JP2000151337A - 弾性表面波共振器フィルタ - Google Patents

弾性表面波共振器フィルタ

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JP2000151337A
JP2000151337A JP10326782A JP32678298A JP2000151337A JP 2000151337 A JP2000151337 A JP 2000151337A JP 10326782 A JP10326782 A JP 10326782A JP 32678298 A JP32678298 A JP 32678298A JP 2000151337 A JP2000151337 A JP 2000151337A
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JP
Japan
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terminal
interdigital
interdigital electrode
surface acoustic
acoustic wave
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Application number
JP10326782A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Nagatsuka
勉 永塚
Shuzo Wadaka
修三 和高
Koichiro Misu
幸一郎 三須
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入出力端子である第1の端子と第2の端子の
どちらか片方、または両方を、平衡端子とするのに適し
た弾性表面波共振器フィルタを提供する。 【解決手段】 第1のすだれ状電極1とその両側に設け
られた第2および第3のすだれ状電極2,3とさらにそ
の両側にそれぞれ設けられた反射器4を圧電体基板5上
に設け、第1のすだれ状電極1に第1の端子6を接続し
これを不平衡端子とするとともに、第2のすだれ状電極
2と第3のすだれ状電極3とを極性が反対になるように
しそれぞれに第2の端子7をそれぞれ接続してこれらを
平衡端子とした。さらに、第1のすだれ状電極1の両側
に第1の端子6それぞれ接続してこれらも平衡端子とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信端末や
各種通信装置等の回路に用いられる弾性表面波共振器フ
ィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、例えば文献、電子情報通信学会
論文誌, vol. J76-A, no. 2, pp. 227-235, 1993年2
月、に示された、従来のこの種の弾性表面波共振器フィ
ルタの構成を示したものである。図において、1は第1
のすだれ状電極、2は第2のすだれ状電極、3は第3の
すだれ状電極、4は反射器、5は圧電体基板、6は第1
の端子、7は第2の端子である。
【0003】図4において、第1のすだれ状電極1、第
2のすだれ状電極2、第3のすだれ状電極3および反射
器4は、圧電体基板5の上に形成されている。このと
き、第1のすだれ状電極1の両側にそれぞれ第2のすだ
れ状電極2と第3のすだれ状電極3が配置されており、
さらにその外側の両側に反射器4がそれぞれ配置されて
いる。また、第1のすだれ状電極1には第1の端子6が
接続されており、第2のすだれ状電極2と第3のすだれ
状電極3は互いに電気的に接続され、さらに第2の端子
7が接続されている。
【0004】次に、動作について説明する。第1の端子
6に電気信号を入力すると、第1のすだれ状電極1にお
いて電気信号が弾性表面波に変換され、圧電体基板5上
に弾性表面波が励振される。この弾性表面波は両側に配
置された反射器4によりお互いに反射され、両側の反射
器4の間で共振を起こす。
【0005】図5は、図4に示した従来の弾性表面波共
振器フィルタにおける、弾性表面波の共振の様子を図示
したものである。曲線は共振している弾性表面波の振幅
強度の分布を表している。実線で示した曲線は、第1の
すだれ状電極1と、第2および第3のすだれ状電極2、
3とが同相で励振する共振モードであり、0次モードと
呼ばれる。また、破線で示した曲線は、第1のすだれ状
電極1と、第2および第3のすだれ状電極2、3とが逆
相で励振する共振モードであり、2次モードと呼ばれ
る。
【0006】共振した弾性表面波の一部は図4に示す第
2のすだれ状電極2と第3のすだれ状電極3で再び電気
信号に変換される。第2のすだれ状電極2と第3のすだ
れ状電極3とからは、0次モードにおいても、2次モー
ドにおいても、同相の電気信号が取り出されるため、各
モードに対応する電気信号が第2の端子7から出力され
る。0次モードと2次モードとは共振周波数が若干異な
るが、これらの周波数を所要の値にすることにより、所
要の周波数帯域幅を有する低損失な帯域通過フィルタが
得られる。
【0007】ところで、図4の構成によって得られる従
来の弾性表面波共振器フィルタでは、第1の端子6と第
2の端子7がいずれも不平衡端子となっている。ところ
が、一部の通信システムに用いる弾性表面波共振器フィ
ルタでは、第1の端子6と第2の端子7のどちらか片
方、または両方を、平衡端子となるようにすることが要
求される場合がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のこ
の種の弾性表面波共振器フィルタでは、低損失な帯域通
