CN101622786A - 声波滤波器装置以及双工器 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于滤波器装置的第2带通滤波器,将通频带相对高的第2带通滤波器中第1带通滤波器的通频带下的阻抗提高,不但可以充分加大衰减量,而且可以改善第1带通滤波器的通频带的插入损耗。该第2带通滤波器,将第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部(10)的第2IDT(10b)的一端连接到第1平衡端子(7),另一端连接到第2平衡端子(8),第1、第2的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部(9、10)具有窄间距电极指部,第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部(9)的第2IDT(9b)的窄间距电极指部的电极指的个数,比第2纵耦合谐振子型声表面波滤波器部(10)的第2IDT(10b)的窄间距电极指部的电极指的个数要多。
Description
技术领域
本发明涉及一种诸如用于便携式电话机的RF波段的双工器的声波(弹性波)滤波器装置,更详细地,涉及一种具有平衡—不平衡转换功能,并且在双工器中,作为通频带相对较高一侧的滤波器使用的声波滤波器装置、以及具有该声波滤波器装置的双工器。
背景技术
以往,在便携式电话机中,为了减少部件的个数,力求使用具有多种功能的部件。作为具有这种多种功能的部件的一个例子,提出具备发送侧频带滤波器以及接收侧频带滤波器的双工器的种种方案。
例如在以下专利文献1中,公布了由图11的示意性平面图所示的双工器。双工器1001具有压电基板1002。通过在压电基板1002上形成图11示意性地表示的电极结构,由此形成发送侧频带滤波器1004以及接收侧频带滤波器1005。这里将接收侧频带滤波器1005的通频带设为比发送侧频带滤波器1004的通频带高。
通过声表面波谐振子1006、1007,将接收侧频带滤波器1005连接到连接于天线的公共端子1003。接收侧频带滤波器1005是3IDT型的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器。接收侧频带滤波器1005具有沿着表面波传播方向顺序配置的第1~第3IDT1005a~1005c。第2IDT1005b的一端连接到第1平衡端子1008,另一端连接到第2平衡端子1009。即,接收侧频带滤波器1005是浮动平衡型的具有平衡—不平衡转换功能的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器。
另一方面,发送侧频带滤波器1004具有第1~第3IDT1004a~1004c。通过声表面波谐振子1010,将中央的第2IDT1004b连接到公共端子1003上。然后,第1、第3IDT1004a、1004c的各一端公共连接,并且连接到发送端子1011。另外,上述公共端子1003、第1、第2的平衡端子1008、1009以及发送端子1011以外的多个端子,例如端子1013是连接到接地电位的端子。
在双工器1001的发送侧频带滤波器1004中,希望接收侧频带滤波器1005的通频带下的阻抗高,最好该阻抗为无限大。另一方面,在接收侧频带滤波器1005的发送侧频带滤波器1004的通频带中,同样希望阻抗高,最好该阻抗为无限大。
因此,在双工器1001中,在接收侧频带滤波器1005与公共端子1003之间,连接了1端口型声表面波谐振子1006、1007。通过在接收侧频带滤波器1005之间连接1端口型声表面波谐振子1006、1007,可以提高发送侧频带滤波器1004的通频带的接收侧频带滤波器的阻抗。
另外,在本明细书中,将提高上述发送侧频带滤波器或接收侧频带滤波器等的带通滤波器的对手方带通滤波器的通频带下的阻抗的处理,适当地表达为‘相位调整’。
专利文献1:特开平10-341135号公报
如专利文献1所记载的那样,存在的问题是:在接收侧频带滤波器1005,即纵向耦合谐振子型声表面波滤波器和连接于天线上的公共端子1003之间,串联连接声表面波谐振子1006、1007的结构中,由声表面波谐振子1006、1007的插入而导致接收侧频带滤波器1005的插入损耗增大。
接收侧频带滤波器1005中,所进行的上述的相位调整方法,即作为将发送侧频带滤波器的通频带下的阻抗进行提高的其他方法,可以举出减少第1、第3IDT1005a、1005c的电极指的对数的方法。也就是,将连接于天线端子的IDT的IDT1005a、1005c的电极指的对数减少的方法。
图12(a),是用于说明减少上述IDT1005a、1005c的电极指的对数时的相位调整的结果的各阻抗史密斯圆图。图12(a),表示相位调整前的结果,图12(b)表示分别减少五对IDT1005a、IDT1005c的电极指对数时的阻抗史密斯圆图。
另外,图12(a)、(b)所示的特性,是作为接收侧频带滤波器1005,在形成EGSM接收用滤波器时的特性的例子。
在图12(a)以及(b)中,分别附加了标志A。这个标志A表示作为ECSM的发送频带的中心频率897.5MHz的位置。与图12(a)相比,可见图12(b)所示的特性中,897.5MHz的阻抗向高阻抗侧移位。
