專利名稱：雙工器、以及包括雙工器的模塊和通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與例如以便攜式電話為代表的通信設(shè)備的天線連接的雙工器、以及包
括雙工器的模塊和通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖18是示出現(xiàn)有的雙工器的結(jié)構(gòu)的圖。現(xiàn)有的雙工器81包括連接在公共端子 Ant和發(fā)送端子Tx之間的發(fā)送濾波器82、連接在公共端子Ant和接收端子Rx之間的接收 濾波器83、以及匹配電路84。當(dāng)雙工器81例如被用于便攜式電話機(jī)中時(shí)，公共端子Ant與 天線94連接。發(fā)送端子Tx與發(fā)送電路93連接，接收端子Rx經(jīng)由平衡輸出濾波器91與接 收電路92連接。 在圖中，箭頭Y1示出了發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)。由于發(fā)送濾波器82的通帶和接收濾波 器83的通帶不同，因此如箭頭Yl所示，輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送信號(hào)在通過(guò)發(fā)送濾波器 82之后，并不流向接收濾波器83側(cè)，而是從公共端子Ant向天線94輸出。發(fā)送信號(hào)從天線 94作為無(wú)線電波發(fā)射出去。 箭頭Y2示出了接收信號(hào)的流動(dòng)。天線94所接收的接收信號(hào)如箭頭Y2所示的那 樣通過(guò)匹配電路84和接收濾波器83并從接收端子Rx輸出。平衡輸出濾波器91將該接收 信號(hào)轉(zhuǎn)換成差動(dòng)信號(hào)(平衡-不平衡轉(zhuǎn)換)，并向接收電路92輸出。這是理想的雙工器內(nèi) 的信號(hào)流動(dòng)。 但是在實(shí)際的雙工器中，從發(fā)送濾波器82輸出的發(fā)送信號(hào)并非全部從公共端子 Ant輸出至天線，而是其一部分流入接收濾波器83并到達(dá)接收端子Rx。箭頭Y3示出了這 種向接收濾波器泄漏的發(fā)送信號(hào)(發(fā)送-接收間泄漏信號(hào))的流動(dòng)。由于該發(fā)送-接收間 泄漏信號(hào)，從接收端子Rx輸入到接收電路的接收信號(hào)中將包含噪聲，其結(jié)果是，存在接收 性能劣化的問(wèn)題。 這里，使用發(fā)送-接收間的隔離度(Isolation)(以下簡(jiǎn)稱為隔離度)，作為表示從 發(fā)送電路輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送信號(hào)中泄漏到接收濾波器83側(cè)并到達(dá)接收端子Rx的 發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)可被抑制的程度的值。 在圖18所示的雙工器81中，連接在接收端子Rx和接收電路92之間的平衡輸出 濾波器91承擔(dān)改善該隔離度的作用。另外，作為其他的示例，公開了為去除天線分波器內(nèi) 不必要的電磁耦合而設(shè)置屏蔽電極的結(jié)構(gòu)，該不必要的電磁耦合是造成發(fā)送信號(hào)從發(fā)送電 路向接收電路泄露的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
然而，設(shè)置上述平衡輸出濾波器91或屏蔽電極會(huì)導(dǎo)致部件數(shù)增加，變復(fù)雜，成本 變高。如此在現(xiàn)有的雙工器中，難以在避免部件數(shù)增加、變復(fù)雜的同時(shí)改善隔離度。
因此，本發(fā)明的目的在于在避免部件數(shù)增加、變復(fù)雜的同時(shí)改善雙工器的隔離度。
本發(fā)明的雙工器包括接收濾波器，所述接收濾波器使接收頻帶的接收信號(hào)通過(guò)；
3發(fā)送信號(hào)端子，所述發(fā)送信號(hào)端子用于輸入與所述接收頻帶不同的發(fā)送頻帶的發(fā)送信號(hào)； 公共端子，所述公共端子用于進(jìn)行所述接收頻帶的接收信號(hào)的輸入和所述發(fā)送頻帶的發(fā)送 信號(hào)的輸出；以及混合器，所述混合器具有多個(gè)一側(cè)端子和多個(gè)另一側(cè)端子，并且對(duì)從所述 一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào)進(jìn)行具有相位差的分割并輸出至另一側(cè)端子；其中，所 述公共端子和發(fā)送信號(hào)端子分別與所述一側(cè)端子連接，所述另一側(cè)端子與所述接收濾波器 連接。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從發(fā)送信號(hào)端子輸入到混合器的一側(cè)端子中的一個(gè)端子的發(fā)送頻 帶的發(fā)送信號(hào)具有相位差分別被傳遞到接收濾波器側(cè)的多個(gè)另一側(cè)端子，但其中與接收濾 波器的通帶不同的分量在所述另一側(cè)端子上反射。此時(shí)，在另一側(cè)端子的每一個(gè)上反射的 信號(hào)中被傳遞到與發(fā)送信號(hào)端子連接的一側(cè)端子上的信號(hào)的相位變成反相位而被抵消，但 是被傳遞到與公共端子連接的一側(cè)端子上的信號(hào)的相位為同相位。因此，從發(fā)送信號(hào)端子 輸入的信號(hào)幾乎都從公共端子輸出。 另一方面，從公共端子輸入到混合器的接收頻帶的信號(hào)具有相位差地向接收濾波 器側(cè)的多個(gè)另一側(cè)端子輸出。另外，從所述信號(hào)端子輸入并泄漏到接收濾波器的發(fā)送信號(hào)、 即發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)具有相位差地向接收濾波器側(cè)的多個(gè)另一側(cè)端子輸出。此時(shí)，根 據(jù)混合器的性質(zhì)，從公共端子輸入并分別輸出到多個(gè)另一側(cè)端子的信號(hào)的相位差與從發(fā)送 信號(hào)端子輸入并分別輸出到多個(gè)另一側(cè)端子的信號(hào)的相位差相位偏移的方向相反。如此， 從多個(gè)另一側(cè)端子分別輸出的信號(hào)的相位的偏移方向根據(jù)是來(lái)自公共端子的接收信號(hào)還 是來(lái)自發(fā)送信號(hào)端子的發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)而不同。因此，可分離來(lái)自公共端子的接收 信號(hào)和來(lái)自發(fā)送信號(hào)端子的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)，可改善隔離特性。 根據(jù)本發(fā)明，能夠在避免部件數(shù)的增加、變復(fù)雜的同時(shí)能夠改善雙工器的隔離特性。


