CN1428931A - 表面弹性波元件和具备该元件的双工器 - Google Patents

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CN1428931A
CN1428931A CN02157532A CN02157532A CN1428931A CN 1428931 A CN1428931 A CN 1428931A CN 02157532 A CN02157532 A CN 02157532A CN 02157532 A CN02157532 A CN 02157532A CN 1428931 A CN1428931 A CN 1428931A
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佐藤崇
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Abstract

本发明的目的在于提供一种表面弹性波元件和具有该表面弹性波元件的双工器,该表面弹性波元件可以适用于2GHz等的高频频带,能够使谐振频率频带避开发生失真的频率频带,谐振波形的前端锐度优异。本发明的特征在于,梳状电极(IDT)17的电极指之间的间距与格栅反射器21、22的反射单元21a、22a之间的间距为同一值,激励的表面弹性波的波长λ为1/2时,电极端部与格栅反射器端部之间的距离L由以下公式(1)表示:L={(5±n)/8}λ(1)(但是,所述公式(1)中的n表示0或者4的倍数,公式(1)的值是正数。)

Description

表面弹性波元件和具备该元件的双工器
技术领域
本发明涉及表面弹性波元件和具备该表面弹性波元件的双工器,特别是涉及适用于移动通信设备的RF(无线频率)滤波器或天线谐振器等的表面弹性波元件和双工器。
背景技术
近年来,便携电话或PHS等移动通信设备的进展显著,在这些设备中,由于可以小型化、轻量化,所以表面弹性波元件得以广泛应用。这种表面弹性波元件已知有电气·机械转换元件,这种元件用做沿弹性体表面或者界面传输表面弹性波(Surface Acoustic Wave:SAW)的传输通路中的频率选择元件。
图20是展示作为一种已有的表面弹性波元件的一端子型表面弹性波(SAW)滤波器的平面图,此例的表面弹性波滤波器,在由钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)、铌酸钾(KNbO3)等组成的压电体单晶基片100的表面,彼此对置地形成一组梳状电极(IDT:Inter-Digital Transducer)102、103,起具有作为电信号和表面弹性波(SAW)之间的转换器的功能,在该梳状电极104的两侧,形成用于对被激励(激发)的表面弹性波进行多重反射、而产生驻波的格栅反射器105、106,由此构成SAW谐振器107。
就这种表面弹性波滤波器而言,SAW谐振器107的谐振频率f取决于基片100表面传输的表面弹性波的音速V与梳状电极102的电极指102a和梳状电极103的电极指103a的间隔(W)。该谐振频率f一般由以下公式(2)表示。
f=V/λ=V/4W    ……(2)式
其中,λ表示被激励(激发)的表面弹性波的波长,V表示音速。
从公式(2)可知,存在电极指的宽度W越小,音速V越快,谐振频率f就越高的关系,可以用于高频带。
图21展示了用于2GHz频带的表面弹性波谐振器的理想频率-电抗曲线。如图21所示,在使用的2GHz频带中,理想的是获得谐振波形的前端锐度(Q)高、波形无紊乱的电抗曲线。
但是,就这种表面弹性波谐振器而言,存在以下问题,除了未被格栅反射器完全反射的一部分弹性表面波透射到外部而产生的透射损耗、因基片材料具有的粘性而产生的本征损耗、因基片表面附近不是理想表面导致传输紊乱而产生的散射损耗、伴随着表面波的传输呈束状扩展而产生的衍射损耗、构成IDT或格栅反射器的金属电极的电阻引起的欧姆损耗等种种损耗之外,不能忽视在2GHz的高频频带中电极的附加质量效果,存在如图22所示的倾向,波形容易产生较大的脉动状失真R,波形本身变钝,振幅减小,Q值变小。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种表面弹性波元件和具有该表面弹性波元件的双工器,该表面弹性波元件可以适用于2GHz等的高频频带,能够使谐振频率频带避开发生失真的频率频带,谐振波形的前端锐度优异。