但是,在将IDT1005a、1005c的电极指的对数减少的方法中,接收侧频带滤波器1005的发送侧频带滤波器1004的通频带的电阻值变大。因此,在构成双工器1001时,就会产生发送侧频带滤波器1004的插入损耗恶化的问题。
发明内容
本发明的目的在于:鉴于上述的以往技术的现状,提供一种声波滤波器装置以及具有该声波滤波器装置作为第2带通滤波器的双工器,该双工器具备:作为通频带相对位于低频侧的第1带通滤波器、和通频带相对位于高频侧的第2带通滤波器,该声波滤波器装置具有平衡—不平衡转换功能,在构成双工器时不会导致第1带通滤波器的插入损耗增大,却可以提高第1带通滤波器的通频带下的阻抗。
根据本发明,提供声波滤波器装置,其作为具备第1带通滤波器和第2带通滤波器且第1、第2带通滤波器的各一端连接到公共端子的声波滤波器装置的上述第2带通滤波器来使用、具有平衡—不平衡转换功能,上述第1带通滤波器的通频带处于相对低频侧、上述第2带通滤波器的通频带处于相对高频侧,上述声波滤波器装置具备:压电基板;和形成于上述压电基板上的第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,上述第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,具有沿声波传播方向顺序配置的第1~第3IDT,第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器的第1IDT的一端被彼此连接、且第3IDT的一端被彼此连接,从而第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部被级联连接,上述第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT连接到上述公共端子,上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的上述第2IDT的一端连接到第1平衡端子,上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的上述第2IDT的另一端连接到第2平衡端子,上述第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,在声波传播方向,隔开间距邻接的一对IDT中,在面向间距的部分设置窄间距电极指部,窄间距电极指部的电极指的周期,比窄间距电极指部以外的IDT部分的电极指的周期小,上述第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数,比上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数多。
本发明的声波滤波器装置,最理想的是:具备多个根据本发明构成声波滤波器装置,并将该多个声波滤波器装置并联连接。这时,由于多个声波滤波器装置并联连接,可以进一步减小第2带通滤波器的插入损耗。
本发明的声波滤波器装置,作为声波可以采用声表面波,此时,根据本发明,可提供不会导致第1带通滤波器的插入损耗增大,却可以提高第1带通滤波器的通频带下的阻抗的声表面波滤波器装置。
而且,在本发明中,作为声波可以采用声边界波(boundary acousticwave),此时,根据本发明,可提供不会导致第1带通滤波器的插入损耗增大,却可以提高第1带通滤波器的通频带下的阻抗的声边界波滤波器装置。
本发明的双工器,是具备通频带相对低的第1带通滤波器、和通频带相对高的第2带通滤波器,并将第1、第2带通滤波器的各一端连接到公共端子,第2带通滤波器由根据本发明构成的声波滤波器装置来构成。因此,不会导致增大第1、第2带通滤波器的插入损耗,却可提高第2带通滤波器中第1带通滤波器的通频带下的阻抗,从而可以提供具备良好的滤波器特性的双工器。
本发明的声波滤波器装置,是将上述第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部进行级联连接,并将第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT连接到作为不平衡端子的公共端子上,将第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的一端连接到第1平衡端子上,将另一端连接到第2平衡端子上,即所谓浮动平衡型声波滤波器部,由于第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数,比第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数要多,也就是与所谓具有带中性点类的平衡—不平衡功能的纵向耦合谐振子型声波滤波器的情况相比,可以使连接于公共端子的IDT的电极指的个数要多。因此,可以提高第2带通滤波器上的第1带通滤波器的通频带的电阻值,并由此在第2带通滤波器中,不会招致插入损耗的增大,却可以提高第1带通滤波器的通频带下的阻抗。
由此,根据本发明,既不招致插入损耗的增大,又可以提高第2带通滤波器在第1带通滤波器通频带下的阻抗,也就是可以进行前述的相位调整。而且,由于可以省略图11所示的声表面波谐振子1006、1007等,所以可以使设计更简化。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的双工器的示意性平面图。
