JP2000151356A - Resonator-type surface acoustic wave filter - Google Patents

Resonator-type surface acoustic wave filter

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JP2000151356A
JP2000151356A JP10320412A JP32041298A JP2000151356A JP 2000151356 A JP2000151356 A JP 2000151356A JP 10320412 A JP10320412 A JP 10320412A JP 32041298 A JP32041298 A JP 32041298A JP 2000151356 A JP2000151356 A JP 2000151356A
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resonator
saw
filter
arm
series
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Hoku Hoa Wu
ウー・ホク・ホア
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set the band width of a resonator-type SAW (surface acoustic wave) filter to a desired frequency band. SOLUTION: Serial arm SAW resonators 41a, 42a, and 43a pass signals of frequencies above a resonance frequency and below an antiresonance frequency well among given signals and do not pass well the signals of frequencies which are higher than the antiresonance frequency. Parallel arm SAW resonators 44a and 45a connected in ladder style to the SAW resonators 41a to 43a pass well the signals of frequencies above the resonance frequency and below the antiresonance frequency among given signals and do not pass well the signals of frequencies below the resonance frequency. Inductors 41b to 45b which are in series with the serial arms SAW resonators 41a to 43a and parallel arm SAW resonators 44a and 45a widen intervals of the resonance frequency and anitresonance frequency of the SAW resonators 41a to 45a respectively, so that the band width of the resonance type SAW filter is also widened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器等の種々
の回路に用いられる弾性表面波(Surface Acoustic Wav
e 、以下「SAW」という)フィルタのうちの、特に、
共振器型SAWフフィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave used for various circuits such as communication equipment.
e, hereinafter referred to as “SAW”),
The present invention relates to a resonator type SAW filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】SAW装置は、すだれ状電極で構成され
たトランスデューサ(Interdigital Transducer ; 以
下、IDTという)を有し、このIDTを加工すること
により、SAW装置に種々の機能や特性を持たせること
ができる。従来、SAW装置といえば、主としてSAW
フィルタを指すことが多く、そのSAWフィルタの中で
は、多電極型SAWフィルタが主役になっていた。とこ
ろが、近年には、多電極型SAWフィルタの他に、共振
器型SAWフィルタの研究開発も盛んになり、SAWフ
ィルタといえば必ずしも多電極型SAWフィルタを意味
しなくなってきている。共振器型SAWフィルタは、古
典的な電気フィルタの設計方法に基づき、SAW共振子
を用いて構成したフィルタである。そのSAW共振子の
本体がIDTであり、場合によっては該IDTの左右に
反射器を設けることもある。IDTも反射器も圧電基板
上に形成される。反射器は、IDTと同様に、すだれ状
電極指で構成され、これらの電極指が全部電気的に短絡
される場合もあれば、開放される場合もある。IDTが
励振したSAWは左右に漏洩し、反射器はそれを音響的
に反射するために設けられるものである。
2. Description of the Related Art A SAW device has a transducer (Interdigital Transducer; hereinafter, referred to as an IDT) composed of interdigital electrodes. By processing the IDT, the SAW device has various functions and characteristics. Can be. Conventionally, SAW devices are mainly SAW devices.
It often refers to a filter, and among the SAW filters, a multi-electrode SAW filter has played a leading role. However, in recent years, research and development of a resonator-type SAW filter in addition to a multi-electrode-type SAW filter has been actively conducted, and the SAW filter does not necessarily mean a multi-electrode-type SAW filter. A resonator-type SAW filter is a filter configured using a SAW resonator based on a classic electric filter design method. The main body of the SAW resonator is an IDT, and in some cases, reflectors are provided on the left and right of the IDT. Both the IDT and the reflector are formed on a piezoelectric substrate. The reflector, like the IDT, is made up of interdigitated electrode fingers, which may be electrically short-circuited or open. The SAW excited by the IDT leaks right and left, and the reflector is provided to acoustically reflect the SAW.

【0003】図2は、従来のSAW共振子を示す平面図
である。図3(a)〜(c)は、図2中の反射器15
L,15Rを示す構成図であり、同図(a)は略図、同
図(b)は短絡型、及び同図(c)は開放型をそれぞれ
示している。このSAW共振子10は、圧電基板11に
形成された入力端子12、出力端子13、及び複数の電
極指を有するIDT14を備えている。IDT14の左
右に反射器が15L,15Rが形成されている。反射器
15L,15Rとしては、図3(b)のように全電極指
15aが短絡された短絡型、または図3(c)のように
電極指15aが開放された開放型の反射器のうちのいず
れかが用いられるのが一般的である。いずれの場合で
も、電極指15aの数は50〜100本程度が適当であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing a conventional SAW resonator. FIGS. 3A to 3C show the reflector 15 in FIG.
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing L and 15R. FIG. 1A is a schematic diagram, FIG. 1B is a short-circuit type, and FIG. 1C is an open type. The SAW resonator 10 includes an input terminal 12, an output terminal 13, and an IDT 14 having a plurality of electrode fingers formed on a piezoelectric substrate 11. Reflectors 15L and 15R are formed on the left and right sides of the IDT 14, respectively. As the reflectors 15L and 15R, there are short-circuit type in which all the electrode fingers 15a are short-circuited as shown in FIG. 3B, or open-type reflectors in which the electrode fingers 15a are opened as shown in FIG. 3C. Is generally used. In any case, it is appropriate that the number of the electrode fingers 15a is about 50 to 100.

【0004】また、反射器15L,15Rの配置位置
は、所望のインピーダンスを得るためにいろいろ考えら
れるが、IDT14の一番外側から、励振するSAWの
4分の1波長に相当する距離だけ離れた位置の前後に配
置されるのが一般的である。反射器15L,15Rが不
要の場合には、これらは形成しない。SAW共振子10
の製造過程において,IDT14と反射器15L,15
Rとは同時に形成されるので、これらの膜厚や材質は同
じである。膜厚の目安としては数百〜数千オングストロ
ームである。材質としては例えば純Al(アルミニウ
ム)またはそのAlを主成分とする合金が一般的に用い
られる。場合によっては、材質に純Au(銀)、純Ti
(チタン)またはこれらを主成分とする合金が用いられ
ることもある。このように構成されたSAW共振子は、
LC共振器とよく似たインピーダンス特性を示すため、
その等価回路がLC共振器で近似的に表されることが多
い。
There are various possible locations of the reflectors 15L and 15R in order to obtain a desired impedance. However, the reflectors are spaced apart from the outermost part of the IDT 14 by a distance corresponding to a quarter wavelength of the SAW to be excited. Generally, they are arranged before and after the position. If the reflectors 15L and 15R are unnecessary, they are not formed. SAW resonator 10
In the manufacturing process, the IDT 14 and the reflectors 15L and 15L
Since R and R are formed at the same time, their film thickness and material are the same. The standard of the film thickness is several hundred to several thousand angstroms. As a material, for example, pure Al (aluminum) or an alloy mainly containing Al is generally used. In some cases, the material is pure Au (silver), pure Ti
(Titanium) or an alloy containing these as a main component may be used. The SAW resonator configured as described above has
To show impedance characteristics very similar to LC resonators,
The equivalent circuit is often approximately represented by an LC resonator.

