CN101438495A - 弹性波滤波装置和双工器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有平衡-不平衡变换功能,与不平衡端子一侧阻抗相比,能使平衡端子一侧的阻抗增大4倍的弹性波滤波装置。弹性波滤波装置(1)是在不平衡端子(3)连接第一、第二弹性波滤波部(7、8),第一、第二弹性波滤波部(7、8)分别具有第一~第三IDT(11~13)和第四~第六IDT(14~16),第一、第二IDT(11、13)和第四、第六IDT(14、16)的各一端公共连接,并与不平衡端子(3)连接,第二IDT(12)和第五IDT(15)具有沿着弹性波传播方向分割的第一~第三分割IDT部(12a~12c、15a~15c),第二分割IDT部(12b)和第五分割IDT部(15b)分别与第一、第二平衡端子(4、5)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用弹性表面波或弹性边界波等弹性波的弹性波滤波装置,更具体而言,涉及具有平衡-不平衡变换功能,能增大输出阻抗对输入阻抗的大小的平衡型弹性波滤波装置和使用该弹性波滤波装置的双工器。
背景技术
近年,在移动电话的RF段使用的弹性表面波滤波器中,要求具有平衡-不平衡变换功能(所谓的balun功能)。因此,因为纵耦合共振子型的弹性表面波滤波器能容易实现平衡-不平衡变换功能,而且能容易与高频波化对应,所以作为RF段的带通滤波器而被广泛使用。
在具有所述平衡-不平衡变换功能的弹性表面波滤波器的输出侧一般连接有具有平衡输入或工作输入输出的混频器IC(以下简称为平衡型混频器IC)。
平衡型混频器IC的输入阻抗通常是150~200Ω。而所述RF段中使用的弹性表面波滤波器的输入输出阻抗通常是50Ω。
因此,希望在连接在所述平衡型混频器IC上的弹性表面波滤波器中,输出阻抗比50Ω更大,为150~~200Ω左右。
因此,在专利文献1中公开了具有平衡-不平衡变换功能,输入阻抗和输出阻抗的比为1:4左右的弹性表面波滤波装置。图10是表示专利文献1中记载的弹性表面波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
弹性表面波滤波装置501具有不平衡端子502、和第一、第二平衡端子503、504。在不平衡端子502并联第一、第二3IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部505、506。纵耦合共振子型弹性波滤波部505具有在弹性表面波传播方向依次配置的第一~第三IDT505a~505c。在设置有IDT505a~~505c的区域的弹性表面波传播方向两侧配置反射器505d、505e。纵耦合共振子型弹性波滤波部506也同样具有第一~第三IDT506a~506c、和反射器506d、506e。
中央的IDT505b、506b的各一端公共连接,与不平衡端子502连接。此外,第一、第三的IDT505a、505c的一端公共连接,与第一平衡端子503连接;第一、第三的IDT506a、506c的一端公共连接,与第二平衡端子504连接。
第一~~第三IDT505a~505c和第一~第三IDT506a~506c根据从不平衡端子502流到第一平衡信号端子503的信号的相位和从不平衡端子502流到第二平衡端子504的信号的相位相差180度的方式而构成。
专利文献1:特开2002-290203号公报
发明内容
在专利文献1中记载的弹性表面波滤波装置501中,作为输入端子的不平衡端子502一侧的阻抗和作为输出阻抗的第一、第二平衡端子503、504一侧的阻抗的比可以为1:3~1:4左右。即输出阻抗对于输入阻抗的比即阻抗比可以为4左右。
可是,近年连接在具有平衡-不平衡变换功能的弹性表面波滤波器的后段的平衡型混频器IC的输入阻抗变得比200Ω更高。即所述输入阻抗有时大到600Ω左右。因此,希望所述阻抗比大于4,例如为12左右的大的值。在专利文献1中记载的以往的弹性表面波滤波装置中,无法满足这样的要求。
此外,近年,代替弹性表面波滤波器,为了实现封装构造的简略化,开发出了利用弹性边界波的弹性边界波滤波器。在这样的弹性边界波滤波器中,也同样强烈要求具有平衡-不平衡变换功能且所述阻抗比大的滤波器。
本发明的目的在于,提供一种消除上述的以往技术的缺点,不仅具有平衡-不平衡变换功能,还能使平衡端子一侧的阻抗的对于不平衡端子一侧的阻抗的比率即阻抗比大于4,据此,能与更宽范围的电路连接的平衡型弹性波滤波装置和使用该弹性波滤波装置的双工器。
根据第一发明,提供一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第二IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部的第一弹性波滤波部;和具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第五IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部的第二弹性波滤波部;在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第一、第三IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第四、第六IDT的一端;所述第一~第三IDT和第四~第六IDT被构成为从所述不平衡端子传送给第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送给第二平衡端子的信号的相位相差180度;所述第二IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第一公共母线,第二分割IDT部的另一端连接在第一平衡端子上,第一、第三分割IDT部的各另一端连接在接地端子上;所述第五IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第二公共母线,第二分割IDT部的另一端连接在第二平衡端子上,第一、第三分割IDT部的各另一端连接在接地端子上。
