CN111727564B - 滤波器装置以及多工器 - Google Patents
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Abstract
滤波器装置(40)具备：滤波器电路(10)，与端子(130以及140)连接，包含第1弹性波谐振器，将第1频带作为通带；以及附加电路(30)，与至少一个第1弹性波谐振器并联地连接在端子(130)与端子(140)之间，包含第2弹性波谐振器，附加电路(30)的机电耦合系数与滤波器电路(10)的机电耦合系数不同。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器装置以及多工器。
背景技术
对于近年来的便携式电话，要求由一个终端来应对多个频带以及多个无线方式，即，要求应对所谓的多频段化以及多模式化。为了应对于此，对于一个滤波器装置，要求强化与其它滤波器装置的通带对应的频带的衰减特性。
在专利文献1公开了具备分波器和附加电路的双工器的电路结构。分波器具有发送侧滤波器电路和接收侧滤波器电路。附加电路包含纵向耦合型弹性波谐振器和静电电容，针对流过发送侧滤波器电路的给定的频带的分量，生成相反相位且相同振幅的抵消分量。通过上述结构，能够在不使插入损耗增大的情况下使分波器的隔离度特性以及发送侧滤波器电路的衰减特性提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-118611号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的发送侧滤波器电路中，在必需使宽的频带衰减的情况下，例如，可列举配置上述给定的频带不同的多个附加电路的结构。然而，在该情况下，发送侧滤波器电路会大型化。另一方面，在确保发送侧滤波器电路的通带的端部处的陡峭性的情况下，可列举在附加电路内的谐振器并联连接电容元件而使窄的频带衰减的结构。然而，即使在该情况下，由电容元件的附加造成的发送侧滤波器电路的大型化、以及以该电容元件的电导为主要原因而引起的发送侧滤波器电路的Q值的恶化也会成为问题。
因此，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种具有与衰减带的带宽对应的高的衰减特性的小型的滤波器装置以及多工器。
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滤波器装置具备：第1端子以及第2端子；第1滤波器电路，与所述第1端子以及所述第2端子连接，包含第1弹性波谐振器，将第1频带作为通带；以及附加电路，与至少一个所述第1弹性波谐振器并联地连接在所述第1端子与所述第2端子之间，包含第2弹性波谐振器，所述附加电路的机电耦合系数与所述第1滤波器电路的机电耦合系数不同。
发明效果
根据本发明，能够提供一种具有与衰减带的带宽对应的高的衰减特性的小型的滤波器装置以及多工器。
附图说明
图1是实施方式涉及的滤波器装置、多工器及其周边电路的电路结构图。
图2A是示意性地表示实施方式涉及的弹性波谐振器的一个例子的概略图。
图2B是示意性地表示实施方式的变形例1涉及的弹性波谐振器的剖视图。
图3是说明对实施方式涉及的弹性波谐振器的机电耦合系数进行调整的第1结构的剖视概略图。
图4是说明对实施方式涉及的弹性波谐振器的机电耦合系数进行调整的第2结构的剖视概略图。
图5是对实施例1以及比较例1涉及的滤波器装置的通过特性以及多工器的隔离度特性进行了比较的曲线图。
图6是对实施例2以及比较例2涉及的滤波器装置的通过特性以及多工器的隔离度特性进行了比较的曲线图。
图7A是实施方式的变形例2涉及的多工器的电路结构图。
图7B是实施方式的变形例3涉及的多工器的电路结构图。
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进行详细地说明。另外，以下说明的实施例均示出总括性的或具体的例子。在以下的实施例中示出的数值、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。关于以下的实施例中的构成要素之中的、未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素而进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比未必严谨。
(实施方式)
[1.滤波器装置40以及多工器1的电路结构]
图1是实施方式涉及的滤波器装置40、多工器1及其周边电路的电路结构图。在同图中示出了本实施方式涉及的多工器1、天线2、以及匹配用电感器3。
多工器1具备滤波器装置40、滤波器电路20、公共端子100、输入输出端子110以及120。滤波器装置40和滤波器电路20公共连接于公共端子100。
滤波器装置40具备滤波器电路10、附加电路30、电容器31、端子130(第1端子)以及端子140(第2端子)。
端子130设置在将公共端子100和输入输出端子110连结的路径上，且设置在公共端子100以及输入输出端子110中的公共端子100侧。端子140设置在将公共端子100和输入输出端子110连结的路径上，且设置在公共端子100以及输入输出端子110中的输入输出端子110侧。另外，端子130以及140可以是连接布线和布线的节点(接点)。
