CN219592382U - 弹性波滤波器以及多工器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种弹性波滤波器以及多工器。弹性波滤波器具备:第1滤波器电路,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子和第2信号端子连结的第1路径上;和附加电路,相对于第1滤波器电路的至少一部分并联连接。附加电路具有由沿着弹性波传播方向配置的多个IDT电极构成的IDT电极组。在弹性波传播方向上位于IDT电极组的两外侧的多个反射器的电极指的根数的比例为将多个IDT电极的电极指的根数以及多个反射器的电极指的根数合计后的总根数的11%以下。
Description
技术领域
本实用新型涉及弹性波滤波器以及多工器。
背景技术
以往,已知具备串联臂谐振器以及并联臂谐振器的梯型的弹性波滤波器。作为这种弹性波滤波器的一例,在专利文献1中公开了一种弹性波滤波器,其具备将给定的频带作为通带的滤波器电路、和与滤波器电路并联连接的消除线路。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-204743号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在专利文献1公开的弹性波滤波器中,使用消除线路对通带外的无用波施加相反相位,消除无用波,增大了通带外的衰减量。然而,在该弹性波滤波器中,有时消除线路的谐振Q过度地变高从而在通带外产生杂散等无用波,无法充分地确保通带外的衰减量。
本实用新型是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供一种能够确保频率通带外的衰减量的弹性波滤波器等。
用于解决问题的技术方案
为了达到上述目的,本实用新型的一个方式涉及的弹性波滤波器具备:第1滤波器电路,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子和第2信号端子连结的第1路径上;和附加电路,相对于所述第1滤波器电路的至少一部分并联连接,所述附加电路具有由沿着弹性波传播方向配置的多个IDT电极构成的IDT电极组,在所述弹性波传播方向上位于所述IDT电极组的两外侧的多个反射器的电极指的根数的比例为将所述多个IDT电极的电极指的根数以及所述多个反射器的电极指的根数合计后的总根数的11%以下。
此外,本实用新型的一个方式涉及的多工器具备:上述弹性波滤波器;所述第1信号端子、所述第2信号端子以及第3信号端子;和第2滤波器电路,将与所述第1滤波器电路不同的频带作为通带,配置在将所述第2信号端子和所述第3信号端子连结的第3路径上。
本实用新型的另一个方式涉及的弹性波滤波器具备:第1滤波器电路,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子和第2信号端子连结的第1路径上;和附加电路,相对于所述第1滤波器电路的至少一部分并联连接,所述附加电路具有由多个IDT电极构成的IDT电极组,所述多个IDT电极各自具有在给定的方向上延伸的多个电极指,构成所述IDT电极组的所述多个IDT电极沿着与所述给定的方向正交的方向配置,在与所述给定的方向正交的方向上位于所述IDT电极组的两外侧的多个反射器的电极指的根数的比例为将所述多个IDT电极的电极指的根数以及所述多个反射器的电极指的根数合计后的总根数的11%以下。
此外,本实用新型的另一个方式涉及的多工器具备:上述弹性波滤波器;所述第1信号端子、所述第2信号端子以及第3信号端子;和第2滤波器电路,将与所述第1滤波器电路不同的频带作为通带,配置在将所述第2信号端子和所述第3信号端子连结的第3路径上。
实用新型效果
根据本实用新型涉及的弹性波滤波器等,能够确保频率通带外的衰减量。
附图说明
图1是具备实施方式1涉及的弹性波滤波器的多工器的电路结构图。
图2是示出实施方式1涉及的弹性波滤波器的附加电路中包含的IDT电极组的示意图。
图3是示意性地示出图2所示的IDT电极组的构造的俯视图以及剖视图。
图4是示出实施方式1涉及的弹性波滤波器的通过特性的图。
图5是示出实施方式1涉及的多工器的隔离度特性的图。
图6是示出反射器的电极指的根数的比例以及无用波的峰值电平的关系的图。
图7是具备实施方式2涉及的弹性波滤波器的多工器的电路结构图。
图8是示出实施方式2涉及的弹性波滤波器的附加电路中包含的IDT电极组的示意图。
图9是示意性地示出图8所示的IDT电极组的构造的俯视图。
图10是示出实施方式2涉及的弹性波滤波器的通过特性的图。
图11是示出反射器的电极指的根数的比例以及无用波的峰值电平的关系的图。
具体实施方式
以下,利用实施方式以及附图对本实用新型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的或者具体的例子。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例,其主旨并不在于限定本实用新型。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、或者大小之比未必严谨。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1)