【0005】図4(a),(b)は、図2のSAW共振
子の等価回路とリアクタンス特性を示す図である。図2
のSAW共振子10は、図4(a)のように、端子間に
直列に接続されたインダクタ16、キャパシタ17及び
抵抗18と、これらに並列のキャパシタ19とで構成さ
れた等価回路で表され、そのリアクタンスX0 の特性曲
線は、図4(b)のようになり、共振周波数Frと反共
振周波数Faを持つことになる。SAW共振子でフィル
タを構成する場合の基本回路は、1段はしご型回路であ
る。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing equivalent circuits and reactance characteristics of the SAW resonator shown in FIG. FIG.
4A is represented by an equivalent circuit composed of an inductor 16, a capacitor 17 and a resistor 18 connected in series between terminals, and a capacitor 19 in parallel with the SAW resonator 10 as shown in FIG. The characteristic curve of the reactance X 0 is as shown in FIG. 4B, and has a resonance frequency Fr and an anti-resonance frequency Fa. The basic circuit in the case where a filter is formed by a SAW resonator is a one-stage ladder-type circuit.

【0006】図5(a),(b)は、1段はしご型回路
を示す構成図である。図5(a)に示された1段はしご
型回路20Aと同図(b)に示された1段はしご型回路
20Bとは、共に並列アーム(arm)SAW共振子1
0pと直列アームSAW共振子10sとを有している。
これらの並列アームSAW共振子10p及び直列アーム
SAW共振子10sは、図2のように、共通の圧電基板
11上に形成されたSAW共振子である。ここで、はし
ご型回路20A,20Bの構成は、互いに対称になって
いる。つまり、1段はしご型回路20Aをその左側の端
子Ta1,Ta2から見たインピーダンスは、1段はし
ご型回路20Bをその右側の端子Tb1,Tb2から見
たインピーダンスに等しく、一段はしご型回路20Aを
右側の端子Ta3,Ta4から見たインピーダンスは、
1段はしご型回路20Bを左側の端子Tb3,Tb4か
ら見たインピーダンスに等しい。
FIGS. 5A and 5B are configuration diagrams showing a one-stage ladder-type circuit. The one-stage ladder circuit 20A shown in FIG. 5A and the one-stage ladder circuit 20B shown in FIG. 5B are both a parallel arm (arm) SAW resonator 1.
0p and a series arm SAW resonator 10s.
The parallel arm SAW resonator 10p and the series arm SAW resonator 10s are SAW resonators formed on a common piezoelectric substrate 11 as shown in FIG. Here, the configurations of the ladder circuits 20A and 20B are symmetrical to each other. That is, the impedance of the one-stage ladder circuit 20A viewed from its left terminals Ta1 and Ta2 is equal to the impedance of the one-stage ladder circuit 20B viewed from its right terminals Tb1 and Tb2, and the one-stage ladder circuit 20A is connected to the right. Impedance seen from the terminals Ta3 and Ta4 of
The impedance of the one-stage ladder circuit 20B is equal to the impedance when viewed from the left terminals Tb3 and Tb4.

【0007】SAW共振子を用いてフィルタを構成する
ときは、はしご型回路間のインピーダンスを考慮しつ
つ、1段はしご型回路20Aまたは20Bを選択して多
段に接続する。各1段はしご型回路において、並列アー
ムSAW共振子の反共振周波数と直列アームSAW共振
子の共振周波数とが非常に接近するか一致するようにす
ると、系全体の入力端子及び出力端子における整合状態
が極めて良くなり、良好な帯域フィルタの特性が得られ
る。
When a filter is formed using a SAW resonator, one-stage ladder-type circuit 20A or 20B is selected and connected in multiple stages while considering the impedance between the ladder-type circuits. In each one-stage ladder circuit, if the anti-resonance frequency of the parallel arm SAW resonator and the resonance frequency of the series arm SAW resonator are very close to or coincide with each other, the matching state at the input terminal and output terminal of the entire system Is very good, and good bandpass filter characteristics can be obtained.

【0008】図6は、図5の1段はしご型回路20A,
20Bのリアクタンス特性及び伝送特性を示す特性図で
ある。図6のG1のように、並列アームSAW共振子1
0pのリアクタンス特性Xpにおける反共振周波数Fa
pと直列アームSAW共振子10sのリアクタンス特性
Xsにおける共振周波数Frsとを例えば一致させた場
合、一段はしご型回路の挿入損失特性I0 と反射損失特
性R0 とは、図6のG2のようになる。
FIG. 6 shows a one-stage ladder circuit 20A of FIG.
FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating a reactance characteristic and a transmission characteristic of the 20B. As shown by G1 in FIG. 6, the parallel arm SAW resonator 1
Anti-resonance frequency Fa at 0p reactance characteristic Xp
If the resonant frequency Frs in reactance characteristics Xs of p series-arm SAW resonator 10s for example to match, the insertion loss characteristic I 0 of stage ladder type circuit and the reflection loss characteristic R 0, as shown in G2 in FIG. 6 Become.

【0009】図5(a),(b)の1段はしご型回路を
交互に縦続接続して段数を増すと、通過帯域の左右両側
の減衰量が著しく増加するが、通過帯域における挿入損
失も増加する。よって、フィルタの構成に必要な1段は
しご型回路の段数は、フィルタの特性の、例えば通過帯
域の挿入損失や帯域外減衰量のレベル等によって決めら
れる。また、この段数は、ある程度フィルタのバンド幅
(通過帯域幅)に寄与するが、決定的な要因ではない。
フィルタのバンド幅は、主として、フィルタを構成する
直列アームSAW共振子10s及び並列アームSAW共
振子10pにおけるリアクタンス特性Xp,Xsによっ
て決まる。直列アームSAW共振子10sを入力端子と
出力端子間に接続し、並列アームSAW共振子10pを
はしご型に接続したフィルタのバンドは、該並列アーム
SAW共振子10pの共振周波数Frpと直列アームS
AW共振子10sの半共振周波数Fasの範囲に収ま
り、この範囲を越えることがない。
When the number of stages is increased by alternately cascading the one-stage ladder-type circuits shown in FIGS. 5A and 5B, the attenuation on both the left and right sides of the pass band increases significantly, but the insertion loss in the pass band also increases. To increase. Therefore, the number of stages of the one-stage ladder circuit required for the configuration of the filter is determined by the characteristics of the filter, for example, the level of the insertion loss in the pass band and the amount of out-of-band attenuation. Further, the number of stages contributes to the filter bandwidth (pass bandwidth) to some extent, but is not a decisive factor.
The bandwidth of the filter is mainly determined by the reactance characteristics Xp and Xs of the series arm SAW resonator 10s and the parallel arm SAW resonator 10p that constitute the filter. The band of the filter in which the serial arm SAW resonator 10s is connected between the input terminal and the output terminal and the parallel arm SAW resonator 10p is connected in a ladder shape has a resonance frequency Frp of the parallel arm SAW resonator 10p and a serial arm S.
It falls within the range of the half resonance frequency Fas of the AW resonator 10s, and does not exceed this range.