滤波器电路10是如下的第1滤波器电路，即，与端子130以及140连接，包含第1弹性波谐振器，将第1频带作为通带。滤波器电路10例如是包含多个声表面波谐振器的梯型的声表面波滤波器或纵向耦合型的声表面波滤波器。
附加电路30是如下的电路，即，(经由电容器31)与端子130以及140连接，包含第2弹性波谐振器，针对通过滤波器电路10的第1频带以外的给定的频带的信号分量而生成相反相位的信号。换言之，附加电路30是将通过滤波器电路10的第1频带以外的给定的频带的高频信号抵消的电路。也就是说，附加电路30与至少一个第1弹性波谐振器并联地连接在端子130与端子140之间，包含第2弹性波谐振器。附加电路30例如是包含一个以上的声表面波谐振器的纵向耦合型的声表面波谐振器或声表面波滤波器，或者是横向型谐振器或横向型滤波器。在本实施方式中，附加电路30是纵向耦合型谐振器，包含两个声表面波谐振器31a以及31b，一端(声表面波谐振器31a)与电容器31的一端连接，另一端(声表面波谐振器31b)与端子140连接。电容器31的另一端与端子130连接。作为附加电路30的结构，优选与宽带的其它频带相比有利于仅使给定的频带为低损耗的纵向耦合型谐振器。
另外，所谓抵消给定的频带的高频信号，定义为在将附加电路30生成的消除信号分量和在滤波器电路10传输的信号中的消除对象的(例如，接收频带的)信号分量相加时，相加结果的振幅与原来的消除对象的信号分量的振幅相比变小。更优选地，附加电路30生成的消除信号分量相对于通过滤波器电路10之后的消除对象的信号分量，是相反相位且相同振幅的信号。
在此，所谓消除对象的信号分量和消除信号分量是相反相位，是指在-180°以上且180°以下的范围内两者的相位差的绝对值大于90°。这等同于消除对象的信号分量和消除信号具有相互相反方向的相位分量。
此外，消除信号优选与消除对象的信号分量为相同振幅，但是振幅也可以不同。根据消除信号与消除对象的信号分量的相位差，两者的相加结果的振幅与原来的消除对象的信号分量的振幅相比变小的情况下，能够使滤波器装置40的衰减特性提高。
电容器31连接在端子130与附加电路30之间。电容器31为了利用通过附加电路30的给定的频带的高频信号(消除信号)来高精度地抵消通过滤波器电路10的该给定的频带的高频信号而配置。进而，电容器31能够优化滤波器电路10和附加电路30的阻抗匹配。另外，可以没有电容器31。此外，也可以是，以获得滤波器电路10和附加电路30的阻抗匹配为目的，在端子140与附加电路30之间连接有电容器。
在此，在本实施方式涉及的滤波器装置40中，附加电路30的机电耦合系数K2 30与滤波器电路10的机电耦合系数K2 10不同。
在具有并联连接了滤波器电路和附加电路的结构的以往的滤波器装置中，在使具有滤波器电路的通带以上的带宽的频带大范围地衰减的情况下，例如，可列举配置上述给定的频带不同的多个附加电路的结构。然而，在该情况下，滤波器装置的电路会大型化。另一方面，在确保滤波器电路的通带端部处的陡峭性的情况下，可列举在附加电路内的谐振器并联连接电容元件的结构。然而，即使在该情况下，由电容元件的附加造成的滤波器装置的大型化、以及以该电容元件的电导为主要原因而引起的滤波器装置的Q值的恶化也会成为问题。
相对于此，根据本实施方式涉及的滤波器装置40的上述结构，使附加电路30的机电耦合系数K2 30和滤波器电路10的机电耦合系数K2 10不同，因此例如在使具有滤波器电路10的通带以上的带宽的频带大范围地衰减的情况下，将附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。另一方面，在确保滤波器电路10的通带端部处的陡峭性的情况下，将附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。由此，能够提供具有与滤波器电路10的衰减带的带宽以及该衰减带和滤波器电路10的通带的频率间隔对应的高的衰减特性的小型的滤波器装置40。
滤波器电路20是如下的第2滤波器电路，即，与公共端子100以及输入输出端子120连接，将与第1频带不同的第2频带作为通带。另外，第1频带和第2频带的频率的高低关系可以是任意的。
根据本实施方式涉及的多工器1的上述结构，例如在使具有滤波器电路10的通带以上的带宽的第2频带大范围地衰减的情况下，例如，将附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。另一方面，在确保滤波器电路10的通带端部处的陡峭性的情况下，将附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。由此，滤波器装置40能够使第2频带大范围地衰减、或在不使通带端部的插入损耗增加的情况下使第2频带的一部分大幅衰减，因此能够降低滤波器电路20的通过特性的插入损耗。因而，能够改善多工器1的通过特性。
另外，在本实施方式中，滤波器装置40是使从输入输出端子110输入的高频信号中的第1频带的高频信号优先地从公共端子100输出的发送用滤波器。此外，滤波器电路20是使从公共端子100输入的高频信号中的第2频带的高频信号优先地从输入输出端子120输出的接收用滤波器。