[1-1.多工器的结构]
参照图1对具备实施方式1涉及的弹性波滤波器的多工器的结构进行说明。
图1是具备实施方式1涉及的弹性波滤波器1的多工器5的电路结构图。另外,在图1中还示出了天线元件9。
多工器5是具备频率通带不同的多个滤波器的分波器或者合波器。如图1所示,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50。此外,多工器5具备第1信号端子T1、第2信号端子T2以及第3信号端子T3。
第1信号端子T1与弹性波滤波器1连接。此外,第1信号端子T1在多工器5的外部经由放大电路等(未图示)与RF信号处理电路(未图示)连接。
第2信号端子T2是与弹性波滤波器1以及第2滤波器电路50分别连接的公共端子。具体地,第2信号端子T2经由弹性波滤波器1和第2信号端子T2之间的节点n0与弹性波滤波器1连接,此外,经由节点n0与第2滤波器电路50连接。此外,第2信号端子T2在多工器5的外部与天线元件9连接。第2信号端子T2还是多工器5的天线端子。
第3信号端子T3与第2滤波器电路50连接。此外,第3信号端子T3在多工器5的外部经由放大电路等(未图示)与RF信号处理电路(未图示)连接。
弹性波滤波器1配置在将第1信号端子T1和第2信号端子T2连结的第1路径r1上。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,设定为频率通带比第2滤波器电路50低。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。附加电路20是用于对第1滤波器电路10的频率通带外的无用波进行消除的电路。关于附加电路20将在后面叙述。
第2滤波器电路50配置在将第2信号端子T2和第3信号端子T3连结的第3路径r3上。第2滤波器电路50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50例如由串联臂谐振器RS1、并联臂谐振器RP1、串联臂谐振器RS2、纵耦合型弹性波谐振器60、和并联臂谐振器RP2构成。
对于弹性波滤波器1以及第2滤波器电路50,分别要求使预先决定的频带通过并使该频带外的频带衰减这样的特性。
[1-2.弹性波滤波器的结构]
接下来,参照图1以及图2对弹性波滤波器1的结构进行说明。
如图1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具备作为弹性波谐振器的串联臂谐振器S1、S2、S3、S4以及并联臂谐振器P1、P2、P3。
串联臂谐振器S1~S4配置在将第1信号端子T1和第2信号端子T2连结的第1路径(串联臂)r1上。串联臂谐振器S1~S4从第1信号端子T1向第2信号端子T2依次串联连接。
并联臂谐振器P1~P3在将第1路径r1上相邻的串联臂谐振器S1~S4之间的各节点n1、n2、n3和基准端子(接地)连结的路径(并联臂)上相互并联连接。具体地,并联臂谐振器P1~P3之中最靠近第1信号端子T1的并联臂谐振器P1的一端与串联臂谐振器S1和S2之间的节点n1连接,另一端经由电感器L1与基准端子连接。并联臂谐振器P2的一端与串联臂谐振器S2和S3之间的节点n2连接,另一端经由电感器L2与基准端子连接。并联臂谐振器P3的一端与串联臂谐振器S3和S4之间的节点n3连接,另一端经由电感器L2与基准端子连接。另外,在由串联臂谐振器S1、S2以及并联臂谐振器P1、P2构成的电路并联连接有电容元件C11,在串联臂谐振器S3并联连接有电容元件C12。
像这样,第1滤波器电路10具有由配置在第1路径r1上的4个串联臂谐振器S1~S4、以及配置在将第1路径r1和基准端子连结的路径上的3个并联臂谐振器P1~P3构成的T型的梯型滤波器构造。
另外,构成第1滤波器电路10的串联臂谐振器以及并联臂谐振器的数量并不限定于4个或者3个,只要串联臂谐振器为2个以上且并联臂谐振器为1个以上即可。此外,并联臂谐振器也可以不经由电感器地与基准端子连接。此外,在图1中,虽然连接并联臂谐振器的基准端子的一部分被公共化,但将基准端子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来适当地选择。
接下来,对弹性波滤波器1的附加电路20进行说明。附加电路20是通过对第1滤波器电路10中产生的频率通带外的无用波施加相反相位从而抑制从弹性波滤波器1输出无用波的电路。
附加电路20与第1路径r1上的不同的多个节点连接,使得相对于第1滤波器电路10的至少一部分并联连接。附加电路20具有成为附加电路20的一端侧的连接节点的第1端子21、成为另一端侧的连接节点的第2端子22、以及配置在将第1端子21和第2端子22连结的第2路径r2上的IDT(InterDigital Transducer,叉指换能器)电极组25。另外,这里所说的端子意味着高频信号的入口或者出口。