根据第二发明,提供一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第二IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部的第一弹性波滤波部;和具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第五IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部的第二弹性波滤波部;在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第一、第三IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第四、第六IDT的一端;所述第一~第三IDT和所述第四~第六IDT被构成为从所述不平衡端子传送给第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送给第二平衡端子的信号的相位相差180度;所述第二IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第一公共母线,所述第二IDT的所述第一、第三分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与第一平衡端子连接,第二分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与接地端子连接;所述第五IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第二公共母线,所述第五IDT的所述第一、第三分割IDT部的与连接在第二公共母线上的一侧相反一侧的端部与第二平衡端子连接,第二分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与接地端子连接。
根据第三发明,提供一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第一、第三IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部的第一弹性波滤波部;和具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第四、第六IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部的第二弹性波滤波部;在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第五IDT的一端;所述第一、第三、第四、第六IDT具有公共连接第一、第二分割IDT部的各一端的第一~第四公共母线;所述第一IDT的第一分割IDT部和所述第三IDT的第二分割IDT部的各另一端公共连接,并与第一平衡端子连接;所述第四IDT的第一分割IDT部和所述第六IDT的第二分割IDT部的各另一端公共连接,并与第二平衡端子连接;第一IDT的第二分割IDT部、第三IDT的第一分割IDT部、第四IDT的第二分割IDT部、第六IDT的第一分割IDT部的各另一端与接地端子连接;根据从所述不平衡端子传送到所述第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送到所述第二平衡端子的信号的相位相差180度的方式构成所述第一~第六IDT。
根据第四发明,提供一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第一、第三IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部的第一弹性波滤波部;和具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第四、第六IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部的第二弹性波滤波部;在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第五IDT的一端;所述第一、第三、第四、第六IDT具有公共连接第一、第二分割IDT部的各一端的第一~第四公共母线;所述第一IDT的第二分割IDT部和所述第三IDT的第一分割IDT部的各另一端公共连接,并与第一平衡端子连接;所述第四IDT的第二分割IDT部和所述第六IDT的第一分割IDT部的各另一端公共连接,并与第二平衡端子连接;第一IDT的第一分割IDT部、第三IDT的第二分割IDT部、第四IDT的第一分割IDT部、第六IDT的第二分割IDT部的各另一端与接地端子连接;根据从所述不平衡端子传送到所述第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送到所述第二平衡端子的信号的相位相差180度的方式构成所述第一~第六IDT。
