專利名稱：雙工器以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙工器以及電子裝置，特別是涉及至少在兩個端子之間連接有電容的雙工器以及電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來，正在推進(jìn)以便攜電話為代表的無線通信終端的小型化。因此，對減少在無線通信終端中使用的部件數(shù)量進(jìn)行研究。通過刪除發(fā)送路徑或接收路徑的級間濾波器，能夠減少無線通信終端的部件數(shù)量。但是，要求提高雙工器的發(fā)送端子與接收端子之間的隔離度(isolation)特性。在專利文獻(xiàn)1、2中記載有通過去掉不需要的電磁耦合來提高雙工器的隔離度特性。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-60747號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-768 號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)1、2，雖然能夠改善由不需要的電磁耦合引起的隔離度特性， 但是雙工器的隔離度特性不充分。本雙工器以及電子裝置的目的在于，改善雙工器的隔離度特性。用于解決課題的手段本雙工器以及電子裝置具有發(fā)送濾波器，其連接在公共端子與發(fā)送端子之間；接收濾波器，其連接在所述公共端子與接收端子之間；以及電容，其與所述發(fā)送濾波器或所述接收濾波器并聯(lián)地連接在所述公共端子、所述發(fā)送端子以及所述接收端子的至少兩個端子之間。發(fā)明效果根據(jù)本雙工器以及電子裝置，能夠改善隔離度特性。


圖1是便攜電話終端的框圖。圖2是今后預(yù)想到的便攜電話終端的框圖。圖3是以往的雙工器的框圖。圖4是說明原理的框圖。圖5是說明振幅和相位差的圖。圖6的(a) (d)是表示針對相位差的歸一化功率的圖。圖7是表示實(shí)施例1的雙工器的圖。
圖8是表示實(shí)施例1和比較例1的隔離度特性的圖。圖9是表示實(shí)施例1的其他雙工器的圖。圖10是表示實(shí)施例1的另一其他雙工器的圖。圖11是表示實(shí)施例2的雙工器的圖。圖12的(a)、(b)是實(shí)施例2的剖視圖以及俯視圖。圖13是表示實(shí)施例2以及比較例2的雙工器的隔離度特性的圖。
具體實(shí)施例方式首先，說明對雙工器要求提高隔離度特性的理由。圖1是表示便攜電話終端的 RF(Radio Frequency)塊的圖。參照圖1，便攜電話終端具有雙工器60、天線62、功率放大器66、級間濾波器64、68以及收發(fā)器IC 70。收發(fā)器IC具有接收電路52、發(fā)送電路50、低噪聲放大器72、74、混頻器76a、76b、低通濾波器78a、78b、可變增益放大器80a、80b、90°混合電路82以及振蕩器84。發(fā)送電路50生成發(fā)送信號。級間濾波器68使發(fā)送信號通過，抑制發(fā)送信號以外的頻率的信號。功率放大器66對發(fā)送信號進(jìn)行放大。雙工器60將發(fā)送信號輸出到天線62而不輸出到接收側(cè)。天線62發(fā)送發(fā)送信號。天線62接收接收信號。雙工器60將接收信號輸出到接收側(cè)而不輸出到發(fā)送側(cè)。 低噪聲放大器72、74對接收信號進(jìn)行放大。級間濾波器64使接收信號通過而抑制接收信號以外的頻率的信號。另外，級間濾波器64對不平衡輸入進(jìn)行平衡輸出。90°混合電路82 使振蕩器84輸出的振蕩信號為相位相差90°的信號，分別輸出到混頻器76a、76b。混頻器 76a、76b對接收信號和振蕩信號進(jìn)行混頻。低通濾波器78a、78b使下變頻后的接收信號通過而抑制載波信號。接收電路52對接收到的信號進(jìn)行處理。為了便攜電話終端的小型化、低成本化，期望圖2所示的結(jié)構(gòu)。參照圖2，移除圖1 的級間濾波器64、68以及低噪聲放大器72，由雙工器60進(jìn)行向平衡信號的轉(zhuǎn)換。