第1端子21与IDT电极组25电连接。第2端子22经由电容元件C22与IDT电极组25连接。第1端子21以及第2端子22经由IDT电极组25而声学连接。
此外,第1端子21以及第2端子22分别与第1路径r1上的不同的节点连接。在图1中,第1端子21与串联臂谐振器S1和S2之间的节点n1连接,第2端子22与串联臂谐振器S4和第2信号端子T2之间的节点n4连接。
图2是示出弹性波滤波器1的附加电路20中包含的IDT电极组25的示意图。另外,在图2中,用实线示出电极以及布线。
IDT电极组25是由多个IDT电极31以及32构成的弹性波谐振器组。IDT电极组25例如为纵耦合型谐振器。多个IDT电极31、32沿着弹性波传播方向D1而相邻地配置。多个IDT电极31、32的电极参数相互不同。
另外,附加电路20具有多个反射器41、42。多个反射器41、42在弹性波传播方向D1上位于IDT电极组25的两外侧,使得夹着IDT电极组25。在图2中例示了具备2个反射器41、42的附加电路20。关于反射器41、42的构造将在后面详细地说明。
多个IDT电极31、32具有多个第1梳齿状电极31a、32a以及多个第2梳齿状电极31b、32b。多个IDT电极31、32之中,一个IDT电极31由成为一对的第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极31b构成。另一个IDT电极32由成为一对的第1梳齿状电极32a以及第2梳齿状电极32b构成。
第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极31b相互对置。第1梳齿状电极32a以及第2梳齿状电极32b相互对置。在从与基板320(参照图3)垂直的方向观察IDT电极31、32的情况下,第1梳齿状电极31a、32a以彼此相反的朝向配置,此外,第2梳齿状电极31b、32b也以彼此相反的朝向配置。第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极32b以相同的朝向配置。
多个第1梳齿状电极31a、32a与第1路径r1上的不同的多个节点电连接。具体地,第1梳齿状电极31a通过第1端子21与节点n1连接,第1梳齿状电极32a通过第2端子22与节点n4连接。另一方面,第2梳齿状电极31b、32b分别与接地连接。
另外,在上述中,示出了附加电路20的第1端子21与节点n1连接且第2端子22与节点n4连接的例子,但并不限于此。只要第1端子21以及第2端子22分别与第1路径r1上相邻的2个以上的串联臂谐振器的两外侧的节点连接即可。例如,第1端子21既可以与将第1信号端子T1和串联臂谐振器S1连结的第1路径r1上的节点连接,也可以与节点n2连接。例如,第2端子22也可以与节点n3连接。
此外,附加电路20也可以不具备电容元件C22。只要能够适度地抑制无用波即可,IDT电极组25也可以不经由电容元件地与第2端子22布线连接。
[1-3.IDT电极组的构造]
接下来,对附加电路20中包含的IDT电极组25的构造进行说明。IDT电极组25例如由多个声表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)谐振器构成。
图3是示意性地示出IDT电极组25的构造的俯视图以及剖视图。另外,图3所示的IDT电极组25用于说明谐振器的典型的构造,IDT电极以及反射器中包含的电极指的根数、长度等并不限定于此。
IDT电极组25由具有压电性的基板320、和形成在基板320上的多个IDT电极31、32构成。在弹性波传播方向D1上的IDT电极组25的两外侧,设置有多个反射器41、42。
如图3的剖视图所示,IDT电极组25以及多个反射器41、42由基板320、构成各IDT电极31、32以及多个反射器41、42的电极层325、和在基板320上设置为覆盖各IDT电极31、32以及各反射器41、42的电介质层326形成。
基板320例如为切割角127.5°的LiNbO3基板(铌酸锂基板)。作为在基板320内传播的弹性波而使用瑞利波的情况下,基板320的切割角优选为120°±20°或者300°±20°。
电极层325具有层叠了多个金属层的构造。电极层325例如通过从上起依次层叠Ti层、Al层、Ti层、Pt层、NiCr层而形成。
电介质层326例如是以二氧化硅(SiO2)为主成分的膜。电介质层326以调整IDT电极组25的频率温度特性、保护电极层325不受外部环境的影响、或者提高耐湿性等为目的而设置。
如图3的俯视图所示,IDT电极31具有相互对置的一对第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极31b。IDT电极32具有相互对置的一对第1梳齿状电极32a以及第2梳齿状电极32b。
各第1梳齿状电极31a、32a具有梳齿状的形状,由相互平行的多个电极指36a、和将多个电极指36a各自的一端彼此连接的汇流条电极37a构成。各第2梳齿状电极31b、32b具有梳齿的形状,由相互平行的多个电极指36b、和将多个电极指36b各自的一端彼此连接的汇流条电极37b构成。各汇流条电极37a以及37b形成为沿着弹性波传播方向D1延伸。
