CN107248852B - 声波装置 - Google Patents

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Abstract

本发明对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过。本发明包括：第1声波元件，具有第1通频带；第2声波元件，相比所述第1声波元件在高频带具有第2通频带；并且，所述第1声波元件和所述第2声波元件具有共同的输入端子及输出端子，所述第1声波元件的所述第1通频带的高频侧的频率与所述第2声波元件的所述第2通频带的低频侧的频率部分性地重叠。

Description

声波装置
技术领域
本发明涉及声波装置。
背景技术
便携终端等通信设备为了只提取特定频带的信号，搭载利用表面声波(SAW:SurfaceAcousticWave)或体声波(BAW:BulkAcousticWave)等的声波装置。
最近，如图20所示，便携终端等通信设备在3GPP的说明中规定有用于通信的各种频带的电波，因此，需要与其频带对应的声波装置。
专利文献1公开了由多个表面声波过滤器构成，并且，用于分路滤波器时即使表面声波过滤器的分数带宽较大，也能够防止通频带劣化，具有整合性的表面声波装置。
【先行技术文献】
【专利文献】
(专利文献1)日本公开专利特开2002-330054号公报
发明的内容
但，专利文献1对于如图20所示的B28F、B41(140MHz)及B41(194MHz)等对于通频带的中心频率的通频率宽的分数(分数带宽)似乎要超过5％的通频率宽较宽的信号能够使用的表面声波装置完全没有公开。
本发明的目的为提供一种对于通频带的中心频率能够使得通频率宽较宽的信号通过的表面声波装置及体声波装置等声波装置。
本发明的另一目的为提供一种具有5％以上的分数带宽的声波装置。
本发明的一实施例的表面声波装置，包括：第1声波元件，具有第1通频带；第2声波元件，相比所述第1声波元件在高频带具有第2通频带；并且，所述第1声波元件和所述第2声波元件具有共同的输入端子及输出端子，所述第1声波元件的所述第1通频带的高频侧的频率与所述第2声波元件的所述第2通频带的低频侧的频率部分性地重叠。
本发明的另一实施例的表面声波装置，包括：第1声波元件，具有第1通频带；第2声波元件，相比所述第1声波元件在高频带具有第2通频带；并且，所述第1声波元件和所述第2声波元件具有共同的输入端子及多个输出端子，所述第1声波元件的所述第1通频带的高频侧的频率与所述第2声波元件的所述第2通频带的低频侧的频率部分性地重叠。
发明的效果
根据本发明，对于通频带的中心频率能够使得通频率宽较宽的信号通过。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施形态的表面声波装置的构成的框图；
图2为表示与本发明的第1实施形态有关的表面声波装置的频率特性的模式图；
图3为表示本发明的第1实施例的表面声波装置的构成的框图；
图4为表示关于本发明的SAW共振器的构成的模式图；
图5为表示在图3中示出的表面声波装置的频率特性的图表；
图6为表示在图3中示出的表面声波装置的阻抗整合的史密斯圆图；
图7为表示本发明的第2实施例的表面声波装置的构成的框图；
图8为表示在图7中示出的表面声波装置的频率特性的图表；
图9为在图7中示出的表面声波装置的阻抗整合的史密斯圆图；
图10为表示本发明的第3实施例的表面声波装置的构成的模式图；
图11为表示在图10中示出的表面声波装置的频率特性的图表；
图12为表示在图10中示出的表面声波装置的阻抗整合的史密斯圆图；
图13为表示本发明的第4实施例的表面声波装置的构成的模式图；
图14为表示在图13中示出的表面声波装置的频率特性的图表；
图15为表示在图13中示出的表面声波装置的阻抗整合的史密斯圆图；
图16为表示本发明的第2实施形态的表面声波装置的构成的框图；
图17为表示本发明的第5实施例的表面声波装置的构成的框图；
图18为表示在图17中示出的表面声波装置的频率特性的图表；
图19为表示在图17中示出的表面声波装置的阻抗整合的史密斯圆图；
图20为表示利用于通信的电波的频带的表。
附图标记说明
10,10',10A,10B,10C,10D,10E:表面声波装置
11,11',11A,11B,11C,11D,11E:第1表面声波元件
12,12',12A,12B,12C,12D,12E:第2表面声波元件
13,13',13A,13B,13C,13D,13E:输入端子
14,14A,14B,14C,14D:输出端子
15',15E:第1输出端子
16',16E:第2输出端子
21,21A,21B,21C,21D,21E:第1频率特性
22,22A,22B,22C,22D,22E:第2频率特性
23,23A,23B,23C,23D,23E:第3频率特性
30:SAW共振器
31:梳状电极
32a:第1反射器
32b:第2反射器
33a:第1表面声波
33b:第2表面声波
41A,41B,41C,41D,41E:第1输入阻抗
42A,42B,42C,42D,42E:第2输入阻抗
43A,43B,43C,43D,43E:第3输入阻抗
44A,44B,44C,44D,44E:第1输出阻抗
45A,45B,45C,45D,45E:第2输出阻抗
46A,46B,46C,46D,46E:第3输出阻抗
101A,101B,101C,101E；第1串联共振器
102A,102B,102C,102E:第2串联共振器
103A,103B,103C,103E:第3串联共振器
104A,104B,104C,104E:第4串联共振器
105A,105B,105E:第5串联共振器
106A,106B,106E:第6串联共振器
107A,107B:第7串联共振器
108A,108B:第8串联共振器
111A,111B,111C,111D,111E:第1并列臂共振器
112A,112B,112C,112D,112E:第2并联共振器
113A,113B:第3并联共振器
114A,114B:第4并联共振器
115A,115B:第5并联共振器
116A,116B:第6并联共振器
117A,117B:第7并联共振器
118A:第8并联共振器
121A,121B,121C,121D,121E:第1电感器
122A,122B,122C,122D,122E:第2电感器
123A:第3电感器
124A:第4电感器
125A:第5电感器
126A:第6电感器
131C,131D,131E:第1双模式共振器
