并联谐振器451～454在串联谐振器401～405的各连接点与基准端子(接地)之间相互并联连接。通过串联谐振器401～405以及并联谐振器451～454的上述连接结构，接收侧滤波器14构成梯子型的带通滤波器。此外，电感元件461被连接于并联谐振器451、452以及453的连接点与基准端子之间。
接收输入端子64与共用端子50(参照图1)连接。此外，如图3D所示，接收输入端子64与串联谐振器405连接，与并联谐振器454不直接连接。
另外，本实施方式所涉及的多工器1具备的声表面波滤波器中的谐振器以及电路元件的配置结构并不限定于上述实施方式所涉及的发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器12以及14中示例的配置结构。上述声表面波滤波器中的谐振器以及电路元件的配置结构根据各频带(Band)中的通过特性的要求规格而不同。所谓上述配置结构，例如是指串联谐振器以及并联谐振器的配置数，还有梯子型以及纵耦合型等的滤波器结构的选择。
本实施方式所涉及的多工器1具备的弹性波滤波器中的谐振器以及电路元件的配置结构之中，本实用新型的主要部分特征在于，(1)发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器12以及14分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，(2)作为一个弹性波滤波器的接收侧滤波器12的接收输入端子62经由电感元件21而与共用端子50连接，并且与并联谐振器251连接，(3)作为接收侧滤波器12以外的弹性波滤波器的发送侧滤波器11、13的发送输出端子61以及63还有接收侧滤波器14的接收输入端子64分别与共用端子50连接，并且与串联谐振器以及并联谐振器之中的串联谐振器105、304以及405连接。
换句话说，本实施方式所涉及的多工器1具备：具有相互不同的通带的多个声表面波滤波器；在与天线元件2的连接路径和基准端子之间连接有电感元件31的共用端子50；在共用端子50与作为一个弹性波滤波器的接收侧滤波器12的接收输入端子62之间串联连接的电感元件21。
这里，多个声表面波滤波器分别具备：具有在压电基板5上形成的IDT电极并连接于输入端子与输出端子之间的串联谐振器、以及具有在压电基板5上形成的IDT电极并被连接于将输入端子和输出端子连接的电气路径与基准端子之间的并联谐振器的至少一个。此外，多个声表面波滤波器之中，接收侧滤波器12的接收输入端子62经由电感元件21而与共用端子50连接，并且与并联谐振器251连接。另一方面，发送侧滤波器11及13还有接收侧滤波器14的发送输出端子61以及63以及接收输入端子64分别与共用端子50连接，并且与串联谐振器105、304以及405连接，不与并联谐振器连接。
此外，由于电感元件31被连接于共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间，并且不被串联连接于共用端子50与天线元件2之间，因此不存在与各滤波器串联连接的电阻成分，阻抗匹配中的电感元件31的Q值的影响较少。因此，根据具有上述主要部分特征的多工器1，即使在使用Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少构成多工器的各滤波器的通带内的插入损耗。
[3-3.各滤波器以及电感元件的配置结构]
图5A是表示本实施方式所涉及的多工器的发送侧滤波器以及接收侧滤波器的配置的一个例子的俯视图。图5B是表示本实施方式所涉及的多工器的发送侧滤波器以及接收侧滤波器的配置的一个例子的剖视图。图5B是图5A中的VB-VB线处的剖视图。
如图5A以及图5B所示，在多工器1中，分别构成发送侧滤波器11以及13的压电基板11a以及13a和分别构成接收侧滤波器12以及14的压电基板12a以及14a被安装在安装基板6上。
更具体而言，压电基板11a、12a、13a以及14a如图5B所示，通过焊料7而被安装在安装基板6上。
此外，如图5A所示，在安装基板6的与安装有压电基板11a、12a、13a以及14a的面相反一侧的面，共用端子50被配置于靠近安装基板6的一端的一侧。并且，压电基板11a以及14a在最接近共用端子50的一端侧，夹着共用端子50而被排列配置。此外，压电基板12a以及13a被排列配置在与最接近共用端子50的一端对置的另一端侧。换句话说，压电基板11a以及14a被配置于比压电基板12a以及14a更接近共用端子50的位置。另外，压电基板11a、12a、13a以及14a并不局限于图5A所示的配置关系，也可以被配置为其他配置关系。
此外，在安装基板6上配置密封树脂8，以使得覆盖压电基板11a、12a、13a以及14a。密封树脂8例如由热固化性或者紫外线固化性的树脂构成。