【0010】なお、図6(a),(b)では、並列アー
ムSAW共振子10pの反共振周波数Fapと直列アー
ム共振子10sの共振周波数Frsとが一致した例を示
しているが、これらの周波数が一致せずに、例えば、並
列アームSAW共振子10sの反共振周波数Fapが直
列アームSAW共振子10sの共振周波数Frsより低
ければ、フィルタのバンド幅が広くなり、逆に、並列ア
ームSAW共振子10sの反共振周波数Fapが直列ア
ームSAW共振子10sの共振子周波数Frsより高け
れば、フィルタのバンド幅は狭くなる。これらのいずれ
の場合でも、周波数の不一致量が大きければ大きいほ
ど、フィルタ回路内の整合状態が悪化し、結果的にフィ
ルタ特性が劣化することになる。
FIGS. 6A and 6B show examples in which the anti-resonance frequency Fap of the parallel arm SAW resonator 10p matches the resonance frequency Frs of the series arm resonator 10s. If the frequencies do not match and, for example, the anti-resonance frequency Fap of the parallel arm SAW resonator 10s is lower than the resonance frequency Frs of the series arm SAW resonator 10s, the bandwidth of the filter becomes wide, and conversely, the parallel arm SAW resonance If the anti-resonance frequency Fap of the resonator 10s is higher than the resonator frequency Frs of the series arm SAW resonator 10s, the bandwidth of the filter becomes narrow. In any of these cases, as the amount of frequency mismatch increases, the matching state in the filter circuit deteriorates, and as a result, the filter characteristics deteriorate.

【0011】共振器型SAWフィルタが以上のような特
性を持つのに対し、各種の通信機器に法律的に割り当て
られた使用周波数範囲は、必ずしも、共振器型SAWフ
ィルタ内の整合状態のよいときのバンド幅と一致しな
い。よって、法律等によって決められた使用可能な周波
数帯域に合致するように、フィルタのバンド幅を調整し
なければならない。結果的に、共振器型SAWフィルタ
の場合では、フィルタ回路内の整合状態を犠牲にしてで
も、並列アームSAW共振子10pの反共振周波数Fa
pと直列アームSAW共振子10sの共振周波数Frs
とを互いにずらし、フィルタのバンド幅が割り当てられ
た使用周波数に合うように調整せざるを得ない。しか
し,このように調整すると、共振器型SAWフィルタの
挿入損失I0及び反射損失R0 の特性が劣化するので、
フィルタの低損失化が阻まれる。一方、実際に使用され
る共振器型SAWフィルタでは、図5のはしご型回路2
0A,20Bを3段以上の多段に接続するが、フィルタ
構成の基本は、一段の場合と変わらない。このフィルタ
を構成する段数は、バンド幅に影響を与えるが決定的な
要因にはならない。以下に、多段はしご型回路で構成し
た共振器型SAWフィルタの概要を説明する。
While the resonator type SAW filter has the above-described characteristics, the operating frequency range legally assigned to various communication devices is not necessarily limited to the case where the matching state in the resonator type SAW filter is good. Does not match the bandwidth of Therefore, the bandwidth of the filter must be adjusted to match the usable frequency band determined by law or the like. As a result, in the case of the resonator type SAW filter, the anti-resonance frequency Fa of the parallel arm SAW resonator 10p can be reduced even at the expense of the matching state in the filter circuit.
and the resonance frequency Frs of the series arm SAW resonator 10s
Must be shifted from each other so that the bandwidth of the filter matches the assigned working frequency. However, such adjustment deteriorates the characteristics of the insertion loss I 0 and the reflection loss R 0 of the resonator type SAW filter.
Low loss of the filter is prevented. On the other hand, in a resonator type SAW filter actually used, a ladder type circuit 2 shown in FIG.
Although 0A and 20B are connected in three or more stages, the basic filter configuration is the same as in the case of one stage. The number of stages forming this filter affects the bandwidth but is not a decisive factor. Hereinafter, an outline of a resonator type SAW filter constituted by a multi-stage ladder type circuit will be described.

【0012】図7は、図5のはしご型回路20A,20
Bを用いた従来の4段共振器型SAWフィルタを示す構
成図である。この共振器型SAWフィルタは、図5
(a),(b)の1段はしご型回路20A,20Bが、
4段に接続されたものであり、段間のインピーダンスが
整合されるように、インピーダンスの等しい端子同士が
接続されている。即ち、1段はしご型回路20A,20
Bが交互に接続され、合計8個の共振子を有する。ここ
で、入力端子INと出力端子OUTとの間に直列に接続
されて直列アームを構成するSAW共振子を直列アーム
SAW共振子と呼び、該直列アームSAW共振子に対し
てはしご型接続されて並列アームを構成するSAW共振
子を並列アーム共振子と呼ぶと、直列アームは4個の直
列アームSAW共振子10s1 ,10s2 ,10s3
10s4 で構成され、並列アームは、4個の並列アーム
SAW共振子10p1 ,10p2 ,10p3 ,10p4
で構成される。結果的に、直列アームには、1組の2個
直列接続SAW共振子系ができ、並列アームに関しては
2組の2個並列接続SAW共振子系ができる。一般に、
直列に接続された2個のSAW共振子または並列のSA
W共振子は、1個のSAW共振子に合成することが可能
である。この合成共振子は、各2個のSAW共振子系と
ほぼ同等のインピーダンス特性を持つことが特徴であ
る。
FIG. 7 shows a ladder type circuit 20A, 20 of FIG.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional four-stage resonator type SAW filter using B. This resonator type SAW filter has the structure shown in FIG.
The one-stage ladder-type circuits 20A and 20B shown in FIGS.
The terminals are connected in four stages, and terminals having the same impedance are connected so that the impedance between the stages is matched. That is, the one-stage ladder type circuits 20A, 20A
B are connected alternately and have a total of eight resonators. Here, a SAW resonator that is connected in series between the input terminal IN and the output terminal OUT to form a serial arm is called a serial arm SAW resonator, and a ladder-type connection is made to the serial arm SAW resonator. When the SAW resonator constituting the parallel arm is called a parallel arm resonator, the serial arm is composed of four serial arm SAW resonators 10s 1 , 10s 2 , 10s 3 ,
It consists of 10s 4, parallel arm, four parallel arms SAW resonator 10p 1, 10p 2, 10p 3 , 10p 4
It consists of. As a result, one set of two series-connected SAW resonator systems is formed on the serial arm, and two sets of two parallel-connected SAW resonator systems are formed on the parallel arm. In general,
Two SAW resonators connected in series or a parallel SA
The W resonator can be combined into one SAW resonator. This composite resonator is characterized in that it has almost the same impedance characteristics as two SAW resonator systems.

【0013】例えば、直列アームSAW共振子10s2
と直列アームSAW共振子10s3とを合成し、並列ア
ームSAW共振子10p1 と並列アームSAW共振子1
0p 2 とを合成し、更に、並列アームSAW共振子10
3 と並列アームSAW共振子10p4 とを合成する
と、次の図8のようになる。
For example, a series arm SAW resonator 10sTwo
And series arm SAW resonator 10sThreeAnd the parallel
SAW resonator 10p1And parallel arm SAW resonator 1
0p TwoAnd a parallel arm SAW resonator 10
pThreeAnd parallel arm SAW resonator 10pFourCombine with
Is as shown in FIG.