通过该结构，多工器1作为如下的双工器发挥功能，即，将由天线2接收的高频信号经由公共端子100以及滤波器电路20从输入输出端子120输出，并将从输入输出端子110输入的高频信号经由滤波器电路10以及公共端子100向天线2输出。
另外，在本发明涉及的多工器中，滤波器装置40以及滤波器电路20既可以是发送用滤波器，也可以是接收用滤波器。此外，与公共端子100连接的滤波器的数目并不限定于两个。
另外，在输入输出端子110以及120连接有将高频信号进行放大的放大电路或高频信号处理电路(RFIC)等。此外，公共端子100无需与天线2连接，也可以经由开关电路而与天线2连接。
匹配用电感器3是连接在天线2与公共端子100之间并获得天线2和多工器1的阻抗匹配的电路元件。另外，连接在天线2与公共端子100之间的阻抗匹配元件并不限定于匹配用电感器3。此外，匹配用电感器3也可以配置在公共端子100与滤波器电路10以及20之间。
[2.弹性波谐振器的基本结构]
以下，对构成滤波器电路10、20以及附加电路30的弹性波谐振器的基本构造进行说明。
图2A是示意性地表示实施方式涉及的弹性波谐振器的一个例子的概略图，(a)是俯视图，(b)以及(c)是(a)所示的单点划线处的剖视图。在图2A中例示了表示构成滤波器电路10的弹性波谐振器的基本的构造的俯视示意图以及剖视示意图。另外，图2A的(a)用于说明构成上述弹性波谐振器的IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极的典型的构造，构成电极的电极指的根数、长度以及电极指间距等并不限定于图2A所示的结构。
弹性波谐振器200包含具有压电性的基板60和梳形电极201a以及201b。
如图2A的(a)所示，在基板60上形成有相互对置的一对梳形电极201a以及201b。梳形电极201a包含相互平行的多个电极指200a和将多个电极指200a的一端彼此连接的汇流条电极202a。此外，梳形电极201b包含相互平行的多个电极指200b和将多个电极指200b的一端彼此连接的汇流条电极202b。多个电极指200a以及200b沿着与弹性波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。
此外，包含多个电极指200a以及200b和汇流条电极202a以及202b的IDT电极50如图2A的(b)所示那样成为密接层250a和主电极层250b的层叠构造。
密接层250a是用于使基板60和主电极层250b的密接性提高的层，作为材料，例如可使用Ti(钛)。密接层250a的膜厚例如为12nm。
主电极层250b作为材料，例如可使用含有1％的Cu(铜)的A1。主电极层250b的膜厚例如为162nm。
电介质层70A形成为覆盖梳形电极201a以及201b。电介质层70A是以保护主电极层250b不受外部环境影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层，例如以SiO2(二氧化硅)为主成分。电介质层70A的厚度例如为25nm。
另外，构成密接层250a、主电极层250b以及电介质层70A的材料并不限定于上述的材料。进而，IDT电极50可以不是上述层叠构造。IDT电极50例如可以包含Ti、Al(铝)、Cu、Pt(铂)、Au(金)、Ag(银)、Pd(钯)等的金属或合金，此外，也可以包含由上述的金属或合金构成的多个层叠体。此外，也可以不形成电介质层70A。
接着，对基板60的层叠构造进行说明。
如图2A的(c)所示，基板60具备高声速支承基板251、低声速膜252、以及压电膜253，并具有依次层叠了高声速支承基板251、低声速膜252以及压电膜253的构造。
压电膜253例如包含50°Y切割X传播LiTaO3(钽酸锂)压电单晶或压电陶瓷(是用将以X轴为中心轴从Y轴旋转了50°的轴作为法线的面进行了切断的钽酸锂单晶或陶瓷，是声表面波在X轴方向上传播的单晶或陶瓷)。关于压电膜253，例如厚度为600nm。另外，可根据各滤波器的要求规格而适当地选择作为压电膜253使用的压电单晶的材料以及切割角。
高声速支承基板251是对低声速膜252、压电膜253以及IDT电极50进行支承的基板。进而，高声速支承基板251是高声速支承基板251中的体波(bulk wave)的声速与在压电膜253传播的表面波以及边界波等弹性波相比成为高速的基板，发挥功能以使得将声表面波封闭在层叠了压电膜253以及低声速膜252的部分，不会向比高声速支承基板251靠下方泄漏。高声速支承基板251例如是硅基板，厚度例如为200μm。
低声速膜252是低声速膜252中的体波的声速与在压电膜253传播的体波相比成为低速的膜，配置在压电膜253与高声速支承基板251之间。通过该构造和弹性波在本质上能量集中于低声速的介质这样的性质，可抑制声表面波能量向IDT电极外的泄漏。低声速膜252例如是以二氧化硅为主成分的膜，厚度例如为670nm。
另外，根据基板60的上述层叠构造，与以单层使用压电基板的以往的构造相比较，能够大幅提高谐振频率以及反谐振频率处的Q值。即，能够构成Q值高的弹性波谐振器，因此能够使用该弹性波谐振器来构成插入损耗小的滤波器。