图6A～图6D是用于表示本实施方式所涉及的多工器1中的电感元件21以及电感元件31的配置的安装基板6的一层以及另一层的俯视图。
安装基板6具有层叠有多层印刷电路基板的结构。在多层印刷电路基板，形成布线图案以及过孔。例如，如图6A～图6D所示，安装基板6包含：第1层6a、第2层6b、第3层6c以及第4层6d。在第1层6a形成布线图案7a以及过孔8a，在第2层6b形成布线图案7b以及过孔8b，在第3层6c形成布线图案7c以及过孔8c，在第4层6d形成布线图案7d以及过孔8d。
此外，在安装基板6内置有电感元件21以及电感元件31。此外，在安装基板6内置有构成发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器14的电感元件。如图6B～图6D所示，在第2层6b、第3层6c以及第4层6d，电感元件21以及31的一部分分别形成为布线图案。通过将第2层6b、第3层6c以及第4层6d层叠，并将第2层6b与第3层6c、以及第3层6c与第4层6d中的电感元件21以及31的布线图案分别连接，来形成电感元件21以及31。
这里，如图6B～图6D所示，电感元件21以及31形成为分别构成电感元件21以及31的布线的卷绕方向相同。所谓构成电感元件21以及31的布线的卷绕方向，是指从第1层侧俯视安装基板6时，从第1层6a侧向第4层6d侧追寻分别构成电感元件21以及31的布线图案时，该布线图案卷绕的方向(顺时针或者逆时针)。由此，由于电感元件21以及31产生互感，因此在安装基板6中，能够使俯视时的电感元件21以及31各自所占的面积狭小化。
[4.声表面波滤波器的动作原理]
这里，对本实施方式所涉及的梯子型的声表面波滤波器的动作原理进行说明。
例如，图3A所示的并联谐振器151～154分别在谐振特性下具有谐振频率frp以及反谐振频率fap(＞frp)。此外，串联谐振器101～105分别在谐振特性下具有谐振频率frs以及反谐振频率fas(＞frs＞rfp)。另外，虽然串联谐振器101～105的谐振频率frs被设计为大致一致，但不是必须一致。此外，针对串联谐振器101～105的反谐振频率fas、并联谐振器151～154的谐振频率frp以及并联谐振器151～154的反谐振频率fap也是同样的，不是必须一致。
在由梯子型的谐振器构成带通滤波器时，使并联谐振器151～154的反谐振频率fap与串联谐振器101～105的谐振频率frs接近。由此，并联谐振器151～154的阻抗接近于0的谐振频率frp附近是低频侧阻止频带。此外，若频率由此增加，则在反谐振频率fap附近，并联谐振器151～154的阻抗变高，并且，在谐振频率frs附近，串联谐振器101～105的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率fap～谐振频率frs的附近，在从发送输入端子10向发送输出端子61的信号路径中为信号通过频带。进一步地，若频率变高，成为反谐振频率fas附近，则串联谐振器101～105的阻抗变高，成为高频侧阻止频带。换句话说，根据将串联谐振器101～105的反谐振频率fas设定于信号通过频带外的什么位置，高频侧阻止频带中的衰减特性的陡峭性受较大影响。
在发送侧滤波器11中，若从发送输入端子10输入高频信号，则在发送输入端子10与基准端子之间产生电位差，由此，由于压电基板5变形，导致产生在X方向传播的声表面波。这里，通过使IDT电极101a以及101b的间距λ与通带的波长大致一致，从而仅具有希望使其通过的频率成分的高频信号通过发送侧滤波器11。
以下，与比较例所涉及的多工器相比较，来对本实施方式所涉及的多工器1的高频传输特性以及阻抗特性进行说明。
[5.多工器的高频传输特性]
以下，与比较例所涉及的多工器的高频传输特性相比较，来对本实施方式所涉及的多工器1的高频传输特性进行说明。
比较例所涉及的多工器的结构与图1所示的本实施方式所涉及的多工器1相比，是如下结构：在共用端子50与天线元件2的连接路径和作为基准端子的接地之间未连接有电感元件31，取而代之地，在共用端子50与天线元件2之间串联地连接有电感元件。
图7A是对本实施方式以及比较例所涉及的Band25的发送侧滤波器11的通过特性进行比较的图表。图7B是对本实施方式以及比较例所涉及的Band25的接收侧滤波器12的通过特性进行比较的图表。图7C是对本实施方式以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器13的通过特性进行比较的图表。图7D是对本实施方式以及比较例所涉及的Band66的接收侧滤波器14的通过特性进行比较的图表。
由图7A～图7D可知，在Band25的发送侧以及接收侧、还有Band66的发送侧以及接收侧，本实施方式所涉及的多工器1的通带内的插入损耗相比于比较例所涉及的多工器的通带内的插入损耗更优良。进一步地，可知在本实施方式所涉及的多工器1中，在Band25的发送侧以及接收侧、还有Band66的接收侧的全部频带，满足通带内的要求规格(发送侧插入损耗2.0dB以下以及接收侧插入损耗3.0dB以下)。