本发明的特征在于,在压电体上对置地配置梳状电极,在所述梳状电极的两侧设置格栅反射器,按预定间隔排列多个反射单元,构成所述格栅反射器,同时所述梳状电极的电极指间间距与所述格栅反射器的反射单元间间距为同一值,被激励的表面弹性波的波长λ为1/2时,所述梳状电极端部与格栅反射器端部之间的距离L由以下公式(1)表示。
L={(5±n)/8}λ    ……(1)
(但是,所述公式(1)中的n表示0或者4的倍数,公式(1)的值是正数。)
如果设定梳状电极端部与格栅反射器端部之间的距离L和谐振频率λ的关系,使之满足公式(1),则可减少失真的发生,使失真的发生频率避开谐振频率附近,从而易于得到Q值高的特性。因此,可以获得目标频带的衰减量大、切出良好的衰减曲线。
本发明的特征还在于,所述压电体由LiTaO3构成。
如果使用由LiTaO3构成的压电体,则可容易获得以下效果,在2GHz频带的损耗减小,失真的发生减少,谐振波形的前端锐度(Q)高,失真的发生频率可以避开谐振频率。
本发明的所述压电体具有以LiTaO3单晶的X轴为中心、从Y轴旋转38~44°角度范围的方位。
如果采用具有以X轴为中心、从Y轴旋转38~44°角度范围的方位的LiTaO3作为压电体,则可确实地容易获得以下效果,在2GHz频带的损耗减小,失真的发生减少,谐振波形的前端锐度(Q)高,失真的发生频率可以避开谐振频率。
本发明的特征还在于,如果设所述梳状电极和反射单元的膜厚为H,则作为梳状电极的标准化膜厚和所述反射单元的标准化膜厚的H/λ的值在0.02~0.15的范围内,在0.02~0.10的范围内更好。
如果梳状电极的标准化膜厚和所述反射单元的标准化膜厚处于该范围,则可确实地容易获得以下效果,在2GHz频带的损耗减小,失真的发生减少,谐振波形的前端锐度(Q)高,失真的发生频率可以避开谐振频率。
本发明的特征还在于,2GHz频带所用双工器具有前面所述任一种所述的表面弹性波元件。
如果双工器具有上述的表面弹性波元件,则可以获得在2GHz频带的失真影响小,谐振波形的前端锐度(Q)高,衰减量的大切出良好的衰减特性。
附图简要说明
图1是根据本发明第一实施例的表面弹性波元件的平面图。
图2是沿图1所示表面弹性波元件的线A-A的部分剖面图。
图3是对图1所示表面弹性波元件所适用的压电体基片的结晶方位的说明图。
图4是展示图1所示表面弹性波元件的电极间隔和格栅反射器的电极指间隔以及这些间隔L的关系的图。
图5是图1所示表面弹性波元件的等效电路图。
图6展示了适合采用图1所示表面弹性波元件的一种梯型SAW滤波器。
图7展示了适合采用图1所示表面弹性波元件的另一种梯型SAW滤波器。
图8是展示采用图6所示梯型SAW滤波器获得的理想衰减波形和失真引起的波形紊乱的线图。
图9是展示适合采用图1所示表面弹性波元件的便携电话装置的一种电路结构的电路图。
图10是表面弹性波元件的L=9λ/8时的电抗曲线图。
图11是表面弹性波元件的L=5λ/8时的电抗曲线图。
图12是表面弹性波元件的L=1λ/8时的电抗曲线图。
图13是表面弹性波元件的L=2λ/8时的电抗曲线图。
图14是表面弹性波元件的L=3λ/8时的电抗曲线图。
图15是表面弹性波元件的L=4λ/8时的电抗曲线图。
图16是表面弹性波元件的L=6λ/8时的电抗曲线图。
图17是表面弹性波元件的L=7λ/8时的电抗曲线图。
图18是表面弹性波元件的L=8λ/8时的电抗曲线图。
图19是展示表面弹性波元件IDT与反射器(Ref)之间距离L和电极膜厚、谐振频率、失真发生频率的关系的图。
图20是已有的一种表面弹性波元件的平面图。
图21是采用已有的表面弹性波元件应获得的理想的电抗曲线图。
图22是采用已有的表面弹性波元件获得的包含失真的电抗曲线图。
具体实施方式
以下,将参考附图详细说明本发明的实施例。
本发明当然并不限于以下说明的实施例,同时在以下的图面中,改变每个构成部分的比例尺的记载,即可容易地使各构成部分的比例尺成为图面标记的那样。
图1是作为本发明第一实施例的一种表面弹性波元件的一端子对称型的表面弹性波(SAW)谐振器的平面图,图2是沿图1的线A-A的部分剖面图。该实施例的SAW谐振器R的构成包括,LiTaO3等压电体组成的基片11,在其表面中央部位由电极层组成的一组电极15、16相互对置而形成的梳状电极(IDT)17,起具有作为电信号与表面弹性波(SAW)之间的转换器作用,在该梳状电极(IDT)17两侧形成的格栅反射器21、22。