過フィルタが得られるが、第1の端子6と第2の端子7
の両方が、不平衡端子となっており、平衡端子が要求さ
れる場合には使用できないという課題があった。
【0009】本発明は以上の問題を解決するためになさ
れたもので、第1の端子と第2の端子のどちらか片方ま
たは両方を平衡端子とするのに適した弾性表面波共振器
フィルタを得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、圧電体の上に設けられた第1のすだれ状電極
と、その両側に設けられた第2のすだれ状電極および第
3のすだれ状電極とから構成された弾性表面波共振器フ
ィルタにおいて、上記第1のすだれ状電極の電気端子の
一方を接地し、他方を入力端子として不平衡動作させる
とともに、上記第2のすだれ状電極と上記第3のすだれ
状電極が、上記第1のすだれ状電極に入力した電気信号
に対して、互いに逆符号の電気信号を出力するように配
置され、かつ、上記互いに逆符号の電気信号を出力する
上記第2のすだれ状電極の片側の電気端子と第3のすだ
れ状電極の電気端子とを出力端子とし、上記出力端子を
平衡動作させたことを特徴とする弾性表面波共振器フィ
ルタにある。
【0011】またこの発明は、圧電体の上に設けられた
第1のすだれ状電極と、その両側に設けられた第2のす
だれ状電極および第3のすだれ状電極とから構成された
弾性表面波共振器フィルタにおいて、上記第1のすだれ
状電極の電気端子を入力端子として平衡動作させるとと
もに、上記第2のすだれ状電極と第3のすだれ状電極
が、上記第1のすだれ状電極に入力した電気信号に対し
て、互いに逆符号の電気信号を出力するように配置さ
れ、かつ、上記互いに逆符号の電気信号を出力する上記
第2のすだれ状電極の片側の電気端子と上記第3のすだ
れ状電極の電気端子とを出力端子とし、上記出力端子を
平衡動作させたことを特徴とする弾性表面波共振器フィ
ルタにある。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の実
施の形態1による弾性表面波共振器フィルタを示す構成
図である。図1において、1は第1のすだれ状電極、2
は第2のすだれ状電極、3は第3のすだれ状電極、4は
反射器、5は圧電体基板、6は第1の端子、7は第2の
端子である。
【0013】図1において、第1のすだれ状電極1、第
2のすだれ状電極2、第3のすだれ状電極3および反射
器4は、圧電体基板5の上に形成されている。このと
き、第1のすだれ状電極1の両側にそれぞれ、第2のす
だれ状電極2と第3のすだれ状電極3が配置されてお
り、さらにその外側の両側に反射器4がそれぞれ配置さ
れている。また、第1のすだれ状電極1の電気端子には
第1の端子6が接続されており、第1の端子の一方は接
地され、他方の第1の端子6は、不平衡端子として動作
する。これらの構成は、図4に示した従来のこの種の弾
性表面波共振器フィルタと同様である。
【0014】しかしながら図1では、図4と異なり、第
2のすだれ状電極2と第3のすだれ状電極3は互いに電
気的に独立しており、それぞれに第2の端子7が接続さ
れている。また、図4と比較すると、第2のすだれ状電
極2は同一であるが、第3のすだれ状電極3は、電極指
の極性が反転しており、パターンが上下反対になってい
る。このようにすると、第1のすだれ状電極1に電気信
号を入力すると、第2のすだれ状電極2に接続された第
2の端子7に出力される電気信号と、第3のすだれ状電
極3に接続された第2の端子7に出力される電気信号と
が、互いに逆符号(逆極性)になる。
【0015】次に、動作について説明する。不平衡端子
である第1の端子6に電気信号を入力すると、第1のす
だれ状電極1において電気信号が弾性表面波に変換さ
れ、圧電体基板3上に弾性表面波が励振される。この弾
性表面波は両側に配置された反射器4によりお互いに反
射され、両側の反射器4間で共振する。
【0016】共振する弾性表面波の振幅強度の分布は図
5と同様であり、0次モードと、2次モードが励振され
る。
【0017】しかしながら図1では図4と異なり、第3
のすだれ状電極3の極性が反転しているため、第2のす
だれ状電極2から取り出される電気信号と、第3のすだ
れ状電極3から取り出される電気信号とは、お互いに位
相が反転している。したがって、2つの第2の端子7の
電位は、常に絶対値が等しく符号(極性)が反転してい
る。したがって、これら2つの第2の端子7を平衡端子
とすることにより、平衡状態の良好な平衡出力が得られ
る。
【0018】図2は図1の構成の弾性表面波共振器フィ
ルタを試作し、第1の端子6を不平衡端子とし、第2の
端子7を平衡端子として、実際に周波数通過特性を測定
した実験結果である。実際に低損失な帯域通過特性が得
られることが分かる。
【0019】実施の形態2.図3は本発明の実施の形態
2による弾性表面波共振器フィルタを示す構成図であ
る。図3において、1は第1のすだれ状電極、2は第2
のすだれ状電極、3は第2のすだれ状電極、4は反射
器、5は圧電体基板、6は第1の端子、7は第2の端子
である。
【0020】図3では、図1と異なり、第1のすだれ状
電極1の一方の電気端子を接地せずに、第1の端子6両
方に電気信号を平衡入力させる。すなわち、第1の端子
6も平衡端子とすることができる。
【0021】なお、以上の実施の形態では、第1の端子
6を入力端子とし、第2の端子7を出力端子としたが、
本発明では、これに限らず、第2の端子7を入力端子と
し、第1の端子6を出力端子としても同一の通過特性が
得ら、本発明の効果が得られる。
【0022】また、図1および図3には、第2のすだれ
状電極2と第3のすだれ状電極3の外側に、反射器4を
配置した例を示したが、反射器4の代わりに、第2のす