如上所述，當(dāng)除去級間濾波器64、68時(shí)，由雙工器60分擔(dān)級間濾波器的功能。S卩，對雙工器60內(nèi)的濾波器要求兩個濾波器量的抑制性能。特別是要求提高雙工器的隔離度性能。圖3是雙工器的框圖。在雙工器100中，在公共端子Ant與發(fā)送端子Tx之間連接有發(fā)送濾波器10。在公共端子Ant與接收端子Rx之間設(shè)置有接收濾波器20。在發(fā)送濾波器10與公共端子Ant之間，即接收濾波器20與公共端子Ant之間設(shè)置有匹配電路30。在發(fā)送端子Tx以及接收端子Rx上分別連接有發(fā)送電路50以及接收電路52。如圖3的虛線102所示，發(fā)送濾波器10使從發(fā)送端子Tx輸入的信號中的發(fā)送頻帶的信號通過公共端子Ant，抑制其他頻率的信號。如圖3的虛線104所示，接收濾波器20使從公共端子Ant輸入的信號中的接收頻帶的信號通過接收端子Rx，抑制其他頻率的信號。 匹配電路30是以通過了發(fā)送濾波器10的發(fā)送信號不會漏到接收濾波器20側(cè)而從公共端子Ant輸出的方式使阻抗匹配的電路。如上所述，理想的是，輸出到發(fā)送端子Tx的發(fā)送信號通過發(fā)送濾波器10以及匹配電路30輸出到公共端子Ant而不輸出到接收端子Rx。但是，如圖3的信號110所示，發(fā)送信號的功率的一部分通過匹配電路30以及接收濾波器20 而輸出到接收端子Rx。由于輸入到發(fā)送端子Tx的信號的功率相對于輸入到公共端子Ant 的接收信號的功率非常大，因此，要求輸出到接收端子Rx的發(fā)送信號的比例非常小。將輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送信號中漏到接收端子Rx的功率的比例，稱作發(fā)送端子與接收端子之間的隔離度。以下，對提高隔離度特性的原理進(jìn)行說明。圖4是用于說明提高隔離度特性的原理的框圖。參照圖4，在發(fā)送端子Tx與接收端子Rx之間，與接收濾波器20并聯(lián)地連接有電容40。其他結(jié)構(gòu)與圖3相同，因此省略說明。由于發(fā)送端子Tx與接收端子Rx電容耦合， 因此如圖4的信號112所示，發(fā)送信號的一部分通過電容40從發(fā)送端子Tx到達(dá)接收端子 Rx。如上所述，電容40在高頻(例如，在便攜電話中使用的800MHz 2. 5GHz)中使發(fā)送端子Tx與接收端子Rx之間耦合，在直流中切斷。圖5是表示信號110與信號112的關(guān)系的圖。設(shè)以信號110的振幅歸一化后的信號112的振幅為A，信號110與信號112的相位差為P。圖6的(a) (d)的實(shí)線是相對于相位差P表示將信號110與信號112的合成后的功率以合成前的信號110的功率(虛線) 歸一化(1周期量)后的歸一化功率的圖。即，表示在歸一化功率不足1時(shí)，通過信號112提高隔離度特性。圖6的(a) (d)分別表示信號112的振幅A為1. 0,0. 75,0. 5以及0. 25 的情況。根據(jù)圖6的(a)，在振幅A為1時(shí)，在相位差P為180士60°的范圍內(nèi)隔離度特性提高。根據(jù)圖6的(b)，在振幅A為0.75時(shí)，在相位差P為約180士65°的范圍內(nèi)隔離度特性提高。根據(jù)圖6的(c)，在振幅A為0.5時(shí)，在相位差P為約180 士 75°的范圍內(nèi)隔離度特性提高。根據(jù)圖6的(d)，在振幅A為0.25時(shí)，在相位差P為約180士85°的范圍內(nèi)隔離度特性提高。如上所述，在相位差P為相反相位時(shí)隔離度特性最高，相位差P不是180°但在 180°附近隔離度特性提高。另外，如圖6的(a)所示，在振幅A=I時(shí)，在全相位差(360° ) 中1/3范圍(120° )內(nèi)隔離度特性改善。如圖6的(d)所示，在振幅A = 0. 25時(shí)，在全相位差(360° )中約1/2的范圍(170° )內(nèi)隔離度特性改善。如上所述，如果附加電容40， 則即使沒有對振幅A或相位差P進(jìn)行控制，也能夠以1/2 1/3的概率改善隔離度特性。