所述格栅反射器21、22是用于对被激励的表面弹性波进行多重反射、而产生驻波的,以梳状电极(IDT)17为中心,形成在左右对称的位置。而且,在图1中省略了,在基片11的上面侧,如图2所示,形成二氧化硅(SiO2)组成的保护层23,以便覆盖梳状电极(IDT)17和格栅反射器21、22以及基片11的上面。
例如如图3所示,由LiTaO3等这样的具有结晶轴X、Y、Z的压电单晶,通过结晶轴X的旋转,仅按旋转角θ从Y轴到Z轴方向倾斜的角度切出的状态的基片10构成所述基片11。这种状态的压电体单晶基片10在本发明中称为θ旋转Y-X基片(或者,晶面方位θ°传输方向X的基片),由该压电体单晶基片10构成前面所述的基片11,在2GHz频带等的高频频带的使用方面良好。
使用这种LiTaO3单晶基片的一般SAW谐振器中,考虑θ旋转Y-X基片上形成的谐振器的插入损耗,一般使用旋转角θ为36°Y-X基片(换言之,晶面方位36°Y的传输方向X的基片)。这样是因为,波长较长的表面波可以忽略不计基片表面上形成的电极的附加质量效果,而与这样的表面波对应的传输损耗在36°Y-X基片中最小。但是,在1~2GHz频带这样的短波波长区,对被激励的表面波的波长而言,电极厚度就不能轻易忽略不计了,电极的附加质量效果就出现了。因此,作为GHz频带用、例如2GHz频带用等,采用42°Y-X基片比前面所述的36°Y-X基片更好。
而且,作为可以适用于其它情形的压电基片的例子,可以使用晶面方位15.7°Y的传输方向X的石英基片、晶面方位41°Y的传输方向X的LiNbO3基片、晶面方位64°Y的传输方向X的LiNbO3基片、晶面方位47.3°Z的传输方向90°X的Li2B4O3基片等的LSAW(Leaky SAW)已知的各种压电基片。
本实施例中,最好由42°Y-X基片构成基片11整体,但是,当然也可以使用如下的基片来代替本实施例的基片,即不是在单体基片、而是在非压电体的Si基片等的一般基片上面,被覆形成用于提高传输速度的金刚石层等硬质层,在该硬质层上形成相当于前面所述的42°Y-X基片的结晶方位的LiTaO3压电体层。当然,也可以使用晶面方位15.7°Y的传输方向X的石英层、晶面方位41°Y的传输方向X的LiNbO3层、晶面方位64°Y的传输方向X的LiNbO3层、晶面方位47.3°Z的传输方向90°X的Li2B4O3基片等的LSAW(Leaky SAW)已知的各种压电基片,来代替LiTaO3压电体层。
为了构成梳状,由按预定间隔排列的多个长方形电极指15a,以及与前面所述的多个电极指15a成垂直方向配置的、以便与其一体连接的带状端子部分15b组成前面所述电极15,电极16同样也由多个电极指16a以及与这些电极指16a连接的带状端子部分16b组成。
而且,这些电极15、16的端子部分15b、16b配置在基片11的端部侧,电极指15a…、16a…彼此对置配置,成为隔开预定间隔、啮合状态,但相互不接触,称为梳状电极(IDT)17。这些电极15、16由Pt、Au、Ag、Pd、Ni、Al、Cu、Al-Cu合金等导电性优良的金属薄膜构成。
前面所述的格栅反射器21,由配置成栅格状的多个反射单元21a、和与其一体连接的连接部分21b构成,格栅反射器22同样也由多个带状的反射单元22a、和在其垂直方向延伸的并且与其一体连接连接部分22b构成。这些格栅反射器21、22由Pt、Au、Ag、Pd、Ni、Al、Cu等金属薄膜构成,或者由电介质薄膜构成,但是也可以省略这些薄膜,在相当于基片11的条带部分的形成位置的部分形成多个细长的沟部,以这些沟部作为反射单元,由此构成格栅反射器。
然后,在本实施例的SAW谐振器中,如图4所示,格栅反射器21的多个反射单元21a之间的间隔取为应激励的表面弹性波的波长λ的1/2的间隔,格栅谐振器22的多个条带部分22a之间的间隔也取为应激励的表面弹性波的波长λ的1/2的间隔。通过这样按波长λ的1/2的间隔配置多个反射单元21a…或者多个条带部分22a…,可以获得布拉格(Bragg)频率累积效果大的反射系数。这样,在如图4所示的整列形成的反射单元21a…中,反射单元21a、21a的间隔表示为从一个反射单元21a的宽度方向的一侧边缘到相邻的其它反射单元21a的宽度方向的一侧边缘的距离,在如图4所示的交互整列形成的电极指15a、16a、15a…中,电极指15a、16a的间隔表示为从一个电极指15a或16a的宽度方向的一侧边缘到相邻的其它电极指16a或15a的宽度方向的一侧边缘的距离。