だれ状電極2と第3のすだれ状電極3に反射器の機能を
もたせることも可能であり、反射器4がない場合の弾性
表面波共振器フィルタにも適用することができる。
【0023】また、図1および図3では、圧電体基板5
の上に第1のすだれ状電極1、第2のすだれ状電極2、
第3のすだれ状電極3を構成した例を示したが、半導体
や誘電体基板上に圧電皮膜を形成し、この圧電皮膜の上
に第1のすだれ状電極1、第2のすだれ状電極2、第3
のすだれ状電極3を形成しても効果は同じである。さら
にその場合、圧電皮膜と第1のすだれ状電極1、第2の
すだれ状電極2、第3のすだれ状電極3との間に、酸化
シリコンや窒化シリコン等の誘電体層があっても効果は
同じである。
【0024】また、図1および図3では、第3のすだれ
状電極3のパターンを上下反転させて、逆符号の特性と
なるようにしたが、第1のすだれ状電極1と第2のすだ
れ状電極2との距離および第1のすだれ状電極1と第3
のすだれ状電極3との距離に差をもたせ、上記距離差が
使用する弾性表面波の周波数における上記弾性表面波の
半波長の奇数倍となるようにしても効果は同じである。
【0025】
【発明の効果】上記のようにこの発明によれば、圧電体
の上に設けられた第1のすだれ状電極と、その両側に設
けられた第2のすだれ状電極および第3のすだれ状電極
とから構成された弾性表面波共振器フィルタにおいて、
上記第1のすだれ状電極に第1の端子を接続して、上記
第1の端子の一方を接地させた不平衡端子とし、上記第
2のすだれ状電極と上記第3のすだれ状電極が、上記第
1のすだれ状電極に入力した電気信号に対して、互いに
逆符号の電気信号を出力するように配置され、かつ、上
記互いに逆符号の電気信号を出力する上記第2のすだれ
状電極の片側の電気端子に接続さえた第2の端子と、第
3のすだれ状電極の片側の電気端子に接続された第2の
端子を出力端子としたので、第2の端子を平衡端子とす
るのに適した弾性表面波共振器フィルタを提供できる。
【0026】またこの発明ではさらに、上記第1のすだ
れ状電極の両側に第1の端子をそれぞれ接続して、これ
らを平衡端子とするようにしたので、第1の端子および
第2の端子を共に平衡端子とするのに適した弾性表面波
共振器フィルタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による弾性表面波共振
器フィルタを示す構成図である。
【図2】 図1の構成の弾性表面波共振器フィルタを試
作し実際に周波数通過特性を測定した実験結果である。
【図3】 本発明の実施の形態2による弾性表面波共振
器フィルタを示す構成図である。
【図4】 従来のこの種の弾性表面波共振器フィルタの
構成図である。
【図5】 図4に示した従来の弾性表面波共振器フィル
タにおける弾性表面波の共振の様子を示した図である。
【符号の説明】
1 第1のすだれ状電極、2 第2のすだれ状電極、3
第3のすだれ状電極、4 反射器、5 圧電体基板、
6 第1の端子、7 第2の端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三須 幸一郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J097 AA00 AA13 BB01 BB11 CC01 DD01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電体の上に設けられた第1のすだれ状
    電極と、その両側に設けられた第2のすだれ状電極およ
    び第3のすだれ状電極とから構成された弾性表面波共振
    器フィルタにおいて、上記第1のすだれ状電極の電気端
    子の一方を接地し、他方を入力端子として不平衡動作さ
    せるとともに、上記第2のすだれ状電極と上記第3のす
    だれ状電極が、上記第1のすだれ状電極に入力した電気
    信号に対して、互いに逆符号の電気信号を出力するよう
    に配置され、かつ、上記互いに逆符号の電気信号を出力
    する上記第2のすだれ状電極の片側の電気端子と第3の
    すだれ状電極の電気端子とを出力端子とし、上記出力端
    子を平衡動作させたことを特徴とする弾性表面波共振器
    フィルタ。
  2. 【請求項2】 圧電体の上に設けられた第1のすだれ状
    電極と、その両側に設けられた第2のすだれ状電極およ
    び第3のすだれ状電極とから構成された弾性表面波共振
    器フィルタにおいて、上記第1のすだれ状電極の電気端
    子を入力端子として平衡動作させるとともに、上記第2
    のすだれ状電極と第3のすだれ状電極が、上記第1のす
    だれ状電極に入力した電気信号に対して、互いに逆符号
    の電気信号を出力するように配置され、かつ、上記互い
    に逆符号の電気信号を出力する上記第2のすだれ状電極
    の片側の電気端子と上記第3のすだれ状電極の電気端子
    とを出力端子とし、上記出力端子を平衡動作させたこと
    を特徴とする弾性表面波共振器フィルタ。
JP10326782A 1998-11-17 1998-11-17 弾性表面波共振器フィルタ Pending JP2000151337A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1211805A2 (en) * 2000-11-29 2002-06-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave filter
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