圖1是示出第一實(shí)施方式的雙工器的概要結(jié)構(gòu)的圖；圖2A是示出集總常數(shù)型90°混合器的電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖2B是示出集總常數(shù)型90°混合器的另一電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖2C是示出集總常數(shù)型90°混合器的又一電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖3是示出用于發(fā)送濾波器或接收濾波器的濾波器的電路結(jié)構(gòu)示例的4A是示出移相器的電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖4B是示出移相器的另一電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖4C是示出移相器的又一電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖4D是示出移相器的再一電路結(jié)構(gòu)示例的圖；圖5A是示意性地示出雙工器中的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)的圖；圖5B是示意性地示出雙工器中的接收信號(hào)的流動(dòng)的圖；圖5C是示意性地示出雙工器中的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的流動(dòng)的圖；圖6A是示出雙工器的發(fā)送濾波器以及接收濾波器的頻率特性的曲線圖；圖6B是示出雙工器的隔離特性的曲線圖；圖7是示出第一實(shí)施方式中的雙工器的結(jié)構(gòu)的變形例的 圖8是示出第二實(shí)施方式中的雙工器的電路結(jié)構(gòu)的圖； 圖9A是示意性地示出雙工器中的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)的圖； 圖9B是示意性地示出雙工器中的接收信號(hào)的流動(dòng)的圖； 圖9C是示意性地示出雙工器中的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的流動(dòng)的圖； 圖10A是示出雙工器的發(fā)送濾波器以及接收濾波器的頻率特性的曲線圖； 圖10B是示出雙工器的隔離特性的曲線圖； 圖11A是示出將圖1所示的雙工器的兩個(gè)接收濾波器4a、4b替換成平衡型濾波器 4c的結(jié)構(gòu)的圖； 圖11B是將圖8所示的雙工器的兩個(gè)接收濾波器4a、4b替換成平衡型濾波器4c 的結(jié)構(gòu)的圖； 圖11C是由梯形SAW濾波器構(gòu)成的平衡型濾波器4c的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖12是示出將雙工器安裝到陶瓷基板上時(shí)的構(gòu)造的圖； 圖13是示出將雙工器安裝到陶瓷基板上時(shí)的其他構(gòu)造的圖； 圖14是示出將雙工器安裝到印制基板上時(shí)的構(gòu)造的圖； 圖15是示出將雙工器安裝到印制基板上時(shí)的其他構(gòu)造的圖； 圖16是示出將雙工器安裝到壓電基板上時(shí)的構(gòu)造的圖； 圖17是示出包含雙工器的通信設(shè)備30的概要結(jié)構(gòu)的圖； 圖18是示出現(xiàn)有的雙工器的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述混合器將從所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào) 以90度的相位差輸出至另一側(cè)端子，并且，雙工器還包括移相器，所述移相器將從所述公 共端子輸入到所述混合器并從所 另一側(cè)端子中的每一個(gè)以90度的相位差輸出的接收信 號(hào)中的至少一個(gè)移相，以使所述相位差變成180度。 由此，從公共端子輸入并從多個(gè)所述另一側(cè)端子分別輸出的接收信號(hào)通過(guò)移相器 而相位差變成180度(變成反相位)，并作為差動(dòng)信號(hào)從所述另一側(cè)端子輸出。另一方面，由 于從發(fā)送信號(hào)端子輸入并從多個(gè)所述另一側(cè)端子分別輸出的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的相 位偏移方向與接收信號(hào)的相位偏移方向相反，因此通過(guò)移相器相位差變成0度(同相位)。 因此，從另一側(cè)端子輸出的泄漏信號(hào)的差動(dòng)振幅極小。即，在從另一側(cè)端子輸出的差動(dòng)信號(hào) 的差動(dòng)振幅中，幾乎不包含發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的分量，而是接收信號(hào)的分量占大部分。 因此，不需要追加平衡型濾波器等用于輸出差動(dòng)信號(hào)的元件就能夠改善隔離度。并且，可輸 出與單端信號(hào)相比抗噪能力強(qiáng)的差動(dòng)信號(hào)。 本發(fā)明實(shí)施方式中的雙工器還包括第二混合器，所述第二混合器具有多個(gè)一側(cè)端 子和多個(gè)另一側(cè)端子，并且對(duì)從所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào)進(jìn)行具有相位差的 分割并輸出至另一側(cè)端子，所述混合器的所述另一側(cè)端子和所述第二混合器的所述一側(cè)端 子經(jīng)由所述接收濾波器分別連接，所述第二混合器的剩余的另一側(cè)端子中的一個(gè)端子與終 端電阻連接，所述終端電阻與下述信號(hào)以同相位被傳遞到的第二混合器的所述另一側(cè)端子 連接，所述信號(hào)是從所述發(fā)送信號(hào)端子輸入到所述混合器的所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子并 從所述混合器的另一側(cè)端子具有相位差分別輸出、然后通過(guò)接收濾波器分別進(jìn)入到所述第二混合器的所述一側(cè)端子上的發(fā)送信號(hào)。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從公共端子輸入到所述混合器并從多個(gè)所述另一側(cè)端子具有相位 差被輸出的接收信號(hào)經(jīng)由接收濾波器分別輸入到第二混合器的多個(gè)一側(cè)端子中。并且，該 接收信號(hào)以反相位到達(dá)第二混合器的另一側(cè)端子中的一個(gè)端子，并且以同相位到達(dá)第二混 合器的另一側(cè)端子中的其他端子。另一方面，從所述發(fā)送信號(hào)端子輸入到所述混合器并且 以與接收信號(hào)反向的90度的相位差從所述另一側(cè)端子輸出的發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)經(jīng)由 接收濾波器輸入到所述第二混合器中，并且以同相位到達(dá)第二混合器的另一側(cè)端子中的一 個(gè)端子，以反相位到達(dá)第二混合器的另一側(cè)端子中的其他端子。其結(jié)果是，從第二混合器的 另一側(cè)端子中的其他端子輸出幾乎不包含發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)的接收信號(hào)。由此，改善 了隔離特性。 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述混合器也可以由集成無(wú)源元件構(gòu)成，所述集成無(wú)源 元件、所述接收濾波器以及所述發(fā)送率波器也可以安裝在同一基板上。另外，具備上述雙工 器的模塊或者通信設(shè)備也被包含在本發(fā)明的實(shí)施方式中。