【0014】図8は、図7のSAW共振子合成後の共振
器型SAWフィルタを示す回路図である。直列アームS
AW共振子10s2 と直列アームSAW共振子10s3
とを合成することにより、新たな直列アームSAW共振
子21が作製され、並列アームSAW共振子10p1
並列アームSAW共振子10p2 とを合成することによ
り、新たな並列アームSAW共振子22が作製され、並
列アームSAW共振子10p3 と並列アームSAW共振
子10p4 とを合成することにより、新たな並列アーム
SAW共振子23が作製される。よって、図7では、8
個のSAW共振子が用いられたのに対し、図8では5個
のSAW共振子で図7のフィルタと同じ伝送特性及びイ
ンピーダンス特性を有する共振器型SAWフィルタが得
られる。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a resonator type SAW filter after the SAW resonator shown in FIG. 7 is synthesized. Series arm S
AW resonator 10s 2 and series arm SAW resonator 10s 3
By combining the bets are made a new series arm SAW resonator 21, by combining the parallel arm SAW resonator 10p 1 and parallel arm SAW resonator 10p 2, a new parallel arm SAW resonator 22 the produced, by combining the parallel arm SAW resonator 10p 3 and the parallel arm SAW resonator 10p 4, a new parallel-arm SAW resonator 23 is fabricated. Therefore, in FIG.
In FIG. 8, a resonator type SAW filter having the same transmission characteristics and impedance characteristics as those of the filter of FIG. 7 can be obtained with five SAW resonators.

【0015】図9は、図8の共振器型SAWフィルタの
構成例を示す平面図である。この共振器型SAWフィル
タは、例えばタンタル酸リチウム(LiTaO3 )の圧
電基板30上に形成され、入力端子IN及び出力端子O
UTと、各SAW共振子10s1 ,10s4 ,21〜2
3と、これらのSAW共振子10s1 ,10s4 ,21
〜23を接続する伝送路パターン31,32と、アース
ボンディングパターン33とを有している。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration example of the resonator type SAW filter of FIG. This resonator type SAW filter is formed on a piezoelectric substrate 30 of, for example, lithium tantalate (LiTaO 3 ), and has an input terminal IN and an output terminal O.
And UT, the respective SAW resonators 10s 1, 10s 4, 21~2
3 and these SAW resonators 10s 1 , 10s 4 , 21
To 23, and an earth bonding pattern 33.

【0016】圧電基板30にLiTa03 を用いた80
0MHz帯の共振器型SAWフィルタにおいて、その帯
域外減衰量は、はしご型回路の段数が4段であればおよ
そ28〜30dB程度である。この減衰量を35dB以
上必要とする場合には、はしご型回路の段数を5段ある
いは6段に増す必要があるが、通過帯域の挿入損失もこ
れに比例して増加する。よって、従来の共振器型SAW
フィルタを使用する場合で、通過帯域を低挿入損失にす
ることが必要な場合には、はしご回路の段数を減らし、
帯域外減衰量を犠牲にしていた。逆に、高帯域外減衰量
を必要とする場合には、はしご型回路の段数を増やし、
フィルタの通過帯域の挿入損失を犠牲にしていた。ま
た、並列アームSAW共振子の反共振周波数と直列アー
ムSAW共振子の共振周波数を図6のように一致させる
と、フィルタのバンド幅が約20MHzになる。しか
し、フィルタのバンド幅の要求が25MHzの場合、こ
の条件を満足するために、フィルタを構成する並列アー
ムSAW共振子の反共振周波数を低域に2.5MHz以
上、直列アームSAW共振子の共振周波数を高域に2.
5MHz以上ずらしていた。このときには、通過帯域の
挿入損失は、約1.0dB劣化し、通過帯域反射損失
が、5.0dB以上劣化してしまう。このように、従来
の共振器型SAWフィルタでは、別の特性を犠牲にする
ことにより、使用条件によって必要不可欠な特性を優先
的に実現していた。
A piezoelectric substrate 30 made of LiTaO 3 80
In a resonator type SAW filter in the 0 MHz band, the out-of-band attenuation is about 28 to 30 dB when the number of stages of the ladder type circuit is four. If this attenuation is required to be 35 dB or more, the number of stages of the ladder circuit must be increased to five or six, but the insertion loss of the pass band also increases in proportion to this. Therefore, the conventional resonator type SAW
If a filter is used and it is necessary to reduce the pass band to a low insertion loss, reduce the number of stages in the ladder circuit.
Out of band attenuation was sacrificed. Conversely, if a high out-of-band attenuation is required, increase the number of ladder-type circuits,
At the expense of insertion loss in the passband of the filter. When the anti-resonance frequency of the parallel arm SAW resonator and the resonance frequency of the series arm SAW resonator are matched as shown in FIG. 6, the bandwidth of the filter becomes about 20 MHz. However, when the bandwidth requirement of the filter is 25 MHz, in order to satisfy this condition, the anti-resonance frequency of the parallel arm SAW resonator constituting the filter is set to a low band of 2.5 MHz or more, and the resonance of the series arm SAW resonator is reduced. 1. Increase frequency to high frequency
It was shifted by 5 MHz or more. At this time, the insertion loss in the pass band is degraded by about 1.0 dB, and the reflection loss in the pass band is degraded by 5.0 dB or more. As described above, in the conventional resonator-type SAW filter, an essential characteristic is preferentially realized depending on a use condition by sacrificing another characteristic.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図7〜図9の共振器型SAWフィルタでは、次のような
課題があった。SAWフィルタの高性能化には、種々の
課題があるが、特に低損失化(通過帯域における挿入損
失の低減)、通過帯域外における減衰量の増加、高耐電
力化等が重要視されている。ところが、近年、移動体通
信技術の発展により、移動体通信機器の種類が増加し、
すでに不足しがちな周波数帯域の管理がさらに厳しくな
り、単に、各種の通信機器に使用されるフィルタが低損
失、高帯域外減衰量、高耐電力であるという性能の他
に、厳しく定められた周波数帯域内でこれらの性能を維
持することが要求されている。この点において、SAW
フィルタは、他のフィルタに比べて不利になる。つま
り、SAWフィルタの通過帯域は、使用する圧電基板3
0の電気機械結合係数に比例するので、設計の自由度が
制限されるのである。
However, the conventional resonator-type SAW filters shown in FIGS. 7 to 9 have the following problems. There are various problems in improving the performance of the SAW filter, and particularly importance is placed on reducing the loss (reducing the insertion loss in the pass band), increasing the amount of attenuation outside the pass band, and increasing the power durability. . However, in recent years, with the development of mobile communication technology, types of mobile communication devices have increased,
The management of frequency bands, which are already in short supply, has become more stringent.In addition to the performance that filters used in various communication devices have low loss, high out-of-band attenuation, and high power durability, they have been strictly defined. It is required to maintain these performances in the frequency band. In this regard, SAW
Filters have disadvantages over other filters. In other words, the pass band of the SAW filter depends on the piezoelectric substrate 3 used.
Since it is proportional to the electromechanical coupling coefficient of 0, the degree of freedom in design is limited.