132C,132D,132E:第2双模式共振器
133C,133D,133E:第3双模式共振器
134C,134D,134E:第4双模式共振器
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施形态及实施例。
[第1实施形态]
图1为模式性地表示关于本发明的第1实施形态的表面声波装置10的构成的框图。
表面声波装置10包括：第1表面声波元件11、第2表面声波元件12、输入端子13、输出端子14。在表面声波装置10，第1表面声波元件11和第2表面声波元件12并列连接，并共同使用输入端子13和输出端子14。
第1表面声波元件11和第2表面声波元件12是只通过特定频带的信号的通常的带通滤波器(BandPassFilter)。并且，第1表面声波元件11与第2表面声波元件12相比，在低频侧具有通频带。
具有如上述结构的表面声波装置10，从输入至输入端子13的信号截止特定频带之外的频率，而将特定频带的信号从输出端子14输出。并且，表面声波装置10由2个带通滤波器构成，但只是示例性的，也可为附加地将多个带通滤波器并列连接的结构。
图2为用于说明第1表面声波元件11和第2表面声波元件12的频率特性的模式图。
图2(a)是横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21及第2频率特性22分别表示第1表面声波元件11及第2表面声波元件12的频率特性。参照图2(a)，第1表面声波元件11与第2表面声波元件12相比，在低频侧具有通频带。
第1频率特性21和第2频率特性22，例如，各个通频带实质上为100MHz，通频带的各个低频侧及高频侧，具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21和第2频率特性22，第1频率特性21的高频侧的通频带和第2频率特性22的低频侧的通频带在由各个中心频率的插入损失的值大约衰减3dB的区域交叉。
图2(b)是横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第3频率特性23表示表面声波装置10的频率特性。
参照图2(b)，表面声波装置10的通频带实质上为200MHz，通频带的低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23成为第1频率特性21和第2频率特性22的和。即，第3频率特性的中心频率大于第1频率特性21的中心频率，并小于第2频率特性22的中心频率。即，表面声波装置10对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过。
并且，在第1表面声波元件11与第2表面声波元件12之间，在输入端子13及输出端子14的反射系数成立一定的关系。下面将详细说明，如果将第1表面声波元件11的反射系数的实部(實部)称为a1,虚部(虛部)称为b1，将第2表面声波元件12的反射系数的实部称为a2,虚部称为b2，对于输入端子13及输出端子14，成立a1≥a2,或b1>b2的关系。
即，为了对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过，第1表面声波装置11相比第2表面声波装置12在低频区域具有通频带，并且，输入端子13及输出端子14的反射系数要满足a1≥a2,b1>b2的关系。
以下，基于实施例说明本发明。并且，为了避免对相同内容的繁琐的反复说明，适当地省略说明。
[第1实施例]
图3为表示本发明的第1实施例的表面声波装置(10A)的框图。
表面声波装置10A包括：第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A和输入端子13A和输出端子14A。
第1表面声波元件11A具有第1串联共振器101A、第2串联共振器102A、第3串联共振器103A、第4串联共振器104A、第1并列臂共振器111A、第2并联共振器112A、第3并联共振器113A、第4并联共振器114A、第5并联共振器115A、第1电感器121A、第2电感器122A。
第1串联共振器101A、第2串联共振器102A、第3串联共振器103A、第4串联共振器104A是例如为相互以直列连接的通常的1-Port的SAW共振器。
第1并列臂共振器111A和第2并联共振器112A和第3并联共振器113A和第4并联共振器114A和第5并联共振器115A是例如为对于第1串联共振器101A和第2串联共振器102A和第3串联共振器103A和第4串联共振器104A以并列连接的通常的1-Port的SAW共振器。
第1并列臂共振器111A连接于第1表面声波元件11A离输入端子13A最近的位置。并且，优选地，第1并列臂共振器111A具有相比第1表面声波元件11A的通频带更低的共振频率。
第1并列臂共振器111A和第2并联共振器112A对于第1电感器121A以并列连接。并且，第1并列臂共振器111A和第2并联共振器112A介入第1电感器121A，连接于地面。
第3并联共振器113A和第4并联共振器114A和第5并联共振器115A对于第2电感器122A以并列连接。并且，第3并联共振器113A和第4并列臂共振器114A和第5并联共振器115A介入第2电感器122A，连接于地面。
第1电感器121A和第2电感器122A是例如为通常的电感器。
即，第1表面声波元件11A是形成多个1-Port的SAW共振器连接成梯状的结构。具有如上述结构的第1表面声波元件11A被称为梯型带通滤波器。
第2表面声波元件12A包括第5串联共振器105A、第6串联共振器106A、第7串联共振器107A、第8串联共振器108A、第6并联共振器116A、第7并联共振器117A、第8并联共振器118A、第3电感器123A。
第5串联共振器105A和第6串联共振器106A和第7串联共振器107A和第8串联共振器108A是例如为相互串联的通常的1-Port的SAW共振器。
第6并联共振器116A及第7并联共振器117A分别连接于第5串联共振器105A及第6串联共振器106A，并与第3电感器123A并列连接。并且，第8并联共振器118A连接于第7串联共振器107A和第8串联共振器108A的共同连接点与地面之间。该第6～第8并联共振器116A～118A为通常的1-Port的SAW共振器。
第3电感器123A是例如为通常的电感器。
即，第2表面声波元件12A与第1表面声波元件11A相同地形成多个1-Port的SAW共振器以梯状连接的结构，因此，为梯型带通滤波器。