另一方面，可知在比较例所涉及的多工器中，在Band25的发送侧以及接收侧，不满足通带内的要求规格。
如以上那样，根据本实施方式所涉及的多工器1，即使应对应的频带数以及模数增加，也能够减少构成其的各滤波器的通带内的插入损耗。
以下，包含本实施方式所涉及的多工器1能够实现通带内的低损耗性的理由，对多工器1中的阻抗匹配进行说明。
[6.多工器中的阻抗匹配]
图8A以及图8B分别是表示从本实施方式所涉及的Band25的发送侧滤波器11单体的发送输出端子61观察的复阻抗、以及从接收侧滤波器12单体的接收输入端子62观察的复阻抗的史密斯圆图。此外，图8C以及图8D分别是表示从本实施方式所涉及的Band66的发送侧滤波器13单体的发送输出端子63观察的复阻抗、以及从接收侧滤波器14单体的接收输入端子64观察的复阻抗的史密斯圆图。
在本实施方式所涉及的多工器I中，通带外的频率区域中的复阻抗被设计为：在发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器14单体中的阻抗特性下来到开路侧。具体而言，将图8A中的未连接有电感元件21的发送侧滤波器11的通带外区域BOUT11、图8C中的未连接有电感元件21的发送侧滤波器13的通带外区域BOUT13、以及图8D中的未连接有电感元件21的接收侧滤波器14的通带外区域BOUT14的复阻抗配置于大致开路侧。为了实现这些复阻抗配置，将上述3个滤波器的与共用端子50连接的谐振器设为串联谐振器，而不设为并联谐振器。
另一方面，在连接有电感元件21的接收侧滤波器12中，将与共用端子50连接的谐振器设为并联谐振器。因此，如图8B所示，将接收侧滤波器14的通带外区域BOUT12的复阻抗配置于大致短路侧。将通带外区域BOUT12的复阻抗配置于短路侧的目的后面进行叙述。
此外，图9是表示从通过共用端子50将本实施方式所涉及的Band25的接收侧滤波器12以外的全部滤波器并联连接的电路单体的共用端子50观察的复阻抗的史密斯圆图(左侧)、以及表示从本实施方式所涉及的Band25的接收侧滤波器12与电感元件21串联连接的电路单体的共用端子50观察的复阻抗的史密斯圆图(右侧)。
如图9所示可知，在电感元件21与接收侧滤波器12的输入端子串联连接的状态下经由电感元件21来观察接收侧滤波器12单体的情况下的规定的通带中的复阻抗、与在发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器14的输入端子以及输出端子之中接近于天线元件2的端子与共用端子50连接的状态下从与共用端子50连接的上述端子侧观察发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器14的情况下的上述规定的通带中的复阻抗大体处于接近复共轭的关系。换句话说，若将上述2个复阻抗合成，则获得阻抗匹配，被合成的电路的复阻抗来到特性阻抗附近。
另外，所谓2个电路的复阻抗处于复共轭的关系，包含相互的复阻抗的复分量的正负反转的关系，并不限定于复分量的绝对值相等的情况。换句话说，所谓本实施方式中的复共轭的关系，也包含一个电路的复阻抗位于电容性(史密斯圆图的下半圆)且另一个电路的复阻抗位于感应性(史密斯圆图的上半圆)的关系。
这里，如图8B所示，将接收侧滤波器12的通带外区域BOUT12的复阻抗配置于大致短路侧的目的是为了：通过电感元件21，使通带外区域BOUT12(发送侧滤波器11以及13还有接收侧滤波器14的通带)的复阻抗移动到具有上述复共轭的关系的位置。另外，此时的电感元件21的电感值例如是5.9nH。
假设在接收侧滤波器12的通带外区域BOUT12位于开路侧的情况下，必须通过具有更大电感值的电感元件21使通带外区域BOUT12移动到具有上述复共轭的关系的位置。由于电感元件21与接收侧滤波器12串联连接，因此电感值越大，接收侧滤波器12的通带内的插入损耗越恶化。因此，如本实施方式所涉及的接收侧滤波器12那样，通过利用并联谐振器251来使通带外区域BOUT12的复阻抗配置于短路侧，能够减小电感元件21的电感值，因此能够减少通带内的插入损耗。
图10A是表示从共用端子50观察本实施方式所涉及的多工器1的复阻抗的史密斯圆图。换句话说，图10A所示的复阻抗表示合成了图9所示的2个电路的多工器的从共用端子50观察的复阻抗。通过将图9所示的2个电路的复阻抗配置成相互复共轭的关系，从而合成后的电路的复阻抗在4个通带中接近特性阻抗，可实现阻抗匹配。