【0018】現在、SAW装置の基板に利用される圧電
基板30の種類は数種類に限定され、LiTaO3 の他
には、ニオブ酸リチウム(LiNbO3 )、水晶(Si
2)、ニオブ酸カリウム(KNbO3 )、ランガサイ
ト(La3 Ga5 SiO14)等が利用される。これらの
圧電基板30の材質によって、電気機械結合係数が決ま
るので、SAWフィルタの帯域のバンド幅も、ほぼ使用
した圧電基板30によって決まる。ここで、基板加工の
過程で圧電基板30を切断するときに、切断面と結晶軸
の角度を調整すると、わずかながら、電気機械結合係数
を変化させることができるので、SAWフィルタのバン
ド幅も微調整可能である。ところが、切断面と結晶軸の
角度との関係は、SAWフィルタの挿入損失I0 に支配
的な役割を持つので、簡単に変更することができず、バ
ンド幅を変更するために、切断面と結晶軸の角度の関係
を調整すると、通過帯域おける挿入損失の劣化を招きか
ねない。本発明は、共振器型SAWフィルタを作製する
場合において、フィルタ通過帯域における挿入損失の劣
化を招くような、圧電基板30の切断面と結晶軸の角度
を変えることなく、フィルタの通過帯域を所望の幅に設
定可能な構成の共振器型SAWフィルタを提供すること
を目的とする。
At present, the types of the piezoelectric substrate 30 used for the substrate of the SAW device are limited to several types. In addition to LiTaO 3 , lithium niobate (LiNbO 3 ) and quartz (Si
O 2 ), potassium niobate (KNbO 3 ), langasite (La 3 Ga 5 SiO 14 ) and the like are used. Since the electromechanical coupling coefficient is determined by the material of the piezoelectric substrate 30, the bandwidth of the band of the SAW filter is also substantially determined by the used piezoelectric substrate 30. Here, when the piezoelectric substrate 30 is cut in the process of processing the substrate, by adjusting the angle between the cut surface and the crystal axis, the electromechanical coupling coefficient can be slightly changed, so that the bandwidth of the SAW filter is also small. Adjustable. However, since the relationship between the cut plane and the angle of the crystal axis plays a dominant role in the insertion loss I 0 of the SAW filter, it cannot be easily changed. Adjusting the relationship between the angles of the crystal axes may lead to deterioration of insertion loss in the pass band. According to the present invention, when a resonator type SAW filter is manufactured, the pass band of the filter can be changed without changing the angle between the cut surface of the piezoelectric substrate 30 and the crystal axis, which causes deterioration of insertion loss in the filter pass band. It is an object of the present invention to provide a resonator-type SAW filter having a configuration that can be set to a width.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、圧電基板上に形成さ
れると共に入出力端子間に直列に接続されて直列アーム
を構成し、固有のインピーダンス特性を示す直列アーム
SAW共振子と、その圧電基板に形成されると共に前記
直列アームに対してはしご型接続されて並列アームを構
成し、固有のインピーダンス特性を示す並列アーム弾性
表面波共振子とを有し、前記直列アーム弾性表面波共振
子及び並列アームSAW共振子のバンド幅に基づいた周
波数範囲の信号を通過させる共振器型SAWフィルタに
おいて、次のような構成にしている。即ち、前記直列ア
ームSAW共振子に直列に接続されて該直列アームSA
W共振子におけるバンド幅を広げる直列アーム用インダ
クタと、前記並列アームSAW共振子に直列に接続され
て該並列アームSAW共振子におけるバンド幅を広げる
並列アーム用インダクタとを、設けている。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is to form a serial arm formed on a piezoelectric substrate and connected in series between input and output terminals. A serial arm SAW resonator exhibiting a unique impedance characteristic, and a parallel arm elastic surface formed on the piezoelectric substrate and connected to the serial arm by a ladder to form a parallel arm, and exhibiting a unique impedance characteristic. A resonator type SAW filter having a wave resonator and passing a signal in a frequency range based on the bandwidth of the series arm surface acoustic wave resonator and the parallel arm SAW resonator has the following configuration. . That is, the serial arm SAW resonator is connected in series to the serial arm SAW resonator.
A series arm inductor for increasing the bandwidth of the W resonator and a parallel arm inductor connected in series to the parallel arm SAW resonator for increasing the bandwidth of the parallel arm SAW resonator are provided.

【0020】第2の発明では、第1の発明の共振器型S
AWフィルタにおいて、前記直列アーム用インダクタ及
び前記並列アーム用インダクタは、前記圧電基板に外付
けされたインダクタ、該圧電基板上に形成されたスパイ
ラル型インダクタまたは該圧電基板上に形成されたミア
ンダ型インダクタから選択されたインダクタで構成して
いる。第1及び第2の発明によれば、以上のように共振
器型SAWフィルタを構成したので、直列アームSAW
共振子及び並列アームSAW共振子は、それぞれの固有
のインピーダンス特性に基づくバンド幅の信号を通過さ
せ、共振器型SAWフィルタは、並列アームSAW共振
子の共振周波数から直列アームSAW共振子の反共振周
波数までの周波数範囲の信号を通過させる。ここで、直
列アーム用インダクタ及び並列アーム用インダクタは、
各直列アームSAW共振子及び並列アームSAW共振子
における共振周波数及び反共振共振周波数を変化させて
バンド幅をそれぞれ広げるので、フィルタとしての信号
通過周波数帯域幅が拡大され、所望の値に調整される。
In the second invention, the resonator type S of the first invention is used.
In the AW filter, the series arm inductor and the parallel arm inductor may be an inductor externally attached to the piezoelectric substrate, a spiral inductor formed on the piezoelectric substrate, or a meander inductor formed on the piezoelectric substrate. It consists of inductors selected from According to the first and second aspects of the invention, the resonator type SAW filter is configured as described above.
The resonator and the parallel arm SAW resonator pass a signal having a bandwidth based on their unique impedance characteristics, and the resonator type SAW filter uses the resonance frequency of the parallel arm SAW resonator and the anti-resonance of the series arm SAW resonator. Pass signals in the frequency range up to the frequency. Here, the series arm inductor and the parallel arm inductor are:
Since the resonance frequency and the antiresonance resonance frequency in each of the series arm SAW resonator and the parallel arm SAW resonator are changed to increase the bandwidth, respectively, the signal passing frequency bandwidth as a filter is expanded and adjusted to a desired value. .

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1(a),(b)は、本発明の実施形態を示す共振器
型SAWフィルタの構成図であり、同図(a)は平面
図、及び同図(b)は回路図である。図10(a),
(b)は、図1中の直列及び並列アーム回路41〜45
を示す構成図であり、同図(a)は平面図、及び同図
(b)は等価回路である。この共振器型SAWフィルタ
は、4段はしご型回路を合成した図8の共振器型SAW
フィルタに対応するものであり、圧電基板40上にAL
で形成された入力端子IN及び出力端子OUTを有する
と共に、該入力端子INと出力端子OUTとの間に直列
に接続されて直列アームを構成する3個の直列アーム回
路41,42,43と、該直列アームに対してはしご型
に接続されて並列アームを構成する2個の並列アーム回
路44,45と、アースボンディングパッド46とを備
えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of a resonator type SAW filter according to an embodiment of the present invention. FIG. (B) is a circuit diagram. FIG. 10 (a),
(B) shows the series and parallel arm circuits 41 to 45 in FIG.
FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is an equivalent circuit. The resonator type SAW filter shown in FIG. 8 in which a four-stage ladder type circuit is synthesized.
It corresponds to a filter, and the AL
And three serial arm circuits 41, 42, 43 connected in series between the input terminal IN and the output terminal OUT to form a serial arm. The parallel arm includes two parallel arm circuits 44 and 45 connected to the serial arm in a ladder form to form a parallel arm, and an earth bonding pad 46.

