CN100512000C - 平衡型saw滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种具有平衡-不平衡转换功能且能减小来自布线线路的直达波引起的对平衡端子的电信号的影响的平衡型SAW滤波器(1)，其具有IDT11～20，其中，5IDT型第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部(3)的第二IDT(12)及第四IDT(14)分别通过第一、第二布线线路(31)、(32)连接到5IDT型第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部(4)的第七IDT(17)及第九分割IDT部(19)，第一、第三、第五IDT(11)、(13)、(15)连接到不平衡端子(5)，第六IDT(16)及第一分割IDT部(18a)连接到第一平衡端子(6)，第二分割IDT部(18b)及第十IDT(20)连接到第二平衡端子(7)；使在第一布线线路(31)中传送的电信号的相位和在第二布线线路(32)中传送的电信号的相位相差180度。

Description

平衡型SAW滤波器
技术领域
本发明涉及一种具有平衡-不平衡转换功能的平衡型SAW滤波器，特别涉及一种具有二级级联连接有5IDT型的第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的结构的平衡型SAW滤波器。
背景技术
例如，在移动电话等移动体通信设备中，作为频带滤波器，正广泛使用弹性表面波(SAW)滤波器。尤其是，随着移动电话等的小型化及高性能化，作为连接到天线端子的RF段的频带滤波器，正逐步使用具有平衡-不平衡转换功能的、所谓的平衡型SAW滤波器。这种平衡型SAW滤波器的一个例子在下面所述的专利文献1中被公开。
如图3所示，在专利文献1所述的平衡型SAW滤波器100中，级联(cascade)连接有第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部101、102。第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部101具有沿表面波传播方向配置的第一～第五IDT111～115。在设置了IDT111～115的区域的表面波传播方向两侧，配置有反射器116、117。
同样，第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器102具有沿表面波传播方向配置的第六～第十IDT121～125和反射器126、127。
在此，第二、第四IDT112、114的一端共同连接，连接到不平衡端子131。此外，第一、第三、第五IDT的一端共同连接。第一IDT111的另一端通过第一布线线路(wiring line)141连接到第六IDT121。同样，第三、第五IDT113、115通过第二、第三布线线路142、143连接到第八、第十IDT123、125。另一方面，第七IDT122的一端连接到第一平衡端子132，IDT122的另一端与IDT124的一端共同连接。IDT124的另一端连接到第二平衡端子133。专利文献1所述的SAW滤波器100中，由于具有上述结构，所以能够促进小型化，并且能够减少插入损耗。
专利文献1：特开2000-91883号公报
但是，在平衡型SAW滤波器100中，5IDT型的纵向耦合谐振器型SAW滤波器部101、102级联连接，上述第一～第三布线线路141～143中流过同相位的信号。
另一方面，将第二平衡端子133和第九IDT124电连接的布线线路144，如图3所示，从第二、第三布线线路142、143之间越过设置有第一、第二布线线路141、142的部分而向外侧引出。此外，连接第一平衡端子132和IDT122的布线线路145配置在与设置有第一～第三布线线路141～143的区域分离的区域上。
因此，基于第一～第三布线线路141～143和第一、第二平衡端子132、133之间的杂散电容的直达波很大，这种大的直达波施加在平衡端子132、133上。此外，必须使施加在平衡端子133上的直达波的大小远大于施加在平衡端子132上的直达波的大小。因此，存在平衡端子132、133间的平衡度差的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种在二级级联连接5IDT型的第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部而成的平衡型SAW滤波器中，不仅能够实现小型化和降低插入损耗，还能够减少施加在两个平衡端子上的直达波的影响的平衡型SAW滤波器。
本发明是一种具有不平衡端子和第一、第二平衡端子的平衡型SAW滤波器，其中包括：压电基板；第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部，其形成在所述压电基板上，具有第一IDT至第五IDT，所述第一IDT至第五IDT沿表面波传播方向配置，各自具有一对汇流条；和第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部，其在所述压电基板上具有沿表面波传播方向配置的第六IDT至第十IDT，中央的第八IDT具有通过分割一对汇流条中的一个汇流条而设置的第一、第二分割IDT部；所述第八IDT的第一分割IDT部及第六IDT连接到第一平衡端子，所述第八IDT的第二分割IDT部及所述第十IDT连接到第二平衡端子，所述第一、第三及第五IDT的一端连接到不平衡端子，该平衡型SAW滤波器还包括：连接所述第二IDT和第七IDT的第一布线线路；和连接所述第四IDT和第九IDT的第二布线线路；设置第一IDT至第十IDT，以使在所述第一布线线路中传送的电信号的相位与在所述第二布线线路中传送的电信号的相位相差180度。
在本发明的平衡型SAW滤波器的某一特定的局面中，所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条接地。
在本发明的平衡型SAW滤波器的另一特定局面中，所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条电浮置。
