CN117200738A - 弹性波滤波器以及多工器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弹性波滤波器以及多工器，抑制衰减特性在弹性波滤波器的通带外劣化。弹性波滤波器具备滤波器电路和附加电路。附加电路包含多个IDT)以及多个反射器。多个IDT具有多个梳齿电极指。多个反射器具有多个反射电极指。将沿着第2方向排列的梳齿电极指的排列间距设为Pi，将沿着第2方向排列的反射电极指的排列间距设为Pr，在IDT和反射器的边界区域中，将最接近反射器的梳齿电极指和最接近IDT的反射电极指的中心间距离即IDT‑反射器间隙设为G，在该情况下，具有如下所示的关系，即，0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。

Description

弹性波滤波器以及多工器
技术领域
本发明涉及弹性波滤波器以及多工器。
背景技术
以往，已知具备滤波器电路和与滤波器电路并联连接的附加电路的弹性波滤波器(例如，参照专利文献1)。附加电路是生成针对在滤波器电路中传递的信号之中的通带外的信号成分的消除信号的电路。附加电路包含沿着弹性波传播方向配置的多个IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)、和配置在夹着多个IDT的位置的两个反射器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-88846号公报
然而，在具备附加电路的弹性波滤波器中，有时在附加电路中发生较强的激励，通带外的衰减特性劣化。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种能够抑制通带外的衰减特性劣化的弹性波滤波器等。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的弹性波滤波器具备输入端子以及输出端子、设置在将所述输入端子和所述输出端子连结的第1路径上的滤波器电路、和设置在与所述第1路径的至少一部分并联连接的第2路径上的附加电路，所述附加电路包括包含多个IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)以及多个反射器的声耦合型谐振器，所述多个IDT具有设置在压电性基板上的一对梳齿状电极，所述梳齿状电极各自具有在与所述压电性基板的主面平行的第1方向上延伸并沿着与所述第1方向交叉的第2方向排列的多个梳齿电极指，所述多个IDT沿着所述第2方向配置，所述多个反射器具有在所述第2方向上配置于所述多个IDT的两外侧并在所述第1方向上延伸且沿着所述第2方向排列的多个反射电极指，将沿着所述第2方向排列的所述梳齿电极指的排列间距设为Pi，将沿着所述第2方向排列的所述反射电极指的排列间距设为Pr，在所述多个IDT之中的任一个IDT和所述多个反射器之中的与该IDT相邻的反射器的边界区域中，将所述多个梳齿电极指之中的最接近所述反射器的梳齿电极指和所述多个反射电极指之中的最接近所述IDT的反射电极指的中心间距离即IDT-反射器间隙设为G，在该情况下，具有如下所示的关系，即，0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。
为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的多工器具备：上述的弹性波滤波器；和其他滤波器电路，具有与所述弹性波滤波器的通带不同的通带。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波滤波器等，能够抑制通带外的衰减特性劣化。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的弹性波滤波器以及弹性波滤波器中包含的附加电路的图。
图2是示出比较例的弹性波滤波器以及弹性波滤波器中包含的附加电路的图。
图3是具备实施方式涉及的弹性波滤波器的多工器的电路结构图。
图4是示出构成附加电路的声耦合型谐振器的电极构造以及剖面构造的图。
图5是示出构成声耦合型谐振器的压电性基板以及电极的各参数的图。
图6是示出实施例的滤波器电路中包含的弹性波谐振子的电极参数的图。
图7是示出实施例的附加电路中包含的IDT以及反射器的电极参数的图。
图8是示出实施例、比较例1以及2的弹性波滤波器的插入损耗的图。
图9是示出IDT-反射器间隙和激励波的峰值的关系的图。
图10是示出实施方式涉及的弹性波滤波器中包含的附加电路的其他例子的图。
附图标记说明
1：弹性波滤波器；
5：多工器；
10：第1滤波器电路(滤波器电路)；
20：附加电路；
25：声耦合型谐振器；
31、32：IDT；
31a、32a：第1梳齿状电极；
31b、32b：第2梳齿状电极；
35a、35b：梳齿电极指；
36a、36b：汇流条电极；
37：第1电极指组；
38：第2电极指组；
41、42：反射器；
45：反射电极指；
46：反射汇流条；
90：第2滤波器电路；
C2：电抗元件；
d1：第1方向；
d2：第2方向；
G：IDT-反射器间隙；
L1、L2：电感器；
n0、n1、n2、n3、n4：节点；
P1、P2、P3、P21、P22：并联臂谐振子；
Pi、Pr：排列间距；
Q21：弹性波谐振器；
r1：第1路径；
r2：第2路径；
r3：第3路径；
S1、S2、S3、S4、S21、S22：串联臂谐振子；
T1：输入端子；
T2、T3：输出端子。
具体实施方式
(本发明的概略)