输入端子13A连接有第4电感器124A，输出端子14A连接有第5电感器125A。
第4电感器124A及第5电感器125A并列连接于第6电感器126A。并且，连接于第4电感器124A和第5电感器125A的第6电感器126A的另一端(他端)连接于地面。
图4为表示构成图3中示出的各个共振器的SAW共振器的模式图。
SAW共振器30形成有梳状电极31、第1反射器32a、第2反射器32b。SAW共振器30为分别具有一个输入端子和输出端子的通常的1-Port的SAW共振器。
梳状电极31由开口长度为P的梳妆形成的被称为IDT(InterDigitalTransducer)的N对电极构成。梳状电极31发生或检测具有根据开口长度P、宽幅W、对数N的频率的表面声波。更详细地，梳状电极31如果将表面声波的频率为f、表面声波的速度为v及开口长度为P时，发生或检测满足f＝v/P的关系的第1表面声波33a和第2表面声波33b。
第1反射器32a和第2反射器32b为例如将多个电极以既定的间隔L排列构成的反射器。梳状电极31配置于第1反射器32a和第2反射器32b之间。
图5为表示表面声波装置10A、第1表面声波元件11A及第2表面声波元件12A的频率特性的图表。
图5(a)是横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21A,第2频率特性22A及第3频率特性23A分别表示第1表面声波元件11A、第2表面声波元件12A及表面声波装置10A的频率特性。更详细地，图5(a)表示频率为2450MHz～2750MHz及插入损失为-10dB～0dB的范围的频率特性。
参照图5(a)，第1表面声波元件11A相比第2表面声波元件12A在低频侧具有通频带。
第1频率特性21A和第2频率特性22A的通频带为实质上100MHz，并且，在低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21A和第2频率特性22A在第1频率特性21A的高频侧和第2频率特性22A的低频侧的插入损失的值为大约-4.3dB的位置交叉。
第3频率特性23A的通频带实质上为第1频率特性21A和第2频率特性22A的和，并且，在低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23A的中心频率大于第1频率特性21A的中心频率，小于第2频率特性22A的中心频率。
图5(b)为相比图5(a)在更详细的范围观察频率MHz及插入损失dB的表面声波装置10A、第1表面声波元件11A及第2表面声波元件12A的频率特性的图表，更详细地，图5(b)表示频率为2400MHz～2800MHz的范围,插入损失为-80dB～0dB的范围的频率特性。
参照图5(b)，第3频率特性23A在低频侧及高频侧的各个衰减频带也具有良好的衰减特性。
即，表面声波装置10A对于通频带的中心频率通过通频率宽较宽的信号。
图6为表示表面声波装置10A、第1表面声波元件11A及第2表面声波元件12A的阻抗整合的史密斯圆图。
图6(a)表示输入端子13A的输入阻抗，图6(b)表示输出端子14A的输出阻抗。并且，在图6(a)及图6(b)中图示的史密斯圆图的中心为50Ω。
在图6(a)中，第1输入阻抗41A、第2输入阻抗42A及第3输入阻抗43A分别表示第1表面声波元件11A、第2表面声波元件12A及表面声波装置10A的输入阻抗。图6(b)中，第1输出阻抗44A、第2输出阻抗45A及第3输出阻抗46A分别表示第1表面声波元件11A、第2表面声波元件12A及表面声波装置10A的输出阻抗。
参照图6(a)，第1输入阻抗41A及第2输入阻抗42A根据测定频率的值较大地变动。但，第3输入阻抗43A在各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
参照图6(b)，第1输出阻抗44A及第2输出阻抗45A根据测定频率的值较大地变动。但，第3输出阻抗46A在各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
即，表面声波装置10A在各个测定频率实质上50Ω具有阻抗的良好的整合性。并且，表面声波装置10A的阻抗的整合性可根据第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A的输入端子13A及输出端子14A的反射系数良好地设计。
在此，在表1中表示第1表面声波元件11A及第2表面声波元件12A的反射系数的详细的值。
【表1】
Figure BDA0001044703380000101
参照表1，表面声波装置10A的输入端子13A的第1表面声波元件11A的反射系数的实部a1为0.234,虚部b1为0.292，第2表面声波元件12A的反射系数的实部a2为-0.34,虚部b2为-0.536。即，表面声波装置10A的输入端子13A，在第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A的反射系数之间成立a1≥a2,b1>b2的关系。
相同地，表面声波装置10A的输出端子14A，第1表面声波元件11A的反射系数的实部a1为0.137,虚部b1为0.141，第2表面声波元件12A的反射系数的实部a2为-0.297,虚部b2为-0.514。即，表面声波装置10A的输出端子14A也第1表面声波元件11A与第2表面声波元件12A之间成立a1≥a2,b1＞b2的关系。
如上述地，表面声波装置10A的第1表面声波元件11A的通频带相比第2表面声波元件12A的通频带在低频区域，并且，输入端子13A及输出端子14A的反射系数满足a1≥a2,b1＞b2的关系。
将第1表面声波元件11A及第2表面声波元件12A设计成满足上述的条件，而对于通频带的中心频率具有较宽的通频率宽。即，构成具有5％以上的分数带宽的表面声波装置10A。
并且，上述的第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A只是示例性的，并非限定本发明。第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A也可分别附加具有多个SAW共振器及电感器等，也可由小于图示的SAW共振器的数的SAW共振器及电感器构成。表面声波装置10A的设计者可自由地变更第1表面声波元件11A和第2表面声波元件12A具有的SAW共振器及电感器等的数量、特性及配置等。