图2是用于说明在图1所示的实施方式中形成于IDT上的窄间距电极指部的示意性平面图。
图3是表示实施方式以及比较例的双工器中的接收侧频带滤波器的传输特性图。
图4是表示实施方式以及比较例的双工器中的发送侧频带滤波器的传输特性图。
图5是在计算中除去了发送侧频带滤波器的阻抗史密斯匹配造成的损耗的实施方式以及比较例的各发送侧频带滤波器的传输特性图。
图6是表示作为比较例而准备的声表面波滤波器装置的示意性平面图。
图7(a)、(b)是表示实施方式以及比较例的双工器的接收侧频带滤波器的阻抗史密斯圆图的图。
图8是表示图1所示的实施方式的变形例的双工器的示意性平面图。
图9是表示图1所示的实施方式的又一变形例的双工器的示意性平面图。
图10是表示声边界波装置的一例的示意性正面剖面图。
图11是表示以往的双工器的一例的示意性平面图。
图12是表示以往的双工器中的接收侧频带滤波器的阻抗史密斯圆图的图,图(b)是表示与图(a)所示的结果相比,将连接于公共端子上的IDT的电极指的对数减少5对时的阻抗史密斯圆图的图。
图中:1—双工器,2—压电基板,3—公共端子,4—发送侧频带滤波器,5—接收侧频带滤波器,6—发送端子,7、8—第1、第2平衡端子,9—第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部,9a~9c—第1~第3IDT,9a1、9b1、9b2、9c1—窄间距电极指部,9d、9e—反射器,10—第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部,10a~10c—第1~第3IDT,10d、10e—反射器,11—第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部,11a~11c—第1~第3IDT,11d、11e—反射器,12—第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部,12a~12c—第1~第3IDT,12d、12e—反射器,S1~S3—串联臂谐振子,P1、P2—并联臂谐振子,101—双工器,201—声边界波滤波器装置,202—压电基板,203—电介质,204—电极构造
具体实施方式
以下,通过一边参照附图一边对本发明的具体实施方式进行说明,来阐明本发明。
图1是本发明的实施方式1的双工器的示意性平面图。
双工器1具有压电基板2。压电基板2在本实施方式中由42°Y切X传播的LiTaO3形成。压电基板2也可以由其它切角的LiTaO3或者LiNbO3等的其它压电单结晶,或者压电陶瓷来形成。
在上述压电基板2上,通过形成图示的电极构造而构成双工器1。作为形成电极构造的电极材料,在本实施方式中使用A1,但是也可以使用Cu或Au,也可以由合金来形成电极。进而,也可以由多个金属膜层叠而形成电极。
本实施方式的双工器1是EGSM用的双工器。EGSM的发送频带为880~915MHz,接收频带为925~960MHz。
双工器1具有作为不平衡端子的公共端子3。在公共端子3上连接了作为第1带通滤波器的发送侧频带滤波器4、和作为第2带通滤波器的接收侧频带滤波器5。
发送侧频带滤波器4具有发送端子6,输入向发送端子6发送的信号,并向连接于天线的公共端子3传送信号。发送侧频带滤波器4是具有多个串联臂谐振子S1~S3、和多个并联臂谐振子P1、P2的梯型滤波器。这里,串联臂谐振子S1~S3以及并联臂谐振子P1、P2,分别用1端口型声表面波谐振子来形成。即,发送侧频带滤波器4是梯型声表面波滤波器装置。
另一方面,接收侧频带滤波器5具有第1、第2平衡端子7、8。是具有作为不平衡端子的公共端子3、和第1、第2平衡端子7、8的具有平衡—不平衡转换功能的带通滤波器。公共端子3的阻抗为50Ω,第1、第2平衡端子7、8的阻抗为100Ω。在本实施方式中,在公共端子3上连接下述两个电路,即,级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9、10的电路,和级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部11、12的电路。
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9、11均沿着声表面波传播方向具有第1~第3的三个IDT9a~9c、11a~11c。在设有IDT9a~9c的区域的表面波传播方向两侧,配置反射器9d、9e。同样,第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部11,具有反射器11d、11e。
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9、11的第2IDT9b、11b的一端公共连接,并连接到公共端子3上。第2IDT9b、11b的其它各端连接到接地电位上。