参照图1以及图2对本发明的概略进行说明。
图1是示出实施方式涉及的弹性波滤波器1以及弹性波滤波器1中包含的附加电路20的图。在图1的(a)中，示出了实施方式涉及的弹性波滤波器1，在图1的(b)中，示出了附加电路20以及IDT31的弹性波的相位。
如图1的(a)所示，弹性波滤波器1具备设置在将输入端子T1和输出端子T2连结的第1路径r1上的滤波器电路10、和设置在与第1路径r1并联连接的第2路径r2上的附加电路20。
附加电路20是用于消除在滤波器电路10的通带外(例如，衰减频带)产生的无用波的电路。即，附加电路20是输出消除信号的电路。滤波器电路10所输出的信号的给定的频带中的相位和消除信号的上述给定的频带中的相位为反相位。在滤波器电路10的通带外，滤波器电路10所输出的信号被消除信号抵消，因此能够增大滤波器电路10中的频带外衰减量。
附加电路20包含声耦合型谐振器25。声耦合型谐振器25例如是纵耦合型的弹性波谐振器。另外，声耦合型谐振器25也可以不是纵耦合型的弹性波谐振器而是横向型的弹性波谐振器。
如图1的(b)所示，附加电路20具有多个IDT31以及32和多个反射器41以及42。多个IDT31、32之中，IDT31与输入端子T1侧的第2路径r2连接，IDT32与输出端子T2侧的第2路径r2连接。即，多个IDT31、32之中的一个IDT31与一个第2路径r2连接，与一个IDT31不同的IDT32与另一个第2路径r2连接。
多个IDT31、32各自具有包含一对梳齿状电极的IDT电极。IDT31具有成为一对的第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极31b，IDT32具有成为一对的第1梳齿状电极32a以及第2梳齿状电极32b。各梳齿状电极设置在压电性基板100(参照图4的(b))上。
第1梳齿状电极31a、32a各自具有多个梳齿电极指35a以及汇流条电极36a。各梳齿电极指35a在与压电性基板100的主面平行的第1方向d1上延伸，并沿着与第1方向d1交叉的第2方向d2排列。汇流条电极36a配置为将多个梳齿电极指35a的一端彼此连接，并在第2方向d2上延伸。在图1的(b)中，第1方向d1和第2方向d2垂直地交叉。不过，第1方向d1和第2方向d2也可以不一定垂直地交叉。
第2梳齿状电极31b、32b各自具有多个梳齿电极指35b以及汇流条电极36b。各梳齿电极指35b在第1方向d1上延伸，并沿着第2方向d2排列。汇流条电极36b配置为将多个梳齿电极指35b的一端彼此连接，并在第2方向d2上延伸。
多个IDT31、32沿着第2方向d2配置。梳齿电极指35a以及35b在第1方向d1上相互交错对插，且相互平行地配置。另外，本实施方式中的第2方向d2是相对于第1方向d1正交的方向，是与IDT31、32的弹性波传播方向相同的方向。
第1梳齿状电极31a、32a连接在第2路径r2上，第2梳齿状电极31b、32b与接地连接。即，梳齿电极指35a以及汇流条电极36a被设定为信号电位，梳齿电极指35b以及汇流条电极36b被设定为接地电位。
多个反射器41、42在第2方向d2上配置于多个IDT31、32的两外侧，使得夹着多个IDT31、32。各反射器41、42具有多个反射电极指45以及多个反射汇流条46。各反射电极指45在第1方向d1上延伸，并沿着第2方向d2排列。各反射汇流条46配置为将多个反射电极指45的一端彼此或者另一端彼此连接，并在第2方向d2上延伸。
在实施方式的附加电路20中，梳齿电极指35a以及35b沿着第2方向d2以给定的间距交替地排列，反射电极指45沿着第2方向d2以给定的间距排列。另一方面，IDT31与反射器41之间的距离成为与给定的间距不同的距离。
图2是示出比较例的弹性波滤波器101以及弹性波滤波器101中包含的附加电路120的图。在图2的(a)中，示出了比较例的弹性波滤波器101，在图2的(b)中，示出了附加电路120以及IDT31的弹性波的相位。
比较例的弹性波滤波器101具备滤波器电路10和附加电路120。比较例的滤波器电路10是与实施方式的滤波器电路10相同的结构。
在比较例的附加电路120中，也与实施方式同样地，梳齿电极指35a以及35b以给定的间距交替地排列，反射电极指45以给定的间距排列。但是，IDT31与反射器41之间的距离成为与上述的给定的间距相同的距离，因此有时基于IDT31的弹性波的相位和基于反射器41的弹性波的相位一致，在附加电路120的声耦合型谐振器125发生较强的激励。因此，在比较例中，有时弹性波滤波器101的通带外的衰减特性劣化。
与之相对，在实施方式中，如前所述，IDT31与反射器41之间的距离成为与给定的间距不同的距离。例如，通过一边维持该不同的距离关系一边适当地设定IDT31与反射器41之间的距离，从而能够使基于IDT31的弹性波的相位和基于反射器41的弹性波的相位产生偏离。由此，能够抑制附加电路20的声耦合型谐振器25进行必要以上的激励，能够抑制弹性波滤波器1的通带外的衰减特性劣化。另外，在上述中，对一个IDT31与反射器41之间的距离进行了说明，但对于另一个IDT32与反射器42之间的距离也是同样的。
以下，使用实施方式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者具体的例子。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为一个例子，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来说明。此外，附图所示的构成要素的大小、或者大小之比未必严格。此外，在各图中，对于实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或者简化重复的说明。此外，在以下的实施方式中，所谓“连接”，不仅包含直接连接的情况，还包含经由其他元件等电连接的情况。
