JP2000183682A - 二重モードsawフィルタ - Google Patents

二重モードsawフィルタ

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JP2000183682A
JP2000183682A JP10362431A JP36243198A JP2000183682A JP 2000183682 A JP2000183682 A JP 2000183682A JP 10362431 A JP10362431 A JP 10362431A JP 36243198 A JP36243198 A JP 36243198A JP 2000183682 A JP2000183682 A JP 2000183682A
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JP
Japan
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electrodes
saw filter
mode
electrode
idt
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Pending
Application number
JP10362431A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Watanabe
吉隆 渡辺
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1次−2次縦結合二重モードSAWフィルタ
の通過域特性を対称にし、且つ挿入損失を小さくする手
段を得る。 【解決手段】 2つのIDT電極とその両側にグレーテ
ィング反射器を配置した縦結合二重モードSAWフィル
タで、2つのIDT電極の相隣接する側にスプリット電
極を用いて構成した縦結合二重モードSAWフィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は1次−2次縦結合二
重モードSAWフィルタ(以下、二重モードSAWフィ
ルタと称す)に関し、特に通過域の対称性と挿入損失を
改善した二重モードSAWフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、SAWデバイスは通信分野で広く
利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有す
ることから特に携帯電話等に多く用いられている。図3
は従来の二重モードSAWフィルタの電極構成を示す平
面図であって、圧電基板11の主面上に表面波の伝搬方
向に沿ってIDT電極12、13を近接配置すると共
に、該IDT電極12、13の両側にグレーティング反
射器14a、14bを配設して構成した、所謂縦結合二
重モードSAWフィルタである。IDT電極12、13
はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一
対のくし形電極により構成され、IDT電極12の一方
のくし形電極は入力端子INに接続されると共に、他方の
くし形電極は接地される。さらに、IDT電極13の一
方のくし形電極は出力端子OUTに接続されると共に、他
方のくし形電極は接地される構成となっている。
【0003】上記二重モードSAWフィルタの動作は、
IDT電極12より励起された複数の表面波がグレーテ
ィング反射器14a、14b間に閉じ込められて音響的
に結合し、IDT電極12、13により図3の下段に示
す1次縦振動モード(S0)と2次縦振動モード(A0)とが
強勢に励振され、この2つの共振モードを用いた帯域フ
ィルタとして動作する。図4は従来の二重モードSAW
フィルタの通過域特性を示す図で、図3に示した電極パ
ターンを36°YカットX伝搬LiTaO3上に形成
し、IDT電極12、13はそれぞれ25対、反射器本
数をそれぞれ450本としたときのフィルタ特性を示し
た図である。横軸は周波数(MHz)、縦軸は二重モード
SAWフィルタの挿入損失(Loss)を表している。尚、
IDT12、13の対面する最内側電極指の中心間間隔
は、広帯域化を図るためλ/4とし、中心周波数は930M
Hzとなるように設定した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の二重モードSAWフィルタの設計においては、
高次モードである2次モード(A0)の振動エネルギを十
分にグレーティング反射器14a、14b間に閉じ込め
るために、IDT電極12、13の対数を多くしてい
た。その結果、図3の下段に示す様に、縦1次モード
(S0)の変位分布の山が中央部に集中し、表面波とID
T電極12、13との電気的結合強度、即ち前記変位に
より生じた電荷をIDT電極で如何に効率良く収集でき
るかの度合いが、1次モード(S0)と2次モード(A0)