另一方面,第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10、12也是第1~第3IDT10a~10c、12a~12c沿着表面波传播方向顺序配置的3IDT型纵向耦合谐振子型声表面波滤波器。第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10、12也具有配置在表面波传播方向两端的反射器10d、10e、12d、12e。
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9的第1、第3IDT9a、9c的各一端连接在接地电位上。IDT9a的另一端连接在第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10的第1IDT10a的一端,而IDT10a的另一端连接在接地电位上。同样地,第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部的第3IDT9c的一端连接在接地电位上,另一端连接在第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10的第3IDT10c的一端,而IDT10c的另一端连接在地电位上。
在第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部11、12中,也同样地,将第1IDT11a、12a彼此连接,第3IDT11c、12c彼此连接,而没有连接IDT11a、11c、12a、12c的其它的IDT侧的端部连接到地电位上。
而且,将第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10、12的中央的第2IDT10b、12b的一端彼此公共连接,并连接到第1平衡端子7上,将另一端彼此公共连接,并连接到第2平衡端子8上。
因此,级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9、10的电路,以及级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部11、12的构成,全部都是具有平衡—不平衡转换功能的浮动平衡型声表面波滤波器。
另外,在图1中为了简化图示而省略了,第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9~12,全部具有窄间距电极指部。所谓窄间距电极指部,就是在两个IDT的表面波传播方向上隔开间隙对峙的部分中,面向该间隙的至少一部分的电极指构成,并与剩余的电极指部相比,电极指间距窄的电极指部分。
作为例子,在图2中,将第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9的第1~第3IDT8a~9c的窄间距电极指部进行放大来说明。在第1IDT9a和第2IDT9b隔开间隙G而对峙的部分中,设置窄间距电极指部9a1以及窄间距电极指部9b1。窄间距电极指部9a1,与窄间距电极指部9a1以外的IDT9a的电极指部分的电极指间距相比,由电极指间距更窄的多个电极指构成。同样地,在IDT9b和IDT9c隔开间隙G而对峙的部分中,IDT9b也有窄间距电极指部9b2,IDT9c也有窄间距电极指部9c1。因此,中央的第2IDT9b,在表面波传播方向两侧,具有窄间距电极指部9b1、9b2,且与剩余的电极指部相比,窄间距电极指部9b1、9b2的电极指间距被设为更窄。
在剩余的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10~12中,同样设置窄间距电极指部。以往,纵向耦合谐振子型声表面波滤波器,由于在IDT之间相邻的部分设置窄间距电极指部,提高了IDT间的声表面波传播路径的连续性,在由此而具有平衡—不平衡转换功能的声表面波滤波器中,可以减轻插入损耗。在本实施方式中,也是通过设置上述窄间距电极指部来谋求减轻插入损耗。
另外,本实施方式的特征是,上述第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9、11的第2IDT9b、11b的窄间距电极指部的电极指的个数比第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10、12的第2IDT10b、12b的窄间距电极指部的电极指个数更多。由此,不会招致作为通频带相对较高的第2带通滤波器的接收侧频带滤波器5中的插入损耗增大,又可以提高发送侧频带滤波器4的通频带下的阻抗。基于具体的实验例说明这一点。
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9的设计:
设为由IDT的电极指的间距而定的波长λI。
IDT9a~9c的交叉宽=18.6λI
IDT9a、9c的电极指的个数=30个。但是,30个之中的3个为窄间距电极指部。
IDT9b的电极指的个数=38个。但是,单侧窄间距电极指部的电极指的个数为7个。所以,窄间距电极指部以外的电极指的个数为38-7-7=24个。
反射器9d、9e的电极指的个数=65个。
金属化系数(メタラィゼ一ションレシォ)=0.73
电极膜厚度=0.095λI