多个电极指36a以及36b形成为在弹性波传播方向D1的正交方向D2上延伸,在正交方向D2上相互交错对插,在弹性波传播方向D1上对置。弹性波传播方向D1上的多个电极指36a的间距(中心线彼此的距离)在IDT电极31和IDT电极32中不同。此外,弹性波传播方向D1上的多个电极指36b的间距(中心线彼此的距离)在IDT电极31和IDT电极32中不同。
第1梳齿状电极31a经由引出布线d1a与第1端子21连接。第1梳齿状电极32a经由引出布线d2a以及电容元件C22与第2端子22连接。第2梳齿状电极31b经由引出布线d1b与接地连接。第2梳齿状电极32b经由引出布线d2b与接地连接。另外,接地也可以是设置于多工器5的基板等的接地连接用电极(省略图示)。
多个反射器41、42配置为在弹性波传播方向D1上夹着IDT电极31、32。反射器41、42是未相互连接的独立的电极。图3所示的反射器41、42不与接地连接而成为开路状态。另外,反射器41、42也可以与接地连接,还可以与HOT端子(信号端子)连接。
各反射器41、42由相互平行的多个电极指46、和将多个电极指46的两端彼此连接的多个汇流条47构成。各电极指46形成为在弹性波传播方向D1的正交方向D2上延伸。各汇流条47形成为在弹性波传播方向D1上延伸。
多个反射器41、42的电极指46的根数的比例R为将多个IDT电极31、32的电极指36a、36b的根数以及多个反射器41、42的电极指46的根数合计后的总根数的11%以下。即,电极指46的根数的比例R(%)=(电极指46的根数/(电极指36a、36b的根数+电极指46的根数))×100≤11。另外,优选的是,反射器41、42分别具有1根以上的电极指46。即,优选的是,反射器41、42的电极指46的根数为2根以上,且上述比例R具有0<(电极指46的根数/(电极指36a、36b的根数+电极指46的根数))×100的关系。
此外,反射器41、42各自的占空比小于IDT电极31、32的占空比。例如,各反射器41、42的占空比为0.3以上且不足0.5。反射器41、42的占空比既可以相同,也可以不同。另外,本实施方式中的反射器的占空比是指,电极指46的宽度除以在弹性波传播方向D1上相邻的电极指46的距离(相邻的电极指的中心线彼此的距离)而得到的值。IDT电极31、32的占空比是指,IDT电极31、32的电极指36a(或者36b)的宽度除以在弹性波传播方向D1上相邻的电极指36a和电极指36b的距离(相邻的电极指的中心线彼此的距离)而得到的值。
在本实施方式中,将反射器41、42的电极指46的根数的比例R设为电极指36a、36b、46的总根数的11%以下。由此,能够确保弹性波滤波器1的频率通带外的衰减量。以下,对实施方式1的效果进行具体地进行说明。
[1-4.效果等1
一边与比较例进行对比,一边对本实施方式的弹性波滤波器1的通过特性、以及多工器5的隔离度特性进行说明。
图4是示出弹性波滤波器1的通过特性的图。图5是示出多工器5的隔离度特性的图。
在图4以及图5中示出了如下的例子,即,将弹性波滤波器设为发送滤波器,将第2滤波器电路50设为接收滤波器,将弹性波滤波器的频率通带设为880MHz~915MHz,将第2滤波器电路50的频率通带设为925MHz~960MHz。此外,在图4中示出了第1信号端子T1-第2信号端子T2间的插入损耗,在图5中示出了第1信号端子T1-第3信号端子T3间的插入损耗。
在实施方式1的弹性波滤波器1中,IDT电极的电极指36a以及36b的根数为70根,反射器41、42的电极指46的根数(合计根数)为7根,电极指46的根数的比例R为9.1%。在比较例的弹性波滤波器中,IDT电极的电极指36a以及36b的根数为70根,反射器41、42的电极指46的根数(合计根数)为11根,电极指46的根数的比例R为13.6%。
如图4以及图5所示,在比较例(R=13.6%)中,在弹性波滤波器的频率通带外产生了3个较大的无用波a、b、c。与之相对,在实施方式1(R=9.1%)中,无用波a、b、c的峰值电平被抑制,衰减量变大。
在此,对改变了反射器41、42的电极指46的根数的比例R的情况下的无用波的峰值电平进行说明。
图6是示出反射器41、42的电极指46的根数的比例R以及无用波的峰值电平的关系的图。图6的横轴是电极指46的根数的比例R,纵轴是多工器的隔离度特性中的最大的无用波的峰值电平。无用波的峰值电平用插入损耗表示。
反射器41、42的电极指46的根数的比例R根据表1所示的条件来设定。具体地,将IDT电极31、32的电极指各自的根数设为35根,通过将反射器41、42的电极指46各自的根数在0根以上且17根以下之间进行改变,从而改变了电极指46的根数的比例R。另外,IDT电极31、32的占空比、以及反射器41、42的占空比如表1所示。
[表1]
IDT电极以及反射器 | 电极指的根数 | 占空比 |
反射器41 | 0~17根 | 0.495 |
IDT电极31 | 35根 | 0.500 |
IDT电极32 | 35根 | 0.500 |
反射器42 | 0~17根 | 0.495 |
