CN117917005A - 弹性波元件、分波器以及通信装置 - Google Patents
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Abstract
弹性波元件具有由压电晶体构成的压电层、和位于压电层的上表面并具备多个电极指的I DT电极。若将多个电极指的重复间隔定义为p,将所述压电层的厚度定义为D1,则压电层的标准化厚度D1/p与所述I DT电极的占空比d是由0.166≤d×D1/p≤0.241(1)表示的关系。
Description
技术领域
本公开涉及利用弹性波的电子部件即弹性波元件、包含该弹性波元件的分波器以及通信装置。
背景技术
已知有对压电体上的IDT(interdigital transducer:叉指换能器)电极施加电压,从而产生在压电体中传播的弹性波的弹性波元件。IDT电极具有一对梳齿状电极。一对梳齿状电极分别具有多个电极指(相当于梳子的齿),被配置为相互啮合。在弹性波元件中,形成将电极指的间距的2倍作为波长的弹性波的驻波,该驻波的频率成为谐振频率。因此,弹性波元件的谐振点由电极指的间距确定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-154065
发明内容
本公开的一种方式的弹性波元件,具有压电层和IDT电极。所述压电层由压电晶体构成。所述IDT电极位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指。若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,将所述压电层的厚度定义为D1,则所述压电层的标准化厚度D1/p和所述IDT电极的占空比d之间的关系是由以下式(1)表示的关系:
0.166≤d×D1/p≤0.241 (1)。
本公开的一种方式的弹性波元件,具有压电层、IDT电极和多层膜层。所述压电层由压电晶体构成。所述IDT电极位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指。所述多层膜层位于所述压电层的下表面侧,交替层叠有低声阻抗层和高声阻抗层。若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,将所述低声阻抗层的厚度定义为D2,则所述低声阻抗层的标准化厚度D2/p和所述IDT电极的占空比d之间的关系是由以下式(2)表示的关系:
0.060≤d×D2/p≤0.087 (2)。
本公开的一种方式的弹性波元件,具有压电层、IDT电极和多层膜层。所述压电层由压电晶体构成。所述IDT电极位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指。所述多层膜层位于所述压电层的下表面侧,交替层叠有低声阻抗层和高声阻抗层。若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,将所述高声阻抗层的厚度定义为D3,则所述高声阻抗层的标准化厚度D3/p和所述IDT电极的占空比d之间的关系是由以下式(3)表示的关系:
0.076≤d×D3/p≤0.111 (3)。
本公开的一种方式的分波器,具有:天线端子;对被输出至所述天线端子的信号进行滤波的发送滤波器;和对从所述天线端子输入的信号进行滤波的接收滤波器。所述发送滤波器以及所述接收滤波器的至少一者包括上述的弹性波元件。
本公开的一种方式的通信装置具有:天线;所述天线端子被连接于所述天线的上述的分波器;相对于所述发送滤波器以及所述接收滤波器,被连接于在信号路径上与所述天线端子相反的一侧的IC。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式的弹性波元件的示意性的剖视图。
图2是图1的弹性波元件的俯视图。
图3是表示本公开的实施方式的模拟结果的图。
图4是表示本公开的实施方式的模拟结果的频带A中的杂波的最大相位的图。
图5是本公开的其他实施方式的弹性波元件的示意性的剖视图。
图6是本公开的另一其他实施方式的弹性波元件的示意性的剖视图。