在第三、第四发明的某特定局面中,还具有在设置所述第一~第三IDT的区域的弹性波传播方向两侧设置的第七、第八IDT,和在设置所述第四~第六IDT的区域的弹性波传播方向两侧设置的第九、第十IDT;第七、第八IDT和第九、第十IDT的各一端连接在所述不平衡信号端子上。即第三、第四发明也可以具有5IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部。
在本发明的其他特定局面中,提供一种双工器,其特征在于:将按照本发明构成的弹性波滤波装置作为接收侧滤波器使用,将阶梯型电路结构的滤波器作为发送侧滤波器使用。
(发明效果)
根据第一发明,在不平衡端子和第一、第二平衡端子之间连接如上所述构成的第一、第二弹性波滤波部,所以实现平衡-不平衡变换功能。而且,第一弹性波滤波部的第二IDT和第二弹性波滤波部的第五IDT分别具有第一~第三分割IDT部,第二IDT的第二分割IDT部与第一平衡端子连接,第五IDT的第二分割IDT部与第二平衡端子连接,所以与不平衡端子一侧的阻抗相比,能使第一、第二平衡端子一侧的阻抗变得非常大。即平衡端子一侧的阻抗对于不平衡端子一侧的阻抗的比即阻抗比比4大,能是12左右。因此,即使在第一、第二平衡端子连接具有比以往更高的输入阻抗的平衡型混频器IC等时,也能容易实现阻抗匹配。
根据第二发明,在不平衡端子和第一、第二平衡端子之间连接如上所述构成的第一、第二弹性波滤波部,所以实现平衡-不平衡变换功能。而且,第一弹性波滤波部的第二IDT和第二弹性波滤波部的第五IDT分别具有第一~第三分割IDT部,第二IDT的第一、第三分割IDT部与第一平衡端子连接,第五IDT的第一、第三分割IDT部与第二平衡端子连接,所以与不平衡端子一侧的阻抗相比,能使第一、第二平衡端子一侧的阻抗变得非常大。即平衡端子一侧的阻抗对于不平衡端子一侧的阻抗的比即阻抗比比4大,能是12左右。因此,即使在第一、第二平衡端子连接具有比以往更高的输入阻抗的平衡型混频器IC等时,也能容易实现阻抗匹配。
根据第三发明,第一、第二弹性波滤波部如上所述那样构成,所以实现了平衡-不平衡变换功能。而且,第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和第二弹性波滤波部的第五IDT的一端与不平衡端子连接;第一、第三IDT分别具有第一、第二分割IDT部,第一IDT的第一分割IDT部和第三IDT的第二分割IDT部的一端公共连接,并与第一平衡端子连接;第四IDT的第一分割IDT部和第六IDT的第二分割IDT部公共连接,并与第二平衡端子连接;从而能使平衡端子一侧的阻抗对于不平衡端子一侧的阻抗的比即阻抗比大于4。即能使所述阻抗比大到12左右。因此,即使连接具有比以往更高的输入阻抗的平衡型混频器IC时,也能容易实现阻抗匹配。
根据第四发明,第一、第二弹性波滤波部如上所述那样构成,所以实现了平衡-不平衡变换功能。而且,第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和第二弹性波滤波部的第五IDT的一端与不平衡端子连接;第一、第三IDT分别具有第一、第二分割IDT部,第一IDT的第二分割IDT部和第三IDT的第一分割IDT部的一端公共连接,并与第一平衡端子连接;第四IDT的第二分割IDT部和第六IDT的第一分割IDT部公共连接,并与第二平衡端子连接;从而能使平衡端子一侧的阻抗对于不平衡端子一侧的阻抗的比即阻抗比大于4。即能使所述阻抗比大到12左右。因此,即使连接具有比以往更高的输入阻抗的平衡型混频器IC时,也能容易实现阻抗匹配。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图2是表示本实施方式的弹性波滤波装置的衰减量-频率特性的图。
图3(a)和(b)是表示第一实施方式的弹性波滤波装置的不平衡端子一侧的阻抗史密斯图和平衡端子一侧的阻抗史密斯图的图。
图4是表示本发明第二实施方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图5是表示本发明第三实施方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图6是表示本发明第四实施方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图7是表示第三实施方式的变形例弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图8是表示第四实施方式的变形例弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图9是表示作为本发明其他实施方式的双工器的电极构造的示意性平面图。
图10是表示以往的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图11是表示比较例的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
图12是表示比较例的弹性波滤波装置的衰减量-频率特性的图。
符号说明:
1—弹性波滤波装置;2—压电衬底;3—不平衡端子;4、5—第一、第二平衡端子;6—1端子型弹性波共振子;6a—IDT;6b、6c—反射器;7—第一弹性波滤波部;8—第二弹性波滤波部;11~13—第一~第三IDT;12a~12c—分割IDT部;12d—公共母线;14~16—第四~第六IDT;15a~15c—分割IDT部;15d—公共母线;17a、17b—反射器;18a、18b—反射器;21—弹性波滤波装置;27、28—弹性波滤波部;31~33—第一~第三IDT;32a~32c—分割IDT部;32d—公共母线;34~36—第四~第六IDT;35a~35c—分割IDT部;35d—公共母线;41—弹性波滤波装置;47、48—第一、第二弹性波滤波部;51~53—第一~第三IDT;51a、51b—分割IDT部;51c—公共母线;53a、53b—分割IDT部;54~56—第四~第六IDT;54a、54b—分割IDT部;54c—公共母线;56a、56b—分割IDT部;56c—公共母线;57a、57b—反射器;58a、58b—反射器;61—弹性波滤波装置;67、68—第一、第二弹性波滤波部;71~73—第一~第三IDT;71a、71b—分割IDT部;71c—公共母线;73a、73b—分割IDT部;73c—公共母线;74~76—第四~第六IDT;74a、74b—分割IDT部;74c—公共母线;76a、76b—分割IDT部;77a、77b—反射器;78a、78b—反射器;81—弹性波滤波装置;82、83—第七、第八IDT;84、85—第九、第十IDT;91—弹性波滤波装置;92、93—第七、第八IDT;94、95—第九、第十IDT。
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,使本发明变得清楚。
图1是表示作为本发明第一实施方式的弹性波滤波装置的弹性表面波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
本实施方式的弹性波滤波装置1具有压电衬底2。压电衬底2并未特别限定,但是在本实施方式中,使用40±5°在Y切割在X传播的LiTaO3衬底。
根据在压电衬底2上形成图1所示的电极构造,构成纵耦合共振子型的弹性表面波滤波装置。另外,在本实施方式以及以下的实施方式中,说明作为DCS接收用带通滤波器使用的弹性表面波滤波装置。在该DCS接收用带通滤波器中,输入端子是不平衡端子,其阻抗为50Ω。在该DCS接收用带通滤波器的输出端子连接输入阻抗为600Ω的平衡型混频器IC。因此,作为输出端子的第一、第二平衡端子一侧的阻抗希望为600Ω。即要求输出端子一侧即平衡信号端子一侧的阻抗对于不平衡端子一侧的阻抗的比为12。
如图1所示,弹性波滤波装置1具有不平衡端子3和第一、第二平衡端子4、5。在不平衡端子3通过1端子型弹性波共振子6连接第一、第二弹性波滤波部7、8。第一弹性波滤波部7具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT11~13。此外,第二弹性波滤波部8具有沿着弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT14~16。
第一、第二弹性波滤波部分别是具有3个IDT的3IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部。另外,在各弹性波滤波部7、8,在弹性波传播方向两端配置反射器17a、17b、18a、18b。
虽然1端子型弹性波共振子6在本实施方式中不是必须的,但是在不平衡端子3连接1端子型弹性波共振子6的一端。另外,在本实施方式中,弹性波共振子6具有IDT6a和配置在IDT6a的两侧的反射器6b、6c。不过,并不一定设置反射器6b、6c。
在本实施方式中,根据在不平衡端子3和第一、第二弹性波滤波部7、8之间串联1端子型弹性波共振子6,使通过频带附近的衰减量增多,提高滤波器特性的陡峭性。此外,能调整通过频带内的阻抗。
1端子型弹性波共振子6的另一端与第一、第二弹性波滤波部7、8连接。更具体而言,第一弹性波滤波部7的第一、第三IDT11、13的一端公共连接,并通过1端子型弹性波共振子6与不平衡端子3连接。此外,第二弹性波滤波部8的第四、第六IDT14、16的一端公共连接,并同样通过1端子型弹性波共振子6与不平衡端子3连接。
第一、第三IDT11、13的另一端与接地电位连接。第四、第六IDT14、16的另一端也与接地电位连接。因此,第一、第二弹性波滤波部7、8并联在不平衡端子3上。
另一方面,第二IDT12具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部12a~12c。IDT12具有第一公共母线12d。通过公共母线12d,连接第一~第三分割IDT部12a~12c的各一端。
中央的第二分割IDT部12b在与连接在公共母线12d上的一侧的端部相反一侧的端部连接第一平衡端子4。第一、第三分割IDT部12a、12c的与和公共母线连接的一侧的端部相反一侧的端部与接地电位连接。
另外,在第一弹性波滤波部7,在第一、第三IDT11、13的第二IDT12一侧的端部进行串联加权。即,根据设置略图所示的浮置电极指11a、13a,进行串联加权。虽然该串联加权不是必须的,但是,通过进行串联加权,能使第一弹性波滤波部的IDT之间的状态接近第二弹性波滤波部8一侧的IDT间的状态,能提高相位平衡度或振幅平衡度。
在第二弹性波滤波部8,位于中央的IDT即第五IDT15具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部15a~15c。第五IDT15具有公共连接第一~第三分割IDT部15a~15c的各一端的第二公共母线15d。第二分割IDT部15b在与连接在第二公共母线15d上的一侧的端部相反一侧的端部连接第二平衡端子5。第一、第三分割IDT部15a、15c在一端一侧连接公共母线15d,另一端一侧与接地电位连接。
在本实施方式中,对于第一、第三IDT11、13,第四、第六IDT14、16颠倒,据此,从不平衡端子3流到第一平衡端子4的信号的相位与从不平衡端子3流到第二平衡端子5的信号的相位相差180度。因此,弹性波滤波装置1具有平衡-不平衡变换功能。
而且,根据本实施方式,如上所述,第二IDT12和第五IDT15分别具有第一~第三分割IDT部12a~12c、15a~15c,因为具有串联第一~第三分割IDT部的构造,所以能使平衡端子4、5一侧的阻抗为不平衡端子3一侧的阻抗的12倍。