另外，高声速支承基板251也可以具有层叠了支承基板和高声速膜的构造，高声速膜传播的体波的声速与在压电膜253传播的表面波以及边界波等弹性波相比成为高速。在该情况下，支承基板能够使用钽酸锂(lithium tantalate)、铌酸锂(lithium niobate)、石英等压电体、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、蓝宝石、玻璃等电介质或硅、氮化镓等半导体以及树脂基板等。此外，高声速膜能够使用氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石、以上述材料为主成分的介质、以上述材料的混合物为主成分的介质等、各种各样的高声速材料。
此外，图2B是示意性地表示实施方式的变形例1涉及的弹性波谐振器的剖视图。虽然在图2A所示的弹性波谐振器200中，示出了IDT电极50形成在具有压电膜253的基板60上的例子，但是形成该IDT电极50的基板也可以是如图2B所示那样包含压电体层的单层的压电单晶基板61。压电单晶基板61例如包含LiNbO3(铌酸锂)的压电单晶。本变形例涉及的弹性波谐振器200包含压电单晶基板61、IDT电极50、和形成在压电单晶基板61上以及IDT电极50上的电介质层70A。
上述的压电膜253以及压电单晶基板61可以根据滤波器电路10、20以及附加电路30的要求通过特性等而适当地变更层叠构造、材料、切割角、以及厚度。即使是使用了具有上述的切割角以外的切割角的LiTaO3压电基板等的弹性波谐振器200，也能够达到与使用了上述的压电膜253的弹性波谐振器200同样的效果。
[3.调整机电耦合系数的构造_K2 30＞K2 10]
接着，对用于调整滤波器电路10、20以及附加电路30的机电耦合系数的弹性波谐振器的构造进行说明。
构成本实施方式涉及的滤波器电路10以及附加电路30的弹性波谐振器是声表面波谐振器。
图3是说明对实施方式涉及的弹性波谐振器的机电耦合系数进行调整的第1结构的剖视概略图。此外，图4是说明对实施方式涉及的弹性波谐振器的机电耦合系数进行调整的第2结构的剖视概略图。在图3以及图4中示出了构成滤波器电路10以及附加电路30的弹性波谐振器的一部分的剖面构造。另外，图3以及图4所示的剖面构造用于说明弹性波谐振器的一部分的典型的构造，各层的厚度以及IDT电极的根数、长度等并不限定于此。
构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器例如具有图3的(b)中的剖面构造，构成附加电路30的第2弹性波谐振器例如具有图3的(a)中的剖面构造。
更具体地，如图3的(b)所示，第1弹性波谐振器具有：基板60(第1压电体)以及IDT电极50(第1IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第1电介质层)。此外，如图3的(a)所示，第2弹性波谐振器具有基板60(第2压电体)和形成为与基板60接触的IDT电极50(第2IDT电极)。
基板60例如包含上述的高声速支承基板251、低声速膜252、以及压电膜253。此外，基板60也可以是上述的压电单晶基板61。压电单晶基板61例如可以包含LiTaO3压电单晶、KNbO3压电单晶、石英、或压电陶瓷。
电介质层70A以及70B例如以SiO2为主成分。此外，除此以外，电介质层70A以及70B也可以包含SiN、AlN、聚酰亚胺、或它们的层叠体等电介质或绝缘体。
根据上述结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30变得大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
另外，构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器以及构成附加电路30的第2弹性波谐振器也可以均具有图3的(b)中的剖面构造。也就是说，如图3的(b)所示，第1弹性波谐振器具有：基板60(第1压电体)以及IDT电极50(第1IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第1电介质层)。此外，如图3的(b)所示，第2弹性波谐振器具有：基板60(第2压电体)以及IDT电极50(第2IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第2电介质层)。在此，构成第2弹性波谐振器的电介质层70B(第2电介质层)比构成第1弹性波谐振器的电介质层70B(第1电介质层)薄。
即使是该结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30也变得大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
此外，构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器例如具有图4的(b)中的剖面构造，构成附加电路30的第2弹性波谐振器例如具有图4的(a)中的剖面构造。
