CN111201709A - 弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

弹性波滤波器(10A)具备：串联臂谐振器(s1)，设置在连结输入输出端子的路径上；以及并联臂电路(11p)，与该路径上的节点和接地连接，并联臂电路(11p)具有相互被并联连接的并联臂谐振器(p1)以及电容器(Cp1)，电容器(Cp1)具有由多个电极指构成的梳齿电极，电容器(Cp1)的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器(10A)的通带外，上述梳齿电极具有至少两个不同的电极指间距或至少两个不同的电极指占空比。

Description

弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
已知一种具有梯型电路的弹性波滤波器，该梯型电路具有由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器和由弹性波谐振器构成的并联臂谐振器，其中，至少一个串联臂谐振器和由梳齿电极构成的电容元件(梳齿电容元件)被并联地构成。作为这样的技术，可列举专利文献1。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-260833号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述以往的结构中，若使构成梳齿电容元件的梳齿电极的电极指的间距全部相同，则声表面波滤波器等弹性波滤波器的衰减量会变差。此外，一般来说，弹性波滤波器的衰减量和通带内的插入损耗处于若改善一者则另一者会变差这样的此消彼长(trade-off)的关系。
因此，在使构成梳齿电容元件的梳齿电极的电极指的间距全部相同的情况下，存在不能在维持弹性波滤波器的通带内的插入损耗的同时改善衰减量这样的问题。
因此，本发明的目的在于，提供一种在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了的弹性波滤波器、多工器、高频前端电路、以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的一个方式涉及的弹性波滤波器是具备第1输入输出端子和第2输入输出端子的弹性波滤波器，具备：一个以上的串联臂电路，设置在将所述第1输入输出端子和所述第2输入输出端子连结的路径上；以及一个以上的并联臂电路，与所述路径上的节点和接地连接，所述一个以上的并联臂电路以及所述一个以上的串联臂电路中的至少一个电路具有：第1弹性波谐振器；以及第1梳齿电容元件，与所述第1弹性波谐振器并联连接或串联连接，所述第1梳齿电容元件具有由多个电极指构成的梳齿电极，所述第1梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在所述弹性波滤波器的通带外，将所述多个电极指的重复间距定义为电极指间距，将所述多个电极指的宽度相对于所述多个电极指的宽度和所述多个电极指的间隔的相加值的比例定义为电极指占空比，在该情况下，所述梳齿电极具有(1)至少两个不同的电极指间距、以及(2)至少两个不同的电极指占空比中的至少一者。
通过构成并联臂电路的第1梳齿电容元件的梳齿电极具有至少两个不同的电极指间距或至少两个不同的占空比，从而能够使第1梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率处的阻抗值(阻抗的最大值)下降(使阻抗成为极大的频率分散)。此外，第1梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器的通带外。或者，通过构成串联臂电路的梳齿电容元件的梳齿电极具有至少两个不同的电极指间距或至少两个不同的占空比，从而能够使梳齿电容元件的阻抗成为极小的频率处的阻抗值(阻抗的最小值)提高(使阻抗成为极小的频率分散)。此外，梳齿电容元件的阻抗成为极小的频率配置在弹性波滤波器的通带外。
因此，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了的弹性波滤波器。
此外，也可以是，所述至少一个并联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件并联地连接的第1开关元件，所述第1梳齿电容元件和所述第1开关元件被并联地连接的第1开关电路与所述第1弹性波谐振器串联地连接。
由此，通过第1开关元件的导通以及非导通的切换，能够切换并联臂电路的谐振频率，因此能够提供能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在第1开关元件为非导通的情况下，能够在维持通带内的插入损耗的同时提高衰减量。
此外，也可以是，所述至少一个并联臂电路还具有第2弹性波谐振器，所述第2弹性波谐振器与所述第1弹性波谐振器和所述第1开关电路被串联连接的电路并联地连接，所述第2弹性波谐振器的谐振频率与所述第1弹性波谐振器的谐振频率不同，所述第2弹性波谐振器的反谐振频率与所述第1弹性波谐振器的反谐振频率不同。
由此，在第2弹性波谐振器的谐振频率比第1弹性波谐振器的谐振频率高且第2弹性波谐振器的反谐振频率比第1弹性波谐振器的反谐振频率高的情况下，通过第1开关元件的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，能够对通带低频端的频率和通带低频侧的衰减极的频率一同进行切换(使其可变)，能够提供插入损耗小的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在第1开关元件为非导通的情况下，能够提高衰减量。
此外，在第2弹性波谐振器的谐振频率比第1弹性波谐振器的谐振频率低且第2弹性波谐振器的反谐振频率比第1弹性波谐振豁的反谐振频率低的情况下，通过第1开关元件的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的高频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，能够对通带高频端的频率和通带高频侧的衰减极的频率一同进行切换(使其可变)，能够提供插入损耗小的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在第1开关元件为非导通的情况下，能够提高衰减量。
此外，也可以是，所述至少一个并联臂电路还具有与所述第2弹性波谐振器串联地连接的第2开关电路，所述第2弹性波谐振器以及所述第2开关电路被串联地连接的电路和所述第1弹性波谐振器以及所述第1开关电路被串联地连接的电路被并联地连接，所述第2开关电路具有：第2梳齿电容元件；以及第2开关元件，与所述第2梳齿电容元件并联连接，所述第2梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在所述弹性波滤波器的通带外，所述第2梳齿电容元件具有由多个电极指构成的梳齿电极，所述梳齿电极具有(1)至少两个不同的电极指间距、以及(2)至少两个不同的电极指占空比中的至少一者。
由此，通过第1开关元件的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。此外，通过第2开关元件的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的高频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，通过对第1开关元件的导通以及非导通的切换、和第2开关元件的导通以及非导通的切换分别独立地进行控制，从而能够提供能够使通带宽度和衰减带宽度可变的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在第1开关元件以及第2开关元件中的至少一者为非导通的情况下，能够提高衰减量。
此外，也可以是，所述至少一个串联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件串联地连接的第1开关元件，所述第1梳齿电容元件和所述第1开关元件被串联地连接的电路与所述第1弹性波谐振器并联地连接。
通过开关元件的导通以及非导通的切换，能够切换该串联臂电路的反谐振频率。陔串联臂电路的谐振频率形成弹性波滤波器的通带，该串联臂电路的反谐振频率形成弹性波滤波器的通带高频侧的衰减极。因此，能够实现通过开关元件的导通以及非导通的切换能够对通带高频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)的频率可变型的弹性波滤波器。
此外，也可以是，所述至少一个并联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件并联地连接的第2开关元件，由所述第1梳齿电容元件和第2开关元件被并联地连接的电路构成了第1开关电路，所述第1开关电路与所述第1弹性波谐振器串联地连接。
由此，通过第2开关元件的导通以及非导通的切换，能够切换串联臂电路的谐振频率，因此能够提供能够对通带高频端的频率进行切换(使其可变)的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在第2开关元件为非导通的情况下，能够在维持通带内的插入损耗的同时提高衰减量。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被并联连接，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第1电极指间距而得到的间距差为0.2％以上。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且80％以下。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为20％以上且50％以下。
由此，能够将衰减量最优化。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第2电极指间距而得到的间距差为0.2％以上且6.3％以下。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且65％以下。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第1电极指间距而得到的间距差为0.2％以上。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且90％以下。
由此，衰减量的改善效果变大。
此外，也可以是，所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，所述多个电极指中的以所述第1电极指间距配置的电极指的膜厚小于所述多个电极指中的以所述第2电极指间距配置的电极指的膜厚。
由此，减小使间距变小的电极指的膜厚，因此能够抑制电极指间距的制造偏差。
此外，也可以是，所述第1弹性波谐振器具有：由多个电极指构成的IDT电极，形成在具有压电性的基板上，所述梳齿电极形成在所述基板上，构成所述梳齿电极的多个电极指间距小于构成所述IDT电极的电极指间距。
由此，能够提高第1梳齿电容元件的电容Q值。此外，因为每单位面积的电容值变大，所以能够使第1梳齿电容元件变得小型。因此，能够降低弹性波滤波器的通带内的插入损耗，并且使弹性波滤波器变得小型。
此外，也可以是，构成所述梳齿电极的多个电极指的膜厚小于构成所述第1弹性波谐振器的多个电极指的膜厚。
由此，能够减小电极指间距，因此能够提高第1梳齿电容元件的电容Q值。因此，能够降低弹性波滤波器的通带内的插入损耗，并且使弹性波滤波豁变得小型。
此外，也可以是，构成所述梳齿电极的多个电极指的占空比大于构成所述IDT电极的多个电极指的占空比。
由此，每单位面积的电容值变大，因此能够使梳齿电容元件变得小型，能够使弹性波滤波器变得小型。
此外，本发明的一个方式涉及的多工器具备：多个滤波器，包含上述任一个记载的弹性波滤波器，所述多个滤波器分别具有的两个输入输出端子中的一者与公共端子直接地或间接地连接。
由此，能够提供在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了的多工器。
此外，本发明的一个方式涉及的高频前端电路具备：上述任一个记载的弹性波滤波器或上述记载的多工器；以及放大电路，与所述弹性波滤波器或所述多工器直接地或间接地连接。
由此，能够在维持弹性波滤波器或多工器的通带内的插入损耗的同时提高衰减量。因此，能够在维持高频前端电路中的增益的同时提高对干扰波的通信质量。
此外，本发明的一个方式涉及的通信装置具备：RF信号处理电路，对由天线元件收发的高频信号进行处理；以及上述记载的高频前端电路，在所述天线元件与所述RF信号处理电路之间传递所述高频信号。
由此，能够在维持弹性波滤波器或多工器的通带内的插入损耗的同时提高衰减量。因此，能够提供在维持高频前端电路中的增益的同时对干扰波的通信质量提高了的通信装置。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了的弹性波滤波器、多工器、高频前端电路、以及通信装置。
附图说明
图1A是实施例1涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图1B是比较了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图1C是比较了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图1D是示出在实施例1涉及的弹性波滤波器中使电容器的电极指间距变化了的情况下的电极指间距差和通带低频侧的衰减量的关系的曲线图。
图1E是示出在实施例1涉及的弹性波滤波器中使电容器的电极指间距不同的电极指的根数比率变化了的情况下的、电极指根数比率和通带低频侧的衰减量的关系的曲线图。
图2A是实施例2涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及串联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图2B是比较了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图2C是比较了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图3A是实施例3涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图3B是比较了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图3C是比较了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图4A是实施例4涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图4B是比较了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图4C是比较了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图4D是比较了实施例4以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图5A是示意性地表示实施方式1涉及的弹性波滤波器的谐振电路的电极构造的图。
图5B是示意性地表示比较例涉及的弹性波滤波器的谐振电路的电极构造的图。
图6A是表示在典型例中梳齿电容的电极指间距和电容值、阻抗以及电容Q值的关系的曲线图。
图6B是表示在典型例中梳齿电容的电极指间距和每单位面积的电容、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。
图6C是表示在典型例中相对于梳齿电容的电极指间距的膜厚和每单位面积的电容、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。
图6D是表示在典型例中梳齿电容的占空比和每单位面积的电容、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。
图7A是实施例5涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图7B是比较了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图7C是比较了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图7D是比较了实施例5、实施例4以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图8A是实施例6涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及串联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图8B是示出实施例6涉及的弹性波滤波器的通过特性以及阻抗特性的曲线图。
图8C是示出实施例6涉及的弹性波滤波器的梳齿电容特性的曲线图。
图9A是实施例7涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图9B是比较了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图9C是比较了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图10A是实施例8涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及并联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图10B是比较了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图10C是比较了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图11是比较了实施例7以及实施例8涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图12A是实施例9涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图12B是实施例10涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图13A是示出实施例9涉及的弹性波滤波器的通过特性以及阻抗特性的曲线图。
图13B是示出实施例10涉及的弹性波滤波器的通过特性以及阻抗特性的曲线图。