图10B是表示在本实施方式所涉及的多工器1的共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间连接有电感元件31的情况下的从天线元件2侧观察的复阻抗的史密斯圆图。如图10A所示，在合成了配置为复阻抗为相互复共轭的关系的2个电路的电路中，复阻抗会从特性阻抗向电容性侧并且短路侧偏离。
与此相对地，通过在共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间连接电感元件31，来对从共用端子50观察的多工器1的复阻抗进行调整。另外，此时的电感元件31的电感值例如是5.6nH。
这里，对通过在共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间连接电感元件31从而能够进行阻抗匹配的范围进行说明。图11是表示在本实施方式所涉及的多工器的共用端子与天线元件的连接路径和基准端子之间连接有电感元件31的情况下的从天线元件侧观察的复阻抗的范围的史密斯圆图。
通过在共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间连接电感元件31从而能够进行阻抗匹配的范围被限定为图11所示的区域P的范围。具体而言，能够进行阻抗匹配的范围是从特性阻抗向电容性侧并且短路侧偏离的区域P。处于该区域P的复阻抗通过连接电感元件31，如后面所述，在史密斯圆图中逆时针地进行接近于特性阻抗的变动，因此能够在不损耗构成多工器1的各滤波器的插入损耗的情况下，容易地使各滤波器的通带中的复阻抗与特性阻抗一致。
另外，在图11中，区域P的左上的分界线附近表示后述的特性阻抗R+jX[Ω]的实部R为40Ω的时候，区域P的右下的分界线附近表示特性阻抗R+jX[Ω]的实部R为60Ω的时候。
这里，以下对区域P中包含的复阻抗的值具体进行说明。
图12是表示在本实施方式所涉及的多工器中，对特性阻抗R+jX[Ω]的实部R进行了变更时的发送侧滤波器11的插入损耗的图。从多工器1中功率放大器(未图示)的消耗电力的减少以及滤波器的耐电力性的提高的方面出发，优选发送侧滤波器11的插入损耗为2dB以下。这里，根据图12，插入损耗为2dB以下的特性阻抗R+jX[Ω]的实部R的值大约为38Ω～62Ω左右。因此，若特性阻抗R+jX的实部R至少为40Ω以上且60Ω以下(40≤R≤60)，则可以说插入损耗为2dB以下。
接下来，对将特性阻抗R+jX[Ω]的实部R设为40Ω以上且60Ω以下的范围时的特性阻抗R+jX[Ω]的虚部X的值的范围进行说明。图13A～13C是对在本实施方式所涉及的多工器中，将特性阻抗的实部R分别设为40Ω、50Ω以及60Ω并对滤波器的电容值进行了变更时的从多工器1的共用端子50观察的复阻抗进行说明的史密斯圆图。
可知：确认了将特性阻抗R+jX[Ω]的实部R设为40Ω、50Ω、60Ω时的各个情况下使滤波器的电容值变化为5种时的特性阻抗的变化之后，追踪了图13A～图13C所示的轨迹。分别在图13A～图13C中，最靠近短路侧所示的轨迹是电感值最小的情况，随着向开路侧行进，表示电感值变大的情况下的轨迹。在该轨迹的范围内确认了特性阻抗R+jX[Ω]的虚部X的值之后，在最小的位置是-40Ω。此外，由于将电感元件31连接于共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间来获得阻抗匹配，因此特性阻抗R+jX[Ω]的虚部X的值小于0Ω。换句话说，特性阻抗R+jX[Ω]的虚部X的值为-40Ω以上且小于0Ω(-40≤X＜0)。
因此，若前提考虑将电感元件31连接于共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间来获得阻抗匹配，则为了得到必要的插入损耗，通过共用端子50而共用化的全部滤波器的从共用端子50侧观察的特性阻抗R+jX[Ω]优选设为40≤R≤60，并且-40≤X＜0的范围。由此，能够在不使发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的插入损耗恶化的情况下，获得阻抗匹配。
[7.总结]
以上，本实施方式所涉及的多工器1如下：(1)在接收侧滤波器12与共用端子50之间串联连接电感元件21，(2)在共用端子50与天线元件2之间的连接路径和基准端子之间连接电感元件31，(3)在接收侧滤波器12的接收输入端子62连接并联谐振器251，(4)在发送侧滤波器11的发送输出端子61、发送侧滤波器13的发送输出端子63以及接收侧滤波器14的接收输入端子64分别连接串联谐振器105、304、405。
由此，能够使从电感元件21与接收侧滤波器12串联连接的电路单体的共用端子50观察的复阻抗、和从通过共用端子50将接收侧滤波器12以外的全部滤波器并联连接的电路单体的共用端子50观察的复阻抗为复共轭的关系。由此，能够确保通带内的低损耗性，并且容易地使具有合成了上述2个电路的电路的多工器1的从共用端子50观察的复阻抗与特性阻抗匹配。此外，通过在共用端子50与天线元件2之间的连接路径和基准端子之间连接电感元件31，能够将从多工器1的共用端子50观察到的复阻抗向感应性侧调整。