更具体地，如图4的(b)所示，第1弹性波谐振器具有：基板60(第1压电体)以及IDT电极50(第1IDT电极)、和形成为覆盖IDT电极50的对机电耦合系数进行调整的电介质层70A以及70B的层叠体(第3电介质层)。此外，如图4的(a)所示，第2弹性波谐振器具有：基板60(第2压电体)以及IDT电极50(第2IDT电极)、和形成为覆盖IDT电极50的对机电耦合系数进行调整的电介质层70A(第4电介质层)。在此，构成第2弹性波谐振器的电介质层70A(第4电介质层)比构成第1弹性波谐振器的电介质层70A以及70B的层叠体(第3电介质层)薄。
即使是该结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30也变得大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
图5是对实施例1以及比较例1涉及的滤波器装置的通过特性以及多工器的隔离度特性进行了比较的曲线图。图5的(a)示出了滤波器装置40的输入输出端子110与公共端子100之间的通过特性。此外，图5的(b)示出了滤波器装置40以及滤波器电路20被公共连接的多工器1的输入输出端子110与120之间的隔离度特性。
另外，在实施例1涉及的滤波器装置40中，将滤波器电路10具有的第1弹性波谐振器的结构设为图3的(b)所示的结构，将附加电路30具有的第2弹性波谐振器的结构设为图3的(a)所示的结构。此外，滤波器电路10是具有多个第1弹性波谐振器的梯型的声表面波滤波器，附加电路30是具有多个第2弹性波谐振器的纵向耦合型的声表面波谐振器。
此外，比较例1涉及的滤波器装置与实施例1涉及的滤波器装置40相比较，不同点仅在于，滤波器电路10具有的第1弹性波谐振器的结构也与附加电路30具有的第2弹性波谐振器的结构同样地设为图3的(a)所示的结构。
此外，在本实施例以及本比较例中，成为第2频带比第1频带高的电路结构，也就是说，成为滤波器电路20的通带比滤波器电路10的通带高的电路结构。
在实施例1以及比较例1中，附加电路30使第2频带的高频信号以与通过滤波器电路10的第2频带的高频信号大致相反相位地通过。
进而，在实施例1中，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此使通过附加电路30的第2频带的高频信号在相对宽带通过。因而，如图5的(a)所示，实施例1涉及的滤波器装置40与比较例1涉及的滤波器装置相比较，在滤波器电路20的通带(第2频带)中改善了衰减。
也就是说，根据实施例1涉及的滤波器装置40，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此能够使具有滤波器电路10的通带以上的带宽那样的频带大范围地衰减。
此外，如图5的(b)所示，实施例1涉及的滤波器装置40与比较例1涉及的滤波器装置相比较，改善了多工器1的几乎整个第2频带中的隔离度。
也就是说，根据实施例1涉及的多工器1，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此能够改善滤波器电路20的通带中的隔离度，此外，由此能够降低滤波器电路20的通带的插入损耗。
[4.调整机电耦合系数的构造_K2 30＜K2 10]
构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器例如具有图3的(a)中的剖面构造，构成附加电路30的第2弹性波谐振器例如具有图3的(b)中的剖面构造。
更具体地，如图3的(b)所示，第2弹性波谐振器具有：基板60(第2压电体)以及IDT电极50(第2IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第2电介质层)。此外，如图3的(a)所示，第1弹性波谐振器具有基板60(第1压电体)和形成为与基板60接触的IDT电极50(第1IDT电极)。
根据上述结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30变得小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
另外，构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器以及构成附加电路30的第2弹性波谐振器也可以均具有图3的(b)中的剖面构造。也就是说，如图3的(b)所示，第2弹性波谐振器具有：基板60(第2压电体)以及IDT电极50(第2IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第2电介质层)。此外，如图3的(b)所示，第1弹性波谐振器具有：基板60(第1压电体)以及IDT电极50(第1IDT电极)、和形成在基板60与IDT电极50之间的对机电耦合系数进行调整的电介质层70B(第1电介质层)。在此，构成第2弹性波谐振器的电介质层70B(第2电介质层)比构成第1弹性波谐振器的电介质层70B(第1电介质层)厚。
即使是该结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30也变得小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