图14A是实施方式的变形例1涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图14B是实施方式的变形例2涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图14C是实施方式的变形例3涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图14D是实施方式的变形例4涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图14E是实施方式的变形例5涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图14F是实施方式的变形例6涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图15A是实施例11涉及的弹性波滤波器的电路结构图以及串联臂电路中的梳齿电容元件的示意图。
图15B是比较了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图15C是比较了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。
图16是实施例12涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图17是示出实施例12涉及的弹性波滤波器的通过特性以及阻抗特性的曲线图。
图18是表示在典型例中梳齿电容的间距差和阻抗的关系的曲线图。
图19是表示在典型例中梳齿电容的根数比率和阻抗的关系的曲线图。
图20A是实施方式2涉及的通信装置的结构图。
图20B是实施方式2的变形例涉及的通信装置的结构图。
具体实施方式
以下，使用实施例以及附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，以下说明的实施方式均示出总括性或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比未必严谨。此外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。
此外，以下，“通带低频端”意味着“通带内的最低的频率”。此外，“通带高频端”意味着“通带内的最高的频率”。此外，以下，“通带低频侧”意味着“通带外且比通带靠低频率侧”。此外，“通带高频侧”意味着“通带外且比通带靠高频率侧”。此外，以下，有时将“低频率侧”称为“低频侧”，将“高频率侧”称为“高频侧”。
此外，所谓谐振器或电路中的谐振频率，只要没有特别声明，就是用于形成包含该谐振器或该电路的滤波器的通带或通带附近的衰减极的谐振频率，是作为该谐振器或该电路的阻抗成为极小的奇异点(理想地，是阻抗成为0的点)的“谐振点”的频率。
此外，所谓谐振器或电路中的反谐振频率，只要没有特别声明，就是用于形成包含该谐振器或该电路的滤波器的通带或通带附近的衰减极的反谐振频率，是作为该谐振器或该电路的阻抗成为极大的奇异点(理想地，是阻抗成为无限大的点)的“反谐振点”的频率。
另外，在以下的实施方式中，串联臂电路以及并联臂电路像以下那样定义。
并联臂电路是配置在将第1输入输出端子以及第2输入输出端子连结的路径上的一个节点与接地之间的电路。
串联臂电路是配置在第1输入输出端子或第2输入输出端子与连接并联臂电路的上述路径上的节点之间的电路，或者是配置在连接一个并联臂电路的上述路径上的一个节点与连接另一个并联臂电路的上述路径上的另一个节点之间的电路。
(实施方式1)
[1.1实施例1涉及的弹性波滤波器]
图1A是实施例1涉及的弹性波滤波器10A的电路结构图以及并联臂电路11p中的电容器Cp1的示意图。同图所示的弹性波滤波器10A具备串联臂谐振器s1、并联臂电路11p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路11p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cpl。并联臂电路11p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cp1构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cp1并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cp1是与并联臂谐振器p1并联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图1A的右侧所示，电容器Cp1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cp1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cp1的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cp1的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10A的通带外。
在表1中示出实施例1涉及的弹性波滤波器10A以及比较例1涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表1]
Figure BDA0002445703360000121
另外，在表1中，|Z|max是梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
比较例1涉及的弹性波滤波器与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，仅并联臂电路的电容器的结构不同。
如表1所示，在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中，电容器Cp1的电极指间距Pc1为3.00μm，电极指间距Pc2为3.05μm。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为40根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为81根。相对于此，在比较例1涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为3.00μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为121根。
此外，在实施例1以及比较例1的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为350nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例1以及比较例1中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
另外，关于弹性波滤波器的电极参数，利用图5A以及图5B详细地进行说明，但在此预先对表1所示的电极参数简单地进行说明。所谓梳齿电容元件的电极指间距，是构成梳齿电极的多个电极指的重复间距(相邻的电极指的中心彼此的距离)。此外，所谓梳齿电容元件的电极指占空比，是多个电极指的线宽度占有率，用该多个电极指的线宽度相对于该线宽度和间隔宽度的相加值的比例来定义。此外，所谓交叉宽度，是如下的长度，即，在将与一个汇流条电极连接的多个电极指定义为梳齿状电极并设梳齿电极由彼此相互交替插入的一对梳齿状电极构成的情况下，将构成一个梳齿状电极的电极指和构成另一个梳齿状电极的电极指从与该电极指垂直的方向观察的情况下的重复的电极指长度。
在本实施例中，如图1A所示，形成有以电极指间距Pc1配置的电极指的第1区域(图1A的梳齿电极中的右侧区域)和形成有以电极指间距Pc2配置的电极指的第2区域(图1A的梳齿电极中的左侧区域)被分割为两个部分。
另外，并不限定于上述两个区域被分割为两个部分，也可以被分割为三个以上的部分而细分化。例如，也可以交替地排列第1区域和第2区域。
此外，在上述实施例中，设为构成电容器Cp1的梳齿电极具有两个不同的电极指间距，但是也可以具有三个以上的不同的电极指间距。
另外，如表1所示，实施例1涉及的弹性波滤波器10A的并联臂电路11p的静电电容为7.49pF，比较例1涉及的弹性波滤波器的并联臂电路的静电电容为7.47pF，两者为大致相同的值。
图1B是比较了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图1B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例1和比较例1中没有大的差异(根据表1，均为0.92dB)。相对于此，如图1B的(b)以及(d)所示，在通带低频侧的衰减带(0.7GHz以下的频带)中，实施例1涉及的弹性波滤波器10A与比较例1涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.7GHz以下的插入损耗的最小值增加)了(根据表1，在实施例1中为3.24dB，在比较例1中为2.16dB)。也就是说，在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图1C对在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图1C是比较了实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例1以及比较例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的电容Q值的比较。
首先，如图1C的(a)以及(b)所示，通过在并联臂谐振器p1并联连接电容器，从而并联臂电路的反谐振频率Fap相对于并联臂谐振器p1的反谐振频率fap向低频侧偏移。在实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器中，在由并联臂电路以及串联臂谐振器s1构成带通滤波器时，使并联臂电路的反谐振频率Fap和串联臂谐振器s1的谐振频率frs靠近。并联臂电路的阻抗接近于0的谐振频率Frp附近成为低频侧阻带。此外，若频率变得比其还高，则在反谐振频率Fap处并联臂电路的阻抗变高，且在谐振频率frs附近串联臂谐振器s1的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率Fap以及谐振频率frs的附近，成为从输入输出端子T1到输入输出端子T2的信号路径(串联臂)中的信号通带。若频率进一步变高而成为串联臂谐振器s1的反谐振频率fas附近，则串联臂谐振器s1的阻抗变高，成为高频侧阻带。也就是说，实施例1以及比较例1涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波豁，即，由反谐振频率Fap以及谐振频率frs规定通带，由谐振频率Frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由谐振频率fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图1C的(c)以及(d)所示，实施例1涉及的电容器Cp1的阻抗成为极大的频率f1max(710MHz)配置在实施例1涉及的弹性波滤波器10A的通带低频侧的衰减带。同样地，比较例1涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f2max(720MHz)配置在比较例1涉及的弹性波滤波器的通带低频侧的衰减带。
另外，如图1C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例1与比较例1之间没有大的差异。
在此，如图1C的(d)所示，实施例1涉及的电容器Cp1的频率f1max处的阻抗的极大值(根据表1，为56.06dB)变得小于比较例1涉及的电容器的频率f2max处的阻抗的极大值(根据表1，为56.94dB)。作为其主要原因，可列举在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中使电容器Cp1中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带低频侧的衰减带中，并联臂电路11p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此能够增大f1max处的高频信号向并联臂电路11p的通过量。也就是说，能够解决在作为阻抗峰(阻抗的极大点)所位于的频率区域的衰减带中弹性波滤波器10A的衰减量变差这样的课题。通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10A。
另外，在本实施例中，例示了串联臂电路以及并联臂电路各配置有一个的梯型电路，但是串联臂电路以及并联臂电路只要分别配置有一个以上即可。在配置有多个并联臂电路的情况下，只要该多个并联臂电路中的至少一个并联臂电路具有实施例1涉及的并联臂电路11p的结构即可。也就是说，只要上述至少一个并联臂电路具有相互被并联连接的并联臂谐振器以及梳齿电容元件，该梳齿电容元件的梳齿电极具有不同的电极指间距，该梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器的通带外即可。
[1.2梳齿电容电极的间距差以及电极指根数比率]
对作为梳齿电容元件的电容器Cp1的电极指间距Pc1以及Pc2的显著(noticeable)的差异进行说明。
图1D是示出在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中使电容器Cp1的电极指间距Pc1以及Pc2变化了的情况下的电极指间距差和通带低频侧的衰减量的关系的曲线图。更具体地，在图1D的(a)以及(b)的纵轴，示出了在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中将电极指间距Pc1固定为3.000μm，并使电极指间距Pc2从2.750μm阶段性地变化至3.000μm的情况下的通带低频侧的衰减带(DC-800MHz)中的衰减量。在图1D的(c)以及(d)中，示出了在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中将电极指间距Pc1固定为3.000μm，并使电极指间距Pc2从3.000μm阶段性地变化至3.250μm的情况下的通带低频侧的衰减带(DC-800MHz)中的衰减量。此外，在图1D的(a)～(d)的横轴，示出了电极指间距差ΔPc(％)，该电极指间距差ΔPc(％)是电极指间距Pc1和电极指间距Pc2的差分除以电极指间距Pc1以及Pc2中的较小的一者而得到的值。
另外，电极指占空比(0.60)、电极指根数(电极指间距Pc1：40根，电极指间距Pc2：81根)、电极指膜厚(350nm)、交叉宽度(20μm)设为与表1所示的相同。
根据图1D的(b)以及(d)，在电极指间距差APc为0.2％以上时，相对于比较例1，在衰减带(DC-800MHz)中的衰减量可观察到显著的差异。由此，电极指间距差APc最好为0.2％以上(图1D的(b)中的范围A、以及图1D的(d)中的范围B)。由此，衰减量的改善效果变大。
接着，对作为梳齿电容元件的电容器Cp1的具有电极指间距Pc1的电极指以及具有Pc2的电极指的显著的根数比率进行说明。
图1E是示出在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中使电容器Cp1的电极指间距不同的电极指的根数比率变化了的情况下的、电极指根数比率和通带低频侧的衰减量的关系的曲线图。更具体地，在图1E的纵轴，示出了在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中使具有电极指间距Pc1的电极指的根数从0根阶段性地变化至121根的情况下的通带低频侧的衰减带(DC-800MHz)中的衰减量。此外，在图1E的横轴，示出了具有电极指间距Pc1的电极指的、相对于电极指总数的根数比率(％)。另外，在图1E中，具有0％以及100％的根数比率的弹性波滤波器不包含于实施例1涉及的弹性波滤波器10A。
另外，电极指间距Pc1(3.000μm)以及Pc2(3.050μm)、电极指占空比(0.60)、电极指总数(121根)、电极指膜厚(350nm)、交叉宽度(20μm)设为与表1所示的相同。
根据图1E，在具有电极指间距Pc1的电极指的根数比率为10％以上且80％以下(图1E中的范围C)的情况下，相对于比较例1，在衰减带(DC-800MHz)中的衰减量可观察到显著的差异。由此，具有电极指间距Pc1的电极指的根数比率最好为10％以上且80％以下。由此，衰减量的改善效果变大。进而，在具有电极指间距Pc1的电极指的根数比率为20％以上且50％以下(图1E中的范围D)的情况下，能够将衰减带(DC-800MHz)中的衰减量最优化(最大化)。
[1.3实施例2涉及的弹性波滤波器]
图2A是实施例2涉及的弹性波滤波器10B的电路结构图以及串联臂电路11s中的电容器Cs1的示意图。同图所示的弹性波滤波器10B具备串联臂电路11s、并联臂谐振器p1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂电路11s连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，具有串联臂谐振器s1和电容器Cs1。串联臂电路11s成为由串联臂谐振器s1和电容器Cs1构成的谐振电路。串联臂谐振器s1是与电容器Cs1并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cs1是与串联臂谐振器s1并联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图2A的右侧所示，电容器Cs1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cs1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cs1的梳齿电极具有三个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)、Pc2(第2电极指间距)、以及Pc3。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1＞Pc3。
进而，电容器Cs1的阻抗成为极小的频率(电导峰的频率)配置在弹性波滤波器10B的通带外。
在表2中示出实施例2涉及的弹性波滤波器10B以及比较例2涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表2]