(实施方式)
[多工器的结构]
参照图3对具备实施方式涉及的弹性波滤波器1的多工器的结构进行说明。
图3是具备弹性波滤波器1的多工器5的电路结构图。
多工器5是具备多个滤波器的分波器或者合波器。多工器5具备具有第1滤波器电路10以及附加电路20的弹性波滤波器1、和第2滤波器电路90。第1滤波器电路10是将第1频带作为通带的滤波器电路。
此外，多工器5具备与弹性波滤波器1连接的输入端子T1、与弹性波滤波器1以及第2滤波器电路90两者连接的输出端子T2、和与第2滤波器电路90连接的输出端子T3。
输入端子T1是弹性波滤波器1的信号输入侧的端子。例如，输入端子T1经由放大电路等(未图示)而与RF信号处理电路(未图示)连接。
输出端子T2是弹性波滤波器1的信号输出侧的端子，此外，是第2滤波器电路90的信号输入侧的端子。输出端子T2是弹性波滤波器1以及第2滤波器电路90的公共端子，例如与天线元件(未图示)连接。输出端子T2将弹性波滤波器1与输出端子T2之间的节点n0作为分支点，所分支的一个路径与弹性波滤波器1连接，所分支的另一个路径与第2滤波器电路90连接。
输出端子T3是第2滤波器电路90的信号输出侧的端子。例如，输出端子T3经由放大电路等(未图示)而与RF信号处理电路(未图示)连接。
弹性波滤波器1配置在将输入端子T1以及输出端子T2连结的第1路径r1上。弹性波滤波器1具备第1滤波器电路10、和附加连接于第1滤波器电路10的附加电路20。输入到输入端子T1的高频信号通过第1路径r1、以及与第1路径r1的至少一部分并联连接的第2路径r2而从输出端子T2输出。
第1滤波器电路10是将由通信标准规定的第1频带作为通带的滤波器电路。包含第1滤波器电路10的弹性波滤波器1例如是将上行频带(发送频带)作为通带的发送滤波器，设定为通带比第2滤波器电路90低。
附加电路20设置在第2路径r2上。附加电路20具有沿着第2方向d2配置的两个IDT31、32。在第2路径r2传输的高频信号输入到一个IDT31，并从另一个IDT32输出。另外，在图3中，省略了反射器41、42的图示。
第2滤波器电路90配置在将输出端子(公共端子)T2和输出端子T3连结的第3路径r3上。第2滤波器电路90将与第1滤波器电路10的通带不同的频带作为通带。第2滤波器电路90例如是将下行频带(接收频带)作为通带的接收滤波器。第2滤波器电路90例如具有多个串联臂谐振子S21以及S22、多个并联臂谐振子P21以及P22、和弹性波谐振器Q21。
串联臂谐振子S21、弹性波谐振器Q21以及串联臂谐振子S22从输出端子(公共端子)T2朝向输出端子T3依次串联连接。并联臂谐振子P21配置在将串联臂谐振子S21和弹性波谐振器Q21之间的节点与接地连结的路径上。并联臂谐振子P22配置在将串联臂谐振子S22和输出端子T3之间的节点与接地连结的路径上。弹性波谐振器Q21包含并联连接的纵耦合弹性波谐振器。
对于弹性波滤波器1以及第2滤波器电路90分别要求使自身频带的频率通过且使位于自身频带外的对方频带的频率衰减这样的特性。
[弹性波滤波器的结构]
参照图3对弹性波滤波器1的结构进行说明。如图3所示，弹性波滤波器1具备第1滤波器电路10和附加电路20。
第1滤波器电路10具有作为弹性波谐振子的串联臂谐振子S1、S2、S3、S4、以及并联臂谐振子P1、P2、P3。各弹性波谐振子是包含IDT以及反射器的声表面波(SAW：SurfaceAcoustic Wave)谐振子。
串联臂谐振子S1～S4配置在将输入端子T1和输出端子T2连结的第1路径r1上。串联臂谐振子S1～S4从输入端子T1朝向输出端子T2依次串联连接。
并联臂谐振子P1～P3在将串联臂谐振子S1～S4之间的各节点n1、n2、n3和接地(基准端子)连结的路径上相互并联连接。具体地，并联臂谐振子P1～P3之中，最靠近输入端子T1的并联臂谐振子P1的一端与串联臂谐振子S1和S2之间的节点n1连接，另一端经由电感器L1而与接地连接。并联臂谐振子P2的一端与串联臂谐振子S2和S3之间的节点n2连接，另一端经由电感器L2而与接地连接。并联臂谐振子P3的一端与串联臂谐振子S3和S4之间的节点n3连接，另一端经由电感器L2而与接地连接。并联臂谐振子P2、P3的另一端侧被公共化并与电感器L2连接。
像这样，第1滤波器电路10具有梯型滤波器构造，该梯型滤波器构造包含配置在第1路径r1上的4个串联臂谐振子S1～S4、以及配置在将第1路径r1和接地连结的路径上的3个并联臂谐振子P1～P3。另外，构成第1滤波器电路10的串联臂谐振子以及并联臂谐振子的数量并不限定于4个或者3个，只要串联臂谐振子为一个以上且并联臂谐振子为一个以上即可。此外，在图3中，虽然并联臂谐振子所连接的接地的一部分被公共化，但是将接地公共化还是独立化，例如能够根据第1滤波器电路10的安装布局的制约等适当选择。
如前所述，附加电路20具有多个IDT31、32。IDT31从串联臂谐振子S1～S4观察连接于输入端子T1侧的第1路径r1，具体地连接于串联臂谐振子S1与串联臂谐振子S2之间的节点n1。IDT32从串联臂谐振子S1～S4观察连接于输出端子T2侧的第1路径r1，具体地连接于节点n0与串联臂谐振子S4之间的节点n4。在将IDT32和节点n4连结的路径上设置有电抗元件C2。节点n4也可以处于与节点n0相同的位置。