图7示意性地表示作为本公开的实施方式的弹性波元件的应用例的分波器的图。
图8是表示作为图7的分波器的应用例的通信装置的主要部分的结构的框图。
具体实施方式
以下参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外,以下的说明中使用的图是示意性的附图,附图上的尺寸比例等和现实的情况未必一致。但是,以上并不否认实际形状和/或尺寸可以如图所示,或者可以从图中提取形状和/或尺寸特征。
为了方便,在说明书附图中,有时会赋予由AX1轴、AX2轴以及AX3轴构成的正交坐标系。本公开的弹性波装置的任一方向都可以为上方或下方。但是,为了方便,可以将AX3轴方向作为上下方向而使用上表面或者下表面的词语。另外,AX1轴被定义为和沿着后述的压电层2的上表面传播的弹性波的传播方向正交,AX2轴被定义为和压电层2的上表面平行且和AX1轴正交,AX3轴被定义为和压电层2的上表面正交。
另外,本说明书中记载的各实施方式是示例性的,并且可以在不同的实施方式以及不同的例子之间部分地置换。此外,也可以将不同的实施方式以及不同的例子部分地组合。
图1是表示本公开的实施方式的弹性波元件1的示意性的剖视图。
如图1所示,本实施方式的弹性波元件1具有压电层2、IDT电极3、支撑基板4和多层膜层5。支撑基板4、多层膜层5和压电层2按此顺序层叠。
弹性波元件1利用在压电层2中传播的弹性波。弹性波元件1所利用的弹性波可以是适当的类型。例如,弹性波可以是体声波(是包括板波在内的广泛概念。)、弹性表面波或弹性边界波(但是,这些弹性波并不一定能够明确区分。)。板波可以是以传播方向的分量(P分量)和/或压电体层的厚度方向的分量(SV分量)为主的Lamb波,也可以是以与传播方向垂直且与压电体层的表面水平的方向的分量(SH分量)为主的SH波。Lamb波可以是对称模式(S模式),也可以是非对称模式(A模式)。A模式例如可以是厚度方向的节数为0的A0模式,也可以是厚度方向的节数为1的A1模式。在实施方式的说明中,没有特别说明,作为弹性波,有时以利用速度较快的板波的方式为例。在其他观点中,有时以谐振频率较高(例如,4GHz或5GHz以上)的方式为例。
在该例中,支撑基板4支撑层叠在其上的多层膜层5以及压电层2,支撑基板4的材料只要具备一定的强度即可,没有特别限定。例如,当支撑基板4由线膨胀系数比压电层2小的材料构成时,通过减少由温度变化引起的压电层2的变形,可以减少由温度变化引起的特性变化。此外,支撑基板4的材料也可以是传播的弹性波的横波声速比在压电层2传播的弹性波的横波声速大的材料。在支撑基板4的材料选择传播的弹性波的横波声速比在压电层2传播的弹性波的横波声速大的材料的情况下,能够将弹性波限制在压电层2中,能够提供频率特性优异的弹性波元件1。
作为这种材料,例如,能够例示蓝宝石(Al2O3)以及硅(Si)等。在本实施方式中以使用Si作为支撑基板4的情况为例进行说明。
支撑基板4的厚度没有特别的限定,但是,例如,比后述的压电层2的厚度厚。
压电层2以AX3轴为上下方向,具备与AX3轴垂直的上表面2a和下表面2b。上述支撑基板4位于下表面2b侧。下表面2b和支撑基板4可以直接接触,也可以经由例如后述的多层膜层5以及未图示的粘接层而间接接触。另外,后述的IDT电极3位于上表面2a。
压电层2可以使用例如由钽酸锂(LiTaO3;以下称为LT)晶体构成的具有压电性的单晶基板,以及由铌酸锂(LiNbO3)晶体构成的具有压电性的单晶基板等。在本实施方式中,具体地,压电层2由114°Y切-X传播的LT构成。
压电层2的厚度定义为D1。
IDT电极3位于压电层2的上表面2a。IDT电极3由具有导电性的材料构成。IDT电极3的材料可以采用例如Al、Cu、Pt、Mo、Au或者其合金等各种导电性材料,进一步地,也可以层叠它们多层而构成。此外,在IDT电极3由多层的层叠体构成的情况下,也可以在层叠界面插入未图示的基底层。例如,IDT电极3可以是Al,基底层可以是Ti。
图2表示IDT电极3的形状。如图2所示,IDT电极3构成例如由一对梳齿状电极31(31a以及31b)构成的谐振器。