此外，由于电感元件31连接于共用端子50与天线元件2的连接路径和基准端子之间，且未串联连接于共用端子50与天线元件2之间，因此不存在与各滤波器串联连接的电阻成分，因此阻抗匹配中的电感元件31的Q值的影响较小。因此，即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少构成多工器的各弹性波滤波器的通带内的插入损耗。
(实施方式2)
在上述的多工器1中，也可以构成为：多个声表面波滤波器11～14之中的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器14之中，中心频率最高的接收侧滤波器14在安装基板内的布线长最短，发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器14之中，中心频率最低的发送侧滤波器13在安装基板内的布线长最长。另外，中心频率最高的接收侧滤波器14是第1滤波器，中心频率最低的发送侧滤波器13是第2滤波器。
在上述的多工器1中，如图5A所示，压电基板11a、12a、13a以及14a被安装在安装基板6上。更具体而言，压电基板11a以及14a在最接近共用端子50的一端侧，夹着共用端子50而被排列配置。此外，压电基板12a以及13a在与最接近共用端子50的一端对置的另一端侧被排列配置。换句话说，压电基板11a以及14a被配置于比压电基板12a以及14a更接近共用端子50的位置。
通过该配置，如图6A所示，在安装基板6中，从被配置于接近配置有共用端子50的一端的一侧的压电基板14a到连接于共用端子50的过孔8a的布线的长度比从压电基板13a到连接于共用端子50的过孔8a的布线的长度短。换句话说，中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度短。
由此，在多工器1中，如以下说明那样，能够使与天线2连接的共用端子50中的阻抗匹配、以及中心频率最高的接收侧滤波器14的插入损耗良好。
以下，对使接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度短的情况下的效果进行说明。以下，作为比较例，举例多工器1a，对多工器1与多工器1a进行比较并进行说明。
首先，针对比较例所涉及的多工器1a的结构，对与多工器1不同的方面进行说明。图14是表示构成比较例所涉及的多工器1a的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的压电基板11a、13a以及12a、14a的配置的一个例子的俯视图。图15A～图15D是用于表示比较例所涉及的多工器1a中的布线图案的、安装基板的一层以及另一层的俯视图。
多工器1a与多工器1不同的方面在于，中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度长。
详细地，在多工器1a中，分别构成发送侧滤波器11以及13的压电基板11a以及13a、和分别构成接收侧滤波器12以及14的压电基板12a以及14a被安装在安装基板6上。如图15A～图15D所示，安装基板6包含：第1层6a、第2层6b、第3层6c以及第4层6d。在第1层6a形成布线图案7a以及过孔8a，在第2层6b形成布线图案7b以及过孔8b，在第3层6c形成布线图案7c以及过孔8c，在第4层6d形成布线图案7d以及过孔8d。
这里，在多工器1a中，如图14所示，压电基板12a以及13a在安装基板6，在最接近共用端子50的一端侧，夹着共用端子50而被排列配置。此外，压电基板11a以及14a在安装基板6，在与最接近共用端子50的一端对置的另一端侧被排列配置。换句话说，压电基板12a以及13a被配置于比压电基板11a以及14a更接近共用端子50的位置。
通过该配置，在图15A所示的第1层6a中，从被配置于与安装基板6的配置有共用端子50的一端接近的一侧的压电基板13a到连接于共用端子50的过孔8a的布线的长度比从压电基板14a到连接于共用端子50的过孔8a的布线的长度短。换句话说，中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度长。
图16A是对本实施方式以及比较例所涉及的Band25的发送侧滤波器11的通过特性进行比较的图表。图16B是对本实施方式以及比较例所涉及的Band25的接收侧滤波器12的通过特性进行比较的图表。图16C是对本实施方式以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器13的通过特性进行比较的图表。图16D是对本实施方式以及比较例所涉及的Band66的接收侧滤波器14的通过特性进行比较的图表。