如图6所示,在反射器41、42的电极指46的根数的比例R大于11%的情况下,即使减小电极指46的根数的比例R,无用波的峰值电平也不太下降。与之相对,在电极指46的根数的比例R为11%以下的情况下,若减小电极指46的根数的比例R,则无用波的峰值电平极端地下降。即,无用波的峰值电平的下降率(斜率)以比例R=11%为界而急剧地变大。像这样,通过将反射器41、42的电极指46的根数的比例R设为电极指36a、36b、46的总根数的11%以下,从而能够使频率通带外的无用波的峰值电平下降。
(实施方式2)
[2-1.多工器的结构]
参照图7对具备实施方式2涉及的弹性波滤波器1的多工器5的结构进行说明。在实施方式2中对附加电路20A的IDT电极组25A由4个IDT电极构成的例子进行说明。
图7是具备实施方式2涉及的弹性波滤波器1的多工器5的电路结构图。另外,在图7中还示出了天线元件9。
多工器5具备具有第1滤波器电路10以及附加电路20A的弹性波滤波器1、和第2滤波器电路50。此外,多工器5具备第1信号端子T1、第2信号端子T2以及第3信号端子T3。
[2-2.弹性波滤波器的结构]
如图7所示,实施方式2的弹性波滤波器1具备第1滤波器电路10和附加电路20A。
第1滤波器电路10与实施方式1相同。即,第1滤波器电路10具有由配置在第1路径r1上的4个串联臂谐振器S1~S4、以及配置在将第1路径r1和基准端子连结的路径上的3个并联臂谐振器P1~P3构成的T型的梯型滤波器构造。
附加电路20A与第1路径r1上的不同的多个节点连接,使得相对于第1滤波器电路10的至少一部分并联连接。附加电路20A具有成为附加电路20A的一端侧的连接节点的第1端子21、21a、成为另一端侧的连接节点的第2端子22、22a、以及配置在将第1端子21、21a和第2端子22、22a连结的第2路径r2、r2a上的IDT电极组25A。
第1端子21、21a与IDT电极组25A电连接。第2端子22经由电容元件C22与IDT电极组25A连接,第2端子22a经由电容元件C22a与IDT电极组25A连接。
此外,第1端子21、21a以及第2端子22、22a分别与第1路径r1上的不同的节点连接。在图7中,第1端子21与串联臂谐振器S1和S2之间的节点n1连接,第1端子21a与节点n2连接,第2端子22与串联臂谐振器S4和第2信号端子T2之间的节点n4连接,第2端子22a与串联臂谐振器S4和第2信号端子T2之间的节点n4a连接。
图8是示出弹性波滤波器1的附加电路20A中包含的IDT电极组25A的示意图。另外,在图8中,也用实线示出了电极以及布线。
IDT电极组25A由多个IDT电极31、32、33、34构成。IDT电极组25A例如为纵耦合型谐振器。多个IDT电极31、32、33、34沿着弹性波传播方向D1相邻地依次配置。
此外,附加电路20A具有多个反射器41、42。多个反射器41、42在弹性波传播方向D1上位于IDT电极组25A的两外侧,使得夹着IDT电极组25A。在图7中例示了具备2个反射器41、42的IDT电极组25A。
多个IDT电极31~34具有多个第1梳齿状电极31a、32a、33a、34a以及多个第2梳齿状电极31b、32b、33b、34b。IDT电极31由成为一对的第1梳齿状电极31a以及第2梳齿状电极31b构成。IDT电极32由成为一对的第1梳齿状电极32a以及第2梳齿状电极32b构成。IDT电极33由成为一对的第1梳齿状电极33a以及第2梳齿状电极33b构成。IDT电极34由成为一对的第1梳齿状电极34a以及第2梳齿状电极34b构成。
第1梳齿状电极以及第2梳齿状电极相互对置。
在从与基板320垂直的方向观察IDT电极31~34的情况下,第1梳齿状电极31a、33a和第1梳齿状电极32a、34a以彼此相反的朝向配置。此外,第2梳齿状电极31b、33b和第2梳齿状电极32b、34b以彼此相反的朝向配置。第1梳齿状电极31a、33a以及第2梳齿状电极32b、34b以相同的朝向配置。
多个第1梳齿状电极31a~34a与第1路径r1上的多个节点电连接。具体地,第1梳齿状电极31a通过第1端子21与节点n1连接,第1梳齿状电极33a通过第1端子21a与节点n2连接,第1梳齿状电极33a通过第2端子22与节点n4连接,第1梳齿状电极34a通过第2端子22a与节点n4a连接。另一方面,第2梳齿状电极31b~34b分别与接地连接。
另外,第1端子21、21a以及第2端子22、22a只要与第1路径r1上相邻的2个以上的串联臂谐振器的两外侧的节点连接即可。例如,第1端子21既可以与将第1信号端子T1和串联臂谐振器S1连结的第1路径r1上的节点连接,也可以与节点n2连接。例如,第1端子21a也可以与节点n1连接。例如,第2端子22、22a也可以与节点n3连接。
此外,附加电路20A也可以不具备电容元件C22、C22a。只要能够适度地抑制无用波即可,IDT电极组25A也可以不经由电容元件地与第2端子22、22a布线连接。
[2-3.IDT电极组的构造1
接下来,对附加电路20A中包含的IDT电极组25A的构造进行说明。
图9是示意性地示出图8所示的IDT电极组25A的构造的俯视图。