并且,对于所述梳状电极(IDT)17,如图4所示,位于左侧端部的电极指15a与相邻配置的格栅反射器21的右端部侧的反射单元21a之间的间隔L,在本实施例的结构中,设置成为满足以下公式(1)的关系。
L={(5±n)/8}λ    …(1)
(但是,所述公式(1)中的n代表0或者4的倍数,公式(1)的值代表正数)
根据该公式(1)的关系,例如n为0时,L=5/8λ,n为4时,L为9/8λ或者1/8λ,n为8时,L为13/8λ。
然后,对于所述梳状电极(IDT)17,位于其右侧端部的电极指15a与相邻配置的格栅反射器22的左端部侧的条带部分22a之间的间隔L,也设置成为满足前面所述的公式(1)的关系。
根据前面所述的公式(1)的关系,例如n为0时,L=5/8λ,n为4时,L为9/8λ或者1/8λ,n为8时,L为13/8λ。
如上述公式(1)那样,梳状电极(IDT)17及其两侧的格栅反射器21、22之间的间隔L,决定于公式(1),因而获得无后述的失真、尖锐的谐振特性。
然后,如果设所述梳状电极17和所述反射单元21、22的膜厚为H,则作为所述梳状电极17的标准化膜厚和所述反射单元21、22的标准化膜厚的H/λ的值最好在0.02~0.10的范围内。这里,对于梳状电极17的膜厚和反射单元21、22的膜厚,最好采用0.05~0.15μm的范围。
在GHz频带附近的工作,电极厚度对于激励的表面弹性波不能忽略不计,电极的质量附加效果的影响明显呈现。例如,如果增加电极厚度,则电气机械结合系数增大,SAW滤波器的带宽扩大,但是出现产生失真或表面波的传输损耗增大的问题。相反,电极膜厚薄时,存在SAW滤波器的频带内发生由于体(バルク)波导致的失真的问题,如果还考虑膜制作等处理方面的实现性,则H/λ=0.02~0.10的范围是适当的。
图5是本实施例的SAW谐振器R的等效电路图,等效并联要点C0是谐振器单独作为电容器工作时的电容。等效串联电感L1和等效串联电容C1是作为电气机械振动系统工作时的等效常数,等效串联电阻R1代表谐振器的各种损耗成分。
图6是使用本实施例的SAW谐振器R的一种梯型SAW滤波器,此例的梯型SAW滤波器装置37的构成如下,一端子对称型的所述SAW谐振器R、R串联连接,在这些SAW谐振器R、R之间以及输入输出侧分别并联连接同一结构的多个一端子对称型的其它SAW谐振器R、R,一个端子33、33作为输入(IN)侧,另一个端子34、34作为输出(OUT)侧。
图7是采用本实施例的SAW谐振器的另一种梯型SAW滤波器装置,此例的梯型SAW滤波器装置37的构成如下,一端子对称型的所述SAW谐振器R、R串联连接,在这些SAW谐振器R、R之间分别并联连接结构与前述相同的其它一端子对称型的SAW谐振器R,并联连接的SAW谐振器R的另一端子接地,串联连接的多个SAW谐振器R的一个端子33作为输入(IN)侧,另一个端子34作为输出(OUT)侧。
图8是由图7所示的一种梯型SAW滤波器装置获得的理想频带特性图。如果获得图8所示的理想衰减特性,则可以作为频带以为的衰减急剧的优异滤波器。
但是,使用通常的SAW滤波器装置时,相对于图8的实线所示的理想衰减特性,对实线c的衰减特性产生紊乱部分,如图8的虚线a、b所示。这是因为在SAW谐振器的电抗曲线中产生称为失真的紊乱。
为了抑制这种失真,最好按照前述实施例说明的公式(1)决定梳状电极(IDT)17及其两侧的格栅反射器21、22之间的间隔L。由此可以获得无失真的谐振特性。
距离L和谐振频率λ的关系如果设定为满足前述公式(1),则失真的发生较少,可使失真发生频率从谐振频率附近避开,易于获得谐振波形的前端锐度高,即Q值高的特性。因此,可以获得目标频带的衰减量大、切出的良好的衰减曲线。
图9是适合采用前述SAW滤波器的一种便携电话装置的电路结构,在此例的电路结构中,双工器(天线共用器)41与天线40连接,IF电路44通过低噪声放大器42和级间滤波器48和混合电路43连接到双工器41的输出侧,IF电路47通过隔离器51和功率放大器45和混合电路46连接到双工器41的输入侧,局部振荡器50通过分配转换器49连接到混合电路43、46。
前述的双工器41构成为内置两个例如先前说明的梯型SAW滤波器装置38。而且,梯型SAW滤波器装置38、38的输入侧端子分别连接到天线40侧,一个梯型SAW滤波器装置38的输出侧端子连接到低噪声放大器42,另一个梯型SAW滤波器装置38的输出侧端子连接到隔离器51。