如图16A～图16D所示，相对于多工器1a，在多工器1中，通过特性变得良好。特别是，在中心频率最高的Band66的接收侧滤波器14中，可知插入损耗减少，通过特性变得良好。此外，在中心频率最低的Band66的发送侧滤波器13中，在本实施方式所涉及的多工器1和比较例所涉及的多工器1a中，插入损耗几乎没有看到差异。此外，针对Band25的发送滤波器11以及接收滤波器12，也可知插入损耗减少，通过特性变得良好。
图17A以及图17B分别是表示从多工器1以及1a中的Band25的发送侧滤波器11单体的发送输出端子61观察的复阻抗的史密斯圆图。图18A以及图18B分别是表示从多工器1以及1a中的Band25的接收侧滤波器12单体的接收输入端子62观察的复阻抗的史密斯圆图。图19A以及图19B分别是表示从多工器1以及1a中的Band66的发送侧滤波器13单体的发送输出端子63观察的复阻抗的史密斯圆图。图20A以及图20B分别是表示从多工器1以及1a中的Band66的接收侧滤波器14单体的接收输入端子64观察的复阻抗的史密斯圆图。
与图17B、图18B、图19B以及图20B所示的比较例所涉及的多工器1a相比，可知在图17A、图18A、图19A以及图20A所示的多工器1中，从发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14各自的共用端子50侧观察的复阻抗表示接近于在史密斯圆图的中央部所示的特性阻抗(50Ω)的位置。因此，可知多工器1能够比多工器1a更良好地获得阻抗匹配。
这样，通过使中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度短，在多工器1中，能够减少共用端子50中的阻抗匹配、以及中心频率最高的接收侧滤波器14的插入损耗。
以下，使用图21来对其理由进行说明。图21是说明对共用端子50与发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的各滤波器之间的布线的长度进行了变更时的从多工器1的共用端子50观察的复阻抗的变动的史密斯圆图。
若将对发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的各滤波器与共用端子50进行连接的布线设置于安装基板6内，则根据该布线的电感成分，从发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的各滤波器的共用端子50侧观察的阻抗变化。具体而言，在将从共用端子50侧观察的复阻抗表示于史密斯圆图的情况下，如图21所示的箭头那样，从共用端子50侧观察的复阻抗顺时针地变化。即使发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12、14的各滤波器与共用端子50之间的布线的长度相同，也是滤波器的中心频率越高，该变化量越大。
在比较例所涉及的多工器1a中，由于中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度长，因此从共用端子50侧观察的接收侧滤波器14的复阻抗的变化量变大。因此，从共用端子50侧观察的接收侧滤波器14的复阻抗与从共用端子50侧观察的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12的各滤波器的复阻抗的偏离量变大。因此，难以使从共用端子50侧观察的多工器1a的复阻抗与特性阻抗匹配。
与此相对地，在本实施方式所涉及的多工器1中，中心频率最高的接收侧滤波器14与共用端子50之间的布线的长度比中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度短。因此，从共用端子50侧观察的接收侧滤波器14的复阻抗与从共用端子50侧观察的发送侧滤波器11、13以及接收侧滤波器12的各滤波器的复阻抗的偏离量较小，共用端子50中的阻抗匹配与多工器1a相比进行了改善。换句话说，能够容易地使从共用端子50侧观察的多工器1的复阻抗与特性阻抗匹配。
特别是，如图16D所示，在多工器1中，相比于多工器1a，中心频率最高的Band66的接收侧滤波器14的插入损耗变得良好。这是由于若是中心频率最低的滤波器，则即使布线变长，对插入损耗的影响也较小，而若是中心频率最高的滤波器，则布线的长度敏感地对插入损耗有影响。
因此，如本实施方式所涉及的多工器1那样，通过使中心频率最高的接收侧滤波器14的布线的长度较短，使中心频率最低的发送侧滤波器13的布线长度较长，能够实现与天线2连接的共用端子50中的阻抗匹配良好，并且中心频率最高的接收侧滤波器14的插入损耗良好的多工器。
