专利名称：天线共用器和使用了天线共用器的通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在便携式电话等通信设备中使用的天线共用器。
技术背景
图4是专利文献1所记载的以往的天线共用器的发送侧滤波器的等效电路图。以 往的天线共用器具备天线端子；连接于该天线端子的发送侧滤波器1 ；和连接于天线端子 的接收侧滤波器。接收侧滤波器的通带(通频带)比发送侧滤波器的通带低。
发送侧滤波器1具备输入端子2 ；连接于输入端子2的串联谐振器3 ；连接于串 联谐振器3的输出端的串联谐振器4 ；连接于串联谐振器4的输出端的串联谐振器5 ；和连 接于串联谐振器5的输出端的输出端子6。此外，发送侧滤波器1具备一端连接于串联谐 振器3和串联谐振器4之间的并联谐振器7 ；和一端顺次连接于串联谐振器4和串联谐振 器5之间的并联谐振器8和并联谐振器9。此外，发送侧滤波器1具备电感元件10，其电 连接于并联谐振器7的另一端与并联谐振器8的另一端连接的连接点和接地12之间；和电 感元件11，其连接于并联谐振器9的另一端和接地12之间。
在发送侧滤波器1中，用并联谐振器7和并联谐振器8以及电感元件10在比发送 频带低的频率上形成衰减极，并且用并联谐振器9和电感元件11在比发送频带高的频率上 形成衰减极。
发送侧滤波器1是梯型滤波器，在一个并联臂上用具有小电容Ctff3的并联谐振器 9和具有电感Lsek2的电感元件11在比发送侧滤波器的通带即发送频带高的频率Fl上形成 衰减极。
F1 = 1/(2 31 (Lsee2Cop3)172]
提高频率F来增大比发送频带高的频率上的衰减量，并抑制由输入端子输入的发 送信号中包含的高次谐波。
由并联谐振器9和电感元件11构成的LC串联谐振电路具有阻抗Zp
Z1 = j ω Lsee2+1/ [j ω C0P3}
在发送侧滤波器1中，因为并联谐振器9的电容Ctff3较小，所以在比发送频带 高的频率上阻抗Z1较大。其结果，在以往的天线共用器中，在比发送频带高的频率上不 能得到充足的衰减量，且难以充分抑制由发送信号中包含的高次谐波所产生的寄生信号 (spurious)ο
专利文献1 国际公开第01/005031号小册子 发明内容
提供一种天线共用器，其具备连接于天线端子的发送侧滤波器和接收侧滤波器。 发送侧滤波器的通带比接收侧滤波器的通带低。发送侧滤波器包括第1串联谐振器，其与 第1端子耦合；第2串联谐振器，其与第1串联谐振器在第1连接点上连接；第1并联谐振 器，其与第1串联谐振器的第1端连接；第2并联谐振器，其连接于第1连接点并与第1并联谐振器在第2连接点上连接；第3并联谐振器，其连接于第1连接点；第4并联谐振器， 其与第3并联谐振器在第3连接点上连接；第1电感元件，其与第2连接点和接地耦合；和 第2电感元件，其与第3连接点和接地耦合。用第1和第2并联谐振器以及第1电感元件 在比发送侧滤波器的通带低的频率上形成衰减极。用第3和第4并联谐振器以及第2电感 元件在比发送侧滤波器的通带高的频率上形成衰减极。第2电感元件的电感比第1电感元 件的电感小。
在该天线共用器中，发送侧滤波器能够充分抑制由发送信号中包含的高次谐波所 产生的寄生信号。
图IA是本发明的实施方式中的通信设备的模块图。
图IB是实施方式中的天线共用器的电路图。
图2是实施方式中的另一天线共用器的电路图。
图3是实施方式中的又一天线共用器的电路图。
图4是以往的天线共用器的等效电路图。
符号说明
13天线端子
14发送侧滤波器
14B连接点(第1连接点)
14D连接点(第2连接点)
14F连接点(第3连接点)
15接收侧滤波器
18端子(第1端子)
20串联谐振器(第1串联谐振器)
21串联谐振器(第2串联谐振器)
23端子(第2端子)
24并联谐振器(第1并联谐振器)