即能使输出端子即第一、第二平衡端子4、5一侧的阻抗的对于作为输入端子的不平衡端子3一侧的阻抗的比率即阻抗比为12。因此,对于平衡端子4、5连接输入阻抗为600Ω左右的平衡型混频器IC时,能容易实现阻抗匹配。此外,第一弹性波滤波部7和第二弹性波滤波部8分别对于弹性波传播方向中央,两侧的构造是左右对称,所以难以产生通过频带内的脉动。根据具体的实施例,说明它。
现在,在所述压电衬底上,用以下的规格形成第一、第二弹性波滤波部7、8和1端子型弹性波共振子6,制作弹性波滤波装置1。
(第一、第二弹性波滤波部7、8的规格)
a)交叉宽度:29.3λ I,另外,用IDT的电极指间隔决定的波长为λI。
b)IDT11、13、14、16的电极指的个数:28个,可是从与IDT相邻一侧的端部开始,5个电极指之间的电极指间隔为比剩下的部分的电极指间隔相对更窄的窄间隔电极指部。
c)IDT12、15的电极指的个数:27个,可是从与IDT相邻一侧的端部开始,设置4个电极指的部分为窄间隔电极指部。
d)反射器17a、17b、18a、18b的电极指的个数:85个
金属化率:0.67,窄间隔电极指部的金属化率:0.65。
e)电极膜厚:0.086λ I
另外,第二IDT12以及第五IDT15的第一~第三分割IDT部的电极指个数为第一分割IDT部:第二分割IDT部:第三分割IDT部=7个:13个:7个。
(1端子型弹性波共振子6的规格)
电极指交叉宽度:24.8λ I
IDT的电极指的个数:221个
反射器的电极指的个数:15个
金属化率:0.70
电极膜厚:0.089λ I
图2表示这样制作的本实施方式的弹性波滤波装置1的滤波器特性,图3(a)和(b)表示其阻抗特性。
从图2可知,在本实施方式的弹性波滤波装置中,在通过频带内不产生尖锐脉动等,取得良好的带通滤波器特性。
此外,在图3(a)中,不平衡端子一侧的阻抗特性如用阻抗史密斯图所示那样,此外,作为输出端子的平衡端子4、5一侧的阻抗特性如用阻抗史密斯图在图3(b)所示那样,尽管不平衡端子3的阻抗和平衡端子4、5的阻抗的比大到12,阻抗几乎成为匹配状态。即知道通过频带内的共振特性集中在阻抗史密斯图的中心。
因此,在本实施方式中,可知通过将第二、第五IDT12、15分割为三而具有第一分割IDT部~第三分割IDT部12a~12c、15a~15c地构成,不仅阻抗比非常高,还难以产生通过频带的脉动,并且能容易实现阻抗匹配。
在实施例1中,表示了平衡端子的阻抗为600Ω的例子,但是通过调整对数等的参数,也能制作400~1200Ω左右的阻抗的弹性波滤波装置。
另外,作为提高不平衡端子和平衡端子的所述阻抗比的结构,还能考虑图11所示的比较例的弹性波滤波装置521。在该比较例的弹性波滤波装置521中,设置有不平衡信号端子523,第一、第二平衡端子524、525,和第一、第二弹性波滤波部527、528。而且,第一、第二弹性波滤波部527、528分别是3IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部。第一弹性波滤波部527具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT531~533,第二弹性波滤波部具有第四~第六IDT534~536。这里,第二IDT532和第五IDT535分别具有第一、第二分割IDT部532a、532b、535a、535b。
针对除了通过把这样的IDT分割为二而设置第一、第二分割IDT部的IDT532、535,与上述实施方式同样构成的比较例的弹性波滤波装置,测定衰减量-频率特性。另外,关于弹性波共振子6和反射器等,与上述实施方式同样构成,但是,指出在图11中省略图示。
图12表示如所述那样而测定的比较例的弹性波滤波装置521的衰减量-频率特性。从图12可知,在通过频带内出现有用箭头A、A表示的尖锐状脉动。
认为这是因为在比较例的弹性波滤波装置521中,第一弹性波滤波部527和第二弹性波滤波部528对于各自的中心,为左右非对称,所以大幅度出现了尖锐状脉动。
而可知在所述实施方式的弹性波滤波装置1中,从图2可知,在通过频带内不出现尖锐状脉动。认为这是因为第二IDT12和第五IDT15分别具有第一~第三分割IDT部地构成,对称性提高。
图4是表示第二实施方式的弹性波滤波装置的电极结构的示意性平面图。第二实施方式的弹性波滤波装置21相当于第一弹性波滤波装置1的变形例。因此,通过只说明不同点,援引第一实施方式的弹性波滤波装置1的说明,简化第二实施方式的弹性波滤波装置21的说明。
在弹性波滤波装置21中,在弹性波共振子6连接第一、第二弹性波滤波部27、28。第一、第二弹性波滤波部27、28分别具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT31~33和第四~第六IDT34~36。
这里,配置在第一弹性波滤波部27的中央的第二IDT32具有第一~第三分割IDT部32a~32c,并且由第一公共母线32d公共连接。
此外,位于两侧的第一、第三分割IDT部32a、32c的与连接在公共母线32d上的一侧相反一侧的端部公共连接,并与第一平衡端子4连接。中央的第二分割IDT部32b的与连接在公共母线32d上的一侧相反一侧的端部与接地电位连接。
同样,在第二弹性波滤波部28,第四~第六IDT34~36内位于中央的第五IDT35具有第一~第三分割IDT部35a~35c和第二公共母线35d。第一、第三分割IDT部35a、35c的与连接在公共母线35d上的一侧相反一侧的端部与第二平衡端子5连接,位于中央的第二分割IDT部35b的与连接在公共母线35d上的一侧相反一侧的端部与接地电位连接。