附加电路20是通过对作为衰减频带的信号的无用波施加反相位的信号从而抵消无用波成分并改善衰减频带的衰减量的电路。反相位的信号通过将附加电路20的声耦合型谐振器25与滤波器电路10并联连接来赋予。在该例子中，在IDT32侧的第2路径r2和IDT31侧的第2路径r2中得到反相位的信号，因此通过将该声耦合型谐振器25与滤波器电路10并联连接，从而对滤波器电路10施加反相位的信号。由此，可抵消衰减频带的无用波成分，可改善衰减频带中的衰减量。进而，本实施方式的附加电路20为了抑制在附加电路20发生较强的激励，而具有以下所示的结构。
[附加电路的结构]
参照图4以及图5对附加电路20的结构进行说明。
图4是示出构成附加电路20的声耦合型谐振器25的电极构造以及剖面构造的图。图5是示出构成声耦合型谐振器25的压电性基板100以及电极的各参数的图。在图4的(a)中，示出了声耦合型谐振器25的俯视图，在图4的(b)中，示出了声耦合型谐振器25的一部分的剖视图。
另外，图4所示的声耦合型谐振器25用于说明谐振器的典型的构造，电极指的根数、长度等并不限定于此。图4所示的谐振器的典型的构造还适用于构成滤波器电路10的弹性波谐振子。
如图4所示，声耦合型谐振器25由压电性基板100、电极110和保护膜113形成。声耦合型谐振器25具备包含压电性基板100、电极110以及保护膜113的IDT31以及32、和反射器41以及42。本实施方式的声耦合型谐振器25是包含IDT31、32以及反射器41、42的声表面波谐振器。
构成IDT31、32以及反射器41、42的电极110成为密接层111和主电极层112的层叠构造。
密接层111是用于使压电性基板100和主电极层112的密接性提高的层，作为材料，例如，可使用Ti。
主电极层112具有从下层起依次层叠了Ti、AlCu以及Ti的构造。如图5所示，Ti、AlCu以及Ti的厚度依次为30nm、425nm、4nm。
保护膜113形成为覆盖电极110。保护膜113是以保护主电极层112不受外部环境的影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层，例如，是以二氧化硅(SiO2)为主成分的膜。如图5所示，保护膜113的膜厚为50nm。
另外，构成密接层111、主电极层112以及保护膜113的材料并不限定于上述的材料。进而，电极110也可以不是上述层叠构造。电极110例如可以包含Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或者合金，此外，也可以包括包含上述金属或者合金的多个层叠体。此外，也可以不形成保护膜113。
压电性基板100具有依次层叠了支承基板、高声速膜、低声速膜以及压电体层的构造。高声速膜是在高声速膜中传播的体波(Bulk wave)的声速比在压电体层中传播的弹性波的声速高的膜。低声速膜是在低声速膜中传播的体波的声速比在压电体层中传播的体波的声速低的膜。在图4的剖视图中，硅相当于支承基板，SiN相当于高声速膜，SiO2相当于低声速膜，LiTaO3相当于压电体层。
如图4的(b)所示，本实施方式的压电性基板100具有在硅基板上依次层叠了SiN、SiO2、LiTaO3的构造。如图5所示，硅基板的厚度为125μm，硅的面方位为(111)，SiN的厚度为900nm，SiO2的膜厚为1000nm，LiTaO3的膜厚为1500nm，LiTaO3的切割角为35°。
另外，并不限于图5所示的各参数，SiN的厚度也可以为300nm，SiO2的膜厚也可以为673nm，LiTaO3的膜厚也可以为1000nm。Ti、AlCu以及Ti的厚度也可以依次为30nm、365nm、4nm。压电体层并不限于LiTaO3，也可以为LiNbO3。压电性基板100也可以是在至少一部分具有压电体层的基板。压电性基板100例如也可以是包含θ°Y切割X传播LiNbO3压电单晶或者压电陶瓷(是在将以X轴为中心轴从Y轴向Z轴方向旋转了θ°的轴作为法线的面进行了切断的铌酸锂单晶或者陶瓷，且是在X轴方向上传播声表面波的单晶或者陶瓷)的基板。
在此，如图4所示，将沿着第2方向d2排列的梳齿电极指35a、35b的排列间距设为Pi。若具体地说明，则梳齿电极指35a、35b的排列间距Pi是包含于多个IDT31、32的多个梳齿电极指35a、35b中相邻的梳齿电极指35a、35b的第2方向d2上的中心彼此的距离(以下，有时将两个电极指间的第2方向d2上的中心彼此的距离简称为“中心间距离”)。既可以多个IDT31、32内的多个梳齿电极指35a、35b的全部的排列间距相同，也可以一部分或全部的排列间距不同。梳齿电极指35a、35b的排列间距也可以不连续地变化，使得在第2方向d2上相邻的间距不规则地增减。
梳齿电极指35a、35b的排列间距Pi能够如下那样导出。例如，将包含于多个IDT31、32的梳齿电极指35a、35b的总根数设为Ni根。而且，将多个IDT31、32的位于第2方向d2上的一端的梳齿电极指和位于另一端的梳齿电极指的中心间距离设为Di。于是，排列间距Pi可由Pi＝Di/(Ni-1)这样的式子表示。另外，(Ni-1)也可以说是多个IDT31、32中的、相邻的梳齿电极指形成的间隙的总个数。
排列间距Pi的测定部位能够用穿过给定的相邻的梳齿电极指的交叉宽度的、第1方向d1上的大致中间点的、与第2方向d2平行的假想线上的距离来代替。排列间距Pi的测定方法能够通过基于从上表面(与第1方向d1以及第2方向d2两者垂直的方向)进行的光学显微镜或者SEM观察的测长来测定，或者，利用研磨等露出穿过上述假想线的剖面，通过基于光学显微镜或者SEM观察的测长来测定。