25并联谐振器(第2并联谐振器)
26并联谐振器(第3并联谐振器)
27并联谐振器(第4并联谐振器)
28电感元件(第1电感元件)
29电感元件(第2电感元件)
30电感元件(第3电感元件)
31接地
40天线共用器
1001通信设备
1001A天线
1001B发送电路
1001C接收电路具体实施方式
图IA是本发明的实施方式中的通信设备1001的模块图。通信设备1001是例如 W-CDMA/UMTS的便携式电话。通信设备1001具备具有天线端子13和发送端子40A以及接 收端子16、17的天线共用器40。通信设备1001还具备天线1001A，其连接于天线共用器 40的天线端子13 ；发送电路1001B，其连接于天线共用器40的发送端子40A ；和接收电路 1001C，其连接于天线共用器40的接收端子16、17。发送电路1001B对天线共用器40的发 送端子40A输入发送信号。该发送信号经由天线共用器40从天线1001A作为电波被放射。 天线1001A接收接收信号并输入到天线端子13。该接收信号经由天线共用器40从接收端 子16、17送往接收电路1001C。接收电路1001C对接收信号进行解调、解码从而将接收信号 再生为影像和声音。
图IB是天线共用器40的电路图。天线共用器40具备天线端子13，其以连接天 线1001A的方式构成；发送侧滤波器14，其连接于天线端子13 ；和接收侧滤波器15，其连接 于天线端子13。接收侧滤波器15将接收信号从端子16、17平衡输出。发送侧滤波器14具 有从最低频率到最高频率的范围的通带。同样地，接收侧滤波器15具有从最低频率到最高 频率的范围的通带。在实施方式中发送侧滤波器14的通带不重合于接收侧滤波器15的通 带，且比接收侧滤波器15的通带低。即，发送侧滤波器14的通带的最高频率比接收侧滤波 器15的通带的最低频率低。
发送侧滤波器14是具有连接为梯型的多个弹性表面波元件或弹性边界波元件等 的谐振器的梯型滤波器。发送侧滤波器14具有连接于发送端子40A来输入发送信号的端 子18、和对天线端子13输出发送信号的端子23。发送侧滤波器14还具有从端子23开始 顺次串联连接于端子18、23之间的串联谐振器19、串联谐振器20、串联谐振器21、串联谐振 器22。串联谐振器19具有输入输出信号的端19A、19B。串联谐振器20具有输入输出信号 的端20A、20B。串联谐振器21具有输入输出信号的端21A、21B。串联谐振器22具有输入 输出信号的端22A、22B。即，串联谐振器19的端19A与端子18耦合连接。串联谐振器19 的端19B与串联谐振器20的端20A在连接点14A上连接。串联谐振器20的端20B与串联 谐振器21的端21A在连接点14B上连接。串联谐振器21的端21B与串联谐振器22的端 22A在连接点14C上连接。串联谐振器22的端22B与端子23连接。
发送侧滤波器14还具有并联谐振器M、25J6、27和电感元件观、29。并联谐振器 对具有输入输出信号的端24A、24B。并联谐振器25具有输入输出信号的端25A、25B。并 联谐振器沈具有输入输出信号的端26AJ6B。并联谐振器27具有输入输出信号的端27A、 27B。电感元件观具有端^AJ8B。电感元件四具有端^AJ9B。并联谐振器M的端24A 连接于连接点14A。并联谐振器25的端25A与并联谐振器沈的端26k连接于连接点14B。 并联谐振器27的端27A连接于连接点14C。并联谐振器M的端24B与并联谐振器25的 端25B在连接点14D上连接。并联谐振器沈的端26B与并联谐振器27的端27B在连接点 14E上连接。电感元件观连接于连接点14D与接地31之间。电感元件观的端28A连接于 连接点14D。电感元件观、四连接于连接点14E与接地31之间。电感元件四的端29A连 接于连接点14E。在实施方式中，电感元件观、29的端^B、29B连接于接地31。