在本发明的平衡型SAW滤波器中，在二级级联连接5IDT型的第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部和第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的结构中，在不平衡端子上连接有第一、第三及第五IDT的一端，第八IDT的第一分割IDT部及第六IDT连接到第一平衡端子，第二分割IDT部及第十IDT连接到第二平衡端子，设置第一IDT至第十IDT，以使在连接上述第二IDT和第七IDT的第一布线线路中传送的电信号的相位与在连接第四IDT和第九IDT的第二布线线路中传送的电信号的相位相差180度。
因此，连接在第一平衡端子的IDT和与该IDT相邻的IDT的邻近的最外侧电极指的极性关系，由于与连接在第二平衡端子的IDT、和与该IDT相邻的IDT的邻近的最外侧电极指的极性关系相同，所以第一、第二平衡端子间的平衡度良好。
在本发明中，在所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条接地的情况下，能够强化第八IDT的地，减少SAW滤波器的插入损耗。
在所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条电浮置的情况下，由于不需要在第八IDT设置地焊盘电极，所以能够缩小压电基板的面积。
附图说明
图1是关于本发明的一实施方式的平衡型SAW滤波器的示意性的俯视图。
图2是表示图1所示的平衡型SAW滤波器的衰减量频率特性的图。
图3是示意性表示现有的平衡型SAW滤波器的一个例子的俯视图。
图中：1—平衡型SAW滤波器；2—压电基板；3—第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部；4—第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部；5—不平衡端子；6、7—第一、第二平衡端子；11～15—第一～第五IDT；16～20—第六～第十IDT；18a、18b—第一、第二分割IDT部；18c、18d—汇流条部；21a、21b—反射器；22a、22b—反射器；31、32—第一、第二布线线路。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的具体的实施方式，使本发明明确。
图1是本发明的一实施方式的平衡型SAW滤波器的示意性俯视图。本实施方式的平衡型SAW滤波器1是作为EGSM方式的接收用频带滤波器来使用的滤波器。再有，EGSM接收用频带滤波器的通频带为925～960MHz。
使用压电基板2构成平衡型SAW滤波器1。在本实施方式中，压电基板2由40±5°Y切割X传播的LiTaO3基板构成。不过，在本发明中，作为压电基板也可以使用其他晶角的压电单结晶基板，此外还可以使用压电陶瓷基板。作为其他压电单结晶基板，例如可列举出64°～72°Y切割X传播的LiNbO3基板或41°Y切割X传播的LiNbO3基板等。
在压电基板2上，通过形成后述的多个电极，构成第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3，和第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4。第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3、4二级级联连接。
在第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3中，在压电基板2上，沿表面波传播方向，配置各自具有一对汇流条(bus bar)的第一～第五IDT11～15。在设置有IDT11～15的区域的两侧配置有反射器21a、21b。
第一IDT11、第三IDT13及第五IDT15的一端共同连接，连接到不平衡端子5。IDT11、13、15的另一端接地。第二、第四IDT12、14的一端接地，另一端如后面所述，电连接到第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4和第七IDT17及第九IDT19。
再有，在本实施方式中，第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3的表面波传播方向与第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4的表面波传播方向平行。
第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4具有第六～第十IDT16～20，这些IDT分别具有一对汇流条，并且沿表面波传播方向配置。在设置有IDT16～20的区域的表面波传播方向两侧配置有反射器22a、22b。第七及第九IDT17、19分别通过第一、第二布线线路31、32而电连接到第二、第四IDT12、14。第七、第九IDT17、19的其他各端接地。
在表面波传播方向上二分割第八IDT18。即，IDT18具有第一、第二分割IDT部18a、18b。通过将一对汇流条中的一个汇流条二分割为汇流条部18c、18d，来构成分割IDT部18a、18b。
第一分割IDT部18a的汇流条部18c和第二分割IDT部18b的汇流条部18d如图所示，保持间隙地分离。在上述汇流条部18c、18d的相反侧的汇流条18e配置在第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3侧。
换而言之，IDT13的一个汇流条和IDT18的汇流条18e相隔第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3、4间的空间而对置。
上述第六IDT16的一端及第一分割IDT部18a共同连接，电连接到第一平衡端子6。再有，第六IDT16的另一端接地。此外，第二分割IDT部18b及第十IDT20共同连接，连接到第二平衡端子7。第八IDT18的汇流条18e接地，第十IDT20的另一端也接地。
因此，本实施方式的平衡型SAW滤波器1是具有不平衡端子5和第一、第二平衡端子6、7的具有平衡-不平衡转换功能的SAW滤波器。
虽然使用适当的电极材料能够形成上述IDT11～15、16～20、反射器21a、21b、22a、22b及布线线路31、32，但在本实施方式中，是用A1形成的。