此外，如图4所示，将沿着第2方向d2排列的反射电极指45的排列间距设为Pr。若具体地说明，则反射电极指45的排列间距Pr是包含于反射器41、42的多个反射电极指45中在第2方向d2上相邻的反射电极指45彼此的中心间距离。既可以反射器41、42内的多个反射电极指45的全部的排列间距相同，也可以一部分或全部的排列间距不同。反射电极指45的排列间距也可以不连续地变化，使得在第2方向d2上相邻的间距不规则地增减。
反射电极指45的排列间距Pr能够如下那样导出。例如，将包含于反射器41的反射电极指45的总根数设为Nr根。而且，将反射器41的位于第2方向d2上的一端的反射电极指和位于另一端的反射电极指的中心间距离设为Dr。于是，排列间距Pr可由Pr＝Dr/(Nr-1)这样的式子表示。另外，(Nr-1)也可以说是反射器41中的、相邻的反射电极指形成的间隙的总个数。关于反射器42也是同样的。
排列间距Pr的测定部位能够用穿过给定的相邻的反射电极指的交叉宽度的、第1方向d1上的大致中间点的、与第2方向d2平行的假想线上的距离来代替。排列间距Pr的测定方法能够通过基于从上表面(与第1方向d1以及第2方向d2两者垂直的方向)进行的光学显微镜或者SEM观察的测长来测定，或者，利用研磨等露出穿过上述假想线的剖面，通过基于光学显微镜或者SEM观察的测长来测定。
此外，如图4所示，在IDT(例如，31)和反射器(例如，41)的边界区域中，将多个梳齿电极指35a、35b之中的最接近反射器41的梳齿电极指(例如，35a)、和多个反射电极指45之中的最接近IDT31的反射电极指的、第2方向d2上的中心间距离即IDT-反射器间隙设为G。
在上述的定义下，本实施方式涉及的弹性波滤波器1的附加电路20具有如下所示的关系，即，
0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。
根据该结构，能够适当地使基于IDT31、32的弹性波的相位和基于反射器41、42的弹性波的相位不同，能够抑制附加电路20的声耦合型谐振器25进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。
[弹性波滤波器的衰减特性等]
参照图6～图9对实施例以及比较例的弹性波滤波器的衰减特性等进行说明。
首先，对实施例的弹性波滤波器1中包含的滤波器电路10、以及构成附加电路20的声耦合型谐振器25的电极参数进行说明。实施例是上述所示的实施方式的一个例子。
图6是示出实施例的滤波器电路10中包含的弹性波谐振子的电极参数的图。在图6中，示出了构成滤波器电路10的串联臂谐振子S1～S4以及并联臂谐振子P1～P3的IDT以及反射器的电极参数。具体地，示出了各弹性波谐振子的IDT的对数、反射器的对数、IDT的交叉宽度、IDT的占空比、反射器的占空比、IDT的波长以及反射器的波长。
此外，在该图中，示出了IDT-反射器间隙G相对于弹性波谐振子的波长之比即间隙比。该间隙比是IDT-反射器间隙G除以IDT的波长的1/2和反射器的波长的1/2的合计值而得到的值。另外，IDT的波长的1/2与IDT的电极指的排列间距相同，反射器的波长的1/2与反射器的电极指的排列间距相同。
图7是示出实施例的附加电路20中包含的IDT31、32以及反射器41、42的电极参数的图。
在该图中，示出了IDT31、32、反射器41、42各自的对数、占空比、以及IDT31、32的电极指的交叉宽度。各IDT31、32的电极指的对数是梳齿电极指35a、35b的根数的1/2，各反射器41、42的对数是反射电极指45的根数的1/2。在该例子中，各IDT31、32的对数比各反射器41、42的对数少。占空比(duty)是电极指的宽度除以电极指的排列间距而得到的值。在该例子中，IDT31、32、反射器41、42各自的占空比相同。交叉宽度是在从第2方向d2观察IDT31、32时梳齿电极指35a和梳齿电极指35b重叠的尺寸。在该例子中，IDT31的交叉宽度和IDT32的交叉宽度相同。
在该图中，示出了IDT31、32、反射器41、42的电极指的排列间距。各IDT31、32具有梳齿电极指35a、35b的排列间距不同的多个电极指组。具体地，各IDT31、32具有梳齿电极指35a、35b的排列间距较宽的第1电极指组37、和排列间距比第1电极指组37窄的第2电极指组38。在该例子中，沿着第2方向d2依次配置有IDT31的第1电极指组37以及第2电极指组38、和IDT32的第2电极指组38以及第1电极指组37。IDT31的第1电极指组37的排列间距比反射器41的反射电极指45的排列间距Pr宽，IDT31的第2电极指组38的排列间距比反射器41的反射电极指45的排列间距Pr窄。IDT32的第1电极指组37的排列间距比反射器42的反射电极指45的排列间距Pr宽，IDT32的第2电极指组38的排列间距比反射器42的反射电极指45的排列间距Pr窄。
此外，在该图中，示出了各电极指的间隙。所谓间隙，是在着眼于具有电极指的两个构成要素的情况下，最接近一个构成要素的另一个构成要素的电极指和最接近另一个构成要素的一个构成要素的电极指的第2方向d2上的中心间距离。