梳齿状电极31具备两个汇流条311(311a以及311b)和与任一汇流条311连接的多个长条状的电极指312(312a以及312b)。而且,与一边的汇流条311a连接的电极指312a和与另一边的汇流条311b连接的电极指312b交替地布置。此外,梳齿状电极31还具备多个虚设电极313(313a以及313b),虚设电极313与连接到一边的汇流条311的电极指312的远端对置,并且与另一边的汇流条311连接。
多个电极指312的长度例如是相互相同的。另外,IDT电极3也可以被实施多个电极指312的长度(在其他观点中为交叉宽度)根据传播方向的位置而变化的、所谓的切趾(apodize)。此外,电极指312的长度以及厚度也可以根据所要求的电特性等而适当设定。
将电极指312a和312b的重复间隔设为间距p,将电极指312的宽度设为w。IDT电极3的占空比d表示电极指宽度与间距的比率。即,IDT电极3的占空比d可以用w/p表示。当获得占空比d时,w以及p的单位彼此相同,例如为μm。
另外,间距p和电极指宽度w表示各弹性波元件1(换言之,一个IDT电极3所具有的多个电极指312)中的各自的平均值。为了进行特性的微调,可以从平均值的计算中排除1~3个电极指312被间隔剔除的部分等特殊的部分。在各电极指312中,在宽度在长度方向(AX1轴方向)上发生变化的情况下,可以使用交叉区域(连接多个电极指312a的远端的线与连接多个电极指312b的远端的线所夹的区域)中的平均宽度。
当高频信号施加到这样的IDT电极3时,以电极指312的间距p为半波长的驻波被激励。
一对反射器8在弹性波的传播方向位于IDT电极3的两侧。反射器8包含相互对置的一对反射器汇流条81和在一对反射器汇流条81之间延伸的多个条状电极82。
多层膜层5位于支撑基板4和压电层2之间。多层膜层5通过低声阻抗层51和高声阻抗层52交替地层叠而构成。低声阻抗层51的声阻抗低于压电层2的声阻抗,高声阻抗层52的声阻抗高于低声阻抗层51的声阻抗。另外,高声阻抗层52的声阻抗可以高于、等于或者低于压电层2的声阻抗。
在多层膜层5具有这样的结构的情况下,在低声阻抗层51和高声阻抗层52之间的界面处,弹性波的反射率变得较高。其结果是,例如减少在压电层2传播的弹性波朝厚度方向的泄漏。
在层之间进行比较的声阻抗例如可以与在各层中传播的体声波相关。总的来说,体声波包括纵波、慢横波和快横波三种。慢横波或者快横波例如可以是SV(Shear Vert ical)波以及SH(Shear vert ica l)波中的任意一种。要求声阻抗的体声波,例如可以是上述三种体声波中的、与在压电层2传播且要使用的弹性波主要包括的分量相对应的体声波。如上所述,多层膜层5有望起到限制在压电层2传播的弹性波的作用。例如,在要使用的压电层2中的弹性波主要包括SH波的情况下,可以比较压电层2中与SH波相关的声阻抗与低声阻抗层51中与SH波相关的声阻抗。虽然是以SH波为例,但是对于SV波或者纵波也是同样的。此外,当要使用纵波和横波结合的弹性波时,例如,可以比较横波的声阻抗。
与比较相关的条件不一定要像上述那样严格化。在其他观点中,当在层之间比较声阻抗时,两者的声阻抗并不需要被严格地确定。例如,在两层之间比较与横波相关的声阻抗的情况下,各层中的快横波的声阻抗与慢横波的声阻抗之间的差值相对较小,即使不特别区分快横波和慢横波,当两层之间的声阻抗的大小关系明显时,也不需要区分快横波和慢横波。在其他观点中,要使用的压电层2的弹性波主要包括的分量也可以不严格地被确定。
在压电层2中,声阻抗根据方向(切角)等而不同。此外,压电层2的声阻抗有时也会受到其他层的影响。这些情况也可能发生在其他层中。因此,当在层之间比较声阻抗时,例如,可以假定与实际产品相同的结构(例如,切角),而比较与沿AX2轴的传播相关的声阻抗。此外,压电层2的声阻抗有时受到IDT电极3的形状的影响,根据与IDT电极3重叠的区域内的位置而不同。在此情况下,例如可以使用上述交叉区域的平均值。
但是,也可以不一定考虑切角以及IDT电极3等的影响。在其他观点中,当在层之间比较声阻抗时,可以不严格地确定声阻抗。例如,在明确低声阻抗层51的声阻抗不取决于压电层2的切角等而低于压电层2的声阻抗的情况下,则不需要假定与实际产品相同的结构而确定声阻抗。此外,例如,在明确无论有无IDT电极3的影响,低声阻抗层51的声阻抗低于压电层2的声阻抗的情况下,或者在明确在俯视透视时的相同区域中低声阻抗层51的声阻抗低于压电层2的声阻抗的情况下等,不需要严格地要求交叉区域的声阻抗。在这些情况下,也可以通过简单的理论公式基于密度以及杨氏模量等计算并比较声阻抗。