此外，构成滤波器电路10的第1弹性波谐振器例如具有图4的(a)中的剖面构造，构成附加电路30的第2弹性波谐振器例如具有图4的(b)中的剖面构造。
更具体地，如图4的(b)所示，第2弹性波谐振器具有：基板60(第2压电体)以及IDT电极50(第2IDT电极)、和形成为覆盖IDT电极50的对机电耦合系数进行调整的电介质层70A以及70B的层叠体(第4电介质层)。此外，如图4的(a)所示，第1弹性波谐振器具有：基板60(第1压电体)以及IDT电极50(第1IDT电极)、和形成为覆盖IDT电极50的对机电耦合系数进行调整的电介质层70A(第3电介质层)。在此，构成第2弹性波谐振器的电介质层70A以及70B的层叠体(第4电介质层)比构成第1弹性波谐振器的电介质层70A(第3电介质层)厚。
即使是这样的结构，附加电路30的机电耦合系数K2 30也变得小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10。
图6是对实施例2以及比较例2涉及的滤波器装置的通过特性以及多工器的隔离度特性进行了比较的曲线图。图6的(a)示出了滤波器装置40的输入输出端子110与公共端子100之间的通过特性。此外，图6的(b)示出了滤波器装置40以及滤波器电路20被公共连接的多工器1的输入输出端子110与120之间的隔离度特性。
另外，在实施例2涉及的滤波器装置40中，将滤波器电路10具有的第1弹性波谐振器的结构设为图3的(a)所示的结构，将附加电路30具有的第2弹性波谐振器的结构设为图3的(b)所示的结构。此外，滤波器电路10是具有多个第1弹性波谐振器的梯型的声表面波滤波器，附加电路30是具有多个第2弹性波谐振器的纵向耦合型的声表面波谐振器。
此外，比较例2涉及的滤波器装置与实施例2涉及的滤波器装置40相比较，不同点仅在于，附加电路30具有的第2弹性波谐振器的结构也与滤波器电路10具有的第1弹性波谐振器的结构同样地设为图3的(a)所示的结构。
此外，在本实施例以及本比较例中，成为第2频带比第1频带高的电路结构，也就是说，成为滤波器电路20的通带比滤波器电路10的通带高的电路结构。
在实施例2以及比较例2中，附加电路30使比第1频带靠高频侧的高频信号以与通过滤波器电路10的该高频侧的高频信号大致相反相位地通过。
进而，在实施例2中，附加电路30的机电耦合系数K2 30小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此使通过附加电路30的第2频带中的靠近第1频带的窄带的高频信号通过。因而，如图6的(a)所示，实施例2涉及的滤波器装置40与比较例2涉及的滤波器装置相比较，在不使滤波器电路10的通带的高频侧端部处的插入损耗增加的情况下，改善了该高频侧端部附近的陡峭性。换言之，在不使滤波器电路10的通带的高频端处的插入损耗增加的情况下，在窄带改善了滤波器电路20的通带(第2频带)的低频侧的衰减。
也就是说，根据实施例2涉及的滤波器装置40，附加电路30的机电耦合系数K2 30小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此能够使具有比滤波器电路10的通带窄的带宽那样的频带陡峭地衰减。
此外，如图6的(b)所示，实施例2涉及的滤波器装置40与比较例2涉及的滤波器装置相比较，集中于靠近第1频带的第2频带的低频侧改善了多工器1的第2频带中的隔离度。
也就是说，根据实施例2涉及的多工器1，附加电路30的机电耦合系数K2 30小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，因此能够改善滤波器电路20的通带低频侧的隔离度，此外，由此能够降低滤波器电路20的通带低频侧的插入损耗。
另外，在上述的实施例1以及2中，关于滤波器电路10的衰减带，将与公共端子100连接的滤波器电路20的通带(第2频带)作为对象，说明了上述衰减带中的改善效果。也就是说，将通过附加电路30的高频信号设为第2频带的信号。然而，通过附加电路30的高频信号的频带并不限定于第2频带，只要是滤波器电路10的通带(第1频带)以外的频带即可。
另外，在实施例1以及2中，滤波器电路10的基板60(第1压电体)以及附加电路30的基板60(第2压电体)可以是连续的一个压电体。也就是说，滤波器电路10和附加电路30可以形成在公共的基板。
为了调整机电耦合系数，如图3以及图4所示，成为如下的结构，即，形成在基板以及IDT电极的电介质层的形成的有无、或者该电介质层的膜厚不同。关于这些结构，通过使用同一基板，从而能够在制造工序中通过基板上的部分的蚀刻来实现，因此能够通过简化的工序来缩小滤波器装置40的电极布局面积。由此，能够实现滤波器装置40以及多工器1的小型化。
[5.多工器的变形例]
图7A是实施方式的变形例2涉及的多工器1A的电路结构图。如同图所示，本变形例涉及的多工器1A具备滤波器装置40、滤波器电路20、公共端子100、和输入输出端子110以及120。本变形例涉及的多工器1A虽然电路结构与实施方式涉及的多工器1相同，但是与公共端子100连接的滤波器限定于滤波器装置40以及滤波器电路20这两个。也就是说，在公共端子100未连接滤波器装置40以及滤波器电路20以外的滤波器。