振幅A能夠用電容40的電容值來控制。為了加大隔離度特性的改善幅度，優(yōu)選使振幅A為1。為了使改善隔離度特性的相位差P的范圍變大，優(yōu)選使振幅A比1小。相位差P是由于由電容40移動的信號112的相位、與由發(fā)送濾波器10、匹配電路 30以及接收濾波器20移動的信號110的相位之間的差而引起的。由于電容值小，因此由電容40移動的信號112的相位小。由發(fā)送濾波器10、匹配電路30以及接收濾波器20移動的信號110的相位比較大。從而，即使沒有特別控制相位，相位差P也很有可能落入到圖6的 (a) (d)的能夠提高隔離度特性的范圍。另外，從隔離度特性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在發(fā)送濾波器10或接收濾波器20上串聯(lián)連接對發(fā)送頻帶的相位進(jìn)行移動的相移電路等，使相位差 P在180°附近。但是，從小型化、低成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選不設(shè)置相移電路。如上所述，能夠僅通過在端子之間附加電容來簡單地改善隔離度特性。以下，參照

實(shí)施例。實(shí)施例1圖7是表示實(shí)施例1的雙工器的電路結(jié)構(gòu)的圖。發(fā)送濾波器10以及接收濾波器 20是梯形濾波器。在發(fā)送濾波器10中，串聯(lián)諧振子Sl和并聯(lián)諧振子Pl形成為梯子狀。 同樣地，在接收濾波器20中，串聯(lián)諧振子S2和并聯(lián)諧振子P2形成為梯子狀。另外，在模擬中使用的發(fā)送濾波器10以及接收濾波器20分別是6級連接的梯形濾波器。串聯(lián)諧振子S1、S2以及并聯(lián)諧振子PI、P2使用壓電薄膜諧振子(FBAR:Film Bulk Acoustic wave Resonator)。這些諧振器能夠使用彈性表面波(SAW :Surface Acoustic Wave)諧振器或 SMR(Solidly Mounted Resonator)。在公共端子Ant與發(fā)送濾波器10以及接收濾波器20之間連接有匹配電路30。匹配電路30具有連接在公共端子Ant與接地之間的電感器32。電容40與發(fā)送濾波器10以及接收濾波器20并聯(lián)地連接在發(fā)送端子Tx與接收端子Rx之間。假設(shè)在W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式中使用的雙工器，設(shè)發(fā)送濾波器10的通帶為1920 1980MHz，設(shè)接收濾波器20的通帶為2110 2170MHz，對隔離度特性進(jìn)行模擬。在實(shí)施例1中，發(fā)送濾波器10的串聯(lián)諧振子Sl的靜電電容Cst與并聯(lián)諧振子Pl的靜電電容Cpt的比Cpt/Cst = 0. 3。接收濾波器20的串聯(lián)諧振子S2的靜電電容Csr與并聯(lián)諧振子P2的靜電電容Cpr的比Cpr/Csr = 0. 5。設(shè)電容40 的電容值為1.5fF，設(shè)電感器32的電感為6nH。在比較例1中，沒有連接電容40。圖8是相對于頻率表示實(shí)施例1的隔離度特性(實(shí)線)、和沒有電容40的比較例的隔離度特性(虛線)的模擬結(jié)果的圖。如圖8所示，在整個發(fā)送頻帶中，實(shí)施例1與比較例1相比，能夠提高隔離度特性3 9dB。圖9是實(shí)施例1的其他例子。如圖9所示，電容40也可以與接收濾波器20并聯(lián)地連接在公共端子Ant與接收端子Rx之間。在圖9的例子中，公共端子Ant的發(fā)送信號的一部分的功率通過電容40到達(dá)接收端子Rx。該信號能夠抵消從接收濾波器20泄漏到達(dá)接收端子Rx的發(fā)送信號。由此，能夠提高隔離度特性。圖10是實(shí)施例1的另一例子。如圖10所示，電容40也可以與發(fā)送濾波器10并聯(lián)地連接在公共端子Ant與發(fā)送端子Tx之間。