Figure BDA0002445703360000181
另外，在表2中，|Z|min是梳齿电容元件的阻抗的极小值，f|Z|min是梳齿电容元件的阻抗成为极小值的频率。
比较例2涉及的弹性波滤波器与实施例2涉及的弹性波滤波器10B相比较，仅串联臂电路的电容器的结构不同。
如表2所示，在实施例2涉及的弹性波滤波器10B中，电容器Cs1的电极指间距Pc3为2.95μm，Pc1为3.00μm，Pc2为3.05μm。此外，以电极指间距Pc3配置的电极指的根数为40根，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为41根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为40根。相对于此，在比较例2涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为3.00μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为121根。
此外，在实施例2以及比较例2的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为350nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例2以及比较例2中，构成串联臂谐振器s1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在本实施例中，如图2A所示，形成有以电极指间距Pc3配置的电极指的第3区域(图2A的梳齿电极中的下侧区域)、形成有以电极指间距Pc1配置的电极指的第1区域(图2A的梳齿电极中的中央区域)、以及形成有以电极指间距Pc2配置的电极指的第2区域(图2A的梳齿电极中的上侧区域)被分割为三个部分。
另外，并不限定于上述三个区域被分割为三个部分，也可以基于电极指间距Pc1以及Pc2分割为两个部分，或者还可以基于四个以上的不同的电极指间距分割为四个以上的部分而细分化。此外，例如，也可以交替地排列第1区域、第2区域、以及第3区域。
另外，如表2所示，实施例2涉及的弹性波滤波器10B的电容器Cs1的静电电容为1.47pF，比较例2涉及的弹性波滤波器的电容器的静电电容也为1.47pF。
图2B是比较了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图2B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例2和比较例2中没有大的差异(根据表2，均为1.01dB)。相对于此，如图2B的(b)以及(d)所示，在通带低频侧的衰减带(0.7GHz以下的频带)中，实施例2涉及的弹性波滤波器10B与比较例2涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.7GHz以下的插入损耗的最小值增加)了(根据表2，在实施例2中为2.56dB，在比较例2中为2.22dB)。也就是说，在实施例2涉及的弹性波滤波器10B中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图2C对在实施例2涉及的弹性波滤波器10B中通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图2C是比较了实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电容器的窄带(通带附近)的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例2以及比较例2涉及的电容器的窄带(通带附近)的电容Q值的比较。
首先，如图2C的(a)以及(b)所示，通过在串联臂谐振器s1并联连接电容器，从而串联臂电路的反谐振频率Fas相对于串联臂谐振器s1的反谐振频率fas向低频侧偏移。在实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器中，在由串联臂电路以及并联臂谐振器p1构成带通滤波器时，使并联臂谐振器p1的反谐振频率fap和串联臂电路的谐振频率Frs靠近。并联臂谐振器p1的阻抗接近于0的谐振频率frp附近成为低频侧阻带。此外，若频率变得比其还高，则在反谐振频率fap处并联臂谐振器p1的阻抗变高，且在谐振频率Frs附近串联臂电路的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率fap以及谐振频率Frs的附近，成为从输入输出端子T1到输入输出端子T2的信号路径(串联臂)中的信号通带。若频率进一步变高而成为串联臂电路的反谐振频率Fas附近，则串联臂电路的阻抗变高，成为高频侧阻带。也就是说，实施例2以及比较例2涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波器，即，由反谐振频率fap以及谐振频率Frs规定通带，由谐振频率frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由反谐振频率Fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图2C的(c)以及(d)所示，实施例2涉及的电容器Cs1的阻抗成为极小的频率f1min(674MHz)配置在实施例2涉及的弹性波滤波器10B的通带低频侧的衰减带。同样地，比较例2涉及的电容器的阻抗成为极小的频率f2min(663MHz)配置在比较例2涉及的弹性波滤波器的通带低频侧的衰减带。
另外，如图2C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例2与比较例2之间没有大的差异。
在此，如图2C的(d)所示，实施例2涉及的电容器Cs1的频率f1min处的阻抗的极小值(根据表2，为7.80dB)变得大于比较例2涉及的电容器的频率f2min处的阻抗的极小值(根据表2，为0.09dB)。作为其主要原因，可列举在实施例2涉及的弹性波滤波器10B中使电容器Cs1中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带低频侧的衰减带中，串联臂电路11s的阻抗最小值增加(阻抗成为极小的频率分散)，因此能够减小f1min处的高频信号向串联臂电路11s的通过量。也就是说，能够解决在作为电导峰(阻抗的极小点)所位于的频率区域的衰减带中弹性波滤波器10B的衰减量变差这样的课题。
通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10B。
[1.4实施例3涉及的弹性波滤波器]
图3A是实施例3涉及的弹性波滤波器10C的电路结构图以及并联臂电路12p中的电容器Cp2的示意图。同图所示的弹性波滤波器10C具备串联臂谐振器s1、并联臂电路12p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路12p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cp2。并联臂电路12p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cp2构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cp2并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cp2是与并联臂谐振器p1并联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图3A的右侧所示，电容器Cp2具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cp2所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cp2的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。此外，电容器Cp2的梳齿电极具有三个不同的电极指占空比Duty1、Duty2、以及Duty3。在本实施例中，以电极指间距Pc2配置的电极指具有不同的两个电极指占空比Duty2以及Duty3，以电极指间距Pc1配置的电极指具有一个电极指占空比Duty1，成为Duty2＞Duty1＞Duty3。
进而，电容器Cp2的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10C的通带外。
在表3中示出实施例3涉及的弹性波滤波器10C以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A的电路参数以及滤波器特性。
[表3]
Figure BDA0002445703360000231
另外，在表3中，|Z|max是梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
实施例3涉及的弹性波滤波器10C与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，不同点在于，在并联臂电路的电容器Cp2的结构中，梳齿电极不仅具有两个不同的电极指间距，还具有三个不同的电极指占空比。
如表3所示，在实施例1涉及的弹性波滤波器10A中，电容器Cp1的电极指间距Pc1为3.00μm，电极指占空比为0.6。
相对于此，在实施例3涉及的弹性波滤波器10C中，电容器Cp2的电极指间距Pc1为3.00μm，电极指间距Pc2为3.05μm，进而，电极指占空比Duty1为0.45，电极指占空比Duty2为0.70，电极指占空比Duty3为0.40。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为40根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为81根。此外，以电极指占空比Duty1配置的电极指的根数为40根，以电极指占空比Duty2配置的电极指的根数为41根，以电极指占空比Duty3配置的电极指的根数为40根。
此外，在实施例3以及实施例1的双方共同地，梳齿电极的膜厚为350nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例3以及实施例1中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在本实施例中，如图3A所示，形成有以电极指占空比Duty1配置的电极指的第1区域、形成有以电极指占空比Duty2配置的电极指的第2区域、以及形成有以电极指占空比Duty3配置的电极指的第3区域被分割为三个部分。
另外，并不限定于上述三个区域被分割为三个部分，也可以基于电极指占空比Duty1以及Duty2分割为两个部分，或者还可以基于四个以上的不同的电极指占空比分割为四个以上的部分而细分化。此外，例如，也可以交替地排列第1区域、第2区域、以及第3区域。
图3B是比较了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图3B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，实施例3与实施例1相比，插入损耗稍微降低(根据表3，在实施例3中为0.91dB，在实施例1中为0.92dB)。相对于此，如图3B的(b)以及(d)所示，在通带低频侧的衰减带(0.7GHz以下的频带)中，实施例3涉及的弹性波滤波器10C与实施例1涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.7GHz以下的插入损耗的最小值增加)了(根据表3，在实施例3中为3.52dB，在实施例1中为3.24dB)。也就是说，在实施例3涉及的弹性波滤波器10C中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图3C对在实施例3涉及的弹性波滤波器10C中通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图3C是比较了实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例3以及实施例1涉及的电容器的窄带(通带附近)的电容Q值的比较。
首先，如图3C的(a)以及(b)所示，实施例3以及实施例1涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波器，即，由并联臂电路的反谐振频率Fap以及串联臂谐振器的谐振频率frs规定通带，由并联臂电路的谐振频率Frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由串联臂谐振器的反谐振频率fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图3C的(c)以及(d)所示，实施例3涉及的电容器Cp2的阻抗成为极大的频率f3max(710MHz)配置在实施例3涉及的弹性波滤波器10C的通带低频侧的衰减带。同样地，实施例1涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f1max(710MHz)配置在实施例1涉及的弹性波滤波器10A的通带低频侧的衰减带。
另外，如图3C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例3与实施例1之间没有大的差异。
在此，如图3C的(d)所示，实施例3涉及的电容器Cp2的频率f3max处的阻抗的极大值(根据表3，为55.88dB)变得小于实施例1涉及的电容器的频率f1max处的阻抗的极大值(根据表3，为56.06dB)。作为其主要原因，可列举在实施例3涉及的弹性波滤波器10C中，除了使电容器Cp2中的电极指间距的一部分不同以外，还使电容器Cp2中的电极指占空比的一部分不同。由此，在通带低频侧的衰减带中，并联臂电路12p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此与实施例1涉及的f1max处的高频信号向并联臂电路11p的通过量相比，能够增大f3max处的高频信号向并联臂电路12p的通过量。也就是说，通过使构成弹性波滤波器10C的并联臂电路12p的电容器Cp2的电极指的占空比的一部分不同，从而能够在维持通带内的插入损耗的同时使通带低频侧的衰减带中的衰减量提高。
[1.5实施例4涉及的弹性波滤波器]
图4A是实施例4涉及的弹性波滤波器10D的电路结构图以及并联臂电路13p中的电容器Cp3的示意图。同图所示的弹性波滤波器10D具备串联臂谐振器s1、并联臂电路13p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路13p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cp3。并联臂电路13p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cp3构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cp3并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cp3是与并联臂谐振器p1并联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图4A的右侧所示，电容器Cp3具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cp3所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cp3的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cp3的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10D的通带外。
此外，并联臂谐振器p1具有：由多个电极指构成的IDT电极，形成在具有压电性的基板上。电容器Cp3也形成在上述基板上。
在此，构成电容器Cp3的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1。
在表4中示出实施例4涉及的弹性波滤波器10D以及比较例4涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表4]
Figure BDA0002445703360000271
另外，在表4中，|Z|max是梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
比较例4涉及的弹性波滤波器与实施例4涉及的弹性波滤波器10D相比较，仅并联臂电路的电容器的结构不同。
如表4所示，在实施例4涉及的弹性波滤波器10D中，电容器Cp3的电极指间距Pc1为1.95μm，电容器Cp3的电极指间距Pc2为2.00μm。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为40根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为21根。另一方面，在比较例4涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为2.00μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为61根。此外，在实施例4以及比较例4的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为350nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例4以及比较例4中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在实施例1中，将梳齿电容元件(电容器Cp1)的阻抗成为极大的频率配置在通带低频侧，相对于此，在实施例4中，不同点在于，使梳齿电容元件(电容器Cp3)的电极指间距变窄，将梳齿电容元件(电容器Cp3)的阻抗成为极小的频率配置在通带高频侧。以下，关于本实施例涉及的弹性波滤波器10D，对与实施例1涉及的弹性波滤波器10A的相同点省略说明，以不同点为中心进行说明。