此外，附加电路30的机电耦合系数K2 30小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，且小于滤波器电路20的机电耦合系数K2 20。
在上述结构的情况下，除滤波器装置40以外，与公共端子100连接的滤波器仅为滤波器电路20。因而，在滤波器装置40中要求高衰减的频带多数情况下仅成为滤波器电路20的通带(的一部分)。
因而，在这样的情况下，只要在滤波器装置40中使窄带衰减即可，因此附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为小于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，且小于滤波器电路20的机电耦合系数K2 20。另外，在本变形例中，附加电路30的机电耦合系数K2 30小于滤波器电路20的机电耦合系数K2 20不是必需的。
图7B是实施方式的变形例3涉及的多工器1B的电路结构图。如同图所示，本变形例涉及的多工器1B具备滤波器装置40、滤波器电路20A以及20B、公共端子100、和输入输出端子110、120A以及120B。本变形例涉及的多工器1B与变形例2涉及的多工器1A相比较，不同点在于，附加了第3滤波器电路20B。
此外，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，且大于滤波器电路20A的机电耦合系数K2 20A，且大于滤波器电路20B的机电耦合系数K2 20B。
滤波器电路20A是如下的第2滤波器电路，即，与公共端子100以及输入输出端子120A连接，将与第1频带不同的第2频带作为通带。
滤波器电路20B是如下的第3滤波器电路，即，与公共端子100以及输入输出端子120B连接，将与第1频带以及第2频带不同且位于第1频带与第2频带之间的第3频带作为通带。
在上述结构的情况下，除滤波器装置40以外，与公共端子100连接的滤波器为滤波器电路20A以及20B这两个。此外，滤波器装置40的通带并不位于滤波器电路20A的通带与滤波器电路20B的通带之间，滤波器电路20A的通带和滤波器电路20B的通带位于比滤波器装置40的通带偏向高频侧或低频侧。因而，在滤波器装置40中要求高衰减的频带多数情况下成为包含滤波器电路20A的通带和滤波器电路20B的通带的宽带。
因而，在这样的情况下，需要在滤波器装置40中使宽带衰减，因此附加电路30的机电耦合系数K2 30设定为大于滤波器电路10的机电耦合系数K2 10，且大于滤波器电路20A的机电耦合系数K2 20A，且大于滤波器电路20B的机电耦合系数K2 20B。另外，在本变形例中，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路20A的机电耦合系数K2 20A不是必需的，此外，附加电路30的机电耦合系数K2 30大于滤波器电路20B的机电耦合系数K2 20B不是必需的。
根据变形例2以及变形例3涉及的多工器，能够提供具有与衰减带的带宽对应的高的衰减特性的小型的滤波器装置以及多工器。
(其它实施方式)
以上列举实施方式对本发明涉及的滤波器装置以及多工器进行了说明，但是本发明的滤波器装置以及多工器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进行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及其变形例施加本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明的滤波器装置以及多工器的各种设备也包含于本发明。
另外，在上述实施方式中，所谓“A的机电耦合系数与B的机电耦合系数不同”，排除A的机电耦合系数与B的机电耦合系数实质上相同的情况，是指A以及B的相对带宽(％)相差0.5点以上。
另外，在上述实施方式中，所谓机电耦合系数，是表示在声表面波器件中压电性的基板与形成在其上的IDT电极之间的机械能以及电能的相互变换的效率的参数。因而，在通过外部附加于声表面波器件的电路元件来调整该声表面波器件的电特性的情况下，定义为机电耦合系数未被调整。
此外，在实施方式涉及的滤波器装置以及多工器中，也可以在各构成要素之间连接有电感器、电容器。另外，该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。
产业上的可利用性
本发明作为能够应用于多频段化的频率标准的低损耗且高衰减的滤波器、以及低损耗且高隔离度的多工器，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
附图标记说明
1、1A、1B：多工器；
2：天线；
3：匹配用电感器；
10、20、20A、20B：滤波器电路；
30：附加电路；
31：电容器；
31a、31b：声表面波谐振器；
40：滤波器装置；
50：IDT电极；
60：基板；
61：压电单晶基板；
70A、70B：电介质层；
100：公共端子；
110、120、120A、120B：输入输出端子；
130、140：端子；
200：弹性波谐振器；
200a、200b：电极指；