通过从不平衡端子3流到第一平衡端子4的信号的相位和从不平衡端子3流到第二平衡端子5的信号的相位相差180度的方式构成第一~第六IDT31~36。
因此,具有平衡-不平衡变换功能,并且与第一实施方式的情况同样,不平衡端子3一侧的阻抗为50Ω时,能使平衡端子4、5一侧的阻抗为400~1200Ω左右。而且,在本实施方式中,在第一弹性波滤波部27和第二弹性波滤波部28,各自的对称性提高,所以在通过频带内难以产生不希望的尖锐状脉动。
图5是表示本发明第三实施方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。
在第三实施方式的弹性波滤波装置41中,与第一实施方式同样,通过在压电衬底上形成图示的电极构造,构成具有纵耦合共振子型的第一、第二弹性波滤波部的弹性表面波滤波装置。
本实施方式的弹性波滤波装置41具有不平衡端子3和第一、第二平衡端子4、5,在不平衡端子3,与第一实施方式同样,连接有1端子型弹性波共振子6。在不平衡端子3,通过该1端子型弹性波共振子6,连接3IDT型的纵耦合共振子型的第一、第二弹性波滤波部47、48。
第一弹性波滤波部47具有在弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT51~53。IDT51、53分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部51a、51b、53a、53b。第一IDT51具有公共连接分割IDT部51a、51b的各一端的公共母线51c。同样,第三IDT53具有公共母线53c。第二IDT52的一端通过1端子型弹性波共振子6与不平衡端子3连接。IDT52的另一端与接地电位连接。
在第一IDT51,第一、第二分割IDT部51a、51b由公共母线51c串联。同样,在第三IDT53,第一、第二分割IDT部53a、53b由公共母线53c串联。这里,位于弹性波传播方向两侧的第一分割IDT部51a的另一端和第二分割IDT部53b的另一端公共连接,并与第一平衡端子4连接。此外,相对地位于内侧的第二分割IDT部51b的另一端和第一分割IDT部53a的另一端与接地电位连接。
在第二弹性波滤波部48,位于中央的第五IDT55的一端通过1端子型弹性波共振子6连接在不平衡端子3上,另一端与接地电位连接。而且,在第四IDT54,由公共母线54c,第一、第二分割IDT部54a、54b串联。分割IDT部54a的与连接在公共母线54c上的一侧相反一侧的端部和IDT56的第二分割IDT部56b的与连接在公共母线56c上的一侧相反一侧的端部公共连接,并与第二平衡端子5连接。此外,在第二弹性波滤波部48,相对地位于中央的分割IDT部即第二分割IDT部54b的另一端与接地电位连接,第一分割IDT部56a的另一端也与接地电位连接。
在第一弹性波滤波部47中,在设置第一~第三IDT51~53的部分的弹性波传播方向的两侧配置反射器57a、57b。同样,在第二弹性波滤波部48也设置反射器58a、58b。
在本实施方式中,通过从不平衡端子3向第一平衡端子4的信号的相位和从不平衡端子3流到第二平衡端子5的信号的相位相差180度的方式设置第一~第六IDT51~56。更具体而言,对于第二IDT52,第五IDT55的相位倒相,据此,实现平衡-不平衡变换功能。
此外,如上所述,在不平衡端子3并联第一、第二弹性波滤波部47、48,各弹性波滤波部47、48通过具有串联第一、第二分割IDT部51a、51b、53a、53b、54a、54b、56a、56b的构造的方式形成位于弹性波传播方向两侧的第一、第三IDT51、53以及第四、第六IDT54、56,公共连接第一IDT51的第一分割IDT部51a和第三IDT53的第二分割IDT部53b的各另一端,并与第一平衡端子4连接,公共连接第四IDT54的第一分割IDT部54a和第六IDT56的第二分割IDT部56b的各另一端,并与第二平衡端子5连接。因此,不平衡端子3一侧的阻抗为50Ω时,平衡端子4、5的阻抗能为400~1200Ω。
此外,在本实施方式中,在第一弹性波滤波部47和第二弹性波滤波部48中,各自对称性提高,所以在通过频带内,难以产生不希望的脉动。另外,在第三实施方式中,也不一定设置1端子型弹性波共振子6。此外,也可以不设置1端子型弹性波共振子6的反射器6b、6c。
图6是表示第四实施方式的弹性波滤波装置的电极构造的示意性平面图。第四实施方式的弹性波滤波装置61相当于第三实施方式的弹性波滤波装置41的变形例。因此,只说明不同的部分,关于其他部分,援引第三实施方式的说明。
在第四实施方式的弹性波滤波装置61中,代替第一、第二弹性波滤波部47、48,设置有第一、第二弹性波滤波部67、68。
第一、第二弹性波滤波部67、68分别是3IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部。第一弹性波滤波部67具有沿着弹性波传播方向配置的第一~第三IDT71~73。在设置IDT71~73的部分的弹性波传播方向两侧配置反射器77a、77b。
在本实施方式中,第一IDT71和第三IDT73分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部71a、71b、73a、73b。在本实施方式中,连接在第一平衡端子4上的部分是接近位于中央的第二IDT72一侧的分割IDT部。即第一IDT71的第二分割IDT部71b和第三IDT73的第一分割IDT部73a公共连接,并与第一平衡端子4连接。而且,位于弹性波传播方向外侧的分割IDT部即第一IDT71的第一分割IDT部71a的另一端与接地电位连接,一端与公共母线71c连接。在第三IDT73也同样,位于弹性波传播方向外侧的第二分割IDT部73b的另一端与接地电位连接,一端与公共母线73c连接。