[第2实施例]
图7为表示本发明的第2实施例的表面声波装置10B的构成的框图。
表面声波装置10B具有第1表面声波元件11B、第2表面声波元件12B、输入端子13B、输出端子14B。
第1表面声波元件11B具有第1串联共振器101B、第2串联共振器102B、第3串联共振器103B、第4串联共振器104B、第1并列臂共振器111B和第2并联共振器112B、第3并联共振器113B和第4并联共振器114B。
第1串联共振器101B和第2串联共振器102B和第3串联共振器103B和第4串联共振器104B为相互串联的通常的1-Port的SAW共振器。
第1并列臂共振器111B及第2并联共振器112B连接于第1串联共振器101B的两端(兩端)与地面之间，并且，第3并联共振器113B及第4并联共振器114B连接于第3串联共振器103B的两端与地面之间。该第1～第4并联共振器111B～114B也为通常的1-Port的SAW共振器。
如图所示，第1并列臂共振器111B在第1表面声波元件11B连接于对输入端子13B最近的位置。并且，优选地，第1并列臂共振器111B相比第1表面声波元件111B的通频带将共振频率更低地设定。
第1并列臂共振器111B和第2并联共振器112B连接于共同的地面，同样地，第3并联共振器113B和第4并联共振器114B也连接于共同的地面。
即，第1表面声波元件11B具有多个1-Port的SAW共振器以梯状连接的结构，因此，为梯型带通滤波器。
第2表面声波元件12B具有第5串联共振器105B、第6串联共振器106B、第7串联共振器107B、第8串联共振器108B、第5并联共振器115B、第6并联共振器116B、第7并联共振器117B。
第5串联共振器105B、第6串联共振器106B、第7串联共振器107B、第8串联共振器108B为例如相互串联的通常的1-Port的SAW共振器。
第5并联共振器115B连接于第5串联共振器105B与地面之间，第6并联共振器116B和第7并联共振器117B连接于第7串联共振器107B的两端与地面之间。该并联共振器也可由通常的1-Port的SAW共振器构成。
即，第2表面声波元件12B具有多个1-Port的SAW共振器以梯状连接的结构，因此，为梯型带通滤波器。
输入端子13B连接有一端与地面连接的第1电感器121B。输出端子14B连接有一端连接于地面的第2电感器122B。
图8为表示表面声波装置10B、第1表面声波元件11B及第2表面声波元件12B的频率特性的图表。
图8(a)为横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21B,第2频率特性22B及第3频率特性23B分别表示第1表面声波元件11B,第2表面声波元件12B及表面声波装置10B的频率特性。更详细地，图8(a)表示频率为2450MHz～2750MHz,插入损失为-10dB～0dB的范围。
第1频率特性21B和第2频率特性22B的通频带实质上为100MHz，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21B和第2频率特性22B在第1频率特性21B的高频侧和第2频率特性22B的低频侧的插入损失的值为大约-5.2dB的位置交叉。
第3频率特性23B的通频带是实质上为第1频率特性21B的通频带和第2频率特性22B的通频带的和，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23B的中心频率大于第1频率特性21B，小于第2频率特性22B。
图8(b)表示相比图8(a)在更详细的范围观察频率MHz及插入损失dB的表面声波装置10B,第1表面声波元件11B及第2表面声波元件12B的频率特性。更详细地，图8(b)表示频率为2200MHz～3000MHz,插入损失为-80dB～0dB的范围。
参照图8(b)，第3频率特性23B在低频侧及高频侧的各个衰减频带也具有良好的衰减特性。
即，表面声波装置10B对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过。
图9为表示表面声波装置10B,第1表面声波元件11B及第2表面声波元件12B的阻抗整合的史密斯圆图。
图9(a)表示输入端子13B的输入阻抗，图9(b)表示输出端子14B的输出阻抗。并且，在图9(a)及图9(b)中图示的额史密斯圆图的中心为50Ω。
在图9(a)中，第1输入阻抗41B,第2输入阻抗42B及第3输入阻抗43B分别表示第1表面声波元件11B、第2表面声波元件12B及表面声波装置10B的输入阻抗。图9(b)中，第1输出阻抗44B、第2输出阻抗45B及第3输出阻抗46B分别表示第1表面声波元件11B、第2表面声波元件12B及表面声波装置10B的输出阻抗。
参照图9(a)，第1输入阻抗41B及第2输入阻抗42B根据测定频率的变化较大地变动。但，第3输入阻抗43B在各个测定频率实质上显现50Ω，
因此，比较稳定。
参照图9(b)，第1输出阻抗44B及第2输出阻抗45B根据测定频率发生较大地变动。但，第3输出阻抗46B在各个测定频率实质上显示50Ω，因此，比较稳定。
即，表面声波装置10B在各个测定频率具有以实质上50Ω的阻抗的良好的整合性。
并且，表面声波装置10B的阻抗的整合性可基于第1表面声波元件11B和第2表面声波元件12B的输入端子13B及输出端子14B的反射系数而良好地设定。
在此，在表2中显示第1表面声波元件11B和第2表面声波元件12B的反射系数的详细的值。
【表2】
Figure BDA0001044703380000141
参照表2，在表面声波装置10B的输入端子13B，第1表面声波元件11B的反射系数的实部a1为0.378,虚部b1为0.039，第2表面声波元件12B的反射系数的实部a2为-0.061,虚部b2为-0.58。即，表面声波装置10B的输入端子13B成立a1≥a2,b1>b2的关系。
相同地，表面声波装置10B的输出端子14B，第1表面声波元件11B的反射系数的实部a1为0.158,虚部b1为0.139，第2表面声波元件12B的反射系数的实部a2为-0.394,虚部b2为-0.516。即，表面声波装置10B的输出端子14B，成立图a1≥a2,b1>b2的关系。
如上述地，表面声波装置10B的第1表面声波元件11B的通频带相比第2表面声波元件12B的通频带在低频区域，并且，输入端子13B及输出端子14B的反射系数满足a1≥a2,b1>b2的关系。