【0022】直列アーム回路41は、直列アームSAW
共振子41aとこれに接続された直列アーム用インダク
タ41bとで構成されている。直列アーム回路42は、
直列アームSAW共振子42aとこれに接続された直列
アーム用インダクタ42bとで構成され、直列アーム回
路43も、直列アームSAW共振子43aとこれに接続
された直列アーム用インダクタ43bとで構成されてい
る。並列アーム回路44は、並列アームSAW共振子4
4aとこれに接続された並列アーム用インダクタ44b
とで構成され、並列アーム回路45も、並列アームSA
W共振子45aとこれに接続された並列アーム用インダ
クタ45bとで構成されている。直列アームSAW共振
子42aと並列アームSAW共振子44a,45aは、
図8のように共振子合成された共振子である。これらの
直列アーム回路41〜43及び並列アーム44,45間
は、伝送路パターン47で接続されている。
The serial arm circuit 41 has a serial arm SAW
It comprises a resonator 41a and a series arm inductor 41b connected thereto. The series arm circuit 42
The series arm circuit 43 includes a series arm SAW resonator 42a and a series arm inductor 42b connected thereto. The series arm circuit 43 also includes a series arm SAW resonator 43a and a series arm inductor 43b connected thereto. I have. The parallel arm circuit 44 includes a parallel arm SAW resonator 4
4a and parallel arm inductor 44b connected thereto
And the parallel arm circuit 45 also has the parallel arm SA
It comprises a W resonator 45a and a parallel arm inductor 45b connected thereto. The series arm SAW resonator 42a and the parallel arm SAW resonators 44a, 45a
It is a resonator synthesized as shown in FIG. The serial arm circuits 41 to 43 and the parallel arms 44 and 45 are connected by a transmission line pattern 47.

【0023】各SAW共振子41a〜45aは、いずれ
も、例えば図10(a)のように、圧電基板40上にA
Lで形成されたIDT48及びその両側に形成された反
射器49で構成されている。インダクタ41b〜45b
は、例えば圧電基板40上に形成されたミアンダ型イン
ダクタでそれぞれ構成され、各SAW共振子41a〜4
5aのIDT48に一端がそれそれ接続されている。各
インダクタ41b〜45bは、設計の都合により、スパ
イラル型(渦巻き型)インダクタで構成してもよく、フ
ィルタを形成する基板40の寸法、SAW共振子41a
〜45aの配置や寸法により、インダクタ41b〜45
bをすべてスパイラル型にしたり、ミアンダ型とスパイ
ラル型とを混合してもよい。さらに、インダクタ41b
〜45bは、基板40に形成せずに、外付けのインダク
タとすることも可能である。これらのインダクタ41b
〜45bは、IDT48の入力側に接続しても、IDT
48の出力側に接続してもいずれでもよい。
Each of the SAW resonators 41a to 45a is provided on a piezoelectric substrate 40 as shown in FIG.
It comprises an IDT 48 formed of L and reflectors 49 formed on both sides thereof. Inductors 41b to 45b
Are, for example, each composed of a meander-type inductor formed on the piezoelectric substrate 40, and each of the SAW resonators 41a to 41a
One end is connected to each of the IDTs 48a of 5a. Each of the inductors 41b to 45b may be constituted by a spiral type (spiral type) inductor according to the design convenience, and the dimensions of the substrate 40 forming the filter and the SAW resonator 41a
Depending on the arrangement and size of the inductors 41b to 45a,
All of b may be a spiral type, or a meander type and a spiral type may be mixed. Further, the inductor 41b
45b may be external inductors without being formed on the substrate 40. These inductors 41b
45b are connected to the input side of the IDT 48,
48 may be connected to the output side.

【0024】各直列及び並列アーム回路41〜45の等
価回路は、図10(b)のように、端子T1に一端が接
続されたインダクタ50と、該インダクタ50の他端と
端子T2との間に接続されたSAW共振子60とで表す
ことができる。インダクタ50は、インダクタ41b〜
45bのいずれかに相当し、SAW共振子60はSAW
共振子41a〜45aに対応する。SAW共振子60
は、さらに、インダクタ50の他端と端子T2との間に
直列に接続されたインダクタ61、キャパシタ62及び
抵抗63と、該インダクタ50の他端と端子T2との間
にそれらのインダクタ61、キャパシタ62及び抵抗6
3とは並列に接続されたキャパシタ64とで表すことが
できる。
The equivalent circuit of each of the series and parallel arm circuits 41 to 45 is, as shown in FIG. 10B, an inductor 50 having one end connected to the terminal T1 and a circuit between the other end of the inductor 50 and the terminal T2. And the SAW resonator 60 connected to the other. The inductor 50 includes inductors 41b-
45b, and the SAW resonator 60
This corresponds to the resonators 41a to 45a. SAW resonator 60
Further, an inductor 61, a capacitor 62 and a resistor 63 connected in series between the other end of the inductor 50 and the terminal T2, and the inductor 61 and the capacitor between the other end of the inductor 50 and the terminal T2. 62 and resistor 6
3 can be represented by a capacitor 64 connected in parallel.

【0025】次に、この共振器型SAWフィルタの動作
を説明する。まず、直列及び並列アーム回路41〜45
の動作を図10(b)の等価回路を用いて説明する。端
子T1から高周波入力信号が入力されると、該入力信号
がインダクタ41b〜45bに相当するインダクタ50
を介してSAW共振子60に到達する。各SAW共振子
41a〜45aの動作原理は、従来と同様であるが、イ
ンダクタ50のインダクタンスをL50とし、入力信号の
角周波数をωとすると、インダクタ50のインピーダン
スは(L50ω)になるので、SAW共振子60のインピ
ーダンスにインピーダンス(L50ω)が加算されること
になる。一方、各SAW共振子41a〜45aを構成す
るすべてのIDTの電極指間に電圧差が生じてSAWが
励振され、該SAW共振子41a〜45aが水晶共振子
又は従来のLC共振子のようなインピーダンス特性を示
す。
Next, the operation of the resonator type SAW filter will be described. First, the serial and parallel arm circuits 41 to 45
Will be described with reference to the equivalent circuit of FIG. When a high-frequency input signal is input from the terminal T1, the input signal is applied to an inductor 50 corresponding to the inductors 41b to 45b.
To reach the SAW resonator 60 via. The operating principle of the SAW resonator 41a~45a is similar to the prior art, the inductance of the inductor 50 and L 50, when the angular frequency of the input signal and omega, the impedance of the inductor 50 becomes (L 50 omega) Therefore, the impedance (L 50 ω) is added to the impedance of the SAW resonator 60. On the other hand, a voltage difference is generated between the electrode fingers of all the IDTs constituting each of the SAW resonators 41a to 45a to excite the SAW, and the SAW resonators 41a to 45a are formed of a crystal resonator or a conventional LC resonator. 4 shows impedance characteristics.