如图9所示,各第1梳齿状电极31a~34a由相互平行的多个电极指36a、和将多个电极指36a各自的一端彼此连接的汇流条电极37a构成。各第2梳齿状电极31b~34b由相互平行的多个电极指36b、和将多个电极指36b各自的一端彼此连接的汇流条电极37b构成。多个电极指36a以及36b形成为在弹性波传播方向D1的正交方向D2上延伸,在正交方向D2上相互交错对插,在弹性波传播方向D1上对置。各汇流条电极37a以及37b形成为沿着弹性波传播方向D1延伸。
多个反射器41、42配置为在弹性波传播方向D1上夹着多个IDT电极31~34。反射器41、42是未相互连接的独立的电极。各反射器41、42由相互平行的多个电极指46、和将多个电极指46的两端彼此连接的多个汇流条47构成。各电极指46形成为在弹性波传播方向D1的正交方向D2上延伸。各汇流条47形成为在弹性波传播方向D1上延伸。
在实施方式2中,多个反射器41、42的电极指46的根数的比例R为将多个IDT电极31~34的电极指36a、36b的根数以及多个反射器41、42的电极指46的根数合计后的总根数的11%以下。即,电极指46的根数的比例R(%)=(电极指46的根数/(电极指36a、36b的根数+电极指46的根数))×100≤11。优选的是,电极指46的根数为2根以上,且上述比例R具有0<(电极指46的根数/(电极指36a、36b的根数+电极指46的根数))×100的关系。
此外,反射器41、42各自的占空比小于IDT电极31~34的占空比。例如,各反射器41、42的占空比为0.1以上且不足0.5。反射器41、42的占空比既可以相同,也可以不同。
在实施方式2中,也将反射器41、42的电极指46的根数的比例R设为电极指36a、36b、46的总根数的11%以下。由此,能够确保弹性波滤波器1的频率通带外的衰减量。以下,对实施方式2的效果具体地进行说明。
[2-4.效果等]
一边与比较例进行对比,一边对本实施方式的弹性波滤波器1的通过特性进行说明。
图10是示出实施方式2的弹性波滤波器1的通过特性的图。
在图10中示出了如下的例子,即,将弹性波滤波器设为发送滤波器,将第2滤波器电路50设为接收滤波器,将弹性波滤波器的频率通带设为880MHz~915MHz,将第2滤波器电路50的频率通带设为925MHz~960MHz。此外,在图10中示出了第1信号端子T1-第2信号端子T2间的插入损耗。
在实施方式2的弹性波滤波器1中,IDT电极的电极指36a、36b的根数为74根,反射器41、42的电极指46的根数(合计根数)为7根,电极指46的根数的比例R为8.6%。在比较例的弹性波滤波器中,IDT电极的电极指36a、36b的根数为74根,反射器41、42的电极指46的根数(合计根数)为11根,电极指46的根数的比例R为12.9%。
如图10所示,在比较例(R=12.9%)中,在弹性波滤波器的频率通带外产生了3个较大的无用波a1、b1、c1。与之相对,在实施方式2(R=8.6%)中,无用波a1、b1、c1的峰值电平被抑制,衰减量变大。
在此,对改变了反射器41、42的电极指46的根数的比例R的情况下的无用波的峰值电平进行说明。
图11是示出反射器41、42的电极指46的根数的比例R以及无用波的峰值电平的关系的图。图11的横轴是电极指46的根数的比例R,纵轴是最大的无用波的峰值电平。无用波的峰值电平表示为插入损耗。
电极指46的根数的比例R根据表2所示的条件来设定。具体地,将IDT电极31、32、33、34的电极指各自的根数设为19根、23根、11根、23根,通过将反射器41的电极指46的根数在0根以上且17根以下之间进行改变,此外,将反射器42的电极指46的根数在0根以上且21根以下之间进行改变,从而改变了电极指46的根数的比例R。另外,IDT电极31~34的占空比、以及反射器41、42的占空比如表2所示。
[表2]
IDT电极以及反射器 | 电极指的根数 | 占空比 |
反射器41 | 0~17根 | 0.495 |
IDT电极31 | 19根 | 0.500 |
IDT电极32 | 23根 | 0.500 |
IDT电极33 | 11根 | 0.500 |
IDT电极34 | 23根 | 0.500 |
反射器42 | 0~21根 | 0.495 |
如图11所示,在电极指46的根数的比例R大于11.9%的情况下,即使减小电极指46的根数的比例R,无用波的峰值电平也不太下降。与之相对,在电极指46的根数的比例R为11.9%以下的情况下,若减小电极指46的根数的比例R,则无用波的峰值电平极端地下降。即,无用波的峰值电平的下降率(斜率)以比例R=11.9%为界而急剧地变大。像这样,通过将反射器41、42的电极指46的根数的比例R设为电极指36a、36b、46的总根数的11.9%以下,从而能够使频率通带外的无用波的峰值电平下降。
(总结)
如以上说明的那样,本实施方式涉及的弹性波滤波器1具备:第1滤波器电路10,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子T1和第2信号端子T2连结的第1路径r1上;和附加电路20,相对于第1滤波器电路10的至少一部分并联连接。附加电路20具有由沿着弹性波传播方向D1配置的多个IDT电极构成的IDT电极组25。在弹性波传播方向D1上位于IDT电极组25的两外侧的多个反射器41、42的电极指46的根数的比例R为将多个IDT电极的电极指36a、36b的根数以及多个反射器41、42的电极指46的根数合计后的总根数的11%以下。