在这种结构的便携电话装置中,选择从天线40输入的信号时的信号切换使用中,可以使用按前述例子的梯型组装有两个SAW滤波器装置38的双工器41。
如果是前述的SAW滤波器装置,发挥在1.8~1.9GHz等的2GHz频带的急剧的信号衰减特性,可以获得无失真的衰减率高的切出良好的滤波器特性,所以可以适用于在2GHz频带使用的便携电话装置。
另一方面,例如在该频带使用的便携电话中,发送接收之中,在发送和接收使用的频带中,例如,假设一方使用以1.88GHz为中心的60MHz的宽度,另一方使用以1.96GHz为中心的60MHz的宽度,则发送接收所用的频带的差异仅限于20MHz。因此,无失真的切出良好的滤波特性成为必要,所以通过使用前述的SAW滤波器,可以容易地获得发送接收使用的两频带的边界频带中干扰或噪声等风险少的稳定的发送接收状态。
使用由LiTaO3单晶构成的结晶方位42°Y-X基片,在其表面上制造梳状电极构成的SAW谐振器。
Cu合金构成的膜厚600的梳状电极的电极指的宽度为0.5μm,其间距为1.0μm,从梳状电极的电极指的端部到格栅反射器的间隔为Lμm,求出L=1λ/8~10λ/8之间变化时,2GHz频率附近的电抗曲线。格栅反射器的膜厚与梳状电极的相同。
分别地,图10表示L=9λ/8时的电抗曲线,图11表示L=5λ/8时的电抗曲线,图12表示L=λ/8时的电抗曲线,图13表示L=2λ/8时的电抗曲线,图14表示L=3λ/8时的电抗曲线,图15表示L=4λ/8时的电抗曲线,图16表示L=6λ/8时的电抗曲线,图17表示L=7λ/8时的电抗曲线,图18表示L=8λ/8时的电抗曲线。【表1】
试样No. L值   膜厚600谐振频率   膜厚800谐振频率   膜厚1000谐振频率   膜厚600失真频率   膜厚800失真频率   膜厚1000失真频率
12345678910 1λ/82λ/83λ/84λ/85λ/86λ/87λ/88λ/89λ/810λ/8 1.930251.929751.931251.93251.93351.930251.93051.932251.93351.9345 1.8871.886751.8881.889251.888751.888751.888751.889251.890251.89075 1.840751.841751.8431.843751.845251.84151.842751.843751.84451.84525 2.0062.04252.0061.96552.0672.04852.015251.97652.06852.05275 2.062.032251.986751.934252.064252.042252.0011.95252.06752.04825 2.0582.0241.966251.902752.064752.03251.986251.927752.06452.04625
而且,求出这些图的各电抗曲线中发生失真的部分的频率,同时把求出各电抗曲线对应的谐振频率的结果表示在以下的表1和图19中。而且,针对电极指的膜厚和反射单元的膜厚,除了把600之外,也把800、1000时的各个测量值一并记载在表1和图19。
从表1和图10~图19所示结果可知,图12的L=λ/8的情形、图11的L=5λ/8的情形、图10的L=9λ/8的情形中,失真的发生频率从谐振频率有较大偏离。即便例如多少发生一些失真,如果是在与谐振频率有较大偏离的频率,则可以认为难以产生作为谐振器使用上的问题。
与此相反,图13的L=2λ/8的情形和图16的L=6λ/8的情形,电抗曲线的峰值变小,谐振波形的前端锐度变小。而且,图14的L=3λ/8的情形和图17的L=7λ/8的情形,失真的发生频率在谐振频率附近,电抗曲线的峰值明显变小,谐振频率的前端锐度明显变小,同时失真产生的波形畸变也变大。并且,图15的L=4λ/8的情形,谐振频率附近产生失真,恐怕会存在信号波形产生脉动的可能,图18的L=8λ/8的情形,谐振频率附近产生失真,电抗曲线的峰值变小,谐振波形的前端锐度变小。
从以上的测量结果可知,在L=λ/8的情形、L=5λ/8的情形、L=9λ/8的情形,失真的发生频率与谐振频率的偏离大,失真产生的影响小,但是,从图19所示的这些失真的发生频率的关系可知,由于具有重复的周期性,通过设定为满足前述公式(1)、即L={(5±n)/8}λ(但是,所述公式(1)中n表示0或者4的倍数,公式(1)的值表示正数)的条件,可以选择失真影响小的值作为L值。