另外,上述的比较声阻抗时的注意事项可以用于在对支撑基板4的说明中所描述的横波声速以及后述的中间层6的声速。
多层膜层5的层叠数可以被适当地设定。例如,多层膜层5的低声阻抗层51以及高声阻抗层52的合计层叠数可以设为3层以上且12层以下。但是,多层膜层5也可以通过1层低声阻抗层51和1层高声阻抗层52合计2层而构成。此外,多层膜层5的合计层叠数既可以是偶数也可以是奇数,但是和压电层2接触的层是低声阻抗层51。与支撑基板4接触的层可以是低声阻抗层51,也可以是高声阻抗层52。
作为低声阻抗层51的材料,例如可列举氧化硅(SiO2)。此外,作为高声阻抗层52的材料,例如可列举:氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)以及氧化镁(MgO)等。在本实施方式中,以使用SiO2作为低声阻抗层51,使用HfO2作为高声阻抗层52的情况为例进行说明。
分别将低声阻抗层51的厚度定义为D2,将高声阻抗层52的厚度定义为D3。
另外,多个低声阻抗层51的厚度不需要全部相同。例如,低声阻抗层51的厚度可以随着接近压电层2而变薄或者变厚。或者,也可以为仅远离压电层2的低声阻抗层51的厚度不同。在多个低声阻抗层51的厚度不同的情况下,可以将最接近压电层2的低声阻抗层51的厚度定义为D2。或者,也可以将多个低声阻抗层51的厚度的平均定义为D2。
另外,多个高声阻抗层52的厚度不需要全部相同。例如,高声阻抗层52的厚度可以随着接近压电层2而变薄或者变厚。或者,也可以为仅远离压电层2的高声阻抗层52的厚度不同。在多个高声阻抗层52的厚度不同的情况下,可以将最接近压电层2的高声阻抗层52的厚度可以定义为D3。或者,也可以将多个高声阻抗层52的厚度的平均定义为D3。
图3以及图4是表示在压电层2为LT、低声阻抗层51为SiO2、高声阻抗层52为HfO2的情况下,使电极指的占空比d以及间距p发生变化时的模拟结果的图。
图3是表示在使电极指的间距p在0.99μm~1.005μm的范围内变化,使占空比d在0.5、0.55、0.6的值下变化时的频率特性的模拟的图。在图3的各图表中,左纵轴表示谐振器的阻抗特性的绝对值,右纵轴表示谐振器的相位特性,横轴表示频率。
如图3可知,在占空比d为0.55的情况下,与其他占空比值相比,可知在频率为5150MHz~5350MHz范围内的频带A中,杂波减少。频带A可以说大体上相对于谐振频率位于低频侧,此外,具有与谐振频率和反谐振频率之间的频率差相等的宽度的频带。当杂波在这种范围内减少时,例如,使用了弹性波元件1的滤波器的特性得以提高。作为一个示例,在后述的梯型滤波器的串联臂的谐振器中使用了弹性波元件1的情况下,频带A相当于通带中低频侧的大约一半,在该范围内的杂波被减少。
另外,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm的范围内变化,使占空比d在0.5~0.6的范围内变化时,通过模拟求出频带A中杂波的最大相位。图4是部分摘录上述模拟结果并绘制的图。另外,在图4中没有杂波的波形中,描绘了最小相位的值。
图4中的纵轴表示频带A中杂波的最大相位,横轴表示占空比d。在图4的模拟中,压电层2的厚度D1、低声阻抗层51的厚度D2以及高声阻抗层52的厚度D3分别设定如下。
D1:0.415μm
D2:0.15μm
D3:0.19μm
如图4可知,在占空比d为0.541~0.576的范围内,杂波的最大相位变小。即,通过将占空比d设定在上述范围,能够减少杂波,能够提供具有优异的滤波特性的弹性波元件1。
当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,以间距p标准化的压电层2的标准化厚度D1/p表示为0.307~0.419。另外,求出D1/p时的D1以及p的单位彼此相同,例如,如上所述为μm。对于后述的D2/p以及D3/p也是同样的。