像这样,通过将附加电路20中的反射器41、42的电极指46的根数的比例R设为电极指36a、36b、46的总根数的11%以下,从而能够抑制附加电路20的谐振Q过度地变高。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,确保频率通带外的衰减量。
此外,IDT电极组25也可以由2个以上的IDT电极31、32构成。
由此,在具有2个以上的IDT电极31、32的附加电路20中,通过将上述比例R设为11%以下,从而能够抑制附加电路20的谐振Q过度地变高。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,确保频率通带外的衰减量。
此外,IDT电极组25也可以由4个IDT电极31、32、33、34构成。
由此,在具有4个IDT电极31~34的附加电路20中,通过将上述比例R设为总根数的11%以下,从而能够抑制附加电路20的谐振Q过度地变高。此外,与由2个IDT电极构成多个IDT电极的情况相比,能够扩大比例R的调整幅度,能够简易地抑制附加电路20的谐振Q过度地变高。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,确保频率通带外的衰减量。
此外,反射器41、42的占空比也可以小于IDT电极31、32的占空比。
由此,能够抑制附加电路20的谐振Q过度地变高。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,确保频率通带外的衰减量。
本实施方式涉及的多工器5具备:上述弹性波滤波器1;第1信号端子T1、第2信号端子T2以及第3信号端子T3;和第2滤波器电路50,将与第1滤波器电路10不同的频带作为通带,配置在将第2信号端子T2和第3信号端子T3连结的第3路径r3上。
由此,能够提供具备确保了频率通带外的衰减量的弹性波滤波器1的多工器5。
(其他的实施方式)
以上,列举实施方式1、2对本实用新型的实施方式涉及的弹性波滤波器以及多工器进行了说明,但关于本实用新型,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、在不脱离本实用新型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、包含本实用新型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实用新型。
在上述中,示出了弹性波滤波器具备2个或者4个IDT电极的例子,但并不限于此,IDT电极的数量既可以为3个,也可以为5个以上。
在上述中,示出了设定为弹性波滤波器1的频率通带比第2滤波器电路50的频率通带低的例子,但并不限于此,也可以设定为弹性波滤波器1的频率通带比第2滤波器电路50的频率通带高。
在上述中,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不限于具备发送滤波器以及接收滤波器双方的结构,也可以是仅具备发送滤波器或者仅具备接收滤波器的结构。
此外,在上述中,以包含2个滤波器的多工器为例进行了说明,但本实用新型例如对于3个滤波器的天线端子被公共化的三工器、6个滤波器的天线端子被公共化的六工器也能够应用。即,多工器只要具备2个以上的滤波器即可。
此外,第1信号端子T1以及第2信号端子T2也可以是输入端子以及输出端子的任一个。例如,在第1信号端子T1为输入端子的情况下,第2信号端子T2成为输出端子,在第2信号端子T2为输入端子的情况下,第1信号端子T1成为输出端子。
此外,第2滤波器电路50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而适当地进行设计。具体地,第2滤波器电路50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50的各谐振器并不限于SAW谐振器,例如,也可以是BAW(Bulk Acoustic Wave,体声波)谐振器。进而,第2滤波器电路50也可以不使用谐振器地构成,例如,也可以是LC谐振滤波器或电介质滤波器。
此外,构成IDT电极31、32以及反射器41、42的电极层325以及电介质层326的材料并不限定于前述的材料。此外,IDT电极31、32也可以不是上述层叠构造。IDT电极31、32例如可以由Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或者合金构成,此外,也可以由多个层叠体构成,该多个层叠体由上述的金属或者合金构成。