设计成满足上述的条件，而能够获得对于通频带的中心频率具有通频率宽较宽的信号(即，5％以上的分数带宽)的表面声波装置10B。
并且，上述的第1表面声波元件11B和第2表面声波元件12B为示例性的，并非限定本发明。第1表面声波元件11B和第2表面声波元件12B可分别附加具有多个SAW共振器，也可由相比图示的SAW共振器的数量更少的数的SAW共振器构成。表面声波装置10B的设计者可通过设计自由变更第1表面声波元件11B和第2表面声波元件12B具有的SAW共振器的数量、特性及配置等。
[第3实施例]
图10为表示本发明的第3实施例的表面声波装置10C的构成的框图。
图示的表面声波装置10C具有第1表面声波元件11C、第2表面声波元件12C、输入端子13C、输出端子14C。
第1表面声波元件11C具有第1串联共振器101C、第2串联共振器102C、第1并列臂共振器111C、第2并联共振器112C、第1双模式共振器131C、第2双模式共振器132C。
第1串联共振器101C及第2串联共振器102C相互串联，也可由通常的1-Port的SAW共振器构成。
第1并列臂共振器111C连接于输入端子13C与地面之间，第2并联共振器112C连接于输出端子14C与地面之间。该第1并列臂共振器111C及第2并联共振器112C例如由通常的1-Port的SAW共振器构成。
第1并列臂共振器111C连接于第1表面声波元件11C的对于输入端子13C最近的位置。并且，优选地，第1并列臂共振器111C的共振频率相比第1表面声波元件111C的通频带更低地设定。
第1双模式共振器131C和第2双模式共振器132C是在各个反射器之间具有3个IDT的SAW共振器。并且，第1双模式共振器131C和第2双模式共振器132C相互并联。并且，第1双模式共振器131C和第2双模式共振器132C连接于第1串联共振器101C与第2串联共振器102C之间。
如同第1表面声波元件11C在反射器之间具有至少2个IDT的SAW共振器的带通滤波器被称为DMS(DoubleModeSAW)型。
第2表面声波元件12C具有第3串联共振器103C、第4串联共振器104C、第3双模式共振器133C、第4双模式共振器134C。第2表面声波元件12C与第1表面声波元件11C的不同之处是未形成有并联共振器。
第3串联共振器103C和第4串联共振器104C是例如为1-Port的SAW共振器。
第3双模式共振器133C和第4双模式共振器134C是在各个反射器之间具有3个IDT的SAW共振器。并且，第3双模式共振器133C和第4双模式共振器134C相互并联，连接于第3串联共振器103C与第2串联共振器104C之间。
即，第2表面声波元件12C是具有至少2个IDT的SAW共振器的DMS型。
输出端子13C与地面之间连接有第1电感器121C。输出端子14C与地面之间附件连接有第2电感器122C。
图11是表示表面声波装置10C,第1表面声波元件11C及第2表面声波元件12C的频率特性的图表。
图11(a)是横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21C,第2频率特性22C及第3频率特性23C分别表示第1表面声波元件11C、第2表面声波元件12C及表面声波装置10C的频率特性。更详细地，图11(a)表示频率为2450MHz～2750MHz,插入损失为-10dB～0dB的范围。
第1频率特性21C和第2频率特性22C的通频带是实质上为100MHz，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21C和第2频率特性22C在第1频率特性21C的高频侧和第2频率特性22C的低频侧的插入损失的值为大约-4.6dB的位置交叉。
第3频率特性23C的通频带是实质上第1频率特性21C的通频带和第2频率特性22C的通频带的和，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23C的中心频率大于第1频率特性21C，小于第2频率特性22C。
图11(b)表示相比图11(a)从更加详细的范围观察频率MHz及插入损失dB的表面声波装置10C、第1表面声波元件11C及第2表面声波元件12C的频率特性。更详细地，图11(b)表示频率为2300MHz～2900MHz,插入损失为-80dB～0dB的范围。
参照图11(b)，第3频率特性23C在低频侧及高频侧的各个衰减频带也具有良好的衰减特性。
即，表面声波装置10C对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过。
图12是表示表面声波装置10C、第1表面声波元件11C及第2表面声波元件12C的阻抗整合的史密斯圆图。
图12(a)表示输入端子13C的输入阻抗，图12(b)表示输出端子14C的输出阻抗。并且，图12(a)及图12(b)中图示的史密斯圆图的中心为50Ω。
在图12(a)，第1输入阻抗41C、第2输入阻抗42C及第3输入阻抗43C分别表示第1表面声波元件11C、第2表面声波元件12C及表面声波装置10C的输入阻抗。图12(b)中，第1输出阻抗44C,第2输出阻抗45C及第3输出阻抗46C分别表示第1表面声波元件11C、第2表面声波元件12C及表面声波装置10C的输出阻抗。
参照图12(a)，第1输入阻抗41C及第2输入阻抗42C根据测定频率的变化发生较大地变动。但，第3输入阻抗43C在各个测定频率实质上显现为50Ω，因此，比较稳定。
参照图12(b)，第1输出阻抗44C及第2输出阻抗45C根据测定频率的变化发生较大地变动。但，第3输出阻抗46C在各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
即，表面声波装置10C在各个测定频率实质上显现50Ω的良好的阻抗的整合性。
并且，表面声波装置10C的阻抗的整合性可基于第1表面声波元件11C和第2表面声波元件12C的输入端子13C及输出端子14C的反射系数而良好地设定。
在此，在表3中表示第1表面声波元件11C和第2表面声波元件12C的反射系数的详细的值。
【表3】
Figure BDA0001044703380000181
参照表3，在表面声波装置10C的输入端子13C，第1表面声波元件11C的反射系数的实部a1为0.337,虚部b1为0.196，第2表面声波元件12C的反射系数的实部a2为-0.131,虚部b2为-0.62。即，对于表面声波装置10C的输入端子13C，成立a1≥a2,b1>b2的关系。