[第一實(shí)施方式] 圖1是示出第一實(shí)施方式涉及的雙工器的概要結(jié)構(gòu)的圖。雙工器1包括混合器 (hybrid) 3、發(fā)送濾波器2、接收濾波器4a、4b、以及移相器5。在雙工器1中，混合器3的端 子1作為公共端子Ant。在混合器3的端子4和發(fā)送端子(發(fā)送信號(hào)端子)Tx之間連接有 發(fā)送濾波器2。在混合器3的端子2和接收端子Rxl之間連接有接收濾波器4a。在混合器 3的端子3和接收端子Rx2之間連接有接收用濾波器4b和移相器5。移相器5具有使信號(hào) 的相位延遲90。的功能。 發(fā)送濾波器2的通過(guò)頻率以及接收濾波器4a、4b的通過(guò)頻率根據(jù)雙工器1的用途 來(lái)設(shè)定，這些通過(guò)頻率互不相同。接收濾波器4a的通過(guò)頻率和接收濾波器4b的通過(guò)頻率 被設(shè)定得幾乎相同。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從公共端子Ant經(jīng)由端子1進(jìn)入到混合器3中的接收信號(hào)通過(guò)接收 用濾波器4a、4b并從接收端子Rxl和接收端子Rx2被平衡輸出。另外，從發(fā)送端子Tx輸入 的發(fā)送信號(hào)通過(guò)發(fā)送濾波器2經(jīng)由端子4進(jìn)入混合器3，然后從端子1輸出并輸出至公共端 子Ant。 S卩，雙工器1是以接收端子Rxl和接收端子Rx2為平衡端子的平衡輸出型雙工器。
雙工器1例如被用作以便攜式電話為代表的移動(dòng)通信設(shè)備或無(wú)線通信設(shè)備的雙 工器。這樣的移動(dòng)通信設(shè)備或無(wú)線通信設(shè)備包括天線、處理要從天線送出的發(fā)送信號(hào)的發(fā) 送電路、處理由天線接收的接收信號(hào)的接收電路。雙工器l的公共端子Ant連接在天線上， 發(fā)送端子Tx連接在發(fā)送電路上，接收端子Rxl、 RX2連接在接收電路上。
這里，對(duì)混合器3進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，混合器3采用公知的90。混合器 (也被稱為90。 3dB混合耦合器或者90。 3dB耦合器)?；旌掀?是具有端子1 4的四 個(gè)端子的電路元件，并且在各端子1 4被無(wú)反射端接時(shí)，具有從任一端子輸入的信號(hào)被等 功率分配并以90。的相位差傳遞到剩余的3個(gè)端子中的兩個(gè)端子上的性質(zhì)。在混合器3被 安裝的狀態(tài)下，各端子1 4并不需要始終為無(wú)反射終端。 以下，將端子1 4中輸入信號(hào)的端子稱為"輸入端子"、輸出該信號(hào)的兩個(gè)端子分 別稱為"輸出端子l"、"輸出端子2"、剩余的端子稱為"隔離端子"。即，當(dāng)向輸入端子輸入 信號(hào)時(shí)，從輸出端子1和輸出端子2輸出被等功率分配了的信號(hào)。此時(shí)，輸出端子2的輸出信號(hào)的相位比輸出端子1輸出的輸出信號(hào)的相位滯后90。。另外，輸入到輸入端子的信號(hào) 幾乎不從隔離端子輸出。 混合器3具有電氣對(duì)稱的構(gòu)造，因此不管端子1 4中的哪一個(gè)成為輸入端子，其 他兩個(gè)端子成為輸出端子1、2，并且剩余的端子起到隔離端子的作用。例如，當(dāng)端子1為輸 入端子時(shí)，端子2、3成為輸出端子1、2，并且端子4成為隔離端子，而當(dāng)端子2為輸入端子 時(shí)，端子1、4成為輸出端子1、2，并且端子3成為隔離端子。 圖1的雙工器1在將公共端子Ant作為混合器3的輸入端子的情況下，可以說(shuō)具 有隔離端子與發(fā)送濾波器2連接、輸出端子1、輸出端子2與接收濾波器4a、4b連接的結(jié)構(gòu)。
混合器3既可以采用分布常數(shù)型的分支線耦合器，也可以采用由電感器和電容器 構(gòu)成的集總常數(shù)型90?；旌掀?。在圖2A、2B以及2C中，示出了集總常數(shù)型9(T混合器的 電路結(jié)構(gòu)示例。 在圖2A所示的示例中，在端子1 4中的每一個(gè)上連接有一端被接地的電容器 llg。另外，端子l、2之間以及端子3、4之間分別經(jīng)由電感器9g連接，端子1、4之間以及端 子2、3之間分別經(jīng)由電容器llh連接。在圖2B所示的示例中，端子1、2之間、端子2、3之 間、端子3、4之間、以及端子1、4之間分別經(jīng)由電感器9g連接。在圖2C所示的示例中，端 子l、2之間、端子2、3之間、端子3、4之間、以及端子l、4之間分別經(jīng)由電容器lli連接。并 在端子1 4中的每一個(gè)上連接有一端被接地的電感器9h。如圖2A 2C所示，集總常數(shù) 型90°混合器的電路結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱且上下對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)。但集總常數(shù)型90?；旌掀?的電路結(jié)構(gòu)不限于圖2A 2C所示的示例。 本發(fā)明中使用的混合器3不限于上述的示例。混合器3例如可以使用如下混合 器，其至少具有四個(gè)端子，并且在將所述四個(gè)端子無(wú)反射端接的情況下，具有將從任一個(gè)端 子輸入的信號(hào)以90。的相位差傳遞到剩余的端子中的兩個(gè)端子上的功能。例如，混合器所 具有的端子數(shù)不限于上述的四個(gè)。另外，輸入到混合器中的信號(hào)被輸出時(shí)的相位差在實(shí)際 的電路中有時(shí)也不需要毫無(wú)誤差地為90度。相位差也可以存在誤差，只要其程度能夠毫無(wú) 問(wèn)題地完成后述的動(dòng)作。另外，只要能夠?qū)崿F(xiàn)下述動(dòng)作，混合器的結(jié)構(gòu)也不限于相位差為90 度的結(jié)構(gòu)或四端子電路。 以上是對(duì)混合器3的說(shuō)明。作為其他的結(jié)構(gòu)要素的發(fā)送濾波器2、接收濾波器4a、 4b、移相器5可以使用公知的。 圖3是示出能夠使用于發(fā)送濾波器2或接收濾波器4a、4b的濾波器的電路結(jié)構(gòu)示 例的圖。圖3所示的濾波器是由在輸入端子In和輸出端子0ut之間串聯(lián)連接的串聯(lián)諧振器 7a、7b、7c以及并聯(lián)連接的并聯(lián)諧振器8a、8b構(gòu)成的梯形濾波器。串聯(lián)諧振器7a、7b、7c和并 聯(lián)諧振器8a、8b可采用表面聲波(SAW:Surface Acoustic Wave)諧振器、邊界波諧振器、 壓電薄膜諧振器(FBAR :Film Bulk Acoustic Resonator) 、SMR(SolidMounted Resonator, 固態(tài)裝配型諧振器)、或者陶瓷濾波器。在圖3所示的示例中，使用了單端口 SAW諧振器。
圖4A、4B、4C、以及4D是示出移相器5的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖4A所示的移相器包括 串聯(lián)連接在輸入端子1n和輸出端子0ut之間的電感器9a ;以及并聯(lián)連接在輸入端子In和 輸出端子Out之間的兩個(gè)電容器1 la、 1 lb。圖4B所示的移相器包括串聯(lián)連接在輸入端子 In和輸出端子Out之間的兩個(gè)電感器9b、9c ;以及并聯(lián)連接在輸入端子In和輸出端子Out 之間的電容器llc。圖4A和圖4B所示的移相電路例如可使用使從輸入端子In輸入的信號(hào)