图4B是比较了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图4B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例4和比较例4中没有大的差异(根据表4，在实施例4中为0.79dB，在比较例4中为0.80dB)。相对于此，如图4B的(b)以及(d)所示，在通带高频侧的衰减带(0.8GHz以上的频带)中，实施例4涉及的弹性波滤波器10D与比较例4涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.8GHz以上的插入损耗的最小值增加)了(根据表4，在实施例4中为4.90dB，在比较例4中为4.43dB)。也就是说，在实施例4涉及的弹性波滤波器10D中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图4C对在实施例4涉及的弹性波滤波器10D中通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图4C是比较了实施例4以及比较例4涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电容器的窄带(通带附近)的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例4以及比较例4涉及的电容器的窄带(通带附近)的电容Q值的比较。
关于构成弹性波滤波器10D的通带内的并联臂电路13p以及串联臂谐振器s1的谐振特性，由于与实施例1涉及的弹性波滤波器10A的谐振特性相同，因此省略说明。
接着，如图4C的(c)以及(d)所示，实施例4涉及的电容器Cp3的阻抗成为极大的频率f4max(1085MHz)配置在实施例4涉及的弹性波滤波器10D的通带高频侧的衰减带。同样地，比较例4涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f5max(1070MHz)配置在比较例4涉及的弹性波滤波器的通带高频侧的衰减带。
另外，如图4C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例4和比较例4之间没有大的差异。
在此，如图4C的(d)所示，实施例4涉及的电容器Cp3的频率f4max处的阻抗的极大值(根据表4，为57.15dB)变得小于比较例4涉及的电容器的频率f5max处的阻抗的极大值(根据表4，为57.48dB)。作为其主要原因，可列举在实施例4涉及的弹性波滤波器10D中使电容器Cp3中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带高频侧的衰减带中，并联臂电路13p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此能够增大f4max处的高频信号向并联臂电路13p的通过量。通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10D。
图4D是比较了实施例4以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的上段，示出了实施例4涉及的弹性波滤波器10D以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A的、通带附近的通过特性的比较。此外，在同图的下段，示出了实施例4涉及的弹性波滤波器10D以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A的、通带内的通过特性的比较。如图4D的下段所示，实施例4涉及的弹性波滤波器10D与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，通带内的插入损耗被降低(根据表4，在实施例4中通带内插入损耗为0.79dB，根据表1，在实施例1中通带内插入损耗为0.92dB)。
以下，对在实施例4涉及的弹性波滤波器10D中通带内的插入损耗被降低的情况进行说明。
图5A是示意性地表示构成实施方式1涉及的弹性波滤波器的谐振电路的电极构造的图。具体地，在图5A的(a)中，示出了实施例1涉及的并联臂电路11p的基板上的电极的俯视图、该俯视图的A-A’线处的剖视图、该俯视图的B-B’线处的剖视图，在图5A的(b)中，示出了电极的放大图。另外，图5A所示的电极构造用于说明构成并联臂电路11p的并联臂谐振器p1以及构成电容器Cp1的梳齿电容电极的典型的构造。因此，构成各谐振器的IDT电极以及梳齿电容电极的电极指的根数、长度等并不限定于同图所示的电极指的根数、长度。此外，并不限于实施例1，在其它实施例涉及的谐振电路中，也可应用图5A所示的电极构造。
如图5A的(a)所示，并联臂谐振器p1由形成在压电基板102的IDT电极构成。并联臂谐振器p1由IDT电极111、一组反射器112、以及压电基板102构成。IDT电极111以及反射器112具有多个电极指和夹着该多个电极指对置地配置的一组汇流条电极，IDT电极111由彼此相互交替插入的一对梳齿状电极构成。在此，多个电极指沿着与弹性波的传播方向正交的方向形成，并沿着该传播方向周期性地形成。
在像这样构成的并联臂谐振器p1中，由IDT电极111以及反射器112的设计参数等规定被激励的弹性波的波长。以下，对IDT电极111的设计参数进行说明。
另外，在以下的说明中，在参照图5A的(b)的情况下，在图5A的(b)中，将IDT电极111以及电容器Cp1的电极参数统称为P、W1、W2、S、L，但是在以下的说明中，将IDT111的电极参数分别定义为Pr、W1r、W2r、Sr、Lr，将电容器Cp1的电极参数分别定义为Pc1(或Pc2)、W1c1(或W1c2)、W2c1(或W2c2)、Sc1(或Sc2)、Lc。
上述弹性波的波长由多个电极指中的与一个汇流条电极连接的电极指的重复周期λr规定。此外，所谓电极指间距(多个电极指的间距，即，电极指周期)Pr，是该重复周期λr的1/2。如图5A的(b)所示，将相邻的电极指中的左侧的电极指的线宽度的一半设为W1，将右侧的电极指线宽度的一半设为W2，将该相邻的电极指之间的间隔宽度(电极指间缝隙)设为Sr，在该情况下，由Pr＝(W1r+W2r+Sr)来定义。此外，所谓IDT电极111的交叉宽度Lr，是从弹性波的传播方向对与一组汇流条电极中的一者连接的电极指和与另一者连接的电极指进行观察的情况下的重复的电极指长度。此外，所谓电极指占空比，由电极指间距Pr内的电极指的占有宽度(W1r+W2r)来定义，也就是说，由(W1r+W2r)/(W1r+W2r+Sr)来定义。即，IDT电极111的电极指占空比由多个电极指的线宽度占有率来定义，也就是说，由(W1r+W2r)/Pr来定义。此外，所谓对数，是成对的电极指的数目，是电极指的总数的大致半数。例如，若将对数设为Nr并将电极指的总数设为Mr，则满足Mr＝2Nr+1。此外，所谓IDT电极111的电极指的膜厚，是形成该电极指的电极膜的厚度Tr。此外，并联臂谐振器p1的静电电容C0由以下的式1示出。
[数学式1]
Figure BDA0002445703360000311
另外，ε0是真空中的介电常数，εr是压电基板102的介电常数。
接着，对电容器Cp1的构造进行说明。
电容器Cp1由压电基板102和形成在压电基板102上的梳齿电容电极构成。梳齿电容电极由多个电极指构成。如图5A的(a)所示，梳齿电容电极与IDT电极111同样地由电极膜构成。也就是说，构成电容器Cp1的梳齿电容电极与构成并联臂谐振器p1的IDT电极111形成在同一压电基板102上。另外，梳齿电容电极和IDT电极111也可以形成在相互不同的压电基板上。
梳齿电容电极具有多个电极指和夹着该多个电极指对置地配置的一组汇流条电极，通过多个电极指相对于一组汇流条电极中的一者和另一者交替地连接而构成。在此，多个电极指沿着弹性波的传播方向形成，并沿着与该传播方向正交的方向周期性地形成。
在此，电容器Cp1具有两个不同的电极指间距Pc1以及Pc2。在实施例1中，成为Pc2＞Pc1。
在像这样构成的电容器Cp1中，电容值以及Q值等的特性由梳齿电容电极的设计参数等规定。以下，对梳齿电容电极的设计参数进行说明。
所谓梳齿电容电极的电极指间距(电极指的间距，即，电极指周期)Pc1以及Pc2，如图5A的(b)所示，将相邻的电极指中的左侧的电极指的线宽度的一半设为W1c1(或W1c2)，将右侧的电极指线宽度的一半设为W2c1(或W2c2)，将该相邻的电极指之间的间隔宽度(电极指间缝隙)设为Sc1(或Sc2)，在该情况下，由Pc1＝(W1c1+W2c1+Sc1)、Pc2＝(W1c2+W2c2+Sc2)来定义。此外，所谓电极指占空比，由电极指间距Pc1内的电极指的占有宽度(W1c1+W2c1)或电极指间距Pc2内的电极指的占有宽度(W1c2+W2c2)来定义，也就是说，由(W1c1+W2c1)/(W1c1+W2c1+Sc1)或(W1c2+W2c2)/(W1c2+W2c2+Sc2)来定义。即，电极指占空比由多个电极指的线宽度占有率来定义，也就是说，由(W1c1+W2c1)/Pc1或(W1c2+W2c2)/Pc2来定义。此外，所谓对数，是成对的电极指的数目，是电极指的总数的大致半数。例如，若将具有电极指间距Pc1(或Pc2)的电极指的对数设为Nc1(或Nc2)并将具有电极指间距Pc1(或Pc2)的电极指的总数设为Mc1(或Mc2)，则满足Mc1＝2Nc1+1(或Mc2＝2Nc2+1)。此外，所谓梳齿电容电极的电极指的膜厚，是形成该电极指的电极膜的厚度Tc。此外，若将具有电极指间距Pc1的电极指的静电电容设为Cxc1，并将具有电极指间距Pc2的电极指的静电电容设为Cxc2，则梳齿电容电极的静电电容Cx由以下的式2示出，电极指间距对静电电容没有贡献。
[数学式2]
Figure BDA0002445703360000321
接下来，对构成电容器Cp1的梳齿电容电极和与电容器Cp1并联连接的并联臂谐振器p1的IDT电极111的设计参数进行比较来说明。
在本实施例涉及的弹性波滤波器10D中，电容器Cp3的电极指间距Pc1以及Pc2S比并联臂谐振器p1的IDT电极中的电极指间距Pr窄。由此，如上所述，电极指间距对静电电容没有贡献，因此能够在使电容器Cp3的每单位面积的静电电容大于并联臂谐振器p1的每单位面积的静电电容(静电电容密度)的同时减小电容器Cp3的尺寸。
图5B是示意性地表示构成比较例涉及的弹性波滤波器的谐振电路的电极构造的图。在图5B的(a)以及(b)中，示出了电容器的静电电容变得与实施方式1涉及的弹性波滤波器(图5A的(a))的静电电容相等的电极结构。在图5B的(a)中，相对于实施方式1涉及的弹性波滤波器(图5A的(a))，(1)静电电容相等，(2)电极指间距宽(与谐振器的电极指间距相同)，以及(3)交叉宽度以及对数相等。此外，在图5B的(a)中，相对于图5B的(a)，(1)静电电容相等，(2)电极指间距相等(与谐振器的电极指间距相同)，以及(3)交叉宽度大且对数少(交叉宽度×对数相等)。
根据图5B的(a)以及(b)，在电容器的电极指间距与谐振器的电极指间距相同或大于谐振器的电极指间距的情况下，不能减小电容器的尺寸。
图6A是表示在典型例中梳齿电容元件的电极指间距和静电电容值、阻抗以及电容Q值的关系的曲线图。此外，图6B是表示在典型例中梳齿电容元件的电极指间距和每单位面积的静电电容(静电电容密度)、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。根据图6A以及图6B，若减小电极指间距，则可得到以下的效果。
(1)自谐振频率向高频率侧偏移(图6B的(c))。
(2)电容Q值提高(图6B的(b))。
(3)每单位面积的静电电容变大(图6B的(a))。因此，梳齿电容元件的尺寸变小。
像实施例4涉及的弹性波滤波器10D那样，通过使构成电容器Cp3的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1，从而像上述(2)那样，与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，电容器Cp3的电容Q值提高。由此，实施例4涉及的弹性波滤波器10D与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，通带内的插入损耗降低(根据表4，在实施例4中通带内插入损耗为0.79dB，根据表1，在实施例1中通带内插入损耗为0.92dB)。
此外，像上述(3)那样，实施例4涉及的电容器Cp3与实施例1涉及的电容器Cp1相比较，每单位面积的静电电容变大，因此能够将弹性波滤波器小型化。作为一个例子，实施例1涉及的弹性波滤波器10A的电容器Cp1的梳齿电极部的面积为7293μm2，相对于此，实施例4涉及的弹性波滤波器10D的电容器Cp1的梳齿电极部的面积为2368μm2，可知被小型化。
进而，通过使构成电容器Cp3的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1，从而像上述(1)那样，自谐振频率向高频率侧偏移。从该观点出发，在实施例4中，变得容易将电容器Cp3的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10D的通带高频侧的衰减带。
[1.6实施例5涉及的弹性波滤波器]
图7A是实施例5涉及的弹性波滤波器10E的电路结构图以及并联臂电路14p中的电容器Cp4的示意图。同图所示的弹性波滤波器10E具备串联臂谐振器s1、并联臂电路14p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路14p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cp4。并联臂电路14p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cp4构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cp4并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cp4是与并联臂谐振器p1并联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图7A的右侧所示，电容器Cp4具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cp4所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cp4的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cp4的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10E的通带外。
此外，并联臂谐振器p1具有：由多个电极指构成的IDT电极，形成在具有压电性的基板上。电容器Cp4也形成在上述基板上。
在此，构成电容器Cp4的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1。
进而，构成电容器Cp4的多个电极指的膜厚小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指的膜厚。
在表5中示出实施例5涉及的弹性波滤波器10E以及比较例5涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表5]
Figure BDA0002445703360000351
另外，在表5中，|Z|max是梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
比较例5涉及的弹性波滤波器与实施例5涉及的弹性波滤波器10E相比较，仅并联臂电路的电容器的结构不同。
如表5所示，在实施例5涉及的弹性波滤波器10E中，电容器Cp4的电极指间距Pc1为0.725μm，电极指间距Pc2为0.750μm。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为40根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为21根。另一方面，在比较例4涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为0.750μm。此外，在实施例4以及比较例4的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为150nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例5以及比较例5中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
此外，实施例5涉及的弹性波滤波器10E与实施例4涉及的弹性波滤波豁10D相比较，作为结构，不同点仅在于，并联臂电路14p的电容器Cp4的膜厚和电极指间距Pc1以及Pc2小于并联臂电路13p的电容器Cp3的膜厚和电极指间距Pc1以及Pc2。以下，关于本实施例涉及的弹性波滤波器10E，对与实施例4涉及的弹性波滤波器10D的相同点省略说明，以不同点为中心进行说明。
若对实施例5以及实施例4具体地进行比较，则在实施例4中，电容器Cp3的膜厚以及IDT电极的膜厚均为350nm，相对于此，在实施例5中，将电容器Cp4的膜厚(150nm)设定得小于IDT电极的膜厚(350nm)。与此相伴地，使实施例5的电极指间距Pc1(0.725μm)以及Pc2(0.750μm)小于实施例4的电极指间距Pc1(1.950μm)以及Pc2(2.000μm)。
图7B是比较了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图7B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例5和比较例5中没有差异(根据表5，在实施例5中为0.65dB，在比较例5中为0.65dB)。相对于此，如图7B的(a)以及(d)所示，在通带高频侧的衰减带(2GHz以上的频带)中，实施例5涉及的弹性波滤波器10E与比较例5涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(2GHz以上的插入损耗的最小值增加)了(根据表5，在实施例5中为8.87dB，在比较例5中为8.54dB)。也就是说，在实施例5涉及的弹性波滤波器10E中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图7C对在实施例5涉及的弹性波滤波器10E中通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图7C是比较了实施例5以及比较例5涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电容器的窄带(通带附近)的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例5以及比较例5涉及的电容器的窄带(通带附近)的电容Q值的比较。
关于构成弹性波滤波器10E的通带内的并联臂电路14p以及串联臂谐振器s1的谐振特性，由于与实施例1涉及的弹性波滤波器10A的谐振特性相同，因此省略说明。