同样在第二弹性波滤波部68中,设置有第一~第三IDT74~76和反射器78a、78b,第四、第六IDT74、76分别具有第一、第二分割IDT部74a、74b、76a、76b。而且,位于内侧的第四IDT74的第二分割IDT部74b和第六IDT72的第一分割IDT部76a的另一端公共连接,并与第二平衡端子5连接,各一端与公共母线74c、76c连接。而且,位于弹性波传播方向外侧的第一分割IDT部74d和第二分割IDT部76b的另一端连接在接地电位,各一端与公共母线74c、76c连接。
因此,在本实施方式中,与第三实施方式同样,在第一、第二弹性波滤波部67、68中,分别为左右对称,所以在通过频带内难以产生不希望的尖锐脉动。而且,不平衡端子3的阻抗为50Ω时,平衡端子4、5的阻抗能为400~1200Ω。
另外,图7的弹性波滤波装置81相当于第三实施方式的弹性波滤波装置41的变形例。在弹性波滤波装置81中,除了在第一~第三IDT51~53的弹性波传播方向两侧还设置有第八、第九IDT82、83,和在第二弹性波滤波部,在第四~第六IDT54~56的弹性波传播方向两侧设置有第九、第十IDT84、85,与第三实施方式的弹性波滤波装置41同样构成。这里,第七、第八IDT82、83的各一端与第二IDT52的一端公共连接,并与不平衡端子3连接。第七、第八IDT82、83的另一端与接地电位连接。同样,在第二弹性波滤波部一侧,第九、第十IDT84、85的各一端与第五IDT55的一端公共连接,并与不平衡端子3连接,IDT84、85的另一端与接地电位连接。
如此,也可以在第三实施方式的弹性波滤波装置41的第一~第三IDT51~53以及第四~第六IDT54~56再分别追加2个IDT,通过5IDT型的纵耦合共振子型的弹性波滤波部,设置第一、第二弹性波滤波部。
图8是表示相当于第四实施方式的弹性波滤波装置61的变形例的弹性波滤波装置的示意性平面图。在本实施方式的弹性波滤波装置91中,与图7所示的弹性波滤波装置81同样,在第一弹性波滤波部设置第七、第八IDT92、93,在第二弹性波滤波部设置第九、第十IDT94、95。第七、第八IDT92、93的一端与第二IDT72的一端公共连接,并与不平衡端子3连接,在第二弹性波滤波部一侧,第九、第十IDT94、95的一端与第五IDT75的一端公共连接,并与不平衡端子3连接。
如此,在第四实施方式的弹性波滤波装置61中,也可以由5IDT型的纵耦合共振子型弹性波滤波部构成第一、第二弹性波滤波部。
另外,关于所述弹性表面波滤波装置中使用的压电衬底,并不局限于40±5°在Y切割在X传播的LiTaO3衬底,也可以使用其它结晶方位的LiTaO3衬底,此外,也可以使用64°~72°在Y切割在X传播的LiNbO3衬底、41°在Y切割在X传播的LiNbO3衬底等的各种结晶方位的LiNbO3衬底等。
此外,在上述的第一~第四实施方式以及各变形例中,说明了在压电衬底上形成图示的电极构造的弹性表面波滤波装置,但是本发明也可以是在压电体和电介质的界面上形成上述的电极构造的弹性边界波滤波装置。即本发明的弹性波滤波装置不仅在弹性表面波滤波装置,还能在弹性边界波滤波装置中应用,弹性波不仅是弹性表面波,还可以是包含弹性边界波等的其它弹性波。
本发明的弹性波滤波装置作为各种带通滤波器使用,但是例如也适合作为移动电话的RF段的双工器使用。图9是表示作为本发明的其它实施方式的双工器的电极构造的示意性平面图。双工器101具有天线端子102。而且,在天线端子102连接第一实施方式的弹性波滤波装置1。即弹性波滤波装置1的不平衡端子连接在天线端子102上。
该弹性波滤波装置1在双工器101中作为接收一侧带通滤波器使用。而且,弹性波滤波装置1的第一、第二平衡端子4、5与在下一级连接的平衡型混频器IC等连接。
另一方面,在天线端子102还连接发送一侧带通滤波器103。发送一侧带通滤波器103是具有阶梯型电路结构的弹性波滤波装置,具有多个串联共振子S1~S3和并联共振子P1、P2。发送一侧带通滤波器103将一端如上所述那样连接在天线端子102上,将另一端与发送端子104连接。
Claims (6)
1.一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:
第一弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第二IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部;和
第二弹性波滤波部,具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第五IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部;
在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第一、第三IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第四、第六IDT的一端;
所述第一~第三IDT和所述第四~第六IDT被构成为从所述不平衡端子传送给第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送给第二平衡端子的信号的相位相差180度;
所述第二IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第一公共母线,第二分割IDT部的另一端连接在第一平衡端子上,第一、第三分割IDT部的各另一端连接在接地端子上;
所述第五IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第二公共母线,第二分割IDT部的另一端连接在第二平衡端子上,第一、第三分割IDT部的各另一端连接在接地端子上。