7的相位滯后90°后從輸出端子Out輸出的滯后移相型移相器。 圖4C所示的移相器包括串聯(lián)連接在輸入端子In和輸出端子Out之間的電容器 lid ;以及并聯(lián)連接在輸入端子In和輸出端子Out之間的兩個(gè)電感器9d、9e。圖4D所示的 移相器包括串聯(lián)連接在輸入端子In和輸出端子Out之間的兩個(gè)電容器11e、llf ;并聯(lián)連 接在輸入端子In和輸出端子Out之間的電感器9f 。圖4C和圖4D所示的移相器例如可以 使用使從輸入端子In輸入的信號(hào)的相位超前90°后從輸出端子Out輸出的超前移相型移 相器。 移相器的具體結(jié)構(gòu)不限于圖4A 4D，也可以使用其他公知的移相器。另外，圖 4A 4D所示的移相器也可以通過(guò)組合線圈、電容器等集總常數(shù)型元件和帶狀線、微帶線等 分布常數(shù)型元件來(lái)構(gòu)成。圖4A 4D所示的移相器也可以由片式電容器和片式線圈構(gòu)成， 也可以使用IPD(Integrated passive device，集成無(wú)源元件)來(lái)構(gòu)成。
接下來(lái)，利用圖5A 5C來(lái)說(shuō)明雙工器1的動(dòng)作。圖5A是示意性地示出雙工器中 的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)的圖。從發(fā)送電路(未圖示)輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送頻率的發(fā)送信 號(hào)通過(guò)發(fā)送濾波器2被輸入到混合器3的端子4。從端子4輸入的發(fā)送信號(hào)被等功率分配 后從端子2和端子3輸出，并分別到達(dá)接收濾波器4a、4b。這里，根據(jù)混合器3的相位特性， 從端子4輸入并從端子2輸出的信號(hào)的相位比從端子4輸入并從端子3輸出的信號(hào)的相位 滯后90° 。 從這些端子2和端子3輸出的信號(hào)的頻率為發(fā)送頻率，而不是接收濾波器4a、4b 的通過(guò)頻率，因此其幾乎全部都在接收濾波器4a、4b的入口 (S卩，端子2和端子3)反射。反 射后的兩個(gè)信號(hào)分別從端子2和端子3再次進(jìn)入混合器3，并分別被等功率分配到端子1和 端子4。此時(shí)，從端子2到達(dá)端子4的信號(hào)的相位比從端子2到達(dá)端子1的信號(hào)滯后90。。 同樣地，從端子3到達(dá)端子1的信號(hào)的相位比從端子3到達(dá)端子4的信號(hào)滯后90° 。
這里，當(dāng)觀察到達(dá)端子1的反射信號(hào)時(shí)，經(jīng)端子4 —端子2 —端子4 (虛線路徑) 到達(dá)的信號(hào)和經(jīng)端子4—端子3—端子4(實(shí)線路徑)到達(dá)的信號(hào)之間的相位差為O。(同 相位)。另一方面，當(dāng)觀察到達(dá)端子4的反射信號(hào)時(shí)，經(jīng)端子4 —端子3 —端子4 (實(shí)線路 徑)到達(dá)的信號(hào)和經(jīng)端子4—端子2—端子4(虛線路徑)到達(dá)的信號(hào)之間的相位差為 180° (反相位)，相互抵消。因此，在端子2和端子3反射的信號(hào)不從端子4輸出，而只從 端子1輸出。即，在端子2和端子3反射的信號(hào)的能量幾乎都被輸出到端子4。由此，輸入 到發(fā)送端子Tx的發(fā)送頻率的發(fā)送信號(hào)大部分從端子Ant向天線(未圖示)輸出。
圖5B是示意性地示出雙工器中的接收信號(hào)的流動(dòng)的圖。輸入到公共端子Ant的 接收頻率的接收信號(hào)從端子1被輸入到混合器3中。輸入的接收信號(hào)被等功率分配并從端 子2和端子3輸出。這里，根據(jù)混合器3的相位特性，從端子1輸入并從端子3輸出的信號(hào) (圖中的虛線路徑)的相位比從端子1輸入并從端子2輸出的信號(hào)(圖中的實(shí)線路徑)的 相位滯后90° 。從混合器3的端子2和端子3輸出的接收頻率的信號(hào)分別通過(guò)接收濾波器 4a、4b。 通過(guò)了接收濾波器4a的信號(hào)到達(dá)接收端子Rxl。另一方面，通過(guò)了接收濾波器4b 的信號(hào)通過(guò)移相器5相位被滯后90。后到達(dá)接收端子Rx2。因此，從公共端子Ant輸入的接 收信號(hào)中，經(jīng)由端子1 —端子3 —接收濾波器4b —移相器5 (虛線路徑)到達(dá)接收端子Rx2 的信號(hào)的相位比經(jīng)由端子1 —端子2 —接收濾波器4a(實(shí)線路徑)到達(dá)接收端子Rxl的信號(hào)的相位滯后18(T 。因此，從公共端子Ant輸入的接收信號(hào)被等功率分配、并以180°的 相位差(反相位)分別從接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出。S卩，進(jìn)入到公共端子Ant的 接收信號(hào)作為差動(dòng)(平衡)信號(hào)從接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出。此時(shí)，接收信號(hào)的 波形以差動(dòng)信號(hào)的差動(dòng)振幅表現(xiàn)。 圖5C是示意性地示出發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的流動(dòng)的圖。輸入到發(fā)送端子Tx的 發(fā)送信號(hào)從端子4被輸入混合器3中，并且在混合器3中被等功率分配后分別到達(dá)端子2和 端子3。這里，根據(jù)混合器3的相位特性，從端子4輸入并到達(dá)端子2的信號(hào)(圖中的虛線 路徑)的相位比從端子4輸入并到達(dá)端子3的信號(hào)(圖中的實(shí)線路徑)的相位滯后90° 。
這里，到達(dá)混合器3的端子2和端子3的信號(hào)中存在通過(guò)接收濾波器4a、4b的分 量，即發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)。由于在接收濾波器4b的輸出側(cè)插入了使相位滯后90。的移 相器5，因此通過(guò)了接收濾波器4b的信號(hào)的相位滯后90。。因此，從發(fā)送端子Tx輸入并到 達(dá)接收端子Rxl的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)以及到達(dá)接收端子Rx2的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào) 變成同相位。因此，根據(jù)從接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)分 量的差動(dòng)振幅變得極小。 通過(guò)上述的動(dòng)作，輸入到公共端子Ant的接收信號(hào)以180°的相位差(反相位)從 接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出。另一方面，從發(fā)送端子Tx輸入并向接收濾波器4a、4b 泄漏的發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)以0°的相位差(同相位)從接收端子Rxl和接收端子Rx2 輸出。因此，從接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出的差動(dòng)信號(hào)中，發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)被 相互抵消，只顯現(xiàn)接收信號(hào)的分量。其結(jié)果是，大幅度改善了隔離度，實(shí)現(xiàn)了超高隔離度。