在发送侧滤波器14中，用并联谐振器24、25和电感元件28在比发送侧滤波器14的通带低的频率上形成衰减极。此外，用并联谐振器沈、27和电感元件四在比发送侧滤波 器14的通带高的频率上形成衰减极。
电感元件四的电感L2比电感元件28的电感L1小。
对发送侧滤波器14的端子18、23间的信号的路径，并联连接有并联谐振器沈、27。 形成比发送侧滤波器14的通带高的频率上的衰减极的LC串联谐振电路具有阻抗Z4Q。
Z40 = j coL2+l/j coC
LC串联谐振电路中的电容C是相互并联连接的并联谐振器沈、27的合成电容且较 大。因此，阻抗τ他较小，且能够增大比发送侧滤波器的通带高的频率上的衰减量。
不过，若该LC串联谐振电路的电容C不大，则该LC串联谐振电路的谐振频率降 低，且不能在比发送侧滤波器14的通带高的频率上得到较大的衰减量。通过使电感元件四 的电感L2比电感元件观的电感L1小，能够提高其谐振频率F，其结果，发送侧滤波器14能 够在比发送侧滤波器14的通带高的频率上得到充足的衰减量。因此，在天线共用器40中， 能够用发送侧滤波器14来抑制由发送信号中包含的高次谐波所产生的寄生信号。
电感元件四的电感L2优选比电感元件的电感L1的1/5倍小。由此，能够在发送 侧滤波器14的通带的频率的2倍频率附近，或者比该频率高的频率上形成具有较大衰减量 的衰减极。
并联谐振器25的电容优选比并联谐振器沈的电容大。由此，能够降低形成比发 送侧滤波器14的通带低的频率上的衰减极的LC串联谐振电路的谐振频率。其结果，能够 减小电感元件观的电感L1,能够缩短电感元件观的元件长度，并且能够将发送侧滤波器14 小型化。
在图IA所示的通信设备1001中，发送电路1001Β由半导体集成电路元件构成，且 接收电路1001C具备再生装置。因为通过天线共用器40的发送侧滤波器14抑制了由发 送信号的高次谐波所产生的寄生信号，所以能够提高作为便携式电话的通信设备的通信质量。
图2是实施方式的另一天线共用器140的电路图。在图2中，对与图IB所示的天 线共用器40相同的部分赋予相同的参照号码。天线共用器140具备发送侧滤波器114来 取代图IB所示的天线共用器40的发送侧滤波器14。发送侧滤波器114在图IB所示的发 送侧滤波器14上还具备具有端30Α、30Β的电感器元件30。
如图2所示，与图IB所示的发送侧滤波器14相同，在发送侧滤波器114中电感元 件观也连接于连接点14D与接地31之间，电感元件四连接于连接点14Ε与接地31之间。 并且，电感元件28的端28Α与连接点14D连接，电感元件四的端29Α与连接点14Ε连接。
在图2所示的发送侧滤波器114中，电感元件观、29的端^Β、29Β在连接点114Α 上连接。电感元件30连接于连接点114Α与接地30之间。电感元件30的端30Α连接于连 接点114Α。电感元件30的端30Β连接于接地31。电感元件30的端30Α与电感元件观、29 的端^Β、29Β连接。像这样，在发送侧滤波器114中，电感元件观、29的端^Β、29Β经由电 感元件30与接地31耦合。
因为电感元件30中流过的电流是电感元件观、29中流过的电流之和，所以电感元 件30的阻抗变高。其结果，能够减小电感元件观、29的电感，能够缩短电感元件观、29的 元件长度，即，能够将发送侧滤波器114小型化。
即使图IA所示的通信设备1001具备图2所示的天线共用器140来取代天线共用 器40，因为由发送侧滤波器114抑制了由发送信号的高次谐波所产生的寄生信号，所以也 能够提高作为便携式电话的通信设备的通信质量。