で大きく異なることになった。つまり、1次モード(S
0)に対する発生電荷の収集効率が、2次モードより効
率が悪いため、1次モード(S0)の電気的インピーダン
スが2次モードのそれより高くなる結果、二重モードS
AWフィルタの通過域特性が非対称になると共に、挿入
損失が増加するという問題があった。即ち、二重モード
SAWフィルタの終端条件を1次モードのインピーダン
スに合わせると、2次モードのインピーダンスがミスマ
ッチをおこし、中心周波数より低域側にリップルが生ず
ることになる。一方、終端条件を2次モードのインピー
ダンスに合わせると、1次モードのインピーダンスにミ
スマッチを生じ、中心周波数より高域側にリップルが生
じることになる。さらに、最近の二重モードSAWフィ
ルタの広帯域化への要求に応えるべく、IDT12、1
3の対面する最内側電極指の間隔を、前記電極の周期よ
りλ/4だけ広げた構成とした場合は、入出力インピー
ダンスがより高くなる。この現象は、特に1次モードに
対する影響が大きく、終端条件がより難しくなる。従っ
て、終端条件によって、上述したような通過域特性の劣
化を招くという問題があった。本発明は上記問題を解決
するためになされたものであって、二重モードSAWフ
ィルタの入出力インピーダンスを下げ、パスバンドの対
称性を改善したフィルタを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る縦結合二重モードSAWフィルタの請求
項1記載の発明は、圧電基板上に、表面波の伝搬方向に
沿って2つのIDT電極とその両側にグレーティング反
射器を配置した縦結合二重モードSAWフィルタにおい
て、前記IDT電極の一部にスプリット電極を用いたこ
とを特徴とする縦結合二重モードSAWフィルタであ
る。請求項2記載の発明は、前記スプリット電極を前記
2つのIDT電極が相隣接する側に配置したことを特徴
とする請求項1記載の縦結合二重モードSAWフィルタ
である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る二
重モードSAWフィルタの電極パターン構成を示す平面
図であって、圧電基板1の主面上に表面波の伝搬方向に
沿ってIDT電極2、3を近接配置すると共に、IDT
電極2、3の両側にグレーティング反射器4a、4bを
配設して構成した二重モードSAWフィルタである。I
DT電極2の一方のくし形電極は入力端子INに接続され
ると共に、他方のくし形電極は接地される。さらに、I
DT電極3の一方のくし形電極は出力端子OUTに接続さ
れ、他方のくし形電極は接地される構成となっている。
【0007】本発明の特徴は、IDT電極2(3)が通
常の電極2n(3n)とスプリット電極2s(3s)と
から構成されているところにある。IDT電極2、3は
対称な電極指構成であるので、IDT電極2について説
明する。通常のIDT電極の基本単位は、図5(a)に
示すように、1波長(λ)中に正負1本づつ計2本の電
極指Lと2つのスペースSから構成され、電極指幅Lとス
ペース幅Sは共にλ/4とするのが一般的であり、これを
正規型電極と称す。一方、スプリット電極の基本単位
は、図5(b)に示すように、1波長中に正負2本づつ
計4本の電極指L2と4つのスペースS2で構成され、電極
指幅L2、スペース幅S2は共にλ/8で構成するのが一般
的である。
【0008】図1に示すように、IDT電極2(3)は
グレーティング反射器4a(4b)寄りに正規型電極2
nを配置する一方、基板1の中央寄りにスプリット電極
2s(3s)を配置すると、スプリット電極2s、3s
部では周知の通り電極が表面波の反射に寄与しないた
め、IDT電極2、3で励起される縦1次モードS0と縦
2次モードA0の変位は、それぞれ図1の下段に示すよう
に図3の下段とは大きく異なった変位分布となる。ま
ず、縦1次モード(S0)の変位分布は、IDT電極2、
3の境、即ち電極中央での変位が減少し平坦化すると共
に、振動分布がIDT電極2、3の外側方向に広がって
いることがわかる。その結果、表面波とIDT電極との
相互作用する範囲が広がり、発生する電荷を効率よく収
集できるため1次縦モードのインピーダンスを下げるよ
うに作用する。一方、2次縦モード(A0)の変位分布
は、図3の下段に示す変位分布より、変位のピークはI
DT電極2、3の両外側寄りにわずかに移動しているも
のの、2次モードに対するインピーダンスの変化は大き
くない。この結果、IDT電極2、3の互いに隣接する
側にスプリット電極を配設することにより、表面波の振
動変位によって生じる電荷の収集が、縦1次モード(S
0)と縦2次モード(A0)とでほぼ等しくなる。即ち、
1次モードの電気的結合強度と2次モードの電気的結合
強度とがほぼ等しくなるため、縦1次モードと縦2次モ
ードの電気的インピーダンスはほぼ等しくなる。このた
め、前記二重モードSAWフィルタに適当な終端を施す