圖6A和圖6B是示出圖l所示的雙工器l的特性的仿真結(jié)果的曲線圖。在圖6A 和圖6B的曲線圖中，粗線表示本實(shí)施方式的雙工器1的特性，細(xì)線表示圖18所示的雙工器 81的仿真特性。圖6A是示出雙工器1的發(fā)送濾波器2以及接收濾波器4a、4b的頻率特性 的曲線圖。該曲線圖的縱軸表示插入損失(單位為dB)，橫軸表示頻率(單位為MHz)。在 圖6A的曲線圖中，雙工器1的發(fā)送濾波器2和接收濾波器4a、4b的特性幾乎與現(xiàn)有的雙工 器81的特性相同。 圖6B是示出雙工器1的隔離特性的曲線圖。該曲線圖的縱軸表示插入損失(單 位為dB)、橫軸表示頻率(單位為MHz)。從圖6B的曲線圖可知，在發(fā)送頻帶和接收頻帶，雙 工器1的隔離度比現(xiàn)有的雙工器81改善了 20dB 30dB。 S卩，可知雙工器1能夠?qū)崿F(xiàn)80dB 以上的超高隔離度。 如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，不需要追加平衡輸出濾波器等部件就能夠大幅度改 善隔離度。即，在圖18所示的雙工器81中，發(fā)送端子Tx-接收端子Rx之間的隔離度水平 在發(fā)送和接收頻帶中約為50dB左右。該50dB的隔離度水平?jīng)]有到達(dá)所要求的水平，因此 需要在雙工器的接收端子Rx追加具有20dB左右衰減量的平衡輸出濾波器91。與此相對(duì)， 圖1所示的雙工器1由于將隔離度水平改善至所要求的水平，因此不需要追加新的部件。
另外，雙工器1不需要追加平衡輸出濾波器等部件也能夠?qū)⒔邮招盘?hào)作為輸出差 動(dòng)(平衡)信號(hào)來(lái)輸出。以往，F(xiàn)BAR濾波器原理上難以進(jìn)行平衡輸出，但在本實(shí)施方式的 雙工器1中，如果將FBAR用作發(fā)送濾波器2或接收濾波器4a、4b，則能夠?qū)崿F(xiàn)使用了 FBAR 的平衡輸出型雙工器。 另外，用于達(dá)到上述效果的結(jié)構(gòu)不限于圖1所示的雙工器1的結(jié)構(gòu)。圖7是示出
9本實(shí)施方式中的雙工器的結(jié)構(gòu)的變形例的圖。雙工器la在接收濾波器4a和接收端子Rxl 之間設(shè)置了移相角為90。的超前移相型移相器51。 S卩，在混合器3中，使相位超前90。的 移相器51被設(shè)置在接收濾波器4a的輸出端子Rxl側(cè)，該接收濾波器4a被連接在輸出接收 信號(hào)的輸出端子(端子2、端子3)中從其所輸出的接收信號(hào)的相位超前90。的那一個(gè)端子 上。 此時(shí)，從公共端子Ant輸入的接收信號(hào)也以180°的相位差(反相位)分別從接收 端子Rxl和接收端子Rx2輸出，從發(fā)送濾波器2流向接收濾波器4a、4b的發(fā)送-接收間泄 漏信號(hào)以同相位(O。的相位差)分別從接收端子Rxl和接收端子Rx2輸出。因此，圖7所 示結(jié)構(gòu)的雙工器la也能夠獲得與圖1所示的雙工器1同樣的效果。
[第二實(shí)施方式] 圖1是示出第二實(shí)施方式的雙工器10的電路結(jié)構(gòu)的圖。在圖8中，對(duì)于與圖1相 同的部分標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)。在圖8所示的雙工器10中，在接收濾波器4a和接收濾波器 4b的接收端子側(cè)還連接有混合器31?；旌掀?1是具有與混合器3相同的功能的90°混合 器，并具有端子5、端子6、端子7以及端子8。端子5連接在接收濾波器4a上，端子8連接 在接收濾波器4b上。端子6連接在接收端子Rxl上，端子7連接在接收端子Rx2上。
在與混合器31的端子6連接的接收端子Rxl上連接有終端電阻12。由此，接收端 子Rxl被無(wú)反射端接。因此，接收端子Rx2成為單端的輸出端子。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了單端 雙工器。 接下來(lái)，利用圖9A 9C來(lái)說(shuō)明雙工器10的動(dòng)作。圖9A是示意性地示出雙工器 10中的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)的圖。圖9A所示的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng)與圖5所示的發(fā)送信號(hào)的流動(dòng) 相同。從端子4輸入的發(fā)送頻率的發(fā)送信號(hào)幾乎全部在端子2和端子3反射，并從端子1 輸出。因此，輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送頻率的發(fā)送信號(hào)幾乎都從公共端子Ant向天線(未 圖示)輸出。 圖9B是示意性地示出雙工器10中的接收信號(hào)的流動(dòng)的圖。輸入到公共端子Ant 的接收頻率的接收信號(hào)從端子1輸入到混合器3中。輸入的接收信號(hào)被等功率分配并從端 子2和端子3輸出。這里，從端子1輸入并從端子3輸出的信號(hào)(圖中的虛線路徑)的相 位比從端子1輸入并從端子2輸出的信號(hào)(圖中的實(shí)線路徑)的相位滯后90° 。
從混合器3的端子2和端子3輸出的接收信號(hào)通過(guò)接收濾波器4a、4b，并分別從端 子5和端子8輸入到混合器31中。輸入到端子5的接收信號(hào)被等功率分配后到達(dá)端子6 和端子7。此時(shí)，端子7的接收信號(hào)的相位比端子6的接收信號(hào)的相位滯后90。。輸入到 端子8的接收信號(hào)被等功率分配后到達(dá)端子6和端子7。此時(shí)，端子6的接收信號(hào)的相位比 端子7的接收信號(hào)的相位滯后90。。 這里，如果總的來(lái)看到達(dá)端子6的接收信號(hào)，則經(jīng)端子1 —端子2 —接收濾波器 4a —端子5 —端子6的路徑(實(shí)線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位和經(jīng)端子1 —端子3 —接收濾 波器4b —端子8 —端子6的路徑(虛線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位成為反相位(相位差為 180° )。因此，這些到達(dá)端子6的接收信號(hào)相互抵消。 另一方面，如果總的來(lái)看到達(dá)端子7的接收信號(hào)，則經(jīng)端子1 —端子2 —接收濾波 器4a —端子5 —端子7的路徑(實(shí)線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位和經(jīng)端子1 —端子3 —接 收濾波器4b —端子8 —端子7的路徑(虛線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位成為同相位(相位