但是,如果考虑在L=λ/8的情形使用2GHz频带作为谐振频率,则L必须在0.25μm左右,如果考虑现在一般的光刻工艺的精度,则认为批量生产时难以准确地控制L。在这一点,如果L=5λ/8,则L为1μm的间隔,由于批量生产时能够确实地控制L,所以即使在现有的一般光刻工艺的精度条件下也可以批量生产。因此,如果考虑批量生产时的精度,即使L实质上符合公式(1)的条件,也最好在5λ/8以上。
发明的效果
如上所述,根据本发明,如果设定梳状电极端部与格栅反射器端部之间的距离L和谐振频率的波长λ的关系,使之满足L={(5±n)/8}λ一式的条件,则表面弹性波元件较少发生失真。而且,即使假设发生失真,也可以使其的发生频率与谐振频率附近避开,从而容易地获得作为谐振波形的前端锐度的Q值高的特性。因此,能够获得具有目标频带的衰减量大、切出良好的衰减曲线的表面弹性波元件。
本发明中,如果压电体采用LiTaO3制成,则易于实现2Ghz频带的损耗小,失真的产生少,谐振波形的前端锐度(Q)高、失真的发生频率避开谐振频率。
根据本发明,如果使用所具有的方位是以X轴为中心、从Y轴旋转38~44°范围的角度的LiTaO3,则可确实地容易获得以下效果,在2GHz频带的损耗减小,失真的发生减少,谐振波形的前端锐度(Q)高,失真的发生频率可以避开谐振频率。
在本发明中,如果设梳状电极和反射单元的膜厚为H,作为梳状电极的标准化膜厚和反射单元的标准化膜厚的H/λ的值在0.02~0.10的范围内,则可以获得失真的发生少、传输损耗小的SAW滤波器。并且,在梳状电极形成处理中,由于容易采用剥离法,所以存在干法腐蚀中不可能使用的Cu系合金易于被用做电极材料的优点。

Claims (5)

1.一种表面弹性波元件,其特征在于,在压电体上对置地配置梳状电极,在所述梳状电极的两侧设置格栅反射器,按预定间隔排列多个反射单元,以构成所述格栅反射器,同时所述梳状电极的电极之间的间距与所述格栅反射器的反射单元之间的间距为同一值,被激励的表面弹性波的波长λ为1/2时,所述梳状电极端部与格栅反射器端部之间的距离L由以下公式(1)表示:
L={(5±n)/8}λ    ……(1)
但是,所述公式(1)中的n表示0或者4的倍数,公式(1)的值是正数。
2.根据权利要求1的表面弹性波元件,其特征在于,所述压电体由LiTaO3构成。
3.根据权利要求2的表面弹性波元件,其特征在于,所述压电体具有以LiTaO3单晶的X轴为中心、从Y轴旋转40~44°角度范围的方位。
4.根据权利要求1的表面弹性波元件,其特征在于,设所述梳状电极和反射单元的膜厚为H,则作为梳状电极的标准化膜厚和所述反射单元的标准化膜厚的H/λ的值在0.02~0.15的范围内。
5.一种2GHz频带使用的双工器,其特征在于,具有根据权利要求1的表面弹性波元件。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102077465A (zh) * 2008-06-30 2011-05-25 株式会社村田制作所 带阻滤波器
CN106797205A (zh) * 2014-08-07 2017-05-31 英特尔公司 用于形成背面管芯平面器件和saw滤波器的方法和装置
CN107078712A (zh) * 2014-12-01 2017-08-18 株式会社村田制作所 弹性波谐振器、弹性波滤波器、双工器以及弹性波装置
CN113054943A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 北京航天微电科技有限公司 提高阻带抑制的方法、系统、声表面波滤波器和电子设备

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007077825A1 (ja) * 2006-01-06 2007-07-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波フィルタ
JP5166073B2 (ja) * 2008-02-29 2013-03-21 日本電波工業株式会社 弾性波共振子及びラダー型フィルタ
EP2403141B1 (en) 2009-02-27 2018-10-24 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and electronic device