图3是实施方式的又一天线共用器240的模块图。在图IB和图2所示的天线共用 器40、140中，端子18是对发送侧滤波器14、114输入发送信号的输入端子，端子23是从发 送侧滤波器14、114输出信号的输出端子。在图3所示的天线共用器MO中，发送侧滤波器 14、114的端子18连接于天线端子13来输出发送信号，端子23连接于发送电路1001B来将 发送信号输入到发送侧滤波器14，与天线共用器40、140起到大致相同的效果。但是，能够 使在图IB和图2所示的天线共用器40、140中具有较大电感L1且具有较长元件长度的电感 元件28更远离天线端子13，并且能够提高电感元件28和天线端子13的隔离(isolation)。
像这样，发送侧滤波器14以连接发送电路1001B的方式构成，并且连接于天线端 子13。接收侧滤波器15以连接接收电路1001C的方式构成，并且连接于天线端子13。端 子18以与发送电路1001B和天线端子13中的一方耦合的方式构成。端子23以与发送电 路1001B和天线端子13中的另一方耦合的方式构成。串联谐振器20的端20A经由串联谐 振器19与端子18耦合。串联谐振器21的端21A与串联谐振器20的端20B在连接点14B 上连接。串联谐振器21的端2IB经由串联谐振器22与端子23耦合。并联谐振器M的端 24A连接于串联谐振器20的端20A。并联谐振器25具有连接于连接点14B的端25A和与 并联谐振器24的端24B在连接点14D上连接的端25B。并联谐振器沈的端26A连接于连 接点14B。并联谐振器27具有连接于串联谐振器21的端21B的端27A和与并联谐振器沈 的端26B在连接点14E上连接的端27B。电感元件28具有连接于连接点14D的端^A、和 与接地31连接并耦合的端^B。电感元件四具有连接于连接点14E的端四、和与接地31 连接并耦合的端^ 。
产业上的可利用性
在本发明的天线共用器中，发送侧滤波器能够充分抑制由发送信号中包含的高次 谐波所产生的寄生信号，因此在便携式电话等通信设备中是有用的。
权利要求
1.一种天线共用器，具备天线端子，其以连接天线的方式构成；发送侧滤波器，其以连接发送电路的方式构成，并且连接于所述天线端子；和 接收侧滤波器，其以连接接收电路的方式构成，并且连接于所述天线端子， 所述发送侧滤波器的通带比所述接收侧滤波器的通带低， 所述发送侧滤波器包括第1端子，其以与所述发送电路和所述天线端子中的一方耦合的方式构成； 第2端子，其以与所述发送电路和所述天线端子中的另一方耦合的方式构成； 第1串联谐振器，其具有与所述第1端子耦合的第1端、和第2端； 第2串联谐振器，其具有与所述第1串联谐振器的所述第2端在第1连接点上连接的 第1端、和与所述第2端子耦合的第2端；第1并联谐振器，其具有与所述第1串联谐振器的所述第1端连接的第1端、和第2端； 第2并联谐振器，其具有连接于所述第1连接点的第1端、和与所述第1并联谐振器的 所述第2端在第2连接点上连接的第2端；第3并联谐振器，其具有连接于所述第1连接点的第1端、和第2端； 第4并联谐振器，其与所述第2串联谐振器的所述第2端连接的第1端、和与所述第3 并联谐振器的所述第2端在第3连接点上连接的；第1电感元件，其具有连接于所述第2连接点的第1端、和与接地耦合的第2端；和 第2电感元件，其具有连接于所述第3连接点的第1端、和与所述接地耦合的第2端， 用所述第1并联谐振器和所述第2并联谐振器以及所述第1电感元件在比所述发送侧 滤波器的通带低的频率上形成衰减极，用所述第3并联谐振器和所述第4并联谐振器以及所述第2电感元件在比所述发送侧 滤波器的通带高的频率上形成衰减极，所述第2电感元件的电感比所述第1电感元件的电感小。
2.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于，所述第2电感元件的所述电感比所述第1电感元件的所述电感的1/5倍小。