具体地，在该图中，示出了IDT-反射器间隙G相对于声耦合型谐振器25的波长之比即间隙比GR。本实施方式中的间隙比GR是IDT-反射器间隙G除以梳齿电极指35a、35b的排列间距Pi和反射电极指45的排列间距Pr的合计值而得到的值，由GR＝G/(Pi+Pr)表示。作为分母的Pi+Pr表示IDT31、32的波长和反射器41、42的波长的平均。IDT31和反射器41的边界区域中的间隙比GR是反射器41和IDT31的间隙即IDT-反射器间隙G除以排列间距Pi以及排列间距Pr的合计值而得到的值。在该例子中，IDT-反射器间隙G＝3.438μm，排列间距Pi＝2.3047μm，排列间距Pr＝2.3803μm，IDT31和反射器41的边界区域中的间隙比GR成为0.73。此外，IDT32和反射器42的边界区域中的间隙比GR是IDT32和反射器42的间隙即IDT-反射器间隙G除以排列间距Pi以及排列间距Pr的合计值而得到的值。在该例子中，IDT-反射器间隙G＝3.438μm，排列间距Pi＝2.3047μm，排列间距Pr＝2.3803μm，IDT32和反射器42的边界区域中的间隙比GR成为0.73。
另外，IDT31的第1电极指组37和第2电极指组38的间隙g1除以排列间距Pi以及排列间距Pr的合计值而得到的值(g1/(Pi+Pr))为0.44。IDT31的第2电极指组38和IDT32的第2电极指组38的间隙g12除以排列间距Pi以及排列间距Pr的合计值而得到的值(g12/(Pi+Pr))为0.47。IDT32的第2电极指组38和第1电极指组37的间隙g2除以排列间距Pi以及排列间距Pr的合计值而得到的值(g2/(Pi+Pr))为0.47。
接着，对具有图6以及图7所示的电极参数的弹性波滤波器的插入损耗进行说明。
图8是示出实施例、比较例1以及2的弹性波滤波器的插入损耗的图。
实施例的弹性波滤波器1是具有图6以及图7所示的电极参数的滤波器。比较例1的弹性波滤波器101是将间隙比GR(＝G/(Pi+Pr))设为0.53且其他的电极参数与实施例1相同的滤波器。在比较例1中，IDT-反射器间隙G＝2.483μm，排列间距Pi＝2.3047μm，排列间距Pr＝2.3803μm，IDT和反射器的边界区域中的间隙比GR成为0.53。比较例2的弹性波滤波器是不具有附加电路的滤波器，仅包含滤波器电路10。实施例、比较例1以及2的弹性波滤波器的通带的频率为703MHz-748MHz。
如图8所示，在作为比通带靠高频侧的衰减频带的760MHz-800MHz中，在比较例2中衰减量变得不充分，相对于此，在实施例以及比较例1中衰减量变大。即，具有附加电路的弹性波滤波器与不具有附加电路的弹性波滤波器相比，在作为衰减频带的760MHz-800MHz中能够确保衰减量。另外，在实施例中，在760MHz-800MHz中，与比较例1相比能够确保衰减量。
此外，如图8所示，在比较例1中，在作为比760MHz-800MHz高的频率的818MHz附近，产生以反射器所引起的较强的弹回等为起因的不想要的激励波，衰减特性发生了劣化。相对于此，在实施例中，在作为比760MHz-800MHz高的频率的810MHz附近，与比较例1相比，激励波的峰值变小，能够抑制激励波。像实施例这样，通过将附加电路中的间隙比GR设为0.73，从而与像比较例那样将间隙比GR设为0.53的情况相比，能够抑制通带外的衰减特性劣化。
图9是示出IDT-反射器间隙G和激励波的峰值的关系的图。
在该图的横轴，示出了将IDT-反射器间隙G无量纲化的间隙比GR(＝G/(Pi+Pr))。横轴的间隙比GR是在固定Pi+Pr的状态下改变了IDT-反射器间隙G时的值。在该图的纵轴，示出了在比通带高的频率产生的激励波的峰值。在水平方向上延伸的虚线是图8所示的比较例1的激励波的峰值(22.3dB)。
如图9所示，通过将间隙比GR(＝G/(Pi+Pr))设为0.60以上且0.93以下，从而与比较例1相比能够减小激励波的峰值。根据该间隙比GR的范围，能够使基于IDT31、32的弹性波的相位和基于反射器41、42的弹性波的相位不同，能够抑制附加电路20的声耦合型谐振器25进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。此外，通过将间隙比GR设为0.63以上且0.83以下，从而能够进一步减小激励波的峰值。
另外，在上述中，对将间隙比GR(＝G/(Pi+Pr))设为0.60以上且0.93以下的例子进行了叙述，但间隙比GR的范围并不限于此。
图10是示出弹性波滤波器1中包含的附加电路20的其他例子的图。
在该图中，示出了相对于图1的附加电路20将IDT-反射器间隙G扩大1个波长(IDT的波长和反射器的波长的平均＝Pi+Pr)的量的例子。该情况也与实施例同样地，能够使基于IDT31、32的弹性波的相位和基于反射器41、42的弹性波的相位不同。另外，声波具有周期性，因此将IDT-反射器间隙G的并不限于1个波长，也可以为2个波长以上。即，在弹性波滤波器1的附加电路20中，也可以具有如下所示的关系，即，
0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。
在该结构中也可得到与实施例同样的效果。
(总结)
本实施方式涉及的弹性波滤波器1以及多工器5能够采取以下所示的方式。
[方式1]
本实施方式涉及的弹性波滤波器1具备输入端子T1以及输出端子T2、设置在将输入端子T1和输出端子T2连结的第1路径r1上的滤波器电路10、和设置在与第1路径r1的至少一部分并联连接的第2路径r2上的附加电路20。附加电路20包括包含多个IDT31、32以及多个反射器41、42的声耦合型谐振器25。多个IDT31、32具有设置在压电性基板100上的一对梳齿状电极。梳齿状电极各自具有在与压电性基板100的主面平行的第1方向d1上延伸并沿着与第1方向d1交叉的第2方向d2排列的多个梳齿电极指35a、35b。多个IDT31、32沿着第2方向d2配置。多个反射器41、42具有在第2方向d2上配置于多个IDT31、32的两外侧并在第1方向d1延伸且沿着第2方向d2排列的多个反射电极指45。将沿着第2方向d2排列的梳齿电极指35a、35b的排列间距设为Pi，将沿着第2方向d2排列的反射电极指45的排列间距设为Pr，在IDT31、32和反射器41、42的边界区域中，将多个梳齿电极指35a、35b之中的最接近反射器41、42的梳齿电极指(例如，35a)和多个反射电极指45之中的最接近IDT31、32的反射电极指45的中心间距离即IDT-反射器间隙设为G，在该情况下，具有如下所示的关系，即，