10差為0° )。這些到達(dá)端子6的接收信號(hào)相增強(qiáng)。因此，輸入到公共端子Ant的接收頻率的 接收信號(hào)的能量幾乎都被傳遞到端子7。 圖9C是示意性地示出發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)的流動(dòng)的圖。輸入到發(fā)送端子Tx的 發(fā)送信號(hào)在混合器3中被等功率分配并分別到達(dá)端子2和端子3。這里，到達(dá)端子2的信號(hào) (圖中的虛線路徑)的相位比到達(dá)端子3輸出的信號(hào)(圖中的實(shí)線路徑)的相位滯后90。。
這里，到達(dá)混合器3的端子2和端子3的信號(hào)中存在通過(guò)了接收濾波器4a以及接 收濾波器4b的分量，即發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)。通過(guò)了接收濾波器4a的發(fā)送-接收間泄漏 信號(hào)從端子5進(jìn)入混合器31，并被等功率分配到端子6和端子7。此時(shí)，端子7的發(fā)送-接 收間泄漏信號(hào)的相位比端子6的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的相位滯后90。。通過(guò)了接收濾波 器4b的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)從端子8進(jìn)入混合器31，并被等功率分配到端子6和端子 7。此時(shí)，端子6的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的相位比端子7的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的相位 滯后90° 。 這里，如果總的來(lái)看到達(dá)端子6的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)，則經(jīng)端子4 —端子3 — 接收濾波器4b —端子8 —端子6的路徑(實(shí)線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位和經(jīng)端子4 —端 子2 —接收濾波器4a —端子5 —端子6的路徑(虛線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位成為同相 位(相位差為O。)。因此，這些到達(dá)端子6的接收信號(hào)相增強(qiáng)。 另一方面，如果總的來(lái)看到達(dá)端子7的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)，則經(jīng)端子4 —端子 3 —接收濾波器4b —端子8 —端子7的路徑(實(shí)線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位和經(jīng)端子4 — 端子2 —接收濾波器4a —端子5 —端子7的路徑(虛線路徑)到達(dá)的信號(hào)的相位成為反 相位(相位差為180。)。這些到達(dá)端子6的接收信號(hào)相互抵消。 因此，輸入到公共端子Ant的接收頻率的接收信號(hào)的能量幾乎都被傳遞到端子7。 傳遞到端子7的發(fā)送-接收間泄漏信號(hào)的能量被終端電阻12消耗。S卩，到達(dá)至端子7的發(fā) 送_接收間泄漏信號(hào)不在端子7反射而是流入終端電阻12，因此不會(huì)再次進(jìn)入混合器31。
根據(jù)上述動(dòng)作，輸入到公共端子Ant的接收信號(hào)從接收端子Rx2輸出。另一方面， 從發(fā)送端子Tx輸入并向接收濾波器4a、4b泄漏的發(fā)送_接收間泄漏信號(hào)被作為無(wú)反射終 端的接收端子Rxl吸收。即，從作為單端輸出端子的接收端子Rx2輸出不包含發(fā)送_接收 間泄漏信號(hào)的接收信號(hào)，因此能夠大幅度改善隔離度。 圖IOA和圖10B是示出圖8所示的雙工器10的特性的仿真結(jié)果的曲線圖。在圖 IOA和圖IOB的曲線圖中，粗線表示本實(shí)施方式的雙工器IO的特性，細(xì)線表示圖18所示的 雙工器81的仿真特性。圖10A是示出雙工器10的發(fā)送濾波器2以及接收濾波器4a、4b的 頻率特性的曲線圖。該曲線圖的縱軸表示插入損失(單位為dB)、橫軸表示頻率(單位為 MHz)。在圖10A的曲線圖中，雙工器10的發(fā)送濾波器2和接收濾波器4a、4b的特性幾乎與 現(xiàn)有的雙工器81的特性相同。 圖10B是示出雙工器10的隔離特性的曲線圖。該曲線圖的縱軸表示插入損失(單 位為dB)、橫軸表示頻率(單位為MHz)。從圖10B的曲線圖可知，在發(fā)送頻帶和接收頻帶，雙 工器10的隔離度比現(xiàn)有雙工器81改善了 20dB 30dB。 S卩，可知雙工器10能夠?qū)崿F(xiàn)90dB 以上的超高隔離度。根據(jù)本實(shí)施方式，不需要追加平衡輸出濾波器等部件就能夠大幅度改 善隔離度。 另外，本實(shí)施方式的雙工器IO是大幅度改善了隔離度的單端型雙工器。因此，通過(guò)在雙工器10的接收端子Rx2側(cè)連接平衡_非平衡轉(zhuǎn)換器(巴倫)，能夠?qū)崿F(xiàn)隔離度充分 得到改善的平衡輸出型雙工器。由此，與圖18所示的使用了平衡輸出型濾波器的平衡輸出 型雙工器相比，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的小型化并降低成本。 在圖1和圖8所示的雙工器1、10的結(jié)構(gòu)中，接收濾波器采用了兩個(gè)單端濾波器 (接收濾波器4a、4b)。但接收濾波器的實(shí)施方式不限于此，例如如圖11A以及圖IIB所示， 也可以采用一個(gè)平衡型濾波器4c作為接收濾波器。 圖IIA是示出將圖1所示的雙工器1的兩個(gè)單端濾波器(接收濾波器4a、4b)替換
成平衡型濾波器4c的結(jié)構(gòu)的圖。圖11B是將圖8所示的雙工器10的兩個(gè)單端濾波器(接
收濾波器4a、4b)替換成平衡型濾波器4c的構(gòu)成的圖。在圖IIA和圖IIB所示的結(jié)構(gòu)中，
也可獲得與將兩個(gè)單端濾波器用作接收濾波器4的情況同樣的改善隔離度的效果。 平衡型濾波器4c可采用雙模式的表面聲波濾波器(SAW濾波器)或邊界波濾波
器、或者梯形或格形的表面聲波濾波器、邊界波濾波器、FBAR濾波器等。 圖11C是由梯形SAW濾波器構(gòu)成的平衡型濾波器4c的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖IIC所
述的平衡型濾波器4c中，在輸入端子Inl和輸出端子0utl之間串聯(lián)連接有串聯(lián)諧振器7d、
7e、7f。另外，在輸入端子In2和輸出端子0ut2之間串聯(lián)連接有串聯(lián)諧振器7g、7h、7i。并且
并聯(lián)諧振器8c、8d并聯(lián)連接在輸入端子Inl-輸出端子0utl間的線路以及輸入端子In2-輸
出端子Out2間的線路上。串聯(lián)諧振器7d 7i和并聯(lián)諧振器8c、8d例如可使用單端口 SAW
諧振器。但平衡型濾波器4c的電路結(jié)構(gòu)不限于圖IIC所述的電路結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明所使用的兩個(gè)混合器不限于本實(shí)施方式的混合器3、31。 S卩，混合器(第一