同样地，对于表面声波装置10C的输出端子14C，第1表面声波元件11C的反射系数的实部a1为0.206,虚部b1为-0.01，第2表面声波元件12C的反射系数的实部a2为-0.002,虚部b2为-0.627。即，对于表面声波装置10C的输出端子14C成立图a1≥a2,b1>b2的关系。
如上述地，表面声波装置10C的第1表面声波元件11C的通频带相比第2表面声波元件12C的通频带在低频区域，并且，输入端子13C及输出端子14C的反射系数满足a1≥a2,b1>b2的关系。
设计成满足上述的条件，能够获得对于通频带的中心频率具有通频率宽较宽的信号(即，5％以上的分数带宽)的表面声波装置10C。
并且，上述的第1表面声波元件11C和第2表面声波元件12C只是示例性的，并非限定本发明。第1表面声波元件11C和第2表面声波元件12C可分别附加具有多个SAW共振器及IDT等，也可由相比图示的SAW共振器及IDT等的数量更少的数量的SAW共振器及IDT等构成。表面声波装置10C的设计者能够自由地变更第1表面声波元件11C和第2表面声波元件12C具有的SAW共振器及IDT等的数量、特性及配置等。
[第4实施例]
图13为表示本发明的第4实施例的表面声波装置10D的构成的框图。
图示的表面声波装置10D具有第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D和输入端子13D和输出端子14D。
第1表面声波元件11D具有第1并列臂共振器111D和第2并联共振器112D和第1双模式共振器131D和第2双模式共振器132D。
在第1并列臂共振器111D及第2并联共振器112D之间连接有相互串联的第1双模式共振器131D和第2双模式共振器132D。在此，第1并列臂共振器111D及第2并联共振器112D为通常的SAW共振器。
第1并列臂共振器111D连接于第1表面声波元件11D离输入端子13D最近的位置。并且，优选地，第1并列臂共振器111D设计成共振频率低于第1表面声波元件111D的通频带。
第1双模式共振器131D和第2双模式共振器132D例如由在反射器之间具有2个IDT的SAW共振器构成。
即，图示的第1表面声波元件11D形成有具有至少2个IDT的SAW共振器，因此，为DMS型。
第2表面声波元件12D与第1表面声波元件11D不同之处是具有第3双模式共振器133D和第4双模式共振器134D，未形成有并联共振器。
第3双模式共振器133D和第4双模式共振器134D是在反射器之间具有3个IDT的SAW共振器，第3双模式共振器133D和第4双模式共振器134D相互串联连接。
即，第2表面声波元件12D形成有具有至少2个IDT的SAW共振器，因此，为DMS型。
在输入端子13D与地面之间连接有第1电感器121D，在输出端子14D与地面之间连接有第2电感器122D。
图14是表示表面声波装置10D、第1表面声波元件11D及第2表面声波元件12D的频率特性的图表。
图14(a)是横轴表示频率MHz,纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21D、第2频率特性22D及第3频率特性23D分别表示第1表面声波元件11D、第2表面声波元件12D及表面声波装置10D的频率特性。更详细地，图14(a)表示频率为740MHz～820MHz,插入损失为-10dB～0dB的范围。
第1频率特性21D和第2频率特性22D的通频带是实质上为100MHz，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21D和第2频率特性22D在第1频率特性21D的高频侧和第2频率特性22D的低频率
Figure BDA0001044703380000201
的插入损失的值为约-6.6dB的位置交叉。
第3频率特性23D的通频带是实质上为第1频率特性21D的通频带和第2频率特性22D的通频带的和，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23D的中心频率大于第1频率特性21D的中心频率，小于第2频率特性21D的中心频率。
图14(b)表示相比图14(a)从更详细的范围观察频率MHz及插入损失dB的表面声波装置10D、第1表面声波元件11D及第2表面声波元件12D的频率特性。更详细地，图14(b)表示频率为约680MHz～820MHz,插入损失为-80dB～0dB的范围。
参照图14(b)，第3频率特性23D在低频侧及高频侧的各个衰减频带也具有良好的衰减特性。
即，表面声波装置10D对于通频带的中心频率使得通频率宽较宽的信号通过。
图15是表示表面声波装置10D、第1表面声波元件11D及第2表面声波元件12D的阻抗整合的史密斯圆图。
图15(a)表示输入端子13D的输入阻抗，图15(b)表示输出端子14D的输出阻抗。并且，图15(a)及图15(b)中图示的史密斯圆图的中心为50Ω。
图15(a)中表示第1输入阻抗41D、第2输入阻抗42D及第3输入阻抗43D分别表示第1表面声波元件11D、第2表面声波元件12D及表面声波装置10D的输入阻抗。图15(b)中第1输出阻抗44D,第2输出阻抗45D及第3输出阻抗46D分别表示第1表面声波元件11D、第2表面声波元件12D及表面声波装置10D的输出阻抗。
参照图15(a)，第1输入阻抗41D及第2输入阻抗42D根据测定频率的变化而发生较大地变动。但，第3输入阻抗43D在各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
参照图15(b)，第1输出阻抗44D及第2输出阻抗45D根据测定频率的变化发生较大地变动。但，第3输出阻抗46D在各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
即，表面声波装置10D对于各个测定频率实质上形成50Ω的良好的阻抗的整合性。
并且，表面声波装置10D的阻抗的整合性可基于第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D的输入端子13D及输出端子14D的反射系数而良好地设定。
在此，表4中示出第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D的反射系数的详细的值。
【表4】
Figure BDA0001044703380000211