接着，如图7C的(c)所示，实施例5涉及的电容器Cp4的阻抗成为极大的频率f6max(2601MHz)配置在实施例5涉及的弹性波滤波器10E的通带高频侧的衰减带。同样地，比较例5涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f7max(2695MHz)配置在比较例5涉及的弹性波滤波器的通带高频侧的衰减带。
另外，如图7C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例5与比较例5之间没有大的差异。
在此，如图7C的(c)所示，实施例5涉及的电容器Cp4的频率f6max处的阻抗的极大值(根据表5，为52.53dB)变得小于比较例5涉及的电容器的频率f7max处的阻抗的极大值(根据表5，为57.43dB)。作为其主要原因，可列举在实施例5涉及的弹性波滤波器10E中使电容器Cp4中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带高频侧的衰减带中，并联臂电路14p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此能够增大f6max处的高频信号向并联臂电路14p的通过量。通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10E。
此外，在实施例5中，与实施例4相比较，将电容器Cp4的电极指间距设定得小，因此电容器Cp4的阻抗成为极大的频率f6max(2601MHz)变得比电容器Cp3的阻抗成为极大的频率f4max(1085MHz)高。因此，在实施例5中，与实施例4相比较，改善了更高频侧的衰减带中的衰减量。
图7D是比较了实施例5、实施例4以及实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的上段，示出了实施例5涉及的弹性波滤波器10E、实施例4涉及的弹性波滤波器10D、以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A的、宽带通过特性的比较。此外，在同图的下段，示出了实施例5涉及的弹性波滤波器10E、实施例4涉及的弹性波滤波器10D、以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A的、通带内的通过特性的比较。如图7D的下段所示，实施例5涉及的弹性波滤波器10E与实施例4涉及的弹性波滤波器10D以及实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，通带内的插入损耗被降低。
以下，对在实施例5涉及的弹性波滤波器10E中通带内的插入损耗被降低的情况进行说明。
实施例5涉及的电容器Cp4的膜厚小于并联臂谐振器p1的IDT电极的膜厚，此外，小于实施例4涉及的电容器Cp3的膜厚。
图6C是表示在典型例中相对于梳齿电容元件的电极指间距的膜厚和每单位面积的静电电容(静电电容密度)、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。如同图所示，即便使梳齿电容元件的电极指的膜厚变化，静电电容密度、电容Q值、以及自谐振频率等的电容特性也没有大的变化。但是，通过使上述电极指的膜厚变薄，从而能够使电极指间距变窄。由于制造上的限制，电极指的膜厚的上限为电极指间距的40％左右。因此，通过使上述电极指的膜厚变薄，从而能够使电极指间距变得更窄，减小梳齿电容元件的电极指间距的效果更进一步变大。
像实施例5涉及的弹性波滤波器10E那样，通过使构成电容器Cp4的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1，从而与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，电容器Cp4的电容Q值提高。由此，实施例5涉及的弹性波滤波器10E与实施例1涉及的弹性波滤波器10A相比较，通带内的插入损耗降低。
进而，像实施例5涉及的弹性波滤波器10E那样，通过使电容器Cp4的电极指的膜厚小于并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指的膜厚，从而与实施例4涉及的弹性波滤波器10D相比较，能够减小电容器Cp4的电极指间距，因此电容豁Cp4的电容Q值进一步提高。由此，实施例5涉及的弹性波滤波器10E与实施例4涉及的弹性波滤波器10D相比较，通带内的插入损耗进一步降低(根据表5，在实施例5中通带内插入损耗为0.65dB，根据表4，在实施例4中通带内插入损耗为0.79dB)。
此外，实施例5涉及的电容器Cp4与实施例4涉及的电容器Cp3相比较，每单位面积的静电电容变大，因此能够将弹性波滤波器小型化。作为一个例子，实施例4涉及的弹性波滤波器10D的电容器Cp3的梳齿电极部的面积为2368μm2，相对于此，实施例5涉及的弹性波滤波器10E的电容器Cp4的梳齿电极部的面积为893μm2，可知被进一步小型化。
进而，通过使构成电容器Cp4的多个电极指间距Pc1以及Pc2小于构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pp1，从而像上述(1)那样，自谐振频率向高频率侧偏移。从该观点出发，在实施例5中，与实施例4涉及的弹性波滤波器10D相比较，变得容易将电容器Cp4的阻抗成为极大的频率配置在更高频侧的衰减带。
另外，除了像实施例5涉及的弹性波滤波器10E那样，使电容器Cp4的电极指膜厚小于IDT电极的电极指膜厚以外，也可以使电容器Cp4的电极指占空比大于IDT电极的电极指占空比。
图6D是表示在典型例中梳齿电容元件的占空比和每单位面积的静电电容(静电电容密度)、电容Q值以及自谐振频率的关系的曲线图。如图6D的(a)所示，能够增大梳齿电容元件的每单位面积的静电电容，因此能够进行弹性波滤波器的进一步的小型化。
另外，在上述实施方式涉及的各元件(串联臂谐振器、并联臂谐振器、电容器)中，电极指间距、膜厚以及占空比等并不限于均匀，存在由于由制造工艺等造成的偏差而变得不均匀，或者为了特性等的调整而变得不均匀的情况。因此，在上述各元件中，也存在构成它们的梳齿电容元件以及IDT电极的一部分不满足上述的电极指间距、膜厚以及电极指占空比等的关系的情况。但是，上述各元件中的电极指间距、膜厚以及电极指占空比的关系只要大致成立即可，例如，只要梳齿电容元件以及IDT电极中的电极指间距、膜厚以及电极指占空比等的平均值成立即可。
[1.7实施例6涉及的弹性波滤波器]
图8A是实施例6涉及的弹性波滤波器10F的电路结构图以及串联臂电路12s中的电容器Cs2的示意图。同图所示的弹性波滤波器10F具备串联臂电路12s、并联臂谐振器p1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂电路12s连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，具有串联臂谐振器s1、电容器Cs2、以及开关SW1，成为谐振电路。串联臂谐振器s1是与电容器Cs2和开关SW1被串联连接的电路并联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cs2是第1梳齿电容元件，电容器Cs2和开关SW1被串联连接的电路构成了阻抗电路。
如图8A的右侧所示，电容器Cs2具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cs2所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cs2的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cs2的阻抗成为极小的频率配置在弹性波滤波器10F的通带外。
在表6中示出实施例6涉及的弹性波滤波器10F的电路参数以及滤波器特性。
[表6]
Figure BDA0002445703360000411
另外，在表6中，|Z|min是梳齿电容元件的阻抗的极小值，f|Z|min是梳齿电容元件的阻抗成为极小值的频率。
如表6所示，在实施例6涉及的弹性波滤波器10F中，电容器Cs2的电极指间距Pc1为0.725μm，Pc2为0.750μm。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为21根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为40根。此外，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为150nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，构成串联臂谐振器s1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。也就是说，构成电容器Cs2的多个电极指的膜厚(150nm)变得小于构成串联臂谐振器s1的IDT电极的电极指的膜厚(350nm)。
根据图8A所示的电路结构，能够实现通过开关SW1的导通以及非导通的切换对由串联臂电路12s的反谐振频率形成的通带高频侧的衰减极的频率进行切换的频率可变型的弹性波滤波器10F。
图8B是比较了实施例6涉及的弹性波滤波器10F的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例6涉及的弹性波滤波器10F的宽带通过特性，在同图的(b)中，示出了窄带(通带附近)的通过特性的比较，在同图的(c)中，示出了电路以及谐振器的宽带的阻抗特性，在同图的(d)中，示出了电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性。
在本实施例中，在开关SW1导通(接通)时，对于串联臂谐振器s1附加电容器Cs2。因此，如图8B的(d)所示，开关SW1接通时的串联臂电路12s的反谐振频率Fason偏移到比串联臂谐振器s1的反谐振频率fas靠低频侧。因而，如图8B的(b)所示，弹性波滤波器10F能够通过将开关SW1从导通状态切换到非导通状态，从而使通带高频侧的衰减极偏移到高频侧。
图8C是示出实施例6涉及的弹性波滤波器10F的梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了电容器Cs2的宽带的阻抗特性，在同图的(b)中，示出了电容器Cs2的窄带的阻抗特性，在同图的(c)中，示出了电容器Cs2的宽带的静电电容特性，在同图的(d)中，示出了电容器Cs2的窄带的静电电容特性，在同图的(e)中，示出了电容器Cs2的宽带的电容Q值特性，在同图的(f)中，示出了电容器Cs2的窄带的电容Q值特性。
如图8C的(a)以及表6所示，电容器Cs2的阻抗成为极小的频率(2554MHz)配置在实施例6涉及的弹性波滤波器10F的通带高频侧的衰减带。在此，电容器Cs2的阻抗成为极小的频率处的阻抗的极小值(根据表6，为2.39dB)与电容器的电极指间距均匀的频率可变型的弹性波滤波器相比较变大。作为其主要原因，可列举在实施例6涉及的弹性波滤波器10F中使电容器Cs2中的电极指间距的一部分不同。由此，在开关SW1导通时，在通带高频侧的衰减带中，串联臂电路12s的阻抗最小值被降低(阻抗成为极小的频率被分散)，因此能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的频率可变型的弹性波滤波器10F。
[1.8实施例7涉及的弹性波滤波器]
图9A是实施例7涉及的弹性波滤波器10G的电路结构图以及并联臂电路15p中的电容器Cps1的示意图。同图所示的弹性波滤波器10G具备串联臂谐振器s1、并联臂电路15p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路15p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cps1。并联臂电路15p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cps1构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cps1串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cps1是与并联臂谐振器p1串联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图9A的右侧所示，电容器Cps1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cps1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cps1的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cps1的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10G的通带外。
在表7中示出实施例7涉及的弹性波滤波器10G以及比较例6涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表7]
Figure BDA0002445703360000441
另外，在表7中，|Z|max是第1梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是第1梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
比较例6涉及的弹性波滤波器与实施例7涉及的弹性波滤波器10G相比较，仅并联臂电路的电容器的结构不同。
如表7所示，在实施例7涉及的弹性波滤波器10G中，电容器Cps1的电极指间距Pc1为3.00μm，电极指间距Pc2为3.05μm。此外，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为321根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为280根。相对于此，在比较例6涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为3.00μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为601根。
此外，在实施例7以及比较例6的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为350nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例7以及比较例6中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在本实施例中，如图9A所示，形成有以电极指间距Pc1配置的电极指的第1区域(图9A的梳齿电极中的右侧区域)和形成有以电极指间距Pc2配置的电极指的第2区域(图9A的梳齿电极中的左侧区域)被分割为两个部分。
另外，并不限定于上述两个区域被分割为两个部分，也可以被分割为三个以上的部分而细分化。例如，也可以交替地排列第1区域和第2区域。
此外，在上述实施例中，设为构成电容器Cps1的梳齿电极具有两个不同的电极指间距，但是也可以具有三个以上的不同的电极指间距。
另外，如表7所示，实施例7涉及的弹性波滤波器10G的并联臂电路15p的静电电容为7.40pF，比较例6涉及的弹性波滤波器的并联臂电路的静电电容为7.33pF，两者为大致相同的值。
图9B是比较了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的低频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图9B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例7和比较例6中没有大的差异(根据表7，均为0.41dB)。相对于此，如图9B的(b)以及(d)所示，在通带低频侧的衰减带(0.6-0.8GHz的频带)中，实施例7涉及的弹性波滤波器10G与比较例6涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.6-0.8GHz中的插入损耗的最小值增加)了(根据表7，在实施例7中为2.90dB，在比较例6中为2.79dB)。也就是说，在实施例7涉及的弹性波滤波器10G中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图9C对在实施例7涉及的弹性波滤波器10G中通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图9C是比较了实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电容器的宽带的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例7以及比较例6涉及的电容器的宽带的电容Q值的比较。
首先，如图9C的(a)以及(b)所示，通过在并联臂谐振器p1串联连接电容器，从而并联臂电路的谐振频率Frp相对于并联臂谐振器p1的谐振频率frp向高频侧偏移。在实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器中，在由并联臂电路以及串联臂谐振器s1构成带通滤波器时，使并联臂电路的反谐振频率Fap和串联臂谐振器s1的谐振频率frs靠近。并联臂电路的阻抗接近于0的谐振频率Frp附近成为低频侧阻带。此外，若频率变得比其还高，则在反谐振频率Fap处并联臂电路的阻抗变高，且在谐振频率frs附近串联臂谐振器s1的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率Fap以及谐振频率frs的附近，成为从输入输出端子T1到输入输出端子T2的信号路径(串联臂)中的信号通带。若频率进一步变高而成为串联臂谐振器s1的反谐振频率fas附近，则串联臂谐振器s1的阻抗变高，成为高频侧阻带。也就是说，实施例7以及比较例6涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波器，即，由反谐振频率Fap以及谐振频率frs规定通带，由谐振频率Frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由反谐振频率fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图9C的(c)以及(d)所示，实施例7涉及的电容器Cps1的阻抗成为极大的频率f1max(702MHz)配置在实施例7涉及的弹性波滤波器10G的通带低频侧的衰减带。同样地，比较例6涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f2max(720MHz)配置在比较例6涉及的弹性波滤波器的通带低频侧的衰减带。