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部11与第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部9同样地设计。
第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10的设计:
设为由IDT的电极指的间距而定的波长λI。
IDT10a~10c的交叉宽=18.6λI
IDT10a、10c的电极指的个数=30个。但是,30个之中的3个为窄间距电极指部。
IDT10b的电极指的个数=38个。但是,设置在两侧的各窄间距电极指部的电极指的个数为各4个。所以,剩余的窄间距电极指部的电极指的个数为38-4-4=30个。
各反射器的电极指的个数=65个。
金属化系数=0.73
电极膜厚度=0.095λI
第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部12与第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部10同样地设计。
如上所述,连接于公共端子3的第2IDT9b、11b的窄间距电极指部的电极指的个数为各7个,与第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部的第2IDT10b、12b中的一个窄间距电极指部的电极指个数的4个相比要多。
图3表示本实施方式的双工器1的接收侧频带滤波器部5的传输特性。另外,在图3中,将传输特性放大后的特性也一并表示。而且,图4表示发送侧频带滤波器部4的传输特性。在图4中,也将发送侧频带滤波器4的传输特性放大的后特性一并表示。
为了进行比较,准备了具有图6所示的电极构造的比较例的双工器1101,并同样地测定了传输特性。比较例的双工器1101的规格如下所示。在比较例双工器1101中,压电基板1102以及压电基板上的电极材料与上述实施方式同样。而且,比较例的双工器1101的发送侧频带滤波器4,与实施方式的发送侧频带滤波器4相同。所不同的点在于:在接收侧频带滤波器1105中,级联连接了级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1109、1110的电路,和级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1111、1112的构造。
这里,第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1109、1111全部都是3IDT型纵向耦合谐振子型声表面波滤波器。公共连接中央IDT1109b、1111b的各一端,并且连接作为不平衡端子的公共端子3。而且,与上述实施方式的情况同样,连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1109、1110,并同样地连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1111、1112。
不过,这里,将第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1110的中央的第2IDT1110b的一端连接到接地电位,另一端连接到第1平衡端子7。而且,将第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1112的中央的第2IDT1112b的一端连接到接地电位,另一端连接到第2平衡端子8。因此,这样形成的IDT1110b、1112b,就具有平衡—不平衡转换功能,并且对于IDT1110b的传输特性,第2IDT1112b的传输特性的相位进行了反转。
所以,比较例的双工器1101的接收侧频带滤波器1105,是带中性点类的具有平衡—不平衡转换功能的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器。
比较例的双工器1101以如下规格进行设计。
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1109的设计:
设为由IDT的电极指的间距而定的波长λI。
IDT1109a~1109c电极指的交叉宽=33.9λI
IDT1109a、1109c的电极指的个数=32个。但是,32个之中的3个为窄间距电极指部。
IDT1109b的电极指的个数=28个。但是,在两侧设置具有3个电极指的窄间距电极指部。剩余的电极指的个数为28-3-3=22个。
各反射器的电极指的个数=65个。
金属化系数=0.73
电极膜厚度=0.095λI
第1纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1111与声表面波滤波器部1109同样地设计。
第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1110的设计:
设为由IDT的电极指的间距而定的波长λI。
IDT1110a~1110c的电极指的交叉宽=33.9λI
IDT1110a、1110c的电极指的个数=32个。但是,30个之中的3个为窄间距电极指部的电极指的个数。
IDT1110b的电极指的个数=44个。但是,设置在两侧的窄间距电极指部的电极指的个数为7个。所以,剩余的电极指部的电极指的个数为44-7-7=30个。