参照表4，表面声波装置10D的输入端子13D的第1表面声波元件11D的反射系数的实部a1为-0.014,虚部b1为0.485，第2表面声波元件12D的反射系数的实部a2为-0.171,虚部b2为-0.407。即，表面声波装置10D的输入端子13D成立a1≥a2,b1>b2的关系。
相同地，表面声波装置10D的输出端子14D的第1表面声波元件11D的反射系数的实部a1为-0.006,虚部b1为0.45，第2表面声波元件12D的反射系数的实部a2为-0.162,虚部b2为-0.377。即，表面声波装置10D的输出端子14D成立图a1≥a2,b1>b2的关系。
如上述地，表面声波装置10D的第1表面声波元件11D的通频带相比第2表面声波元件12D的通频带在低频区域，并且，输入端子13D及输出端子14D的反射系数满足a1≥a2,b1>b2的关系。
满足如上述的条件地设计，而能够获得对于通频带的中心频率通频率宽较宽的信号(即，5％以上的分数带宽)的表面声波装置10D。
并且，上述的第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D只是示例性的，并非限定本发明。第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D可分别附加具有多个SAW共振器及IDT等，也可由相比图示的SAW共振器及IDT等数量更少的SAW共振器及IDT等构成。表面声波装置10D的设计者可自由地变更第1表面声波元件11D和第2表面声波元件12D具有的SAW共振器及IDT等的数量，特性及配置等。
上述的第1实施例、第2实施例、第3实施例及第4实施例是2个带通滤波器均为梯状或DMS型的带通滤波器，但只是示例性的，也可一方为梯状，另一方为DMS型的带通滤波器。并且，本发明中使用的2个带通滤波器没有特别的限定，如果满足通频带及阻抗的整合性等条件，可根据设计而自由地组合。
[第2实施形态]
图16为模式性地表示关于本发明的第2实施形态的表面声波装置10'的框图。
表面声波装置10'具有第1表面声波元件11'、第2表面声波元件12'、输入端子13'、第1输出端子15'、第2输出端子16'。
第1表面声波元件11'及第2表面声波元件12'分别具有2个平行的输出端子。
第1输出端子15'通过将第1表面声波元件11'的一方的输出端子和第2表面声波元件12'的一方的输出端子连接而形成。
第2输出端子16'通过将第1表面声波元件11'的另一方的输出端子和第2表面声波元件12'的另一方的输出端子连接连接而形成。
由此，表面声波装置10'将输入至输入端子13'的信号截止特定频率区域之外的频率而使其通过，从第1输出端子15'及第2输出端子16'输出。
即，表面声波装置10'与表面声波装置10不同地具有2个平行的输出端子。即，本发明并非限定于第1～第4实施例中示出的不平行型的表面声波装置，也可适用于平行型的表面声波装置。
以下，基于实施例说明本发明。
[第5实施例]
图17为表示本发明的第5实施例的表面声波装置10E的构成的框图。
表面声波装置10E具有第1表面声波元件11E、第2表面声波元件12E、输入端子13E、第1表面声波元件11E侧的第1输出端子15E、第2表面声波元件12E侧的第2输出端子16E。
第1表面声波元件11E具有第1串联共振器101E、第2串联共振器102E、第3串联共振器103E、第1并列臂共振器111E、第2并联共振器112E、第1双模式共振器131E、第2双模式共振器132E。
第1串联共振器101E和第2串联共振器102E和第3串联共振器103E例如为通常的SAW共振器。
第3串联共振器103E连接于第2双模式共振器132E与第2输出端子16E之间。
第1并列臂共振器111E和第2并联共振器112E例如由通常的SAW共振器而构成，第1并列臂共振器111E连接于输入端子13E和第1串联共振器101E的连接点与地面之间。并且，第2并联共振器112E连接于第2串联共振器102E与第3串联共振器103E之间。
第1并列臂共振器111E在第1表面声波元件11E的对输入端子13E最近的位置连接。并且，优选地，第1并列臂共振器111E的共振频率相比第1表面声波元件111E的通频带更低地设定。
第1双模式共振器131E和第2双模式共振器132E例如为配置于反射器的之间配置3个IDT额通常的SAW共振器。
第1双模式共振器131E连接于第1串联共振器101E与第2串联共振器102E之间。第2双模式共振器132E连接于第1串联共振器101E与第3串联共振器103E之间。
即，第1表面声波元件11E形成有具有至少2个IDT的SAW共振器，因此，为DMS型的带通滤波器。
第2表面声波元件12E具有第4串联共振器104E、第5串联共振器105E、第6串联共振器106E、第3双模式共振器133E、第4双模式共振器134E。
第4串联共振器104E和第5串联共振器105E和第6串联共振器106E例如为通常的SAW共振器。
第5串联共振器105E连接于第1输出端子15E。
第3双模式共振器133E和第4双模式共振器134E是例如为在反射器的之间配置3个IDT的通常的SAW共振器。
第3双模式共振器133E连接于第4串联共振器104E和第5串联共振器105E之间。第4双模式共振器134E连接于第4串联共振器104E和第6串联共振器106E之间。
即，第1表面声波元件11E为形成有具有至少2个IDT的SAW共振器的DMS型的带通滤波器。
输入端子13E和地面的之间连接有第1电感器121E。第1输出端子15E和第2输出端子16E之间连接有第2电感器122E。
图18为表示表面声波装置10E、第1表面声波元件11E及第2表面声波元件12E的频率特性的图表。
图18(a)为横轴表示频率MHz、纵轴表示插入损失dB的图表，第1频率特性21E、第2频率特性22E及第3频率特性23E分别表示第1表面声波元件11E、第2表面声波元件12E及表面声波装置10E的频率特性。更详细地，图18(a)表示频率为2450MHz～2750MHz,插入损失为-10dB～0dB的范围。
第1频率特性21E和第2频率特性22E的通频带是实质上为100MHz，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。并且，第1频率特性21E和第2频率特性22E在第1频率特性21E的高频侧和第2频率特性22E的低频率侧的插入损失的值为大约-6.6dB的地点交叉。
第3频率特性23E的通频带是实质上第1频率特性21E的通频带和第2频率特性22E的通频带的和，并且，低频侧及高频侧分别具有迅速的衰减特性。即，第3频率特性23E的中心频率大于第1频率特性21E的中心频率，小于第2频率特性22E的中心频率。
