平成 25 年技術賞受賞講演 技術賞 SAW フィルタと低温同時焼成セラミック基板で構成した 広帯域 BPF を用いた高周波分波回路の開発 和田 光司 *，勝本 達也 **，大島 心平 ***，村田 龍司 ****，海老原 均 ***** Development of High Frequency Multiplexers Using a SAW Filter and an LTCC-based Bandpass Filter Koji WADA*, Tatsuya KATSUMOTO**, Shinpei OSHIMA***, Ryuji MURATA****, and Hitoshi EBIHARA***** * 電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・通信工学専攻（〒 182-8585 東京都調布市調布ヶ丘 1-5-1） ** 日本無線株式会社技術本部商品設計部アナロググループ（〒 181-8510 東京都三鷹市下連雀 5-1-1） *** 小山工業高等専門学校電気電子創造工学科（〒 323-0806 栃木県小山市中久喜 771） **** 太陽誘電株式会社複合デバイス事業本部回路商品事業部商品開発部（〒 370-8522 群馬県高崎市栄町 8-1） ***** 太陽誘電モバイルテクノロジー株式会社設計開発グループモジュール設計部（〒 198-0024 東京都青梅市新町 6 丁目 16 番地 3 号） * Department of Communication Engineering and Informatics, Graduate School of Informatics and Engineering, The University of Electro-Communications (1-5-1 Chofushi, Tokyo 182-8585) ** Analog Core Group, Product Design Department, Technology, Japan Radio Co., Ltd. (1-1, Shimorenjaku 5-chome, Mitaka-shi, Tokyo 181-8510) *** Department of Innovative Electrical and Electronic Engineering, Oyama National College of Technology (771 Nakakuki Oyama-shi, Tochigi 323-0806) **** Product Development Department, Integrated Module Business Division, Integrated Module and Device Business Headquarters, TAIYO YUDEN CO., LTD. (8-1, Sakae-cho, Takasaki-shi, Gunma 370-8522) ***** RF Module Design Department, Design and Development Group, TAIYO YUDEN Mobile Technology Co., Ltd. (8-16-3 Shinmachi Oume-Shi Tokyo 198-0024) 概要 本論文では，筆者らが提案してきた低温同時焼成セラミック (LTCC) 基板で構成した広帯域特性を有するフィルタに よる高周波分波回路と表面弾性波 (SAW) フィルタと LTCC 基板で構成した広帯域特性を有するバンドパスフィルタ (BPF) を用 いた高周波分波回路について，汎用シミュレータを用いた計算と試作実験により特性評価を行った事例を紹介する。 Abstract This paper summarizes low temperature co-fired ceramic (LTCC)-based high frequency multiplexers which we have developed. We first discuss a diplexer and a triplexer using LTCC-based wide-band filters. We also discuss a multiplexer using a surface acoustic wave (SAW) filter and an LTCC-based wide-band filter. The characteristics of the proposed multiplexers are evaluated by simulation and experiment. Key Words: Multiplexer, Wide-band Filter, Surface Acoustic Wave Filter, Low Temperature Co-fired Ceramic Substrate 1. まえがき 法 と し て モ ジ ュ ー ル 化 が 挙 げ ら れ る。無 線 (RF: Radio Frequency) モジュールは，たとえば基板としてプリント回 現在のスマートフォンに代表される小型携帯端末は，電 路板 (PCB: Printed Circuit Board) や低温同時焼成セラミック 話機能以外に全地球測位システム (GPS: Global Positioning (LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramic) 基板による積層構 System)，Bluetooth，無線ローカルエリアネットワーク 造，集積化受動デバイス (IPD: Integrated Passive Device) 構 (WLAN: Wireless Local Area Network) などの複数の無線通信 造が用いられ，その内部に受動回路を配置し，基板上に集 方式を 1 つの端末などに統合するとともに，さらなる多機 積回路およびチップ部品などを実装や，基板内部に集積回 能化を目指している。さらに，無線通信の高速化および大 路やチップ部品を埋め込むことで実現している。 容量化の要求に伴い，超広帯域 (UWB: Ultra Wide Band) の アンテナを共有した RF モジュールでは，構成要素とし ように広い周波数帯域を利用する無線通信システムも提案 て異なる周波数の信号を分ける高周波分波回路が必要で， されており，今後，従来の狭帯域のみならずいろいろな帯 それは複数のフィルタおよび整合回路で構成される場合が 域幅の周波数帯およびマルチバンドに対応した新しい利便 多い。分波回路に用いられるフィルタとしては，分布定数 性の高い無線通信システムの早急な実現に期待が寄せられ 素子で構成された準集中定数素子や分布定数素子のみで構 ている。 成されたフィルタなどが挙げられ，分波特性としては従来 マルチバンドや広帯域な無線通信システムの実現や無線 の狭帯域な通過域のみならず，現在では UWB 無線通信に 通信機器の多機能のためには，それら機器に用いる部品点 対応した構成も提案されている 1)∼7)。しかし，小型 RF モ 数の増加は避けられず，能動回路部品に比べて占有面積が ジュールに対応可能な広帯域特性を有する分波回路に関す 大きい受動回路部品は，現状よりさらなる小型化や低背化 る検討は筆者らの知る限り数少ない。 が要求される。受動回路部品の小型化と低背化の一つの方 また，GPS などの数 GHz 以下で狭い周波数帯域を用いる 66 エレクトロニクス実装学会誌 Vol. 18 No. 1 (2015)
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