此外，图22是对本实施方式以及比较例所涉及的Band66的发送侧滤波器13的通过特性进行比较的图表。在中心频率最低的发送侧滤波器13的布线的长度较长的情况下，如图22所示，通过安装基板6内的电感成分和在安装基板6内自然产生的电容成分而在比通带更靠高频的一侧产生的衰减极的频率向低频率侧移动。由此，能够改善中心频率最低的发送侧滤波器13与中心频率比发送侧滤波器13高的其他滤波器之间的隔离特性。
另外，若中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度过长，则该布线成为λ/4的传输线路，产生驻波。因此，也可以被配置于安装基板6内的中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线的长度小于λ/4。由此，能够抑制在中心频率最低的发送侧滤波器13与共用端子50之间的布线产生驻波。
(其他的变形例等)
以上，针对本实用新型的实施方式所涉及的多工器，举例包含四工器的多工器进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式。例如，对上述实施方式实施了以下变形的方式也能够包含于本实用新型。
例如，虽然实施方式1以及2所涉及的压电基板5的压电膜53使用了50°Y切割X传播LiTaO3单晶，但单晶材料的切割角并不限定于此。换句话说，将LiTaO3基板用作为压电基板来构成实施方式所涉及的多工器的声表面波滤波器的压电基板的切割角并不限定于50°Y。即使是使用了具有上述以外的切割角的LiTaO3压电基板的声表面波滤波器，也能够起到相同的效果。
此外，本实用新型所涉及的多工器1也可以还具备在天线元件2与共用端子50之间的路径和接地之间连接的电感元件31。例如，本实用新型所涉及的多工器1也可以具有在高频基板上，安装了具有上述特征的多个弹性波滤波器和芯片上的电感元件21以及31的结构。
此外，电感元件21以及31例如可以是芯片电感器，此外也可以由高频基板的导体图案形成。
此外，本实用新型所涉及的多工器并不就局限于实施方式1以及2那样的Band25+Band66的四工器。
图23A是表示实施方式1以及2的变形例1所涉及的多工器的结构的图。例如，如图23A所示，本实用新型所涉及的多工器也可以是被应用于将具有发送频带以及接收频带的Band25、Band4以及Band30组合而成的系统结构的、具有6个频带的六工器。在该情况下，例如在Band25的接收侧滤波器串联连接电感元件21，在Band25的接收侧滤波器的接收输入端子连接并联谐振器。进一步地，在Band25的接收侧滤波器以外的5个滤波器的与共用端子连接的端子，连接串联谐振器而不连接并联谐振器。
图23B是表示实施方式1以及2的变形例2所涉及的多工器的结构的图。例如，如图23B所示，本实用新型所涉及的多工器也可以是被应用于将具有发送频带以及接收频带的Band1、Band3以及Band7组合而成的系统结构的、具有6个频带的六工器。在该情况下，例如，在Band1的接收侧滤波器串联连接电感元件21，在Band1的接收侧滤波器的接收输入端子连接并联谐振器。进一步地，在Band1的接收侧滤波器以外的5个滤波器的与共用端子连接的端子，连接串联谐振器而不连接并联谐振器。
如前面面所述，在本实用新型所涉及的多工器中，作为结构要素的弹性波滤波器的数量越多，与通过现有的匹配方法而构成的多工器相比，越能够减少通带内的插入损耗。
进一步地，本实用新型所涉及的多工器也可以不是具有多个进行收发的双工器的结构。例如，本实用新型所涉及的多工器能够应用为具有多个发送频带的发送装置。换句话说，本实用新型所涉及的多工器也可以是一种发送装置，输入具有相互不同的传输频带的多个高频信号，对该多个高频信号进行滤波并使其从共用的天线元件无线发送，所述发送装置具备：多个发送用弹性波滤波器，从发送电路输入多个高频信号，仅使规定的频带通过；和共用端子，在与天线元件的连接路径和基准端子之间连接第1电感元件。这里，多个发送用弹性波滤波器分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，其中该串联谐振器具有在压电基板上形成的IDT电极并且连接于输入端子与输出端子之间，该并联谐振器具有在压电基板上形成的IDT电极并且在将输入端子与输出端子连接的电气路径和基准端子之间连接。此外，多个发送用弹性波滤波器之中，一个发送用弹性波滤波器的输出端子构成为经由与该输出端子以及共用端子连接的第2电感元件而与共用端子连接，并且与并联谐振器连接。另一方面，上述一个发送用弹性波滤波器以外的发送用弹性波滤波器的输出端子构成为与共用端子连接，并且与串联谐振器以及并联谐振器之中的串联谐振器连接。