另外，如图9C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例7与比较例6之间没有大的差异。
在此，如图9C的(d)所示，实施例7涉及的电容器Cps1的频率f1max处的阻抗的极大值(根据表7，为41.10dB)变得小于比较例6涉及的电容器的频率f2max处的阻抗的极大值(根据表7，为42.33dB)。作为其主要原因，可列举在实施例7涉及的弹性波滤波器10G中使电容器Cps1中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带低频侧的衰减带中，并联臂电路15p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此能够增大f1max处的高频信号向并联臂电路15p的通过量。也就是说，能够解决在作为阻抗峰(阻抗的极大点)所位于的频率区域的衰减带中弹性波滤波器10G的衰减量变差这样的课题。通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带低频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10G。
[19实施例8涉及的弹性波滤波器]
图10A是实施例8涉及的弹性波滤波器10H的电路结构图以及并联臂电路16p中的电容器Cps2的示意图。同图所示的弹性波滤波器10H具备串联臂谐振器s1、并联臂电路16p、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路16p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1和电容器Cps2。并联臂电路16p成为由并联臂谐振器p1和电容器Cps2构成的谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cps2串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cps2是与并联臂谐振器p1串联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图10A的右侧所示，电容器Cps2具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Cps2所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cps2的梳齿电极具有三个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)、Pc2(第2电极指间距)、以及Pc3。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1＞Pc3。
进而，电容器Cps2的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10H的通带外。
在表8中示出实施例8涉及的弹性波滤波器10H以及比较例7涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表8]
Figure BDA0002445703360000481
另外，在表8中，|Z|max是第1梳齿电容元件的阻抗的极大值，f|Z|max是第1梳齿电容元件的阻抗成为极大值的频率。
比较例7涉及的弹性波滤波器与实施例8涉及的弹性波滤波器10H相比较，仅并联臂电路的电容器的结构不同。
如表8所示，在实施例8涉及的弹性波滤波器10H中，电容器Cps2的电极指间距Pc3为1.48μm，Pc1为1.50μm，Pc2为1.52μm。此外，以电极指间距Pc3配置的电极指的根数为100根，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为201根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为100根。相对于此，在比较例7涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为1.50μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为401根。
此外，在实施例8以及比较例7的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为200nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例8以及比较例7中，构成并联臂谐振器p1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在本实施例中，如图10A所示，形成有以电极指间距Pc3配置的电极指的第3区域(图10A的梳齿电极中的右侧区域)、形成有以电极指间距Pc1配置的电极指的第1区域(图10A的梳齿电极中的中央区域)、以及形成有以电极指间距Pc2配置的电极指的第2区域(图10A的梳齿电极中的左侧区域)被分割为三个部分。
另外，并不限定于上述三个区域被分割为三个部分，也可以基于电极指间距Pc1以及Pc2被分割为两个部分，或者还可以基于四个以上的不同的电极指间距被分割为四个以上的部分而细分化。此外，例如，也可以交替地排列第1区域、第2区域、以及第3区域。
另外，如表8所示，实施例8涉及的弹性波滤波器10H的电容器Cps2的静电电容为6.49pF，比较例7涉及的弹性波滤波器的电容器的静电电容也为6.49pF。
图10B是比较了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的高频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图10B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例8和比较例7中没有大的差异(根据表8，均为0.40dB)。相对于此，如图10B的(a)以及(d)所示，在通带高频侧的衰减带(0.9-3.0GHz的频带)中，实施例8涉及的弹性波滤波器10H与比较例7涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(0.9-3.0GHz中的插入损耗的最小值增加)了(根据表8，在实施例8中为3.35dB，在比较例7中为2.37dB)。也就是说，在实施例8涉及的弹性波滤波器10H中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图10C对在实施例8涉及的弹性波滤波器10H中通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图10C是比较了实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电容器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电容器的宽带的静电电容特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例8以及比较例7涉及的电容器的宽带的电容Q值的比较。
首先，如图10C的(a)以及(b)所示，通过在并联臂谐振器p1串联连接电容器，从而并联臂电路的谐振频率Frs相对于并联臂谐振器p1的谐振频率frs向高频侧偏移。在实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器中，在由并联臂电路以及串联臂谐振器s1构成带通滤波器时，使并联臂电路的反谐振频率Fap和串联臂谐振器s1的谐振频率frs靠近。并联臂电路的阻抗接近于0的谐振频率Frp附近成为低频侧阻带。此外，若频率变得比其还高，则在反谐振频率Fap处并联臂电路的阻抗变高，且在谐振频率frs附近串联臂谐振器s1的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率Fap以及谐振频率frs的附近，成为从输入输出端子T1到输入输出端子T2的信号路径(串联臂)中的信号通带。若频率进一步变高而成为串联臂谐振器s1的反谐振频率fas附近，则串联臂谐振器s1的阻抗变高，成为高频侧阻带。也就是说，实施例8以及比较例7涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波器，即，由反谐振频率Fap以及谐振频率frs规定通带，由谐振频率Frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由谐振频率fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图10C的(c)以及(d)所示，实施例8涉及的电容器Cps2的阻抗成为极大的频率f1max(2700MHz)配置在实施例8涉及的弹性波滤波器10H的通带高频侧的衰减带。同样地，比较例7涉及的电容器的阻抗成为极大的频率f2max(2695MHz)配置在比较例7涉及的弹性波滤波器的通带高频侧的衰减带。
另外，如图10C的(e)以及(f)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例8与比较例7之间没有大的差异。
在此，如图10C的(d)所示，实施例8涉及的电容器Cps2的频率f1max处的阻抗的极大值(根据表8，为37.81dB)变得小于比较例7涉及的电容器的频率f2max处的阻抗的极大值(根据表8，为42.89dB)。作为其主要原因，可列举在实施例8涉及的弹性波滤波器10H中使电容器Cps2中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带高频侧的衰减带中，并联臂电路16p的阻抗最大值被降低(阻抗成为极大的频率被分散)，因此能够增大f1max处的高频信号向并联臂电路16p的通过量。也就是说，能够解决在作为阻抗峰(阻抗的极大点)所位于的频率区域的衰减带中弹性波滤波器10H的衰减量变差这样的课题。通过以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10H。
图11是比较了实施例7以及实施例8涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例7以及实施例8涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例7以及实施例8涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例7以及实施例8涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。
如图11的(c)所示，关于通带内的插入损耗，实施例8与实施例7相比，插入损耗稍微降低。这起因于，实施例8涉及的电容器Cps2的电容Q值比实施例7涉及的电容器Cps1的电容Q值高。此外，在实施例8涉及的弹性波滤波器10H中，电容器Cps2的阻抗成为极大的频率f1max配置在通带高频侧，因此通带高频侧(2.5GHz附近)的衰减量大。另一方面，在实施例7涉及的弹性波滤波器10G中，电容器Cps1的阻抗成为极大的频率f1max配置在通带低频侧，因此通带低频侧的衰减带的衰减量大。
[1.10实施例9以及10涉及的弹性波滤波器]
图12A是实施例9涉及的弹性波滤波器10J的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10J具备并联臂电路17p、串联臂谐振器s1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路17p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1、电容器Cps1、以及开关SW2，成为谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cps1和开关SW2被并联连接的电路串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cps1是第1梳齿电容元件，电容器Cps1和开关SW2被并联连接的电路构成了阻抗电路。
如图9A的右侧所示，电容器Cps1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
开关SW2是与电容器Cps1并联地连接的第1开关元件。
在此，在将电容器Cps1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cps1的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cps1的阻抗成为极小的频率配置在弹性波滤波器10J的通带外。
另外，本实施例涉及的弹性波滤波器10J相对于实施例7涉及的弹性波滤波器10G附加了开关SW2，串联臂谐振器s1、并联臂谐振器p1、以及电容器Cps1的各参数相同。另外，开关SW2设为理想元件(接通时阻抗为0Ω，断开时阻抗为无限大)。
图13A是示出实施例9涉及的弹性波滤波器10J的通过特性以及阻抗特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了在实施例9涉及的弹性波滤波器10J中将开关SW2设为接通以及断开的情况下的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了在实施例9涉及的弹性波滤波器10J中将开关SW2设为接通以及断开的情况下的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了在实施例9涉及的弹性波滤波器10J中将开关SW2设为接通以及断开的情况下的阻抗特性的比较。
如图13A所示，通过开关SW2的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路17p的两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率进行切换。因此，能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)，能够提供通带低频侧的衰减特性提高了的频率可变型的弹性波滤波器10J。
图12B是实施例10涉及的弹性波滤波器10K的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10K具备并联臂电路18p、串联臂谐振器s1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂谐振器s1连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，构成了串联臂电路。
并联臂电路18p与上述路径上的节点x1以及接地连接，具有并联臂谐振器p1、电容器Cps2、以及开关SW3，成为谐振电路。并联臂谐振器p1是与电容器Cps3和开关SW3被并联连接的电路串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Cps2是第1梳齿电容元件，电容器Cps2和开关SW3被并联连接的电路构成了阻抗电路。
如图10A的右侧所示，电容器Cps2具有由多个电极指构成的梳齿电极。
开关SW3是与电容器Cps2并联地连接的第1开关元件。
在此，在将电容器Cps2所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cps2的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Cps2的阻抗成为极小的频率配置在弹性波滤波器10K的通带外。
另外，本实施例涉及的弹性波滤波器10K相对于实施例8涉及的弹性波滤波器10H附加了开关SW3，串联臂谐振器s1、并联臂谐振器p1、以及电容器Cps2的各参数相同。另外，开关SW3设为理想元件(接通时阻抗为0Ω，断开时阻抗为无限大)。
图13B是示出实施例10涉及的弹性波滤波器10K的通过特性以及阻抗特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了在实施例10涉及的弹性波滤波器10K中将开关SW3设为接通以及断开的情况下的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了在实施例10涉及的弹性波滤波器10K中将开关SW3设为接通以及断开的情况下的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了在实施例10涉及的弹性波滤波器10K中将开关SW3设为接通以及断开的情况下的阻抗特性的比较。
如图13B所示，通过开关SW3的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路18p的两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率进行切换。因此，能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)，能够提供通带低频侧的衰减特性提高了的频率可变型的弹性波滤波器10K。
图14A是实施方式的变形例1涉及的弹性波滤波器10L的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10L由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有相互被串联连接的并联臂谐振器p1以及阻抗电路。阻抗电路是具有相互被并联连接的开关以及电容器的第1开关电路。通过开关的接通以及断开的切换，对并联臂电路的谐振频率进行切换。本变形例1涉及的弹性波滤波器10L与实施例9涉及的弹性波滤波器10J相比较，不同点在于，串联臂谐振器s1被置换为串联臂电路13s。通过该结构，也能够通过开关的导通以及非导通的切换，对并联臂电路的谐振频率进行切换。因此，能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)，能够提供通带低频侧的衰减特性提高了的频率可变型的弹性波滤波器10L。