【0026】図11は、図10の直列及び並列アーム回
路41〜45のリアクタンス特性を示す特性図である。
但し、この図11では、比較のため、図4(b)中の特
性曲線X0 も表示されている。この図11の特性曲線X
v は、図10の直列または並列アーム回路41〜45の
リアクタンス特性を示している。共振周波数Fr1及び
反共振周波数Fa1は、従来の図2のSAW共振子10
の値であり、共振周波数Fr2及び反共振周波数Fa2
は、図10の直列及び並列アーム回路41〜45の値で
ある。インダクタ50のインピーダンスは正であるの
で、これをSAW共振子60に直列に接続すると、系
(即ち、直列アーム回路または並列アーム回路41〜4
5)全体のリアクタンスは正の方向に上がることにな
る。その結果、図11に示すように、(Fr2−Fa
2)は(Fr1−Fa1)よりも大きくなる。即ち、S
AW共振子60にインダクタ50を直列接続することに
より、この系のバンド幅(帯域幅)が従来の図2のSA
W共振子10よりも拡大される。つまり、圧電基板40
の電気機械結合係数で決まるSAW共振子41a〜45
aのバンド幅(Fr1−Fa1)が、インダクタ50を
直列接続することによってバンド幅(Fr2−Fa2)
にそれぞれ広げられる。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the reactance characteristics of the series and parallel arm circuits 41 to 45 of FIG.
However, in FIG. 11, the characteristic curve X 0 in FIG. 4B is also displayed for comparison. The characteristic curve X in FIG.
v indicates the reactance characteristic of the series or parallel arm circuits 41 to 45 in FIG. The resonance frequency Fr1 and the anti-resonance frequency Fa1 are different from those of the conventional SAW resonator 10 shown in FIG.
And the resonance frequency Fr2 and the anti-resonance frequency Fa2
Are the values of the serial and parallel arm circuits 41 to 45 in FIG. Since the impedance of the inductor 50 is positive, if this is connected in series to the SAW resonator 60, the system (that is, the serial arm circuit or the parallel arm circuit 41 to 4) is connected.
5) The overall reactance will rise in the positive direction. As a result, as shown in FIG. 11, (Fr2-Fa
2) is larger than (Fr1-Fa1). That is, S
By connecting the inductor 50 to the AW resonator 60 in series, the bandwidth (bandwidth) of this system is reduced to the conventional SA of FIG.
It is enlarged more than the W resonator 10. That is, the piezoelectric substrate 40
Resonators 41 a to 45 a determined by the electromechanical coupling coefficients of
The bandwidth (Fr1-Fa1) of a is changed to the bandwidth (Fr2-Fa2) by connecting the inductor 50 in series.
Each is spread.

【0027】次に、図1の動作を説明する。図12は、
図1の共振器型SAWフィルタの挿入損失特性を示す特
性図である。この図12では、比較のため、図1中の各
SAW共振子41a〜45aにインダクタ41b〜45
bを接続しない場合の特性曲線I0 も表示されている。
インダクタ41b〜45bをSAW共振子41a〜45
bに直列にそれぞれ接続して構成した直列及び並列アー
ム回路41〜45では、インダクタ41b〜45bを接
続しない場合に比べてバンド幅がそれぞれ広がるので、
これらのバンド幅で設定される図1の共振器型SAWフ
ィルタの挿入損失特性Ivは、図12のように、特性曲
線IO とは異なる曲線となる。つまり、図1の共振器型
SAWフィルタでは、インダクタ41b〜45bを接続
しない場合に比べてバンド幅が広げられている。図1の
共振器型SAWフィルタのバンド幅は、図10における
SAW共振子60のバンド幅の増加分の約2倍増加する
ことになる。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. FIG.
FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating insertion loss characteristics of the resonator type SAW filter of FIG. 1. In FIG. 12, for the sake of comparison, the inductors 41b to 45b are connected to the SAW resonators 41a to 45a in FIG.
A characteristic curve I 0 when b is not connected is also displayed.
The inductors 41b to 45b are connected to the SAW resonators 41a to 45b.
In the series and parallel arm circuits 41 to 45 configured to be connected in series to b, respectively, the bandwidths are wider than when the inductors 41b to 45b are not connected.
The insertion loss characteristic Iv of the resonator type SAW filter of FIG. 1 set by these bandwidths is a curve different from the characteristic curve IO as shown in FIG. That is, in the resonator type SAW filter of FIG. 1, the bandwidth is widened as compared with the case where the inductors 41b to 45b are not connected. The bandwidth of the resonator type SAW filter shown in FIG. 1 is increased by about twice as much as the bandwidth of the SAW resonator 60 shown in FIG.

【0028】このように、例えば電気機械結合係数が決
まった圧電基板40に共振器型SAWフィルタを構成し
ても、直列アームSAW共振子41a〜43a及び並列
アームSAW共振子44a,45aにインダクタ41b
〜45bをそれぞれ直列接続することにより、フィルタ
のバンド幅を広げることができる。よって、共振器型S
AWフィルタでも、挿入損失及び反射損失等を犠牲にせ
ずに、所望のバンド幅が得られる。結果として、この共
振器型SAWフィルタは、並列アーム回路44,45の
共振周波数から直列アーム回路41〜43の反共振周波
数までの周波数の信号を通過させ、帯域フィルタとして
働く。
As described above, for example, even if a resonator type SAW filter is formed on the piezoelectric substrate 40 having the determined electromechanical coupling coefficient, the inductor 41b is connected to the series arm SAW resonators 41a to 43a and the parallel arm SAW resonators 44a and 45a.
To 45b can be connected in series to increase the bandwidth of the filter. Therefore, the resonator type S
Even with an AW filter, a desired bandwidth can be obtained without sacrificing insertion loss and reflection loss. As a result, this resonator type SAW filter allows signals having frequencies from the resonance frequency of the parallel arm circuits 44 and 45 to the anti-resonance frequency of the series arm circuits 41 to 43 to pass, and functions as a bandpass filter.

【0029】以上のように、この第1の実施形態では、
圧電基板40上に形成された直列アームSAW共振子4
1a〜43aや並列アームSAW共振子44a,45a
を有する共振器型SAWフィルタに、直列アーム用イン
ダクタ41b〜43b及び並列アーム用インダクタ44
b,45bをそれぞれ接続して直列アーム回路41〜4
3及び並列アーム回路44,45をそれぞれ構成したの
で、該各直列アーム回路41〜43及び並列アーム回路
44,45のバンド幅が広がり、基板40の切断面と結
晶軸の角度の関係を調整せずに、共振器型SAWフィル
タが所望のバンド幅を持つようになる。よって、通過帯
域おける挿入損失を劣化させることなく、所望の周波数
帯域に所望のバンド幅を設定できる。
As described above, in the first embodiment,
Series arm SAW resonator 4 formed on piezoelectric substrate 40
1a to 43a and parallel arm SAW resonators 44a and 45a
Arm inductors 41b-43b and parallel arm inductors 44
b and 45b are connected to each other to connect the series arm circuits 41 to 4
3 and the parallel arm circuits 44 and 45, respectively, the bandwidths of the series arm circuits 41 to 43 and the parallel arm circuits 44 and 45 are widened, and the relationship between the cut surface of the substrate 40 and the angle of the crystal axis is adjusted. Instead, the resonator type SAW filter has a desired bandwidth. Therefore, a desired bandwidth can be set in a desired frequency band without deteriorating insertion loss in a pass band.

【0030】このような特徴を活かすと、さらに、次の
ように応用することができる。例えば、タイミング抽出
用SAWフィルタでは、圧電基板40として水晶基板を
利用している。この水晶基板は電気機械結合係数が非常
に小さいため、これに比例してフィルタのバンド幅も非
常に狭く、通過帯域を所望の周波数と一致させることが
困難であった。結果として、フィルタの周波数調整なし
では、製造歩留まりが悪く、製造コストが高くなってい
た。同様に、移動体通信用共振器型SAWフィルタで、
圧電基板40としてタンタル酸リチウムを用いた場合に
は、これがフィルタの仕様及び条件を十分に満たす程の
電気機械結合係数を持たないので、直列アームSAW共
振子の共振周波数をさらに高域側にシフトし、並列アー
ムSAW共振子の反共周波数を低域側にシフトし、通過
帯域内の整合状態を犠牲にしてでも、バンド幅を確保す
るようにしていた。ところが,この実施形態の技術を適
用してインダクタをSAW共振子に接続することによ
り、フィルタのバンド幅を広げることが可能になるの
で、上述のような問題を解決できるのである。
Taking advantage of such features, it can be further applied as follows. For example, in a timing extraction SAW filter, a quartz substrate is used as the piezoelectric substrate 40. Since this crystal substrate has a very small electromechanical coupling coefficient, the bandwidth of the filter is also very narrow in proportion to this, and it has been difficult to match the pass band with a desired frequency. As a result, without adjusting the frequency of the filter, the manufacturing yield was poor and the manufacturing cost was high. Similarly, in a mobile communication resonator type SAW filter,
When lithium tantalate is used as the piezoelectric substrate 40, it does not have an electromechanical coupling coefficient enough to satisfy the specifications and conditions of the filter. Then, the anti-co-frequency of the parallel arm SAW resonator is shifted to the lower frequency side, and the bandwidth is secured even at the expense of the matching state in the pass band. However, by connecting the inductor to the SAW resonator by applying the technique of this embodiment, the bandwidth of the filter can be increased, so that the above-described problem can be solved.