将从图4的模拟中得到的、能够减少杂波的、电极指的占空比0.541~0.576的范围作为范围B。在范围B中,占空比d的最大值为0.576。此外,占空比d的最小值为0.541。在范围B中,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,压电层2的标准化厚度D1/p的最大值为0.419。另外,最小值为0.307。
范围B中d和D1/p的乘积(d×D1/p)的最大值为0.241。范围B中d和D1/p的乘积(d×D1/p)的最小值为0.166。另外,将d的最大值和D1/p的最大值的乘积作为d×D1/p的最大值,将d的最小值和D1/p的最小值的乘积作为d×D1/p的最小值。以上的数值汇总在图1。
[表1]
具体来说,d×D1/p的范围用下述式(1)表示。
0.166≤d×D1/p≤0.241 (1)
当d×D1/p的值在上述范围内时,可以减小在频带A中产生的杂波的最大相位。
此外,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,以间距p标准化的低声阻抗层51的厚度D2/p表示为0.111~0.152。
在范围B中,占空比d的最大值为0.576。此外,占空比d的最小值为0.541。在范围B中,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,低声阻抗层51的标准化厚度D2/p的最大值为0.152。另外,最小值为0.111。
范围B中d和D2/p的乘积(d×D2/p)的最大值为0.087。范围B中d和D2/p的乘积(d×D2/p)的最小值为0.06。另外,将d的最大值和D2/p的最大值的乘积作为d×D2/p的最大值,将d的最小值和D2/p的最小值的乘积作为d×D2/p的最小值。以上的数值汇总在图2。
[表2]
具体来说,d×D2/p的范围用下述式(2)表示。
0.06≤d×D2/p≤0.087 (2)
当d×D2/p的值在上述范围内时,可以减小在频带A中产生的杂波的最大相位。
此外,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,以间距p标准化的高声阻抗层52的厚度D3表示为0.141~0.192。
在范围B中,占空比d的最大值为0.576。此外,占空比d的最小值为0.541。在范围B中,当使电极指的间距p在0.99μm~1.35μm之间变化时,高声阻抗层52的标准化厚度D3/p的最大值为0.192。另外,最小值为0.141。
范围B中d和D3/p的乘积(d×D3/p)的最大值为0.111。范围B中d和D3/p的乘积(d×D3/p)的最小值为0.076。另外,将d的最大值和D3/p的最大值的乘积作为d×D3/p的最大值,将d的最小值和D3/p的最小值的乘积作为d×D3/p的最小值。以上的数值汇总在图3。
[表3]
具体来说,d×D3/p的范围用下述式(3)表示。
0.076≤d×D3/p≤0.111 (3)
当d×D3/p的值在上述范围内时,可以减小在频带A中产生的杂波的最大相位。
在到目前为止的例子中,弹性波元件1作为具有多层膜层5的结构,但不限于该结构。例如,弹性波元件1也可以为不具备多层膜层5的结构。此外,如图5所示,也可以具备中间层6来代替多层膜层5。
中间层6例如由氧化硅(SiO2)、氮化硅(S i3N4)、氧化铝(Al2O3)等具有绝缘性的材料构成,其结晶性没有特别限定。通过设置中间层6,能够减少不必要的电位或不必要的电容的形成,能够提高弹性波元件1的电特性。
进一步地,通过由比构成压电层2的材料低声速的材料构成中间层6,能够提高对压电层2的厚度变化的鲁棒性。
在其他例子中,支撑基板4也可以在上表面具有凹部7。此时,压电层2空出凹部7的内部的空间,而在俯视视角下覆盖支撑基板4的凹部7。
凹部7的大小以及深度也可以适当地设定。
如图6所示,中间层6可以位于具有凹部7的支撑基板4的上表面侧。此时,在俯视状态下,中间层6以及压电层2覆盖支撑基板4的凹部7,并且在凹部7的内部留有空间。
此外,多层膜层5可以位于具有凹部7的支撑基板4的上表面侧。此时,多层膜层5以及压电层2空出凹部7的内部的空间,而在俯视视角下覆盖支撑基板4的凹部7。