3.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于，所述第2并联谐振器的电容比所述第3并联谐振器的电容大。
4.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于， 所述第1端子以与所述发送电路耦合的方式构成， 所述第2端子连接于所述天线端子。
5.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于， 所述第1电感元件的所述第2端连接于所述接地， 所述第2电感元件的所述第2端连接于所述接地。
6.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于，还具备第3电感器元件，其具有连接于所述第1电感元件的所述第2端和所述第2电 感元件的所述第2端的第1端、和连接于所述接地的第2端。
7.一种通信设备，具备 天线；发送电路；发送侧滤波器，其连接于所述发送电路和所述天线； 接收电路；和接收侧滤波器，其连接于所述接收电路和所述天线， 所述发送侧滤波器的通带比所述接收侧滤波器的通带低； 所述发送侧滤波器包括第1端子，其以与所述发送电路和所述天线中的一方耦合的方式构成； 第2端子，其以与所述发送电路和所述天线中的另一方耦合的方式构成； 第2端子，其连接于所述天线端子；第1串联谐振器，其具有与所述第1端子耦合的第1端、和第2端； 第2串联谐振器，其具有与所述第1串联谐振器的所述第2端在第1连接点上连接的 第1端、和与所述第2端子耦合的第2端；第1并联谐振器，其具有与所述第1串联谐振器的所述第1端连接的第1端、和第2端； 第2并联谐振器，其具有连接于所述第1连接点的第1端、和与所述第1并联谐振器的 所述第2端在第2连接点上连接的第2端；第3并联谐振器，其具有连接于所述第1连接点的第1端、和第2端； 第4并联谐振器，其与所述第2串联谐振器的所述第2端连接的第1端、和与所述第3 并联谐振器的所述第2端在第3连接点上连接的；第1电感元件，其具有连接于所述第2连接点的第1端、和与接地耦合的第2端；和 第2电感元件，其具有连接于所述第3连接点的第1端、和与所述接地耦合的第2端， 用所述第1并联谐振器和所述第2并联谐振器以及所述第1电感元件在比所述发送侧 滤波器的通带低的频率上形成衰减极，用所述第3并联谐振器和所述第4并联谐振器以及所述第2电感元件在比所述发送侧 滤波器的通带高的频率上形成衰减极，所述第2电感元件的电感比所述第1电感元件的电感小。
全文摘要
一种天线共用器，具备连接于天线端子的发送侧滤波器和接收侧滤波器。发送侧滤波器的通带比接收侧滤波器的通带低。发送侧滤波器包括第1串联谐振器，与第1端子耦合；第2串联谐振器，与第1串联谐振器在第1连接点上连接；第1并联谐振器，与第1串联谐振器的第1端连接；第2并联谐振器，连接于第1连接点并与第1并联谐振器在第2连接点上连接；第3并联谐振器，连接于第1连接点；第4并联谐振器，与第3并联谐振器在第3连接点上连接；第1电感元件，与第2连接点和接地耦合；和第2电感元件，与第3连接点和接地耦合。用第1和第2并联谐振器及第1电感元件在比发送侧滤波器的通带低的频率上形成衰减极。用第3和第4并联谐振器及第2电感元件在比发送侧滤波器的通带高的频率上形成衰减极。第2电感元件的电感比第1电感元件的电感小。在该天线共用器中，发送侧滤波器能够充分抑制由发送信号中包含的高次谐波产生的寄生信号。
文档编号H04B1/40GK102037645SQ200980118099
公开日2011年4月27日 申请日期2009年11月20日 优先权日2008年11月27日
发明者中村弘幸, 藤原城二, 鹤成哲也 申请人:松下电器产业株式会社