此外,在实施方式1中,作为基板320示出了具有压电性的基板,但该基板也可以是由压电体层的单层构成的压电基板。该情况下的压电基板例如由LiTaO3的压电单晶、或者LiNbO3等其他的压电单晶构成。此外,形成IDT电极31、32的基板320只要具有压电性,则除了整体由压电体层构成的构造之外,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1涉及的基板320的切割角没有限定。即,可以根据弹性波滤波器的要求通过特性等而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1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。
产业上的可利用性
本实用新型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。
附图标记说明
1:弹性波滤波器;
5:多工器;
9:天线元件;
10:第1滤波器电路;
20、20A:附加电路;
21、21a:第1端子;
22、22a:第2端子;
25、25A:IDT电极组;
31、32、33、34:IDT电极;
31a、32a、33a、34a:第1梳齿状电极;
31b、32b、33b、34b:第2梳齿状电极;
36a、36b:电极指;
37a、37b:汇流条电极;
41、42:反射器;
46:电极指;
47:汇流条;
50:第2滤波器电路;
60:纵耦合型弹性波谐振器;
320:基板;
325:电极层;
326:电介质层;
C11、C12、C22、C22a:电容元件;
D1:弹性波传播方向;
D2:正交方向;
d1a、d1b、d2a、d2b:引出布线;
L1、L2:电感器;
n0、n1、n2、n3、n4、n4a:节点;
P1、P2、P3、RP1、RP2:并联臂谐振器;
r1、r2、r2a、r3:路径;
S1、S2、S3、S4、RS1、RS2:串联臂谐振器;
T1:第1信号端子;
T2:第2信号端子;
T3:第3信号端子。
Claims (10)
1.一种弹性波滤波器,其特征在于,具备:
第1滤波器电路,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子和第2信号端子连结的第1路径上;和
附加电路,相对于所述第1滤波器电路的至少一部分并联连接,
所述附加电路具有由沿着弹性波传播方向配置的多个IDT电极构成的IDT电极组,
在所述弹性波传播方向上位于所述IDT电极组的两外侧的多个反射器的电极指的根数的比例为将所述多个IDT电极的电极指的根数以及所述多个反射器的电极指的根数合计后的总根数的11%以下。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述IDT电极组由2个以上的IDT电极构成。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述IDT电极组由4个IDT电极构成。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述反射器的占空比小于所述IDT电极的占空比。
5.一种多工器,其特征在于,具备:
权利要求1~4中任一项所述的弹性波滤波器;
所述第1信号端子、所述第2信号端子以及第3信号端子;和
第2滤波器电路,将与所述第1滤波器电路不同的频带作为通带,配置在将所述第2信号端子和所述第3信号端子连结的第3路径上。
6.一种弹性波滤波器,其特征在于,具备:
第1滤波器电路,将给定的频带作为通带,配置在将第1信号端子和第2信号端子连结的第1路径上;和
附加电路,相对于所述第1滤波器电路的至少一部分并联连接,
所述附加电路具有由多个IDT电极构成的IDT电极组,
所述多个IDT电极各自具有在给定的方向上延伸的多个电极指,
构成所述IDT电极组的所述多个IDT电极沿着与所述给定的方向正交的方向配置,
在与所述给定的方向正交的方向上位于所述IDT电极组的两外侧的多个反射器的电极指的根数的比例为将所述多个IDT电极的电极指的根数以及所述多个反射器的电极指的根数合计后的总根数的11%以下。
7.根据权利要求6所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述IDT电极组由2个以上的IDT电极构成。
8.根据权利要求6或7所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述IDT电极组由4个IDT电极构成。
9.根据权利要求6或7所述的弹性波滤波器,其特征在于,
所述反射器的占空比小于所述IDT电极的占空比。
10.一种多工器,其特征在于,具备:
权利要求6~9中任一项所述的弹性波滤波器;
所述第1信号端子、所述第2信号端子以及第3信号端子;和
第2滤波器电路,将与所述第1滤波器电路不同的频带作为通带,配置在将所述第2信号端子和所述第3信号端子连结的第3路径上。
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Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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