2.一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:
第一弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第二IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部;和
第二弹性波滤波部,具有沿着所述弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第五IDT具有通过沿着弹性波传播方向分割为三而设置的第一~第三分割IDT部;
在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第一、第三IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第四、第六IDT的一端;
所述第一~第三IDT和第四~第六IDT被构成为从所述不平衡端子传送给第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送给第二平衡端子的信号的相位相差180度;
所述第二IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的第一公共母线,所述第二IDT的所述第一、第三分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与第一平衡端子连接,第二分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与接地端子连接;
所述第五IDT具有公共连接第一~第三分割IDT部的各一端的第二公共母线,所述第五IDT的第一、第三分割IDT部的与连接在第二公共母线上的一侧相反一侧的端部与第二平衡端子连接,第二分割IDT部的与连接在第一公共母线上的一侧相反一侧的端部与接地端子连接。
3.一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:
第一弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第一、第三IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部;和
第二弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第四、第六IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部;
在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第五IDT的一端;
所述第一、第三、第四、第六IDT具有公共连接第一、第二分割IDT部的各一端的第一~第四公共母线;
所述第一IDT的第一分割IDT部和所述第三IDT的第二分割IDT部的各另一端公共连接,并与第一平衡端子连接,所述第四IDT的第一分割IDT部和第六IDT的第二分割IDT部的各另一端公共连接,并与第二平衡端子连接;
第一IDT的第二分割IDT部、第三IDT的第一分割IDT部、第四IDT的第二分割IDT部、第六IDT的第一分割IDT部的各另一端与接地端子连接;
通过从所述不平衡端子传送到所述第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送到所述第二平衡端子的信号的相位相差180度的方式构成所述第一~第六IDT。
4.一种弹性波滤波装置,为平衡型,具有不平衡端子和第一、第二平衡端子,该弹性波滤波装置包括:
第一弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第一~第三IDT,第一、第三IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部;和
第二弹性波滤波部,具有沿着弹性波传播方向依次配置的第四~第六IDT,第四、第六IDT分别具有通过沿着弹性波传播方向分割为二而设置的第一、第二分割IDT部;
在所述不平衡端子连接所述第一弹性波滤波部的第二IDT的一端和所述第二弹性波滤波部的第五IDT的一端;
所述第一、第三、第四、第六IDT具有公共连接第一、第二分割IDT部的各一端的第一~第四公共母线;
所述第一IDT的第二分割IDT部和所述第三IDT的第一分割IDT部的各另一端公共连接,并与第一平衡端子连接,所述第四IDT的第二分割IDT部和第六IDT的第一分割IDT部的各另一端公共连接,并与第二平衡端子连接;
第一IDT的第一分割IDT部、第三IDT的第二分割IDT部、第四IDT的第一分割IDT部、第六IDT的第二分割IDT部的各另一端与接地端子连接;
通过从所述不平衡端子传送到所述第一平衡端子的信号的相位和从所述不平衡端子传送到所述第二平衡端子的信号的相位相差180度的方式构成所述第一~第六IDT。
5.根据权利要求3或4所述的弹性波滤波装置,其中:
还具有在设置所述第一~第三IDT的区域的弹性波传播方向两侧设置的第七、第八IDT,和在设置所述第四~第六IDT的区域的弹性波传播方向两侧设置的第九、第十IDT;第七、第八IDT以及第九、第十IDT的各一端连接在所述不平衡信号端子上。
6.一种双工器,其特征在于:
将权利要求1~5中所述的弹性波滤波装置作为接收一侧滤波器使用,将阶梯型电路结构的滤波器作为发送一侧滤波器使用。
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