JP5678486B2 (ja) 2010-06-17 2015-03-04 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器
JP5934464B2 (ja) 2010-08-26 2016-06-15 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器、ならびに電子機器
JP2012060422A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060418A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060420A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
KR101923572B1 (ko) * 2015-03-16 2018-11-29 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치 및 그 제조 방법
CN109417378B (zh) * 2016-06-14 2023-03-14 株式会社村田制作所 多路调制器、高频前端电路以及通信装置
KR102306240B1 (ko) * 2017-04-17 2021-09-30 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
CN111512548B (zh) * 2017-12-27 2021-02-09 株式会社村田制作所 弹性波滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296824A (en) * 1991-12-02 1994-03-22 Motorola, Inc. Low loss wide bandwidth parallel channel acoustic filter
US6172582B1 (en) * 1996-02-20 2001-01-09 Cts Corporation Saw resonator and ladder filter with specified number of reflector electrode fingers

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102077465A (zh) * 2008-06-30 2011-05-25 株式会社村田制作所 带阻滤波器
CN102077465B (zh) * 2008-06-30 2013-06-12 株式会社村田制作所 带阻滤波器
CN106797205A (zh) * 2014-08-07 2017-05-31 英特尔公司 用于形成背面管芯平面器件和saw滤波器的方法和装置
CN107078712A (zh) * 2014-12-01 2017-08-18 株式会社村田制作所 弹性波谐振器、弹性波滤波器、双工器以及弹性波装置
CN107078712B (zh) * 2014-12-01 2020-09-01 株式会社村田制作所 弹性波谐振器、弹性波滤波器、双工器以及弹性波装置
CN113054943A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 北京航天微电科技有限公司 提高阻带抑制的方法、系统、声表面波滤波器和电子设备
CN113054943B (zh) * 2021-03-29 2023-07-07 北京航天微电科技有限公司 提高阻带抑制的方法、系统、声表面波滤波器和电子设备

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Publication number Publication date
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US20030111931A1 (en) 2003-06-19
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