图14B是实施方式的变形例2涉及的弹性波滤波器10M的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10M由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有并联臂谐振器p1和相互被串联连接的并联臂谐振器p2以及阻抗电路。上述阻抗电路是具有相互被并联连接的开关以及电容器的第1开关电路。并联臂谐振器p1是第2弹性波谐振器，并联臂谐振器p2是第1弹性波谐振器，上述电容器是与并联臂谐振器p2并联连接或串联连接的第1梳齿电容元件，如图9A的右侧所示，具有由多个电极指构成的梳齿电极。
并联臂谐振器p2的谐振频率比并联臂谐振器p1的谐振频率低，并联臂谐振器p2的反谐振频率比并联臂谐振器p1的反谐振频率低。通过该结构，并联臂电路具有两个谐振频率和两个反谐振频率，通过上述开关的导通以及非导通的切换，对上述两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率和上述两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，能够对通带低频端的频率和通带低频侧的衰减极的频率一同进行切换(使其可变)，能够提供插入损耗小的频率可变型的弹性波滤波器10M。进而，在上述开关为非导通的情况下，能够提高衰减量。
另外，在本变形例2涉及的弹性波滤波器10M中，也可以是，并联臂谐振器p2的谐振频率比并联臂谐振器p1的谐振频率高，并联臂谐振器p2的反谐振频率比并联臂谐振豁p1的反谐振频率高。通过该结构，并联臂电路具有两个谐振频率和两个反谐振频率，通过上述开关的导通以及非导通的切换，对上述两个谐振频率中的高频率侧的谐振频率和上述两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，能够对通带高频端的频率和通带高频侧的衰减极的频率一同进行切换(使其可变)，能够提供插入损耗小的频率可变型的弹性波滤波器。进而，在上述开关为非导通的情况下，能够提高衰减量。
也就是说，在本变形例2涉及的弹性波滤波器10M中，只要并联臂谐振器p2的谐振频率与并联臂谐振器p1的谐振频率不同，且并联臂谐振器p2的反谐振频率与并联臂谐振器p1的反谐振频率不同即可。
图14C是实施方式的变形例3涉及的弹性波滤波器10N的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10N由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有并联臂谐振器p1以及p2和第1开关电路以及第2开关电路。第1开关电路具有相互被并联连接的开关SW4(第1开关元件)以及第1电容器。第2开关电路具有相互被并联连接的开关SW5(第2开关元件)以及第2电容器。并联臂谐振器p1是第1弹性波谐振器，并联臂谐振器p2是第2弹性波谐振器，并联臂谐振器p1和第1开关电路被串联连接，并联臂谐振器p2和第2开关电路被串联连接。第1电容器是第1梳齿电容元件，第2电容器是第2梳齿电容元件，如图9A的右侧所示，第1电容器以及第2电容器分别具有由多个电极指构成的梳齿电极。
并联臂谐振器p2的谐振频率比并联臂谐振器p1的谐振频率高，并联臂谐振器p2的反谐振频率比并联臂谐振器p1的反谐振频率高。
此外，第2电容器的阻抗成为极大的频率配置在弹性波滤波器10N的通带外。
在上述结构中，上述梳齿电极具有(1)至少两个不同的电极指间距、以及(2)至少两个不同的电极指占空比中的至少一者。
由此，通过开关SW4的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的低频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。此外，通过开关SW5的导通以及非导通的切换，能够对并联臂电路的两个谐振频率中的高频率侧的谐振频率和并联臂电路的两个反谐振频率中的低频率侧的反谐振频率一同进行切换。因此，通过对开关SW4的导通以及非导通的切换、以及开关SW5的导通以及非导通的切换分别独立地进行控制，从而能够提供能够使通带宽度和衰减带宽度可变的频率可变型的弹性波滤波器10N。进而，在开关SW4以及SW5中的至少一者为非导通的情况下，能够提高衰减量。
图14D是实施方式的变形例4涉及的弹性波滤波器10P的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10P由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有相互被串联连接的并联臂谐振器p1以及阻抗电路。阻抗电路是具有开关以及电感器的串联电路和电容器相互被并联连接的电路结构的第1开关电路。通过上述开关的接通以及断开的切换，对并联臂电路的谐振频率进行切换。因而，通过本变形例涉及的弹性波滤波器10P的结构，也能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)，能够提供通带低频侧的衰减特性提高了的频率可变型的弹性波滤波器10P。
图14E是实施方式的变形例5涉及的弹性波滤波器10Q的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10Q由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有相互被串联连接的并联臂谐振器p1以及阻抗电路。阻抗电路是具有开关以及电容器的串联电路和电感器相互被并联连接的电路结构的第1开关电路。通过上述开关的接通以及断开的切换，对并联臂电路的谐振频率进行切换。因而，通过本变形例涉及的弹性波滤波器10Q的结构，也能够对通带低频侧的衰减极的频率进行切换(使其可变)，能够提供通带低频侧的衰减特性提高了的频率可变型的弹性波滤波器10Q。
图14F是实施方式的变形例6涉及的弹性波滤波器10R的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10R由串联臂电路13s和并联臂电路构成。并联臂电路具有并联连接了并联臂谐振器p1以及p2的电路和阻抗电路被串联连接的结构。并联臂谐振器p1的谐振频率设定得比并联臂谐振器p2的谐振频率低，并联臂谐振器p1的反谐振频率设定得比并联臂谐振器p2的反谐振频率低。阻抗电路具有相互被并联连接的开关以及电容器。并联臂电路具有两个谐振频率和两个反谐振频率，通过开关的接通以及断开的切换，对并联臂电路的两个谐振频率进行切换。因此，能够对通带低频端的频率和通带低频侧的衰减极的频率一同进行切换(使其可变)，能够提供插入损耗小的频率可变型的弹性波滤波器10R。进而，在上述开关为非导通的情况下，能够提高衰减量。
[1.11实施例11涉及的弹性波滤波器]
图15A是实施例11涉及的弹性波滤波器10S的电路结构图以及串联臂电路14s中的电容器Css1的示意图。同图所示的弹性波滤波器10S具备串联臂电路14s、并联臂谐振器p1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂电路14s连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，具有串联臂谐振器s1和电容器Css1。串联臂电路14s成为由串联臂谐振器s1和电容器Css1构成的谐振电路。串联臂谐振器s1是与电容器Css1串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Css1是与串联臂谐振器s1串联连接的第1梳齿电容元件，构成了阻抗电路。
如图15A的右侧所示，电容器Css1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Css1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Css1的梳齿电极具有三个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)、Pc2(第2电极指间距)、以及Pc3。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1＞Pc3。
进而，电容器Css1的阻抗成为极小的频率(电导峰的频率)配置在弹性波滤波器10S的通带外。
在表9中示出实施例11涉及的弹性波滤波器10S以及比较例8涉及的弹性波滤波器的电路参数以及滤波器特性。
[表9]
Figure BDA0002445703360000581
另外，在表9中，|Z|min是第1梳齿电容元件的阻抗的极小值，f|Z|min是第1梳齿电容元件的阻抗成为极小值的频率。
比较例8涉及的弹性波滤波器与实施例11涉及的弹性波滤波器10S相比较，仅串联臂电路的电容器的结构不同。
如表9所示，在实施例11涉及的弹性波滤波器10S中，电容器Css1的电极指间距Pc3为1.48μm，Pc1为1.50μm，Pc2为1.52μm。此外，以电极指间距Pc3配置的电极指的根数为100根，以电极指间距Pc1配置的电极指的根数为201根，以电极指间距Pc2配置的电极指的根数为100根。相对于此，在比较例8涉及的弹性波滤波器中，电容器的电极指间距全部为1.50μm，以该电极指间距配置的电极指的根数为401根。
此外，在实施例11以及比较例8的双方共同地，电容器的电极指占空比为0.6，梳齿电极的膜厚为200nm，交叉宽度Lc为20μm。
此外，在实施例11以及比较例8中，构成串联臂谐振器s1的IDT电极的电极指间距Pr为2.1μm，该IDT电极的电极指占空比为0.5，该IDT电极的膜厚为350nm。
在本实施例中，如图15A所示，形成有以电极指间距Pc3配置的电极指的第3区域(图15A的梳齿电极中的右侧区域)、形成有以电极指间距Pc1配置的电极指的第1区域(图15A的梳齿电极中的中央区域)、以及形成有以电极指间距Pc2配置的电极指的第2区域(图15A的梳齿电极中的左侧区域)被分割为三个部分。
另外，并不限定于上述三个区域被分割为三个部分，也可以基于电极指间距Pc1以及Pc2被分割为两个部分，或者还可以基于四个以上的不同的电极指间距被分割为四个以上的部分而细分化。此外，例如，也可以交替地排列第1区域、第2区域、以及第3区域。
另外，如表9所示，实施例11涉及的弹性波滤波器10S的电容器Css1的静电电容为6.50pF，比较例8涉及的弹性波滤波器的电容器的静电电容也为6.50pF。
图15B是比较了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的宽带通过特性的比较。此外，在同图的(b)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的窄带(通带附近)的通过特性的比较。此外，在同图的(c)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的通带中的通过特性的比较。此外，在同图的(d)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的高频侧衰减带中的通过特性(衰减特性)的比较。
如图15B的(a)、(b)以及(c)所示，关于通带内的插入损耗，在实施例11和比较例8中没有大的差异(根据表9，均为0.59dB)。相对于此，如图15B的(d)所示，在通带高频侧的衰减带(2.5-3.0GHz的频带)中，实施例11涉及的弹性波滤波器10S与比较例8涉及的弹性波滤波器相比，衰减量提高(2.5-3.0GHz中的插入损耗的最小值增加)了(根据表9，在实施例11中为10.58dB，在比较例8中为10.49dB)。也就是说，在实施例11涉及的弹性波滤波器10S中，在维持通带内的插入损耗的同时衰减量提高了。
以下，使用图15C对在实施例11涉及的弹性波滤波器10S中通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的主要原因进行说明。
图15C是比较了实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器的阻抗特性以及梳齿电容特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电路以及谐振器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(b)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性的比较。在同图的(c)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电路以及谐振器的窄带的阻抗特性的比较。在同图的(d)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电容器的宽带的阻抗特性的比较。在同图的(e)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电容器的窄带的阻抗特性的比较。在同图的(f)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电容器的宽带的静电电容特性的比较。在同图的(g)中，示出了实施例11以及比较例8涉及的电容器的宽带的电容Q值的比较。
首先，如图15C的(a)以及(b)所示，通过在串联臂谐振器s1串联连接电容器，从而串联臂电路的谐振频率Frs相对于串联臂谐振器s1的谐振频率frs向高频侧偏移。在实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器中，在由串联臂电路以及并联臂谐振器p1构成带通滤波器时，使并联臂谐振器p1的反谐振频率fap和串联臂电路的谐振频率Frs靠近。并联臂谐振器p1的阻抗接近于0的谐振频率frp附近成为低频侧阻带。此外，若频率变得比其还高，则在反谐振频率fap处并联臂谐振器p1的阻抗变高，且在谐振频率Frs附近串联臂电路的阻抗接近于0。由此，在反谐振频率fap以及谐振频率Frs的附近，成为从输入输出端子T1到输入输出端子T2的信号路径(串联臂)中的信号通带。若频率进一步变高而成为串联臂电路的反谐振频率Fas附近，则串联臂电路的阻抗变高，成为高频侧阻带。也就是说，实施例11以及比较例8涉及的弹性波滤波器成为如下的带通滤波器，即，由反谐振频率fap以及谐振频率Frs规定通带，由谐振频率frp规定通带低频侧的极(衰减极)，由谐振频率Fas规定通带高频侧的极(衰减极)。
接着，如图15C的(c)所示，实施例11涉及的电容器Css1的阻抗的极小值变得大于比较例8涉及的电容器的阻抗的极小值。
此外，如图15C的(d)以及(e)所示，实施例11涉及的电容器Css1的阻抗成为极小的频率f1min(2553MHz)配置在实施例11涉及的弹性波滤波器10S的通带高频侧的衰减带。同样地，比较例8涉及的电容器的阻抗成为极小的频率f2min(2553MHz)配置在比较例8涉及的弹性波滤波器的通带高频侧的衰减带。
另外，如图15C的(f)以及(g)所示，通带内的电容器的静电电容以及电容Q值在实施例11与比较例8之间没有大的差异。
在此，如图15C的(e)所示，实施例11涉及的电容器Css1的频率f1min处的阻抗的极小值(根据表9，为-16.28dB)变得大于比较例8涉及的电容器的频率f2min处的阻抗的极小值(根据表9，为-22.28dB)。作为其主要原因，可列举在实施例11涉及的弹性波滤波器10S中使电容器Css1中的电极指间距的一部分不同。由此，在通带高频侧的衰减带中，串联臂电路14s的阻抗最小值增加(阻抗成为极小的频率分散)，因此能够减小f1min处的高频信号向串联臂电路14s的通过量。也就是说，能够解决在作为电导峰(阻抗的极小点)所位于的频率区域的衰减带中弹性波滤波器10S的衰减量变差这样的课题。
根据以上，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的弹性波滤波器10S。
[1.12实施例12涉及的弹性波滤波器]
图16是实施例12涉及的弹性波滤波器10T的电路结构图。同图所示的弹性波滤波器10T具备串联臂电路15s、并联臂谐振器p1、和输入输出端子T1以及T2。
在本实施例中，串联臂电路15s连接在将输入输出端子T1和输入输出端子T2连结的路径上，具有串联臂谐振器s1、电容器Css1、以及开关SW6(第2开关元件)，成为谐振电路。串联臂谐振器s1是与电容器Css1和开关SW6被并联连接的电路串联连接的第1弹性波谐振器。电容器Css1是第1梳齿电容元件，电容器Css1和开关SW6被并联连接的电路构成了阻抗电路。
如图15A的右侧所示，电容器Css1具有由多个电极指构成的梳齿电极。
在此，在将电容器Css1所具有的上述多个电极指的重复间距定义为电极指间距的情况下，电容器Cs2的梳齿电极具有两个不同的电极指间距Pc1(第1电极指间距)以及Pc2(第2电极指间距)。在本实施例中，成为Pc2＞Pc1。
进而，电容器Css1的阻抗成为极小的频率配置在弹性波滤波器10T的通带外。
另外，本实施例涉及的弹性波滤波器10T相对于实施例11涉及的弹性波滤波器10S附加了开关SW6，串联臂谐振器s1、并联臂谐振器p1、以及电容器Css1的各参数相同。另外，开关SW6设为理想元件(接通时阻抗为0Ω，断开时阻抗为无限大)。
根据图16所示的电路结构，通过开关SW6的导通以及非导通的切换，能够切换串联臂电路15s的谐振频率，因此能够实现可切换通带高频端的频率的频率可变型的弹性波滤波器10T。
图17是示出实施例12涉及的弹性波滤波器10T的通过特性以及阻抗特性的曲线图。在同图的(a)中，示出了实施例12涉及的弹性波滤波器10T中的开关SW6的接通时以及断开时的宽带通过特性，在同图的(b)中，示出了开关SW6的接通时以及断开时的窄带(通带附近)的通过特性的比较，在同图的(c)中，示出了电路以及谐振器的窄带(通带附近)的阻抗特性。
在本实施例中，在开关SW6为非导通(断开)时，对串联臂谐振器s1附加电容器Css1。因此，如图17的(c)所示，开关SW6断开时的串联臂电路12s的谐振频率Frsoff偏移到比串联臂谐振器s1的谐振频率frs靠宽频带侧。因而，如图17的(b)所示，弹性波滤波器10T通过将开关SW6从导通状态切换到非导通状态，从而能够使通带高频端的频率偏移到高频侧。
通过将开关SW6设为非导通状态，从而成为与实施例11涉及的弹性波滤波器10S同样的电路结构以及通过特性，能够实现在维持通带内的插入损耗的同时通带高频侧的衰减带中的衰减量提高了的频率可变型的弹性波滤波器10T。
[1.13梳齿电容电极的间距差以及电极指根数比率]
对作为梳齿电容元件的电容器Css1的电极指间距Pc1以及Pc2的显著的差异进行说明。
图18是表示在典型例中梳齿电容的间距差和阻抗的关系的曲线图。更具体地，在图18的(a)以及(b)的纵轴，示出了将电极指间距Pc1固定为3.000μm并使电极指间距Pc2从1.500μm阶段性地变化至6.500μm的情况下的梳齿电容的阻抗的最大值。在图18的(c)以及(d)的纵轴，示出了将电极指间距Pc1固定为3.000μm并使电极指间距Pc2从1.500μm阶段性地变化至6.500μm的情况下的梳齿电容的阻抗的最小值。此外，在图18的(a)～(d)的横轴，示出了间距差(％)，该间距差(％)是电极指间距Pc1和电极指间距Pc2的差分除以电极指间距Pc1以及Pc2中的较大的一者而得到的值。