混合器和第二混合器)可采用以下電路其至少具有四個(gè)端子，并具有將從任一個(gè)端子輸
入的信號(hào)以9(T的相位差傳遞到剩余端子中的至少兩個(gè)端子上的功能。第一混合器的第
一端子與公共端子連接，第四端子與發(fā)送信號(hào)端子連接，第二端子和第四端子分別經(jīng)由接
收濾波器與第二混合器的兩個(gè)端子連接。并且，在混合器的剩余端子中的至少一個(gè)上連接
有終端電阻。終端電阻被連接在從所述發(fā)送信號(hào)端子輸入到所述第一混合器的第四端子的
發(fā)送信號(hào)經(jīng)由接收濾波器、第二混合器并以同相位被傳遞到的端子上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如上所
述，可大幅度改善隔離度?；旌掀鞯碾娐方Y(jié)構(gòu)只要是能夠?qū)崿F(xiàn)上述動(dòng)作的結(jié)構(gòu)即可，并不限
于四端子的結(jié)構(gòu)或者具有90。相位差的結(jié)構(gòu)。[雙工器的安裝示例] 下面，對(duì)上述第一實(shí)施方式中的雙工器的安裝示例進(jìn)行說(shuō)明。下述的安裝示例僅
為舉例說(shuō)明，雙工器的安裝方式不限于此。(安裝示例l) 圖12是示出將圖l所示的雙工器l安裝在陶瓷基板時(shí)的構(gòu)造的圖。在圖12所示
的示例中，混合器3a和移相器5a以分布常數(shù)型形成在陶瓷基板13上。 具體來(lái)說(shuō)，混合器3a是由在陶瓷基板13上分別連接端子1和2、端子2和3、端子
3和4、端子1和4的分布常數(shù)線路來(lái)形成的分支線耦合器。分支線耦合器的結(jié)構(gòu)不限于圖
12。例如，為了節(jié)省空間，也可以將連接各端子1 4的分布常數(shù)線路彎曲來(lái)形成。另外，
也可以構(gòu)成追加分布常數(shù)線路以擴(kuò)大可用頻帶的結(jié)構(gòu)。另外，分布常數(shù)線路也可以形成在
陶瓷基板的內(nèi)層。 移相器5a由在陶瓷基板13上蛇形延伸的微帶線形成。發(fā)送濾波器2和接收濾波器4a、4b例如采用邊界波濾波器。該邊界波濾波器通過(guò)倒裝焊接被安裝在陶瓷基板13上。
(安裝示例2) 圖13是示出將圖7所示的雙工器la安裝在陶瓷基板13時(shí)的構(gòu)造的圖。圖13所 示的混合器3b和移相器5b使用集總常數(shù)元件構(gòu)成(是集總常數(shù)型)。具體來(lái)說(shuō)，混合器 3b和移相器5b通過(guò)形成在陶瓷基板13的表面上的IPD(集成無(wú)源元件)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
混合器3b的IPD中集成有分別連接在端子1、2之間以及端子3、4之間的兩個(gè)電 感器芯片9g、分別連接在端子1、3之間以及端子2、3之間的兩個(gè)電容器芯片11h、分別連接 在端子1、2、3、4與接地端子之間的電容器llg。該混合器3b的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖2A所示 的電路結(jié)構(gòu)。 移相器5b的IPD中集成有設(shè)置在輸入端子1n-輸出端子0ut間的線路上的電容 器lld以及連接在所述線路與接地端子之間的電感器9d、9e。該移相器5b的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng) 于圖4C所示的電路結(jié)構(gòu)。 這些IPD通過(guò)倒裝焊接被安裝在陶瓷基板13上。發(fā)送濾波器2和接收濾波器4a、 4b例如由邊界波濾波器形成，并且被安裝在陶瓷基板13上。如上所述，通過(guò)將IPD類型的 混合器3b形成在作為絕緣基板的陶瓷基板13的表面上，并且在該陶瓷基板13上形成發(fā)送 濾波器2、接收濾波器4a、4b以及移相器5b，能夠?qū)㈦p工器la安裝在基板上。由此，雙工器 la成為緊湊的模塊。另外也可以將雙工器la安裝在一個(gè)封裝中。
(安裝示例3) 圖14是示出將圖IIA所示的雙工器安裝在印制基板14時(shí)的構(gòu)造的圖。在圖14 所示的示例中，混合器3c和移相器5c分別由芯片部件構(gòu)成?；旌掀?c例如由芯片類型的 疊層混合耦合器構(gòu)成。該疊層混合耦合器焊接安裝在印制基板14上。疊層混合耦合器也 可以使用市場(chǎng)上銷售的。 移相器5c由設(shè)置在平衡型濾波器4c和接收端子Rx2之間的線路上的電感器芯片 9a、和連接在所述線路與地之間的電容器芯片11a、llb形成。這些電感器芯片9a以及電容 器芯片11a、llb焊接安裝在印制基板14上。移相器5c的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖4A所示的電 路結(jié)構(gòu)。 發(fā)送濾波器2和平衡型濾波器4c例如由邊界波濾波器形成，并且通過(guò)倒裝焊接被 安裝在印制基板14上。由此能夠?qū)㈦p工器安裝在一個(gè)印制基板14上。
(安裝示例4) 圖15是示出將圖IIA所示的雙工器安裝在印制基板14時(shí)的構(gòu)造的圖。在圖15 所示的示例中，混合器3d是由芯片類型的集總常數(shù)元件構(gòu)成。S卩，混合器3d包括分別連 接在端子1、2之間以及端子3、4之間的電感器芯片9g、9b ;分別連接在端子1、3之間以及 端子2、3之間的電容器芯片11h、分別連接在端子1、2、3、4與地之間的電容器llg。該混合 器3d的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖2A所示的電路結(jié)構(gòu)。該移相器5d、發(fā)送濾波器2、平衡型濾波器 4c都與圖14所示安裝示例相同。 圖16是示出將圖7所示的雙工器la安裝在壓電基板15時(shí)的構(gòu)造的圖。發(fā)送濾 波器2和接收濾波器4a、4b由形成在壓電基板15上的邊界波濾波器實(shí)現(xiàn)。并且，混合器3e 和移相器5e通過(guò)在壓電基板15上配置集總常數(shù)元件來(lái)形成。具體來(lái)說(shuō)，混合器3e由IPD 類型的電感器9g和IPD類型的電容器llg、llh形成。該混合器5e的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖4A所示的電路結(jié)構(gòu)。該移相器5e也由IPD類型的電感器9d、9e以及電容器lid形成。該移 相器5e的電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖4C所示的電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠用一個(gè)芯片實(shí)現(xiàn) 隔離特性優(yōu)異的平衡輸出型雙工器。 如上述安裝示例所示，可通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離特性優(yōu)異的雙工器。因此，可 獲得在避免部件數(shù)增加、變復(fù)雜、成本變高的同時(shí)達(dá)到了所要求的隔離度水平的平衡輸出 型雙工器。另外，不限于平衡輸出類型，例如，如圖8所示的單端型雙工器也可以如上述安 裝示例那樣安裝。[包含雙工器的通信設(shè)備] 圖17是示出包含上述雙工器1的通信設(shè)備30的概要結(jié)構(gòu)的圖。在圖17所示的 通信設(shè)備30中，雙工器1的公共端子Ant與天線16連接。雙工器1的接收端子Rx經(jīng)由低 噪聲放大器LNA與RFIC 21連接。在圖17中，為了使附圖便于觀察，用一個(gè)接收端子Rx表 示了接收端子Rxl和RX2。 S卩，從接收端子Rx輸出差動(dòng)信號(hào)。另外，雙工器l的發(fā)送端子 Tx經(jīng)由功率放大器PA、 Tx濾波器20與RFIC 21連接。RFIC 21與基帶IC 22連接。