0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。
根据该结构，能够适当地使基于IDT31、32的弹性波的相位和基于反射器41、42的弹性波的相位不同，能够抑制附加电路20的声耦合型谐振器25进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。
[方式2]
在方式1记载的弹性波滤波器1中，也可以是，梳齿电极指35a、35b的排列间距以及反射电极指45的排列间距在第2方向d2上不连续地变化。
像这样，通过使梳齿电极指的排列间距以及反射电极指的排列间距不连续地变化，从而能够降低附加电路20的谐振Q。因此，能够抑制附加电路20进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。
[方式3]
在方式1或者2记载的弹性波滤波器1中，也可以是，多个IDT31、32各自具有梳齿电极指35a、35b的排列间距不同的多个电极指组37、38。
像这样，通过使多个IDT31、32各自的排列间距不同，从而能够降低附加电路20的谐振Q。因此，能够抑制附加电路20进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。
[方式4]
在方式1～3中的任一个记载的弹性波滤波器1中，也可以是，在附加电路20与滤波器电路10之间设置有电抗元件C2。
根据该结构，能够使进入到IDT31、32的瞬时功率下降。由此，能够抑制弹性波滤波器1的寿命变短。
[方式5]
在方式1～4中任一个记载的弹性波滤波器1中，也可以是，多个IDT31、32之中的一个IDT31与一个第2路径r2连接，与一个IDT31不同的IDT32与另一个第2路径r2连接。
根据该结构，能够适当地使基于IDT31、32的弹性波的相位和基于反射器41、42的弹性波的相位不同，能够抑制附加电路20的声耦合型谐振器25进行必要以上的激励。由此，能够抑制衰减特性在弹性波滤波器1的通带外劣化。
[方式6]
本实施方式涉及的多工器5具备方式1～5中的任一个记载的弹性波滤波器1、和具有与弹性波滤波器1的通带不同的通带的其他滤波器电路90。
由此，能够提供一种具备能够抑制衰减特性在与自身频带不同的对方频带劣化的弹性波滤波器1的多工器。
(其他实施方式)
以上，列举实施方式对本发明的实施方式涉及的弹性波滤波器等进行了说明，但关于本发明，将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其它的实施方式、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、包含本发明涉及的弹性波滤波器或者多工器的高频前端电路以及通信装置也包含于本发明。
在上述中，虽然示出了多个IDT31、32包含两个IDT的例子，但并不限于此，多个IDT也可以包含3个以上的IDT。
在上述的声耦合型谐振器25中，虽然示出了沿着第2方向d2依次配置有IDT31、32的例子，但并不限于此。例如，也可以沿着第2方向d2依次配置IDT32、31。
在上述的声耦合型谐振器25中，虽然示出了沿着第2方向d2依次排列IDT31的第1电极指组37、第2电极指组38、以及IDT32的第2电极指组38、第1电极指组37的例子，但并不限于此。例如，第2方向d2上的IDT31的第1电极指组37、第2电极指组38的配置顺序和IDT32的第2电极指组38、第1电极指组37的配置顺序也可以相反。
在上述的图6、7中，虽然示出了IDT31、32以及反射器41、42的占空比相同的例子，但并不限于此。例如，反射器41、IDT31、IDT32以及反射器42的占空比分布也可以是不连续地变化使得朝向第2方向d2不规则地增减的分布。
在上述中，虽然示出了设定为弹性波滤波器1的通带比第2滤波器电路90的通带低的例子，但并不限于此，也可以设定为弹性波滤波器1的通带比第2滤波器电路90的通带高。根据该结构，能够提供能抑制衰减特性在比通带靠低频侧劣化的弹性波滤波器。
在上述中，虽然示出了弹性波滤波器1为发送滤波器的例子，但并不限于此，弹性波滤波器1也可以为接收滤波器。此外，多工器5并不限于具备发送滤波器以及接收滤波器两者的结构，也可以是仅具备多个发送滤波器或者仅具备多个接收滤波器的结构。
此外，在上述中，虽然以包含两个滤波器的多工器为例进行了说明，但本发明例如对于三个滤波器的天线端子被公共化的三工器、六个滤波器的天线端子被公共化的六工器也能够适用。即，多工器只要具备2个以上的滤波器即可。
此外，第2滤波器电路90并不限定于前述的滤波器的结构，能够根据所要求的滤波器特性等适当设计。具体地，第2滤波器电路90既可以是纵耦合型的滤波器构造，也可以是梯型的滤波器构造。此外，构成第2滤波器电路90的各谐振子并不限于SAW谐振子，例如，也可以是BAW(BulkAcoustic Wave，体声波)谐振子。进而，第2滤波器电路90也可以不使用谐振子而构成，例如，也可以是LC谐振滤波器或电介质滤波器。