再有，本实施方式中，在IDT彼此相邻的部分，在双方的IDT的端部形成窄间距电极指部N。例如，在IDT11和IDT12相邻的部分，使IDT11的在DIT12侧端部附近的多条电极指的间距比其余的电极指的间距小。设置有此相对的间距小的多个电极指的部分是窄间距电极指部N。
因此，由于在IDT13的两侧配置有IDT12、14，所以，在IDT13中，设置有IDT12侧端部及IDT14侧端部的这双方的窄间距电极指部N。在其他IDT彼此相邻的部分，也在双方的IDT设置窄间距电极指部N。
通过设置窄间距电极指部N，就能够缓和相邻的IDT间的不连续性。此外，为了在纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3、4中获得频带特性，通过结合一次模式、三次模式、和具有依赖于IDT与IDT间的间隔的谐振点的谐振模式这3个谐振模式就能够获得。通过设置上述窄间距电极指部N，并且通过调整IDT间的间隔，能够得到宽频带的滤波特性。不过，在本发明中，也可不设置窄间距电极指部N。
将不平衡端子5中的阻抗设定为50Ω，将平衡端子6、7中的阻抗设定为150Ω。
本实施方式的特征在于，配置IDT11～IDT15、16～20，以使在第二布线线路32中传送的信号的相位相对于在上述第一布线线路31中传送的信号的相位相差180度。由此，在二级级联连接有第一、第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3、4的平衡型SAW滤波器1中，能够使由传送到第一、第二平衡端子6、7的电信号中的直达波带来的成分显著减小。
根据具体的实验例说明这些结构。
按照以下的要领，在压电基板2上形成IDT11～15及反射器21a、21b。
(第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部3的规格)
电极指交叉宽度：150μm
IDT11～15的电极指的条数：按IDT11～15的顺序为25(4)/(4)28(4)/(4)42(4)/(4)28(4)/(4)25。其中，括号内是窄间距电极指部N中的电极指的条数，括号外的条数代表窄间距电极指部以外的电极指的条数。例如，IDT11是25(4)，就代表具有除窄间距电极指部以外的25条电极指、以及由4条电极指组成的窄间距电极指部N。
反射器的电极指的条数：80条
金属化比率(metallization ratio)：0.70
电极膜厚：0.082λI(其中，λI是由窄间距电极指部N以外的电极指的间距决定的波长)
(第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4的规格)
电极指交叉宽度：150μm
IDT11～15的电极指的条数：按IDT16～20的顺序为25(4)/(4)28(4)/(4)42(4)/(4)28(4)/(4)25。其中，括号内是窄间距电极指部N中的电极指的条数，括号外的条数代表窄间距电极指部以外的电极指的条数。
此外，在第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器4中，中央的第八IDT虽然具有第一、第二分割IDT部18a、18b，但电极指的条数的合计值与第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部4的中央的第三IDT13相同。
反射器的电极指的条数：80条
金属化比率：0.70
电极膜厚：0.082λI(其中，λI是由窄间距电极指部N以外的电极指的间距决定的波长)
上述这种结构的本实施方式的平衡型SAW滤波器1的衰减量频率特性在图2中示出。如图2所示，通频带内的最大插入损耗减小为1.66dB。
在本实施方式的纵向耦合谐振器型SAW滤波器中，如上所述，能够减少通频带内的插入损耗。
此外，例如，在图1中，IDT16和IDT17的相邻的最外电极指的极性为-和+，IDT17和IDT18中为-和-，IDT18和IDT19中为-和-，IDT19和IDT20中为+和-。
因此，连接到第一平衡端子6的IDT16、18和与该IDT16、18相邻的IDT17的邻近的最外侧电极指的极性关系，由于与连接到第二平衡端子7的IDT18、20和与该IDT18、20相邻的IDT19的邻近的最外侧电极指的极性关系相同，所以就能使第一、第二平衡端子6、7间的平衡度良好。
再有，在上述实施方式中，由于第八IDT18的汇流条18e接地，所以能强化第八IDT18的地，减小SAW滤波器的插入损耗，但该汇流条18e也可以电浮置，此情况下，由于不需要在第八IDT18设置地线焊盘电极，也能够减小压电基板的面积。

Claims (3)

1、一种平衡型SAW滤波器，具有不平衡端子和第一、第二平衡端子，该平衡型SAW滤波器包括：
压电基板；
第一纵向耦合谐振器型SAW滤波器部，其形成在所述压电基板上，具有第一IDT至第五IDT，所述第一IDT至第五IDT沿表面波传播方向配置，各自具有一对汇流条；和
第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部，其在所述压电基板上具有沿表面波传播方向配置的第六IDT至第十IDT，中央的第八IDT具有通过分割一对汇流条中的一个汇流条而设置的第一、第二分割IDT部；
所述第八IDT的第一分割IDT部及第六IDT连接到第一平衡端子，所述第八IDT的第二分割IDT部及所述第十IDT连接到第二平衡端子，所述第一、第三及第五IDT的一端连接到不平衡端子，
该平衡型SAW滤波器还包括：
连接所述第二IDT和第七IDT的第一布线线路；和
连接所述第四IDT和第九IDT的第二布线线路；
设置第一IDT至第十IDT，以使在所述第一布线线路中传送的电信号的相位与在所述第二布线线路中传送的电信号的相位相差180度。
2、根据权利要求1所述的平衡型SAW滤波器，其特征在于，
所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条接地。
3、根据权利要求1所述的平衡型SAW滤波器，其特征在于，
所述第二纵向耦合谐振器型SAW滤波器部的所述第八IDT的与所述第一、第二平衡端子连接的一侧的相反侧的汇流条电浮置。
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