各反射器的电极指的个数=65个。
金属化系数=0.73
电极膜厚度=0.095λI
第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1112,除了前述的IDT1110b、1112b的方向不同以外,与第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部1110相同地设计。
如上所述,作为比较例而准备的双工器1101中的接收侧频带滤波器1105,是带中性点类的具有平衡—不平衡转换功能的纵向耦合谐振子型声表面波滤波器,而且,连接于公共端子3的第2IDT1109b、1111b的窄间距电极指部的电极指的个数,比连接于平衡端子7、8的第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部的第2IDT1110b、1112b的窄间距电极指部的电极指个数要少。
在图3以及图4中,用虚线表示作为上述比较例而准备的双工器1101的接收侧频带滤波器的传输特性以及发送侧频带滤波器的传输特性。
从图3可明确看出,接收侧频带滤波器,无论在实施例还是比较例中,通频带内的插入损耗或发送侧频带的衰减量几乎是同等的。与此相对应,从图4可以明确看出,发送侧频带滤波器的传输特性,与比较例的情况相比,由上述实施方式,提高了通频带高频带侧的陡峭性,其结果,使插入损耗变小。
为了更明确地表示这一点,将通过计算除去发送侧频带滤波器的阻抗史密斯匹配的损耗部分的特性表示在图5中。图5的实线表示实施方式的结果,虚线表示比较例的结果。
EGSM的发送频带为880~915MHz,由图5明确看出,在这个发送频带中插入损耗最大的是在915MHz时的插入损耗。另外,根据图5的实线所示的实施方式的结果,与比较例相比,通频带内的插入损耗约得到0.2dB的改善。
如上所述,根据实施方式,可以认为通过以下的理由,在接收侧频带滤波器中,既提高了发送侧频带滤波器的通频带下的阻抗而使发送侧频带滤波器得到充分的衰减量,又使发送侧频带滤波器的插入损耗得到改善。
也就是,本实施方式的特征,如上所述,接收侧频带滤波器5是浮动类具有平衡—不平衡转换功能的声表面波滤波器,连接于不平衡端子的公共端子3的IDT9b、11b的窄间距电极指部的电极指的个数,比连接于第1、第2平衡端子7、8的IDT10b、12b中的窄间距电极指部的电极指的个数要大。一般,窄间距电极指部的电极指的个数变多后,则阻抗降低,其个数变少后,则阻抗升高。而且,当浮动类滤波器,将不平衡端子侧的滤波器,与平衡端子侧的滤波器几乎同样设计时,不平衡端子和平衡端子的阻抗之比约为1比1。因而,当不平衡端子的阻抗与平衡端子的阻抗之比大于1比1时,具体地,当如上述实施方式那样,接近于1比2时,则将连接于不平衡端子上的IDT9b、11b的窄间距电极指部的电极指的个数增加,并将连接于平衡端子7、8上的IDT10b、12b的窄间距电极指部的电极指的个数减少,从而可实现阻抗的匹配。
与此相对应,带中性点类滤波器,将不平衡端子侧的滤波器,与平衡端子侧的滤波器几乎同一设计时,不平衡端子的阻抗和平衡端子的阻抗之比约为1比4。因此,当不平衡端子的阻抗与平衡端子的阻抗之比,接近于比较例的1比2时,则将连接于不平衡端子上的IDT1109b、1111b的窄间距电极指部的电极指的个数减少,并将连接于平衡端子7、8上的IDT1110b、1112b的窄间距电极指部的电极指的个数增加,从而可实现阻抗的匹配。
因此,当要得到不平衡端子的阻抗与平衡端子的阻抗之比为1比1以上、1比4以下的特性时,包含窄间距电极指部的电极指的个数,连接于作为不平衡端子的公共端子3上的IDT的电极指的个数,与带中性点类滤波器相比,浮动类滤波器的情况要多。所以,浮动滤波器,与带中性点类滤波器相比,对发送侧频带滤波器的影响更小,因此,根据上述实施方式,发送侧频带滤波器的插入损耗,与上述比较例相比得到改善。
图7(a)、以及(b),分别是上述实施方式以及比较例中,表示除去发送侧频带滤波器的情况下公共端子3上之阻抗的阻抗史密斯圆图。在图7(a)、(b)中,标志B表示880MHz时的阻抗,标志C表示915MHZ时的阻抗。即,由标志B、标志C来表示发送侧频带滤波器的通频带的下端和上端的接收侧频带滤波器的阻抗。
当在接收侧频带滤波器单体探讨阻抗时,发送侧频带滤波器的传送频带的接收侧滤波器的阻抗,从史密斯圆图的更外侧的电阻成分大的一侧,其对发送侧频带滤波器的影响可以设为更小。从图7(a)、(b)可以明确看出,与带中性点类比较,在图7(a)所示的浮动类实施方式的接收侧频带滤波器的情况下,发送侧通频带下的阻抗向史密斯圆图的外侧移位,而发送侧频带滤波器的通频带下的阻抗的电阻成分变大,且对发送侧频带滤波器的影响变小。
另外,在上述实施方式中,发送侧频带滤波器4是梯形电路构成的声表面波滤波器,接收侧频带滤波器5是并联连接两个电路的构成,即分别是级联连接上述第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器9、10的电路,和级联连接上述第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器11、12的电路,但是在本发明的双工器中,作为上述发送侧频带滤波器以及接收侧频带滤波器使用的第1、第2带通滤波器的电路构成,可以进行适当的变形。