天線16所接收的接收信號(hào)從公共端子Ant進(jìn)入雙工器1 ，并從接收端子Rx差動(dòng)輸 出(平衡輸出)。接收信號(hào)通過(guò)低噪聲放大器LNA放大后進(jìn)入RFIC 21。另外，從RFIC 21 輸出的接收信號(hào)通過(guò)Tx濾波器20并被功率放大器PA放大，進(jìn)入雙工器1，并向天線16輸 出。 RFIC 21中集成有包含用于處理從接收端子輸入到的接收信號(hào)的接收電路以及用 于處理要從天線輸出的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路的電路。RFIC 21由半導(dǎo)體芯片以及其他部件 構(gòu)成。 另外，基帶IC 22也由半導(dǎo)體芯片以及其他部件構(gòu)成?；鶐C 22中集成有用于 將從包含在RFIC 21中的接收電路獲取的接收信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)或分組數(shù)據(jù)的電路、以 及將音頻信號(hào)或分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成發(fā)送信號(hào)并輸出給RFIC 21中所包含的發(fā)送電路的電路。
圖中雖沒有示出，但基帶IC 22例如與揚(yáng)聲器、顯示器等輸出設(shè)備連接，從而能夠 輸出在基帶IC 22中基于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換的音頻信號(hào)或分組數(shù)據(jù)并使通信設(shè)備30的用戶識(shí) 別。另外，通信設(shè)備30所具有的麥克風(fēng)、按鍵等輸入設(shè)備也與基帶IC 22連接，從而構(gòu)成了 通過(guò)基帶IC 22可將用戶輸入的聲音或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成發(fā)送信號(hào)的結(jié)構(gòu)。 也可以將圖17所示的雙工器1、功率放大器PA、Tx濾波器行程在一個(gè)基板上或封 裝內(nèi)，并作為發(fā)射模塊19來(lái)制造并銷售。另外，也可以將雙工器l、功率放大器PA、Tx濾波 器20、低噪聲放大器LNA、RFIC 21作為一個(gè)模塊來(lái)制造并銷售。除此之外，包括雙工器l的 各種結(jié)構(gòu)的模塊也被包含在本發(fā)明的實(shí)施方式中。 如上所述，在圖17所示的通信設(shè)備30中，由于使用具有優(yōu)異的隔離特性的雙工器 1，因此不需要在接收端子Rx側(cè)追加平衡輸出型濾波器等部件，也可獲得抑制了噪聲的高 質(zhì)量的接收信號(hào)(差動(dòng)信號(hào))。因此，可實(shí)現(xiàn)非線性小且小型化的高性能高頻模塊以及通信 設(shè)備。另外，使用包含雙工器l之外的上述雙工器的模塊以及通信設(shè)備，也能夠獲得同樣的 效果。
權(quán)利要求
一種雙工器，包括接收濾波器，所述接收濾波器使接收頻帶的接收信號(hào)通過(guò)；發(fā)送信號(hào)端子，所述發(fā)送信號(hào)端子用于輸入與所述接收頻帶不同的發(fā)送頻帶的發(fā)送信號(hào)；公共端子，所述公共端子用于進(jìn)行所述接收頻帶的接收信號(hào)的輸入和所述發(fā)送頻帶的發(fā)送信號(hào)的輸出；以及混合器，所述混合器具有多個(gè)一側(cè)端子和多個(gè)另一側(cè)端子，并且對(duì)從所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào)進(jìn)行具有相位差的分割并輸出至另一側(cè)端子，其中，所述公共端子和發(fā)送信號(hào)端子分別與所述一側(cè)端子連接，所述另一側(cè)端子與所述接收濾波器連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的雙工器，其中，所述混合器將從所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào)以90度的相位差輸出至另一 側(cè)端子，并且，所述雙工器還包括移相器，所述移相器將從所述公共端子輸入到所述混合器并 從所述另一側(cè)端子的每一個(gè)以90度的相位差輸出的接收信號(hào)中的至少一個(gè)移相，以使所 述相位差變成180度。
3. 如權(quán)利要求l所述的雙工器，其中，還包括第二混合器，所述第二混合器具有多個(gè)一側(cè)端子和多個(gè)另一側(cè)端子，并且對(duì)從 所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子輸入的信號(hào)進(jìn)行具有相位差的分割并輸出至另一側(cè)端子，所述混合器的所述另一側(cè)端子和所述第二混合器的所述一側(cè)端子經(jīng)由所述接收濾波 器分別連接，所述第二混合器的剩余的另一側(cè)端子中的一個(gè)端子與終端電阻連接，所述終端電阻與下述信號(hào)以同相位被傳遞到的第二混合器的所述另一側(cè)端子連接，所 述信號(hào)是從所述發(fā)送信號(hào)端子輸入到所述混合器的所述一側(cè)端子中的一個(gè)端子并從所述 混合器的另一側(cè)端子具有相位差分別輸出、然后通過(guò)接收濾波器分別進(jìn)入到所述第二混合 器的所述一側(cè)端子上的發(fā)送信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的雙工器，其特征在于， 所述混合器由集成無(wú)源元件構(gòu)成，所述集成無(wú)源元件、所述接收濾波器以及所述發(fā)送率波器被安裝在同一基板上。
5. —種包括權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的雙工器的模塊或通信設(shè)備。
全文摘要
雙工器(1)包括公共端子(Ant)、接收濾波器(4a、4b)、發(fā)送濾波器(2)、以及具有四個(gè)端子(端子1～4)的混合器(3)。作為混合器(3)的四個(gè)端子中的一個(gè)端子的第一端子(端子1)與公共端子(Ant)連接，在從第一端子輸入了信號(hào)時(shí)該信號(hào)被傳遞到的第二端子和第三端子(端子2、3)與接收濾波器(4a、4b)連接，混合器(3)的第四端子(端子4)與發(fā)送濾波器(2)連接。由此，能夠在避免部件數(shù)增加、變復(fù)雜的同時(shí)改善雙工器的隔離度。
文檔編號(hào)H03H7/46GK101796721SQ20078010026
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者井上將吾, 堤潤(rùn) 申請(qǐng)人:太陽(yáng)誘電株式會(huì)社