在圖10的例子中，公共端子Ant的接收信號的一部分的功率通過電容40到達(dá)發(fā)送端子Tx。該信號能夠抵消從發(fā)送濾波器10泄漏到達(dá)接收端子Rx的接收信號。由此，能夠提高從接收端子Rx到發(fā)送端子Tx的隔離度特性。如圖7、圖9以及圖10所示，電容40只要與發(fā)送濾波器10或接收濾波器20并聯(lián)地連接在公共端子Ant、發(fā)送端子Tx以及接收端子Rx中的至少兩個端子之間即可。由于輸入到發(fā)送端子Tx的發(fā)送信號與輸入到公共端子Ant的接收信號相比非常大，因此，從發(fā)送端子Tx到接收端子Rx的隔離度特別容易成為問題。從而，電容40的一端優(yōu)選連接在接收端子Rx上。另外，在發(fā)送信號通過發(fā)送濾波器10和接收濾波器20雙方時(shí)，相位移動得大，能夠使相位差P接近180°。由此，如圖7所示，電容40優(yōu)選連接在發(fā)送端子Tx與接收端子 Rx之間。由此，也可以不設(shè)置相移電路等，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。實(shí)施例2實(shí)施例2是具有多個電容，在電容之間具有微帶線路的例子。圖11是表示實(shí)施例 2的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖11所示，實(shí)施例2的雙工器設(shè)置有多個電容40。在電容40之間連接有微帶線路42。其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的圖7相同，因此省略說明。圖12的(a)是實(shí)施例2的雙工器的剖面圖，圖12的(b)是第2層91的上面圖。 參照圖12的(a)，封裝90具有第1層92以及第2層91的多個陶瓷層。第1層92形成密封濾波器芯片12、22的腔96。通過在第1層92上固定安裝脊(ridge) 93，密封濾波器芯片 12、22。在第2層91的表面上形成有布線97。在布線97上通過凸塊95倒裝安裝有濾波器芯片12、22。在第2層91的下面形成有墊套式支腳94。形成貫通第2層91且埋入了金屬的導(dǎo)通孔98。在濾波器芯片12上形成有發(fā)送濾波器10，在濾波器芯片22上形成有接收濾波器20。參照圖12的(b)，在第2層91的上面倒裝安裝有濾波器芯片12、22以及電感器 32 (電感器芯片)。濾波器芯片12的發(fā)送濾波器10、濾波器芯片22的接收濾波器20以及電感器32各自的一端，通過作為布線97的線路Lant以及作為通孔98的通孔Vant，與作為公共端子Ant的墊套式支腳94連接。電感器32的另一端通過作為布線97的線路Lg以及作為通孔98的通孔Vg與接地墊套式支腳連接。濾波器芯片12的發(fā)送濾波器10的另一端通過作為布線97的線路Lt以及作為通孔98的通孔Vt，與作為發(fā)送端子Tx的墊套式支腳94連接。濾波器芯片22的接收濾波器20的另一端通過作為布線97的線路Lr以及作為通孔98的通孔Vr，與作為接收端子Rx的墊套式支腳94連接。微帶線路42通過布線97 形成。微帶線路42與線路Lt、Lr是分別隔著空間而分開的，通過該空間形成電容40。制作實(shí)施例2的雙工器和沒有電容40以及微帶線路的比較例2，測量隔離度特性。 制作出的發(fā)送濾波器10的串聯(lián)諧振子Sl的靜電電容Cst與并聯(lián)諧振子Pl的靜電電容Cpt 的比Cpt/Cst = 0. 3。接收濾波器20的串聯(lián)諧振子S2的靜電電容Csr與并聯(lián)諧振子P2的靜電電容Cpr的比Cpr/Csr = 0. 8。微帶線路42的特性阻抗為沈Ω，形成電容40的微帶線路42與線路Lt、Lr之間的間隔約為100 μ m，第2層91使用陶瓷玻璃。圖13是表示實(shí)施例2 (實(shí)線)以及比較例2(虛線)的隔離度的頻率依賴的圖。實(shí)施例2與比較例2相比，發(fā)送頻帶中的隔離度改善了 4dB。如上所述，在實(shí)施例2中也能使隔離度特性改善。要求通過電容40的信號的振幅A為從接收濾波器20泄漏的發(fā)送信號的振幅左右。