进一步地，本实用新型所涉及的多工器例如能够应用为具有多个接收频带的接收装置。换句话说，也可以是一种接收装置，经由天线元件来输入具有相互不同的传输频带的多个高频信号，对该多个高频信号进行分波并输出到接收电路，所述接收装置具有：多个接收用弹性波滤波器，从天线元件输入多个高频信号，仅使规定的频带通过；和共用端子，在与天线元件的连接路径和基准端子之间连接第1电感元件。这里，多个接收用弹性波滤波器分别具备串联谐振器以及并联谐振器的至少一个，其中该串联谐振器具有形成在压电基板上的IDT电极并被连接于输入端子与输出端子之间，该并联谐振器具有形成在压电基板上的IDT电极并被连接于将输入端子与输出端子连接的电气路径和基准端子之间。此外，多个接收用弹性波滤波器之中，一个接收用弹性波滤波器的输入端子经由连接于该输入端子以及共用端子的第2电感元件而与共用端子连接，并且与并联谐振器连接。另一方面，上述一个接收用弹性波滤波器以外的接收用弹性波滤波器的输入端子与共用端子连接，并且与串联谐振器以及并联谐振器之中的串联谐振器连接。
即使是具有上述的结构的发送装置或者接收装置，也能够起到与实施方式1以及2所涉及的多工器1相同的效果。
此外，本实用新型不仅是具备上述的特征性的弹性波滤波器以及电感元件的多工器、发送装置以及接收装置，作为以这样的特征性的结构要素为步骤的多工器的阻抗匹配方法也成立。
图24是对实施方式所涉及的多工器的阻抗匹配方法进行说明的动作流程图。
本实用新型所涉及的多工器的阻抗匹配方法包含：(1)步骤(S10)，对具有相互不同的通带的多个弹性波滤波器进行调整，以使得多个弹性波滤波器之中，从一个弹性波滤波器(弹性波滤波器A)的输入端子以及输出端子的一方观察该一个弹性波滤波器单体的情况下的其他弹性波滤波器的通带中的复阻抗为短路状态，从上述一个弹性波滤波器以外的弹性波滤波器(弹性波滤波器B)的输入端子以及输出端子的一方观察该弹性波滤波器单体的情况下的其他弹性波滤波器的通带中的复阻抗为开路状态；(2)步骤(S20)，对滤波器匹配用电感元件的电感值进行调整，以使得在上述一个弹性波滤波器(弹性波滤波器A)串联连接有滤波器匹配用电感元件的情况下的从滤波器匹配用电感元件侧观察上述一个弹性波滤波器的情况下的复阻抗、与在上述一个弹性波滤波器以外的其他弹性波滤波器(多个弹性波滤波器B)与共用端子并联连接的情况下的从共用端子侧观察其他弹性波滤波器的情况下的复阻抗为复共轭的关系；和(3)步骤(S30)，对连接于天线元件与共用端子的连接路径和基准端子之间的天线匹配用电感元件的电感值进行调整，以使得上述一个弹性波滤波器(弹性波滤波器A)经由滤波器匹配用电感元件而与共用端子连接并且在共用端子并联连接有上述其他弹性波滤波器(多个弹性波滤波器B)的合成电路的、从共用端子观察的复阻抗与特性阻抗一致。并且，(4)在对多个弹性波滤波器进行调整的步骤中，在具有串联谐振器以及并联谐振器的至少一个的上述多个弹性波滤波器之中，在上述一个弹性波滤波器中，配置并联谐振器以及串联谐振器以使得并联谐振器与滤波器匹配用电感元件连接，在上述其他弹性波滤波器中，配置并联谐振器以及串联谐振器以使得并联谐振器以及串联谐振器之中的串联谐振器与共用端子连接，其中，所述串联谐振器具有形成在压电基板上的IDT电极并被连接于输入端子与输出端子之间，所述并联谐振器具有形成在压电基板上的IDT电极并被连接于将输入端子与输出端子连接的电气路径和基准端子之间。
由此，即使在使用了Q值较低的电感元件的情况下，也能够减少各滤波器的通带内的插入损耗。
此外，在上述实施方式中，作为构成包含四工器的多工器、发送装置以及接收装置的发送侧滤波器以及接收侧滤波器，示例了具有IDT电极的声表面波滤波器。然而，构成包含本实用新型所涉及的四工器的多工器、发送装置以及接收装置的各滤波器也可以是由串联谐振器以及并联谐振器构成的使用弹性边界波、BAW(BulkAcousticWave，体声波)的弹性波滤波器。由此，也能够起到与上述实施方式所涉及的包含四工器的多工器、发送装置以及接收装置所具有的效果相同的效果。
此外，在上述实施方式所涉及的多工器1中，示例了在接收侧滤波器12串联连接有电感元件21的结构，但在发送侧滤波器11以及13、或者接收侧滤波器14串联连接有电感元件21的结构也包含于本实用新型。换句话说，本实用新型所涉及的多工器也可以具有如下结构：具备：具有相互不同的通带的多个弹性波滤波器、在与天线元件的连接路径串联连接第1电感元件的共用端子、和第2电感元件，多个弹性波滤波器之中，发送侧滤波器的输出端子经由该输出端子以及与共用端子连接的第2电感元件而与共用端子连接，并且与并联谐振器连接，上述发送侧滤波器以外的弹性波滤波器的输入端子以及输出端子之中的天线元件侧的端子与共用端子连接，并且与串联谐振器以及并联谐振器之中的串联谐振器连接。由此，即使应对应的频带数以及模数增加，也能够提供一种低损耗的多工器。
-工业可用性-
本实用新型作为可应用于多频带化以及多模化的频率规格的低损耗的多工器、发送装置以及接收装置，能够广泛利用于移动电话等通信设备。