201a、201b：梳形电极；
202a、202b：汇流条电极；
250a：密接层；
250b：主电极层；
251：高声速支承基板；
252：低声速膜；
253：压电膜。
Claims (14)
1.一种滤波器装置，具备：
第1端子以及第2端子；
第1滤波器电路，与所述第1端子以及所述第2端子连接，包含第1弹性波谐振器，将第1频带作为通带；以及
附加电路，与至少一个所述第1弹性波谐振器并联地连接在所述第1端子与所述第2端子之间，包含第2弹性波谐振器，
所述附加电路的机电耦合系数与所述第1滤波器电路的机电耦合系数不同。
2.根据权利要求1所述的滤波器装置，其中，
所述附加电路的机电耦合系数大于所述第1滤波器电路的机电耦合系数。
3.根据权利要求2所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体以及第1叉指换能器电极即第1IDT电极；以及
第1电介质层，形成在所述第1压电体与所述第1IDT电极之间，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体；以及
第2IDT电极，形成为与所述第2压电体接触。
4.根据权利要求2所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体以及第1IDT电极；以及
第1电介质层，形成在所述第1压电体与所述第1IDT电极之间，对机电耦合系数进行调整，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体以及第2IDT电极；以及
第2电介质层，形成在所述第2压电体与所述第2IDT电极之间，对机电耦合系数进行调整，
所述第2电介质层比所述第1电介质层薄。
5.根据权利要求2所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体以及第1IDT电极；以及
第3电介质层，形成为覆盖所述第1IDT电极，对机电耦合系数进行调整，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体以及第2IDT电极；以及
第4电介质层，形成为覆盖所述第2IDT电极，对机电耦合系数进行调整，
所述第4电介质层比所述第3电介质层薄。
6.根据权利要求3～5中的任一项所述的滤波器装置，其中，
所述第1压电体以及所述第2压电体是连续的一个压电体。
7.根据权利要求1所述的滤波器装置，其中，
所述附加电路的机电耦合系数小于所述第1滤波器电路的机电耦合系数。
8.根据权利要求7所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体；以及
第1IDT电极，形成为与所述第1压电体接触，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体以及第2IDT电极；以及
第2电介质层，形成在所述第2压电体与所述第2IDT电极之间，对机电耦合系数进行调整。
9.根据权利要求7所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体以及第1IDT电极；以及
第1电介质层，形成在所述第1压电体与所述第1IDT电极之间，对机电耦合系数进行调整，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体以及第2IDT电极；以及
第2电介质层，形成在所述第2压电体与所述第2IDT电极之间，对机电耦合系数进行调整，
所述第2电介质层比所述第1电介质层厚。
10.根据权利要求7所述的滤波器装置，其中，
所述第1弹性波谐振器具有：
第1压电体以及第1IDT电极；以及
第3电介质层，形成为覆盖所述第1IDT电极，对机电耦合系数进行调整，
所述第2弹性波谐振器具有：
第2压电体以及第2IDT电极；以及
第4电介质层，形成为覆盖所述第2IDT电极，对机电耦合系数进行调整，
所述第4电介质层比所述第3电介质层厚。
11.根据权利要求8～10中的任一项所述的滤波器装置，其中，
所述第1压电体以及所述第2压电体是连续的一个压电体。
12.一种多工器，具备：
公共端子；
权利要求1～11中的任一项所述的滤波器装置，所述第1端子与所述公共端子连接；以及
第2滤波器电路，与所述公共端子连接，将与所述第1频带不同的第2频带作为通带。
13.一种多工器，具备：
公共端子；
权利要求7～11中的任一项所述的滤波器装置，所述第1端子与所述公共端子连接；以及
第2滤波器电路，与所述公共端子连接，将与所述第1频带不同的第2频带作为通带，
在所述公共端子未连接所述滤波器装置以及所述第2滤波器电路以外的滤波器。
14.一种多工器，具备：
公共端子；
权利要求2～6中的任一项所述的滤波器装置，所述第1端子与所述公共端子连接；
第2滤波器电路，与所述公共端子连接，将与所述第1频带不同的第2频带作为通带；以及
第3滤波器电路，与所述公共端子连接，将与所述第1频带以及所述第2频带不同且位于所述第1频带与所述第2频带之间的第3频带作为通带。
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