图18(b)表示图18(a)相比从更详细的范围观察频率MHz及插入损失dB的表面声波装置10E、第1表面声波元件11E及第2表面声波元件12E的频率特性。更详细地，图18(b)表示频率为2300MHz～2900MHz,插入损失为-80dB～0dB的范围。
参照图18(b)，第3频率特性23E在低频侧及高频侧的各个衰减频带也具有良好的衰减特性。
即，表面声波装置10E对于频带使得通频带较大的信号通过。
图19为表示表面声波装置10E、第1表面声波元件11E及第2表面声波元件12E的阻抗整合的史密斯圆图。
图19(a)表示输入端子13E的输入阻抗，图19(b)表示第1输出端子15E及第2输出端子16E的输出阻抗。并且，图19(a)及图19(b)中图示的史密斯圆图的中心为50Ω。
图19(a)中第1输入阻抗41E、第2输入阻抗42E及第3输入阻抗43E分别表示第1表面声波元件11E、第2表面声波元件12E及表面声波装置10E的输入阻抗。图19(b)中第1输出阻抗44E、第2输出阻抗45E及第3输出阻抗46E分别表示第1表面声波元件11E、第2表面声波元件12E及表面声波装置10E的输出阻抗。
参照图19(a)，第1输入阻抗41E及第2输入阻抗42E根据测定频率的变化发生较大地改变。但，第3输入阻抗43E对于各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
参照图19(b)，第1输出阻抗44E及第2输出阻抗45E根据测定频率的变化发生较大地变动。但，第3输出阻抗46E对于各个测定频率实质上显现50Ω，因此，比较稳定。
即，表面声波装置10E对于各个测定频率，实质上50Ω显现阻抗的良好的整合性。
并且，表面声波装置10E的阻抗的整合性可基于第1表面声波元件11E和第2表面声波元件12E的输入端子13E、第1输出端子15E及第2输出端子16E的反射系数良好地设定。
在此，在表5中第1表面声波元件11E和第2表面声波元件12E的反射系数的详细的值。
【表5】
Figure BDA0001044703380000261
参照表5，在表面声波装置10E的输入端子13E，第1表面声波元件11E的反射系数的实部a1为0.24,虚部b1
Figure BDA0001044703380000262
为0.43，第2表面声波元件12E的反射系数的实部a2为-0.181,虚部b2为-0.593。即，表面声波装置10E的输入端子13E成立a1≥a2,b1>b2的关系。
相同地，表面声波装置10E的输出端子14E，第1表面声波元件11E的反射系数的实部a1为0.098,虚部b1为-0.05，第2表面声波元件12D的反射系数的实部a2为-0.153,虚部b2为-0.585。即，表面声波装置10E的输出端子14E成立图a1≥a2,b1>b2的关系。
如上述地，表面声波装置10E，第1表面声波装置11E在相比第2表面声波装置12E的低频区域具有通频带，并且，输入端子13E、第1输出端子15E及第2输出端子16E的反射系数满足a1≥a2,b1>b2的关系。
满足上述条件地设计，而能够获得对于通频带的中心频率通频率宽较宽的信号(即，5％以上的分数带宽)的表面声波装置10E。
并且，上述的第1表面声波元件11E和第2表面声波元件12E只是示例性的，并非限定本发明。第1表面声波元件11E和第2表面声波元件12E可分别附加形成有多个SAW共振器及IDT等，也可由相比图示的SAW共振器及IDT等的数量更少的数量的SAW共振器及IDT等构成。表面声波装置10E的设计者可自由地变更第1表面声波元件11E和第2表面声波元件12E具有的SAW共振器及IDT等的数量、特性及配置等。
到此以使用表面声波的元件表示，但，也可利用使用体声波的元件。体声波元件可通过薄膜腔声谐振(FilmBulkAcousticResonator)或SMR(SolidMountedResonator)等实现。

Claims (10)

1.一种声波装置，其特征在于，包括：
第1声波元件，具有第1通频带；
第2声波元件，相比所述第1声波元件在高频带具有第2通频带；
并且，所述第1声波元件和所述第2声波元件具有共同的输入端子及输出端子，
所述第1声波元件的所述第1通频带的高频侧的频率与所述第2声波元件的所述第2通频带的低频侧的频率部分性地重叠；
通过选择所述第1声波元件及所述第2声波元件的反射系数的实部及虚部，使得所述第1通频带的高频侧的通频带的频率与所述第2通频带的低频侧的通频带的频率部分性地重叠。
2.根据权利要求1所述的声波装置，其特征在于，
如果将所述第1声波元件的反射系数的实部为a1,虚部为b1，
将所述第2声波元件的反射系数的实部为a2,虚部为b2，
成立a1≥a2,b1>b2的关系。
3.根据权利要求1所述的声波装置，其特征在于，
所述第1声波元件和所述第2声波元件的至少一方为梯型或双模式型的声波元件。
4.根据权利要求1所述的声波装置，其特征在于，所述第1声波元件和所述第2声波元件的输入端子及输出端子的至少某一方形成有并联共振器。
5.根据权利要求4所述的声波装置，其特征在于，所述并联共振器的共振频率低于所述第1通频带。
6.一种声波装置，其特征在于，包括：
第1声波元件，具有第1通频带；
第2声波元件，相比所述第1声波元件在高频带具有第2通频带；
并且，所述第1声波元件和所述第2声波元件具有共同的输入端子及多个输出端子，
所述第1声波元件的所述第1通频带的高频侧的频率与所述第2声波元件的所述第2通频带的低频侧的频率部分性地重叠；
通过选择所述第1声波元件及所述第2声波元件的反射系数的实部及虚部，而使得所述第1通频带的高频侧的通频带的频率与所述第2通频带的低频侧的通频带的频率部分性地重叠。
7.根据权利要求6所述的声波装置，其特征在于，
如果将所述第1声波元件的反射系数的实部为a1,虚部为b1，
将所述第2声波元件的反射系数的实部为a2,虚部为b2，
成立a1≥a2,b1>b2的关系。
8.根据权利要求6所述的声波装置，其特征在于，
所述第1声波元件和所述第2声波元件的至少一方为梯型或双模式型的声波元件。
9.根据权利要求6所述的声波装置，其特征在于，
所述第1声波元件和所述第2声波元件的输入端子及输出端子的至少一方形成有并联共振器。
10.根据权利要求9所述的声波装置，其特征在于，
所述并联共振器的共振频率低于所述第1声波元件的所述第1通频带。
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