另外，电极指占空比为0.60，电极指根数为电极指间距Pc1：201根且电极指间距Pc2：200根，电极指膜厚为200nm，交叉宽度为20μm。
根据图18的(b)，在间距差为0.2％以上且6.3％以下时，阻抗的最大值变低。由此，通过应用间距差为0.2％以上且6.3％以下的梳齿电容作为与并联臂电路的并联臂谐振器p1串联连接的第1梳齿电容元件，从而弹性波滤波器的衰减量的改善效果变大。
此外，根据图18的(d)，在间距差为0.2％以上时，阻抗的最小值变高。由此，通过应用间距差为0.2％以上的梳齿电容作为与串联臂电路的串联臂谐振器s1串联连接的第1梳齿电容元件，从而弹性波滤波器的衰减量的改善效果变大。
图19是表示在典型例中梳齿电容的根数比率和阻抗的关系的曲线图。更具体地，在图19的(a)的纵轴，示出了使具有电极指间距Pc1的电极指的根数从0根阶段性地变化至401根的情况下的梳齿电容的阻抗的最大值。此外，在图19的(b)的纵轴，示出了使具有电极指间距Pc1的电极指的根数从0根阶段性地变化至401根的情况下的梳齿电容的阻抗的最小值。另外，在图19中，具有0％以及100％的根数比率的弹性波滤波器不包含于上述实施方式涉及的弹性波滤波器。
另外，电极指占空比为0.60，电极指间距Pc1为1.500μm，电极指间距Pc2为1.510μm，电极指膜厚为200nm，交叉宽度为20μm。
根据图19的(a)，在电极指根数比率为10％以上且65％以下时，阻抗的最大值变低。由此，通过应用电极指根数比率为10％以上且65％以下的梳齿电容作为与并联臂电路的并联臂谐振器p1串联连接的第1梳齿电容元件，从而弹性波滤波器的衰减量的改善效果变大。
此外，根据图19的(b)，在电极指根数比率为10％以上且90％以下时，阻抗的最小值变高。由此，通过应用电极指根数比率为10％以上且90％以下的梳齿电容作为与串联臂电路的串联臂谐振器s1串联连接的第1梳齿电容元件，从而弹性波滤波豁的衰减量的改善效果变大。
(实施方式2)
在实施方式1中说明的弹性波滤波器能够应用于多工器、高频前端电路以及通信装置。因此，在本实施方式中，对这样的高频前端电路以及通信装置进行说明。
图20A是实施方式2涉及的通信装置6A的结构图。如同图所示，通信装置6A具备高频前端电路3A、RF信号处理电路(RFIC)4、基带信号处理电路(BBIC)5、以及天线元件2。
高频前端电路3A具备实施例1涉及的弹性波滤波器10A、多工器30A、接收放大电路51、和开关41以及42。高频前端电路3A是对由天线元件2接收的高频信号进行分波的接收系统的前端电路。
开关41具有公共连接端子和多个选择端子，该公共连接端子与天线元件2连接，在该多个选择端子中的第1选择端子连接有弹性波滤波器10A，在该多个选择端子中的第2选择端子连接有其它滤波器，在该多个选择端子中的第3选择端子连接有多工器30A。通过上述结构，开关41对天线元件2和弹性波滤波器10A、上述其它滤波器、以及多工器30A的导通以及非导通进行切换。
开关42具有公共连接端子和多个选择端子，该公共连接端子与接收放大电路51连接，在该多个选择端子中的第1选择端子连接有弹性波滤波器10A，在该多个选择端子中的第2选择端子连接有其它滤波器，在该多个选择端子中的第3选择端子连接有构成多工器30A的一个滤波器，在该多个选择端子中的第4选择端子连接有构成多工器30A的另一个滤波器。通过上述结构，开关42对弹性波滤波器10A、上述其它滤波器、多工器30A的一个滤波器、以及多工器30A的另一个滤波器和接收放大电路51的导通以及非导通进行切换。
多工器30A也可以具备包含实施例1～12涉及的弹性波滤波器中的任一者的多个滤波器。
另外，在多工器30A中，也可以在公共端子与两个滤波器之间连接有阻抗匹配电路、移相器、循环器(circulator)、或能够对两个以上的滤波器进行选择的开关元件等。
此外，也可以在弹性波滤波器10A以及多工器30A的前级或后级配置有阻抗匹配电路。
此外，高频前端电路3A可以不具有弹性波滤波器10A以及多工器30A的双方，只要仅具有任一者即可。
此外，高频前端电路3A也可以代替实施例1涉及的弹性波滤波器10A而具有实施例2～12涉及的弹性波滤波器中的任一者。
接收放大电路51是对弹性波滤波器10A、上述其它滤波器、以及多工器30A的各通带的高频接收信号进行功率放大的低噪声放大器。
RF信号处理电路(RFIC)4是对由天线元件2收发的高频信号进行处理的电路。具体地，RF信号处理电路(RFIC)4通过下转换等对从天线元件2经由接收侧信号路径输入的高频信号(在此为高频接收信号)进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的接收信号输出到基带信号处理电路(BBIC)5。此外，RF信号处理电路(RFIC)4通过上转换等对从基带信号处理电路(BBIC)5输入的发送信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的高频信号(在此为高频发送信号)输出到发送侧信号路径(在图20A中未图示)。
根据上述结构，能够在维持弹性波滤波器10A以及多工器30A的通带内的插入损耗的同时进行小型化。因而，高频前端电路3A中的增益提高，并且能够将高频前端电路3A小型化。此外，能够提高通信装置6A的通信质量，并进行小型化。
图20B是实施方式2的变形例涉及的通信装置6B的结构图。如同图所示，通信装置6B具备高频前端电路3B、RF信号处理电路(RFIC)4、基带信号处理电路(BBIC)5、以及天线元件2。
高频前端电路3B具备多工器30、发送放大电路51T、接收放大电路51R、和开关43以及44。高频前端电路3B是对由天线元件2接收的高频信号进行分波、以及对由RFIC4生成的高频信号进行合波的收发系统的前端电路。
在多工器30中，第1双工器以及第2双工器与公共端子连接。第1双工器具有第1发送用滤波器以及第1接收用滤波器。此外，第2双工器具有第2发送用滤波器以及第2接收用滤波器。对第1发送用滤波器、第1接收用滤波器、第2发送用滤波豁、以及第2接收用滤波器中的至少一个应用实施例1～6涉及的弹性波滤波器中的任一者。另外，在第1双工器与第2双工器之间、第1发送用滤波器与第1接收用滤波器之间、以及第2发送用滤波器与第2接收用滤波器之间，也可以连接有阻抗匹配电路、移相器、循环器、或能够对两个以上的滤波器进行选择的开关元件等。
此外，也可以在多工器30的前级或后级配置有阻抗匹配电路。
此外，多工器30也可以不由双工器构成，也可以由发送用滤波器单体和接收用滤波器单体构成。
开关43具有公共连接端子和多个选择端子，该公共连接端子与发送放大电路51T连接，在该多个选择端子中的第1选择端子连接有第1发送用滤波器，在该多个选择端子中的第2选择端子连接有第2发送用滤波器。通过上述结构，开关43对发送放大电路51T和第1发送用滤波器以及第2发送用滤波器的导通以及非导通进行切换。
开关44具有公共连接端子和多个选择端子，该公共连接端子与接收放大电路51R连接，在该多个选择端子中的第1选择端子连接有第1接收用滤波器，在该多个选择端子中的第2选择端子连接有第2接收用滤波器。通过上述结构，开关44对接收放大电路51R和第1接收用滤波器以及第2接收用滤波器的导通以及非导通进行切换。
发送放大电路51T是对第1发送用滤波器以及第2发送用滤波器的各通带的高频发送信号进行功率放大的功率放大器。接收放大电路51R是对第1接收用滤波器以及第2接收用滤波器的各通带的高频接收信号进行功率放大的低噪声放大器。
根据上述结构，能够降低多工器30的通带内的插入损耗，并且将多工器30小型化。因而，高频前端电路3B中的增益提高，并且能够将高频前端电路3B小型化。此外，能够提高通信装置6B的通信质量，并将尺寸小型化。
(其它实施方式)
以上，列举实施方式1以及2对本发明涉及的弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明涉及的弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
另外，构成各滤波器的串联臂谐振器以及并联臂谐振器分别并不限于由一个谐振器构成，也可以由一个谐振器被进行了分割的多个分割谐振器构成。
此外，实施方式2中的双工器并不仅指在FDD方式下在一个滤波器流过发送信号并在另一个滤波器流过接收信号的多工器，也可应用于在TDD方式下在一个滤波器流过发送信号并在另一个滤波器流过接收信号的多工器。
此外，例如，对实施例6的开关SW1、实施例9的开关SW2、实施例10的开关SW3、变形例1～6的各开关、实施例12的开关SW6、高频前端电路3A的开关41、42、以及高频前端电路3B的开关43、44等开关的接通以及断开进行切换的控制部也可以设置在RFIC4。或者，也可以设置在RFIC4的外部，例如，可以设置在高频前端电路3A以及3B中的任一者。也就是说，高频前端电路3A以及3B并不限于上述说明的结构，也可以具备实施方式1涉及的弹性波滤波器和对该弹性波滤波器所具备的开关的接通以及断开进行控制的控制部。
此外，例如，在高频前端电路3A、3B或通信装置6A、6B中，也可以在各构成要素之间连接有电感器、电容器。另外，电感器也可以包含由将各构成要素之间相连的布线构成的布线电感器。
此外，实施例6的开关SW1、实施例9的开关SW2、实施例10的开关SW3、变形例1～6的各开关、实施例12的开关SW6是SPST(Single Pole Single Throw，单刀单掷)型的开关元件，例如是由GaAs或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)构成的FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)开关、或二极管开关，构成为开关IC(Integrated Circuit，集成电路)。另外，上述开关元件并不限于半导体开关，也可以是由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)构成的机械式开关。因为这样的开关是小型的，所以能够将实施方式1涉及的滤波器装置小型化。
此外，实施方式1涉及的弹性波滤波器所具备的串联臂谐振豁以及并联臂谐振器是使用了弹性波的弹性波谐振器，例如是利用了声表面波(SAW：Surface Acoustic Wave)的谐振器、利用了体弹性波(BAW：Bulk Acoustic Wave，体声波)的谐振器、FBAR(Film BulkAcoustic Resonator，薄膜体声波谐振器)、或SMR(Solidly Mounted Resonator，固态安装谐振器)等。由此，能够实现选择度高且小型的弹性波滤波器。另外，声表面波是指在压电体的表面或多个材料的界面进行弹性波的传播，是指使用IDT电极构成的各种各样的种类的弹性波。声表面波例如还包含表面波、洛夫波、漏泄波、瑞利波、边界波、泄漏SAW、伪SAW、板波。
此外，实施方式1以及2中的“接地”是指基准电极，例如是实施方式1涉及的弹性波滤波器中的具有成为基准的电位的电极。
产业上的可利用性
本发明作为在维持滤波器特性的同时被进行了小型化的弹性波滤波器、多工器、前端电路以及通信装置，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
2：天线元件；
3A、3B：高频前端电路；
4：RF信号处理电路(RFIC)；
5：基带信号处理电路(BBIC)；
6A、6B：通信装置；
10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L、10M、10N、10P、10Q、10R、10S、10T：弹性波滤波器；
11p、12p、13p、14p、15p、16p、17p、18p：并联臂电路；
11s、12s、13s、14s、15s：串联臂电路；
30、30A：多工器；
41、42、43、44、SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6：开关；
51、51R：接收放大电路；
51T：发送放大电路；
102：压电基板；
111：IDT电极；
112：反射器；
Cp1、Cp2、Cp3、Cp4、Cps1、Cps2、Cs1、Cs2、Css1：电容器；
p1、p2：并联臂谐振器；
s1：串联臂谐振器；
T1、T2：输入输出端子。

Claims (20)

1.一种弹性波滤波器，具备第1输入输出端子和第2输入输出端子，其中，具备：
一个以上的串联臂电路，设置在将所述第1输入输出端子和所述第2输入输出端子连结的路径上；以及
一个以上的并联臂电路，与所述路径上的节点和接地连接，
所述一个以上的并联臂电路以及所述一个以上的串联臂电路中的至少一个电路具有：
第1弹性波谐振器；以及
第1梳齿电容元件，与所述第1弹性波谐振器并联连接或串联连接，
所述第1梳齿电容元件具有由多个电极指构成的梳齿电极，
所述第1梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在所述弹性波滤波器的通带外，
将所述多个电极指的重复间距定义为电极指间距，将所述多个电极指的宽度相对于所述多个电极指的宽度和所述多个电极指的间隔的相加值的比例定义为电极指占空比，在该情况下，
所述梳齿电极具有(1)至少两个不同的电极指间距、以及(2)至少两个不同的电极指占空比中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
所述至少一个并联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件并联地连接的第1开关元件，
所述第1梳齿电容元件和所述第1开关元件被并联地连接的第1开关电路与所述第1弹性波谐振器串联地连接。
3.根据权利要求2所述的弹性波滤波器，其中，
所述至少一个并联臂电路还具有第2弹性波谐振器，
所述第2弹性波谐振器与所述第1弹性波谐振器和所述第1开关电路被串联连接的电路并联地连接，
所述第2弹性波谐振器的谐振频率与所述第1弹性波谐振器的谐振频率不同，
所述第2弹性波谐振器的反谐振频率与所述第1弹性波谐振器的反谐振频率不同。
4.根据权利要求3所述的弹性波滤波器，其中，
所述至少一个并联臂电路还具有与所述第2弹性波谐振器串联地连接的第2开关电路，
所述第2弹性波谐振器以及所述第2开关电路被串联地连接的电路和所述第1弹性波谐振器以及所述第1开关电路被串联地连接的电路被并联地连接，
所述第2开关电路具有：
第2梳齿电容元件；以及
第2开关元件，与所述第2梳齿电容元件并联连接，
所述第2梳齿电容元件的阻抗成为极大的频率配置在所述弹性波滤波器的通带外，
所述第2梳齿电容元件具有由多个电极指构成的梳齿电极，
所述梳齿电极具有(1)至少两个不同的电极指间距、以及(2)至少两个不同的电极指占空比中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
所述至少一个串联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件串联地连接的第1开关元件，
所述第1梳齿电容元件和所述第1开关元件被串联地连接的电路与所述第1弹性波谐振器并联地连接。
6.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
所述至少一个并联臂电路还具有与所述第1梳齿电容元件并联地连接的第2开关元件，
由所述第1梳齿电容元件和第2开关元件被并联地连接的电路构成了第1开关电路，
所述第1开关电路与所述第1弹性波谐振器串联地连接。
7.根据权利要求1或5所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被并联连接，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第1电极指间距而得到的间距差为0.2％以上。
8.根据权利要求7所述的弹性波滤波器，其中，
以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且80％以下。
9.根据权利要求7所述的弹性波滤波器，其中，
以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为20％以上且50％以下。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第2电极指间距而得到的间距差为0.2％以上且6.3％以下。
11.根据权利要求1～4以及10中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且65％以下。
12.根据权利要求1或6所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
所述第1电极指间距与所述第2电极指间距之差除以所述第1电极指间距而得到的间距差为0.2％以上。
13.根据权利要求1、6以及12中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器和所述第1梳齿电容元件被串联连接，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
以所述第1电极指间距配置的电极指的根数相对于所述多个电极指的根数为10％以上且90％以下。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述梳齿电极具有第1电极指间距以及比所述第1电极指间距大的第2电极指间距，
所述多个电极指中的以所述第1电极指间距配置的电极指的膜厚小于所述多个电极指中的以所述第2电极指间距配置的电极指的膜厚。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：由多个电极指构成的IDT电极，形成在具有压电性的基板上，
所述梳齿电极形成在所述基板上，
构成所述梳齿电极的多个电极指间距小于构成所述IDT电极的电极指间距。
16.根据权利要求15所述的弹性波滤波器，其中，
构成所述梳齿电极的多个电极指的膜厚小于构成所述第1弹性波谐振器的多个电极指的膜厚。
17.根据权利要求15或16所述的弹性波滤波器，其中，
构成所述梳齿电极的多个电极指的占空比大于构成所述IDT电极的多个电极指的占空比。
18.一种多工器，具备：多个滤波器，包含权利要求1～17中任一项所述的弹性波滤波器，
所述多个滤波器分别具有的两个输入输出端子中的一者与公共端子直接地或间接地连接。
19.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～17中任一项所述的弹性波滤波器或权利要求18所述的多工器；以及
放大电路，与所述弹性波滤波器或所述多工器直接地或间接地连接。
20.一种通信装置，具备：
RF信号处理电路，对由天线元件收发的高频信号进行处理；以及
权利要求19所述的高频前端电路，在所述天线元件与所述RF信号处理电路之间传递所述高频信号。
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