因此，電容40的電容值為fF左右，變得非常小。因此，如實(shí)施例2所示，電容40優(yōu)選通過在封裝90內(nèi)的絕緣層(第2層91)的相同表面上形成的兩個線路形成。由此，能夠成為具有小電容值的電容。另外，關(guān)于電容，優(yōu)選串聯(lián)連接多個電容40。由此，端子間的電容能夠成為具有小電容值的電容。線路Lant、Lt以及Lr是為了抑制各線路之間的干擾而分別分開設(shè)置的。因此，當(dāng)想要將線路Lant、Lt以及Lr的至少兩個之間電容耦合時(shí)，設(shè)置連接線路Lant、Lt以及Lr 的至少兩個的線路。因此，將兩個電容40設(shè)置在通孔Vant、Vt以及Vr的附近，用微帶線路 42連接兩個電容40之間。S卩，通過在絕緣層(第2層91)的一面上形成的線路Lant、Lt以及Lr中的兩個、和微帶線路42的兩端分別形成兩個電容40。由此，能夠縮小電容40的配置面積。另外，微帶線路42只要傳送用于抑制隔離度的信號即可。微帶線路42的特性阻抗只要在傳送該信號的范圍內(nèi)，則沒有特別限定。實(shí)施例1以及實(shí)施例2的雙工器能夠用于圖2中說明的便攜電話終端等電子裝置。以上，詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于相關(guān)的特定實(shí)施例，在權(quán)利要求中記載的本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形/變更。
權(quán)利要求
1.一種雙工器，其特征在于，該雙工器具有 發(fā)送濾波器，其連接在公共端子與發(fā)送端子之間；接收濾波器，其連接在所述公共端子與接收端子之間；以及電容，其與所述發(fā)送濾波器或所述接收濾波器并聯(lián)地連接在所述公共端子、所述發(fā)送端子以及所述接收端子中的至少兩個端子之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于， 串聯(lián)連接有多個所述電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙工器，其特征在于，該雙工器具有安裝所述發(fā)送濾波器和所述接收濾波器并包含所述電容的封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙工器，其特征在于，所述電容是由在所述封裝內(nèi)的絕緣層的同一表面上形成的兩個線路形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙工器，其特征在于，該雙工器具有微帶線路，該微帶線路形成在所述封裝內(nèi)的絕緣層的表面上， 所述電容分別與所述公共端子、所述發(fā)送端子以及所述接收端子中的任意兩個端子連接，所述電容由在所述封裝內(nèi)的絕緣層的一面上形成的線路和所述微帶線路的兩端形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的雙工器，其特征在于， 所述電容連接在所述發(fā)送端子與所述接收端子之間。
7.一種電子裝置，該電子裝置包含權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的雙工器。
全文摘要
本雙工器以及電子裝置具有發(fā)送濾波器(10)，其連接在公共端子(Ant)與發(fā)送端子(Tx)之間；接收濾波器(20)，其連接在公共端子(Ant)與接收端子(Rx)之間；以及電容(40)，其與發(fā)送濾波器(10)或接收濾波器(20)并聯(lián)地連接在公共端子(Ant)、發(fā)送端子(Tx)以及接收端子(Rx)的至少兩個端子之間。根據(jù)本雙工器以及電子裝置，能夠改善雙工器的隔離度特性。
文檔編號H03H9/72GK102265515SQ200880132478
公開日2011年11月30日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者井上將吾, 堤潤, 松本一宏 申請人:太陽誘電株式會社