也就是,对于发送侧频带滤波器4,并不限定梯形电路构成,只要是纵向耦合谐振子型声表面波滤波器即可。也就是,作为第1带通滤波器的发送侧频带滤波器4,并不限定图示的电路构成。
而且,上述实施方式,在接收侧频带滤波器5中,并联连接下述两个构成:级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器9、10的构成、和级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器11、12的构造,但是,也可以如图8所示双工器101那样,只采用级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器9、10的构成。
而且,如图9所示的变形例那样,也可以在级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器9、10的电路、和级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器11、12的电路上,再并联连接一组级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部111、112的电路。这样,在本发明中,级联连接第1、第2纵向耦合谐振子型声表面波滤波器部的电路,也可以配备2条以上适当的数量,将它们的各一端公共连接并与公共端子3进行连接。也就是,并联连接的电路数量没有特定的限制。
而且,上述实施方式,表示了双工器1,但是本发明的第2带通滤波器,并不限于双工器,也可以将本发明适用于:具备通频带不同的第1、第2带通滤波器,并公共连接第1、第2带通滤波器的一端,且第2带通滤波器具有平衡—不平衡转换功能的各种各样用途的第2带通滤波器。
而且,在上述的实施方式以及变形例中,对声表面波滤波器装置进行了说明,本发明也可以取代声表面波,作为利用声边界波的声边界波滤波器装置。也就是,在图10中由省略的正面剖面图所示的声边界波装置201,在由压电体构成的压电基板202上层积电介质203。在压电基板202和电介质203的界面上设置包含IDT的电极构造204。依照本发明,作为这个电极构造204,通过形成前述的各实施方式的电极构造,可以提供声边界波滤波器装置。
Claims (5)
1.一种声波滤波器装置,其作为具备第1带通滤波器和第2带通滤波器且第1、第2带通滤波器的各一端连接到公共端子的声波滤波器装置的上述第2带通滤波器来使用、具有平衡-不平衡转换功能,上述第1带通滤波器的通频带处于相对低频侧、上述第2带通滤波器的通频带处于相对高频侧,
上述声波滤波器装置具备:
压电基板;和
形成于上述压电基板上的第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,
上述第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,具有沿声波传播方向顺序配置的第1~第3IDT,第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器的第1IDT的一端被彼此连接、且第3IDT的一端被彼此连接,从而第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部被级联连接,
上述第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT连接到上述公共端子,
上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的上述第2IDT的一端连接到第1平衡端子,上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的上述第2IDT的另一端连接到第2平衡端子,
上述第1、第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部,在声波传播方向,隔开间距邻接的一对IDT中,在面向间距的部分设置窄间距电极指部,窄间距电极指部的电极指的周期,比窄间距电极指部以外的IDT部分的电极指的周期小,
上述第1纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数,比上述第2纵向耦合谐振子型声波滤波器部的第2IDT的窄间距电极指部的电极指个数多。
2.一种声波滤波器装置,具备多个如权利要求1所述的声波滤波器装置,该多个声波滤波器装置被并联连接。
3.如权利要求1或2所述的声波滤波器装置,其特征是:作为上述声波采用声表面波,构成声表面波滤波器装置。
4.如权利要求1或2所述的声波滤波器装置,其特征是:作为上述声波采用声边界波,构成声边界波滤波器装置。
5.一种双工器,具备通频带相对低的第1带通滤波器、和通频带相对高的第2带通滤波器,
上述第1、第2带通滤波器的各一端被连接到公共端子,
上述第2带通滤波器由权利要求1~4中任一项所述的声波滤波器装置来构成。
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