【0031】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。 (a) 4段の共振器型SAWフィルタについて説明し
たが、この段数は必要な減衰量の仕様に応じて増減して
もよい。 (b) 図1の共振器型SAWフィルタでは、共振子合
成を行ったフィルタを示しているが、図7のように、共
振子合成を行わない構成にしてもよい。共振子合成を行
わない場合でも、各SAW共振子にインダクタを接続す
ることにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。 (c) 図10(a)中の反射器49は、挿入損失が多
くてもよい場合には削除してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications. (A) Although the four-stage resonator type SAW filter has been described, the number of stages may be increased or decreased according to the required specification of the amount of attenuation. (B) Although the resonator type SAW filter of FIG. 1 shows a filter in which resonator synthesis is performed, a configuration in which resonator synthesis is not performed as shown in FIG. 7 may be employed. Even when resonator combining is not performed, the same effect as in the above embodiment can be obtained by connecting an inductor to each SAW resonator. (C) The reflector 49 in FIG. 10A may be deleted if the insertion loss may be large.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、共振器型SAWフィルタを構成する
各直列アームSAW共振子及び各並列アームSAW共振
子に直列アーム用インダクタ及び並列アーム用インダク
タを接続し、直列アームSAW共振子及び各並列アーム
SAW共振子のバンドを広げるようにしている。これに
より、共振器型SAWフィルタのバンド幅が広がり、所
望の周波数域に所望のバンド幅を設定できる。
As described above in detail, according to the first and second aspects of the present invention, each series arm SAW resonator and each parallel arm SAW resonator constituting a resonator type SAW filter have a series arm inductor. And a parallel arm inductor, so that the bands of the series arm SAW resonator and each parallel arm SAW resonator are expanded. Thereby, the bandwidth of the resonator type SAW filter is widened, and a desired bandwidth can be set in a desired frequency range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す共振器型SAWフィル
タの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a resonator type SAW filter showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来のSAW共振子を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a conventional SAW resonator.

【図3】図2中の反射器15L,15Rを示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram showing reflectors 15L and 15R in FIG. 2;

【図4】図2のSAW共振子の等価回路とリアクタンス
特性を示す図である。
4 is a diagram showing an equivalent circuit and reactance characteristics of the SAW resonator shown in FIG.

【図5】1段はしご型回路を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a one-stage ladder-type circuit.

【図6】1段はしご型回路の伝送特性を示す特性図であ
る。
FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating transmission characteristics of a one-stage ladder-type circuit.

【図7】図5のはしご型回路20A,20Bを用いた従
来の4段共振器型SAWフィルタを示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional four-stage resonator type SAW filter using the ladder type circuits 20A and 20B of FIG. 5;

【図8】図7のSAW共振子合成後の共振器型SAWフ
ィルタを示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing a resonator type SAW filter after the SAW resonator shown in FIG. 7 is synthesized.

【図9】図8の共振器型SAWフィルタの構成例を示す
平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a configuration example of the resonator type SAW filter of FIG. 8;

【図10】図1中の直列及び並列アーム回路41〜45
を示す構成図である。
FIG. 10 shows series and parallel arm circuits 41 to 45 in FIG.
FIG.

【図11】図10の直列及び並列アーム回路41〜45
のリアクタンス特性を示す特性図である。
FIG. 11 shows the serial and parallel arm circuits 41 to 45 of FIG. 10;
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the reactance characteristics of the first embodiment.

【図12】図1の共振器型SAWフィルタの挿入損失特
性を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing insertion loss characteristics of the resonator type SAW filter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 圧電基板 41〜43 直列アーム回路 41a〜43a 直列アームSAW共振子 41b〜43b 直列アーム用インダクタ 44,45 並列アーム回路 44a,45a 並列アームSAW共振子 44b,45b 並列アーム用インダクタ IN 入力端子 OUT 出力端子 Reference Signs List 40 piezoelectric substrate 41-43 series arm circuit 41a-43a series arm SAW resonator 41b-43b series arm inductor 44,45 parallel arm circuit 44a, 45a parallel arm SAW resonator 44b, 45b parallel arm inductor IN input terminal OUT output Terminal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電基板上に形成されると共に入出力端
子間に直列に接続されて直列アームを構成し、固有のイ
ンピーダンス特性を示す直列アーム弾性表面波共振子
と、 前記圧電基板に形成されると共に前記直列アームに対し
てはしご型接続されて並列アームを構成し、固有のイン
ピーダンス特性を示す並列アーム弾性表面波共振子とを
有し、 前記直列アーム弾性表面波共振子及び並列アーム弾性表
面波共振子のバンド幅に基づいた周波数範囲の信号を通
過させる共振器型弾性表面波フィルタにおいて、 前記直列アーム弾性表面波共振子に直列に接続されて該
直列アーム弾性表面波共振子におけるバンド幅を広げる
直列アーム用インダクタと、 前記並列アーム弾性表面波共振子に直列に接続されて該
並列アーム弾性表面波共振子におけるバンド幅を広げる
並列アーム用インダクタとを、設けたことを特徴とする
共振器型弾性表面波フィルタ。
1. A series arm surface acoustic wave resonator formed on a piezoelectric substrate and connected in series between input and output terminals to form a serial arm and exhibiting a unique impedance characteristic, and formed on the piezoelectric substrate. And a ladder-shaped connection to the series arm to form a parallel arm, and a parallel arm surface acoustic wave resonator exhibiting a unique impedance characteristic. The series arm surface acoustic wave resonator and the parallel arm surface acoustic surface In a resonator type surface acoustic wave filter that passes a signal in a frequency range based on the bandwidth of a wave resonator, a bandwidth of the series arm surface acoustic wave resonator connected in series to the series arm surface acoustic wave resonator A parallel arm surface acoustic wave resonator connected in series with the parallel arm surface acoustic wave resonator, Resonator type surface acoustic wave filter, characterized in that an inductor for parallel arm widening the de width provided.
【請求項2】 前記直列アーム用インダクタ及び前記並
列アーム用インダクタは、前記圧電基板に外付けされた
インダクタ、該圧電基板上に形成されたスパイラル型イ
ンダクタまたは該圧電基板上に形成されたミアンダ型イ
ンダクタから選択されたインダクタで構成したことを特
徴とする請求項1記載の共振器型弾性表面波フィルタ。
2. The inductor for a serial arm and the inductor for a parallel arm, wherein the inductor is externally attached to the piezoelectric substrate, a spiral inductor formed on the piezoelectric substrate, or a meander inductor formed on the piezoelectric substrate. 2. The resonator type surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein said surface acoustic wave filter comprises an inductor selected from inductors.
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