进一步地,在具有凹部7的支撑基板4的下表面侧,也可以具有未图示的基板等。
作为频带A(大致相对于谐振频率成为低频侧的规定范围),以5150MHz至5350MHz为例。但是,在(1)式中,由于是通过占空比d和归一化厚度D1/p这种无量纲化(归一化)的参数来确定结构的,因此不仅在5150MHz~5350MHz中,在作为频带A的各种具体频带中,杂波都会减少。对于(2)式以及(3)式也是同样的。
更严格地说,频带A的杂波受到除d以及D1/p(或D2/p或D3/p)之外的其他参数的影响。因此,在其他参数的值与得到图4所示的特性时的值不同的情况下,得不到与图4完全相同的特性。但是,即使在这种情况下,也可以得到与图4所示的趋势相同的趋势。换言之,如果满足(1)式~(3)式中的任何一个,则不一定能得到最佳特性,但得到更好的特性的可能性更高。从这个观点来看,其他参数的值是任意的。
但是,其他参数的值可以是得到图4时的值或与此接近的值。例如,弹性波的传播方向(AX2轴方向)可以是在相对于压电层2的X轴向任意方向的倾斜角为0°±5°或者0°±1°的方向。此外,压电层2可以是114°±5°旋转Y切或者114°±1°旋转Y切。根据经验,如果为5°以下或者1°以下的差值,则与杂波相关的特性不会有太大变化。另外,得到图4时的IDT电极3以Al为主要成分(50质量%以上),厚度为130nm。与厚度D1~D3相同地,如果以间距p的0.99μm~1.35μm进行标准化,则厚度为0.096~0.132。IDT电极3的标准化厚度可以在上述范围内,此外,也可以是包括上述范围的0.05~0.2。
(弹性波元件1的应用例:分波器)
图7示意性地表示作为弹性波元件1的应用例的分波器101的结构的电路图。如根据该图的纸面左上方所示的符号可以理解地,在该图中,梳齿状电极31示意性地表示为双叉的叉形状,反射器8用两端弯曲的1根线表示。
分波器101例如具有:发送滤波器105和接收滤波器106,发送滤波器105对来自发送端子103的发送信号进行滤波并输出至天线端子102,接收滤波器106对来自天线端子102的接收信号进行滤波并输出至1对接收端子104。
发送滤波器105例如包含将多个谐振器连接成梯型而构成的梯型滤波器。即,发送滤波器105具有:在发送端子103和天线端子102之间串联的多个(也可以是1个)谐振器,和连接该串联的线(串联臂)与基准电位的多个(也可以是1个)谐振器(并联臂)。
接收滤波器106例如包含谐振器和多模式型滤波器(包含双模式型滤波器)107而构成。多模式型滤波器11具有在弹性波的传播方向排列的多个(图示的例子为3个)的IDT电极3和被配置在其两侧的一对反射器8。
图7仅是分波器101的结构的一例,例如接收滤波器106也可以和发送滤波器105同样地由梯型滤波器构成等。
另外,作为分波器101,虽然对具备发送滤波器105和接收滤波器106的情况进行了说明,但是并不限定于此。分波器101例如既可以是双讯器(ダイプレクサ),也可以是包含3个以上的滤波器的多路复用器。
(弹性波元件1的应用例:通信装置)
图8是表示作为弹性波元件1(分波器101)的应用例的通信装置111的主要部分的框图。通信装置111利用电波进行无线通信,包含分波器101。
在通信装置111中,通过RF-IC(Rad io Frequency I ntegrated Ci rcu it:射频集成电路)113,对包含要发送的信息在内的发送信息信号TIS进行调制以及升频(转换为载波频率的高频信号),从而形成为发送信号TS。发送信号TS通过带通滤波器115a,去除发送用的通带以外的不必要成分,并通过放大器114a进行放大,并输入至分波器101(发送端子103)。然后,分波器101(发送滤波器105)从被输入的发送信号TS中去除发送用的通带以外的不必要成分,将该去除后的发送信号TS从天线端子102输出至天线112。天线112将被输入的电信号(发送信号TS)转换为无线信号(电波)并发送。
此外,在通信装置111中,由天线112接收到的无线信号(电波),被天线112转换为电信号(接收信号RS)并输入至分波器101(天线端子102)。分波器101(接收滤波器106)从被输入的接收信号RS去除接收用的通带以外的不必要成分,从接收端子104输出至放大器114b。被输出的接收信号RS由放大器114b进行放大,由带通滤波器115b去除接收用的通带以外的不必要成分。然后,由RF-IC113对接收信号RS进行降频以及解调,从而形成为接收信息信号RIS。