此外，包含于IDT的IDT电极也可以不是层叠构造。IDT电极例如可以包含Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或者合金，此外，也可以包括包含上述金属或者合金的多个层叠体。
此外，在实施方式中，作为基板而示出了具有压电性的基板，但该基板也可以是包含压电体层的单层的压电基板。该情况下的压电基板例如包含LiTaO3的压电单晶、或者LiNbO3等的其他压电单晶。此外，形成IDT电极的基板只要具有压电性，则除了整体包含压电体层的构造之外，还可以使用在支承基板上层叠有压电体层的构造。此外，上述实施方式涉及的基板的切割角没有限定。即，也可以根据弹性波滤波器的要求通过特性等适当地变更层叠构造、材料、以及厚度，即使是使用了具有上述实施方式所示的切割角以外的切割角的LiTaO3压电基板或者LiNbO3压电基板等的声表面波滤波器，也能够发挥同样的效果。
低声速膜的材料并不限定于上述，例如，还能够使用玻璃、氧化硅、氮氧化硅、氧化锂、氧化钽、或在氧化硅中添加了氟、碳、硼的化合物等电介质、或者以上述材料为主成分的材料。
高声速膜的材料并不限定于上述，例如，还能够使用氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、蓝宝石、氧化镁、氮化硅、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、尖晶石、赛隆(sialon)等陶瓷、氧化铝、氮氧化硅、DLC(类金刚石碳)、金刚石等电介质、或硅等半导体、或者以上述材料为主成分的材料。
另外，在上述尖晶石中，包含含有从Mg、Fe、Zn、Mn等选择的1个以上的元素和氧的铝化合物。作为上述尖晶石的例子，能够列举MgAl2O4、FeAl2O4、ZnAl2O4、MnAl2O4。
作为支承基板的材料，例如，能够使用氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、蓝宝石、氧化镁、氮化硅、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、硅、氮化镓等半导体、或树脂、或者以上述材料为主成分的材料。
在本说明书中，所谓主成分，是指所占的比例超过50重量％的成分。
也可以在对传播的声表面波无较大影响的范围内，在各层之间存在任意的材料的膜。例如，也可以在压电体层与低声速膜之间形成与表面波的波长相比充分薄的新的高声速膜。该新的高声速膜也能够使用与前述的高声速膜相同的材料。
此外，本实施方式涉及的弹性波滤波器1的多个反射器41、42的反射电极指45的根数的比例也可以为将多个IDT31、32的梳齿电极指35a、35b的根数以及多个反射器41、42的反射电极指45的根数进行了合计的总根数的11％以下。
像这样，通过将附加电路20中的反射电极指45的根数的比例设为梳齿电极指35a、35b以及反射电极指45的总根数的11％以下，从而能够抑制附加电路20的谐振Q变高到必要以上。由此，能够抑制在弹性波滤波器1的频率通带外产生无用波，能够确保频率通带外的衰减量。
产业上的可利用性
本发明作为具有弹性波滤波器的多工器、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。

Claims (6)

1.一种弹性波滤波器，具备：
输入端子以及输出端子；
滤波器电路，设置在将所述输入端子和所述输出端子连结的第1路径上；和
附加电路，设置在与所述第1路径的至少一部分并联连接的第2路径上，
所述附加电路包括包含多个IDT即叉指换能器以及多个反射器的声耦合型谐振器，
所述多个IDT具有设置在压电性基板上的一对梳齿状电极，
所述梳齿状电极各自具有在与所述压电性基板的主面平行的第1方向上延伸并沿着与所述第1方向交叉的第2方向排列的多个梳齿电极指，
所述多个IDT沿着所述第2方向配置，
所述多个反射器具有在所述第2方向上配置于所述多个IDT的两外侧并在所述第1方向上延伸且沿着所述第2方向排列的多个反射电极指，
将沿着所述第2方向排列的所述梳齿电极指的排列间距设为Pi，
将沿着所述第2方向排列的所述反射电极指的排列间距设为Pr，
在所述多个IDT之中的任一个IDT和所述多个反射器之中的与该IDT相邻的反射器的边界区域中，将所述多个梳齿电极指之中的最接近所述反射器的梳齿电极指和所述多个反射电极指之中的最接近所述IDT的反射电极指的中心间距离即IDT-反射器间隙设为G，在该情况下，具有如下所示的关系，
0.60+n≤G/(Pi+Pr)≤0.93+n，其中，n为0以上的整数。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
所述梳齿电极指的排列间距以及所述反射电极指的排列间距在所述第2方向上不连续地变化。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器，其中，
所述多个IDT各自具有所述梳齿电极指的排列间距不同的多个电极指组。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
在所述附加电路与滤波器电路之间设置有电抗元件。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述多个IDT之中的一个IDT与一个所述第2路径连接，与所述一个IDT不同的IDT与另一个所述第2路径连接。
6.一种多工器，具备：
权利要求1～5中任一项所述的弹性波滤波器；和
其他滤波器电路，具有与所述弹性波滤波器的通带不同的通带。
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