ことにより、通過域の特性は対称となり、挿入損失も減
少することになる。
【0009】図2は、図1に示した電極パターンを36
°YカットX伝搬LiTaO3上に形成し、IDT電極
2、3はそれぞれ30対、この各30対の中IDT電極
2、3の対面する最内側から順に外側に設けたスプリッ
ト電極指は各5対、反射器本数をそれぞれ450本とし
たときの通過域特性を示した図である。横軸は周波数
(MHz)、縦軸は二重モードSAWフィルタの挿入損失
(Loss)を表している。IDT2、3の対面する最内側
電極指の中心間間隔はλ/4とし、中心周波数は930MHz
となるように設定した。
【0010】図2に示すフィルタ特性から明らかなよう
に、図4に示す従来構成の二重モードSAWフィルタの
通過域特性よりパスバンドの対称性が改善された。即ち
通過域内でリップルがほぼ等リップルとなり、しかもフ
ィルタのインピーダンスが約60%に低減され、挿入損
失が0.3dB改善された。
【0011】尚、以上本発明を圧電基板に36°Yカッ
トX伝搬LiTaO3を用いて説明したが、本発明はこ
れのみに限定されるものではなく、タンタル酸リチウ
ム、四硼酸リチウム、ランガサイト等のいかなる圧電基
板を用いた二重モードSAWフィルタにも適用できるこ
とは云うまでもない。
【0012】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、縦型二重モードSAWフィルタの通過域の対称性
と挿入損失を改善すること可能となり、本フィルタを携
帯電話機等に用いれば、通話品質を改善するという効果
を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る二重モードSAWフィルタの電極
パターン構成を示す平面図と、下段は縦1次振動モード
(S0)と縦2次振動モード(A0)の変位分布を示す図で
ある。
【図2】本発明の電極パターンを用いて試作した二重モ
ードSAWフィルタの通過域特性を示す図である。
【図3】従来の二重モードSAWフィルタの電極構成を
示す平面図と、下段は縦1次振動モード(S0)と縦2次
振動モード(A0)の変位分布を示す図である。
【図4】従来の二重モードSAWフィルタの通過域特性
を示す図である。
【図5】(a)は通常のIDT電極の構成を示す図、
(b)はスプリット電極の構成を示す図である。
【符号の説明】
1・・圧電基板 2、3・・IDT電極 4a、4b・・グレーティング反射器 2s、3s・・スプリット電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿って
    2つのIDT電極とその両側にグレーティング反射器を
    配置した縦結合二重モードSAWフィルタにおいて、前
    記IDT電極の一部にスプリット電極を用いたことを特
    徴とする縦結合二重モードSAWフィルタ。
  2. 【請求項2】 前記スプリット電極を前記2つのIDT
    電極が相隣接する側に配置したことを特徴とする請求項
    1記載の縦結合二重モードSAWフィルタ。
JP10362431A 1998-12-21 1998-12-21 二重モードsawフィルタ Pending JP2000183682A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1168614A2 (en) * 2000-06-26 2002-01-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Longitudinally coupled resonator type surface accoustic wave filter
US6762657B2 (en) 2000-04-18 2004-07-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Longitudinally coupled resonator-type surface acoustic wave filter
EP1251637A3 (en) * 2001-04-16 2010-02-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave apparatus and communication apparatus

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EP1168614A2 (en) * 2000-06-26 2002-01-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Longitudinally coupled resonator type surface accoustic wave filter
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