另外,发送信息信号TIS以及接收信息信号RIS可以是包含适当的信息的低频信号(基带信号),例如是模拟的声音信号或者被数字化的声音信号。无线信号的通带可以适当被设定,在本实施方式中,比较高频的通带(例如5GHz以上)也可以。调制方式可以是相位调制、振幅调制、频率调制或者它们中的任意两个以上的组合中的任意一种。在图8中,电路方式例示了直接变换方式,但是也可以设为其他的适当的方式,例如可以是双超外差方式。此外,图8是仅示意地表示主要部分的图,也可以在适当的位置追加低通滤波器或者隔离器等,此外,也可以变更放大器等的位置。
符号说明
1:弹性波元件
2:压电层
2a:上表面
2b:下表面
3:IDT电极
31:梳齿状电极
311:汇流条
312:电极指
4:支撑基板
5:多层膜层
51:低声阻抗层
52:高声阻抗层
6:中间层
7:凹部
8:反射器
81:反射器汇流条
82:条状电极
101:分波器
102:天线端子
103:发送端子
104:接收端子
105:发送滤波器
106:接收滤波器
107:多模式型滤波器
111:通信装置
112:天线
113:RF-I C
114:放大器
115:带通滤波器。
Claims (9)
1.弹性波元件,具有:
压电层,由压电晶体构成,
IDT电极,位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指;
若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,
将所述压电层的厚度定义为D1,
则所述压电层的标准化厚度D1/p与所述IDT电极的占空比d是由以下式(1)表示的关系:
0.166≤d×D1/p≤0.241 (1)。
2.弹性波元件,具有:
压电层,由压电晶体构成,
IDT电极,位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指,
多层膜层,位于所述压电层的下表面侧,交替层叠有低声阻抗层和高声阻抗层;
若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,
将所述低声阻抗层的厚度定义为D2,
则所述低声阻抗层的标准化厚度D2/p与所述IDT电极的占空比d是由以下式(2)表示的关系:
0.060≤d×D2/p≤0.087 (2)。
3.弹性波元件,具有:
压电层,由压电晶体构成,
IDT电极,位于所述压电层的上表面,并具备多个电极指,
多层膜层,位于所述压电层的下表面侧,交替层叠有低声阻抗层和高声阻抗层;
若将所述多个电极指的重复间隔定义为p,
将所述高声阻抗层的厚度定义为D3,
则所述高声阻抗层的标准化厚度D3/p与所述IDT电极的占空比d是由以下式(3)表示的关系:
0.076≤d×D3/p≤0.111 (3)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的弹性波元件,所述IDT电极的占空比d为0.541~0.576。
5.根据权利要求1至4任一项所述的弹性波元件,具有位于所述压电层的下表面侧的支撑基板。
6.根据权利要求2至5任一项所述的弹性波元件,
所述低声阻抗层包括SiO2;
所述高声阻抗层包括HfO2。
7.根据权利要求1至6任一项所述的弹性波元件,
所述支撑基板在上表面具有凹部;
所述压电层在俯视视角下覆盖所述支撑基板的所述凹部。
8.分波器,具有:
天线端子;
发送滤波器,对输出到所述天线端子的信号进行滤波;
接收滤波器,对从所述天线端子输入的信号进行滤波;
所述发送滤波器以及所述接收滤波器的至少一者包括权利要求1至7任一项所述的弹性波元件。
9.通信装置,具有:
天线;
权利要求8所述的分波器,其中,所述天线端子连接到所述天线;
IC,相对于所述发送滤波器以及所述接收滤波器,被连接于在信号路径上与所述天线端子相反的一侧。
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