JP2000196411A - 弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ接続方法 - Google Patents

弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ接続方法

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JP2000196411A
JP2000196411A JP10371073A JP37107398A JP2000196411A JP 2000196411 A JP2000196411 A JP 2000196411A JP 10371073 A JP10371073 A JP 10371073A JP 37107398 A JP37107398 A JP 37107398A JP 2000196411 A JP2000196411 A JP 2000196411A
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surface acoustic
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Susumu Yoshimoto
進 吉元
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0085Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having four acoustic tracks
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対帯域外減衰量を増大化した弾性表面波デ
バイスおよび弾性表面波フィルタ接続方法を得る。 【解決手段】 横モード結合型弾性表面波(SAW)フ
ィルタの多段接続構成において、入力10、入力12は
平衡信号入力とし、1段目のフィルタと2段目のフィル
タを結ぶ段間は不平衡接続され、1段目の出力11、1
3と2段目の入力20、22間がグランド電位へ落とさ
れる。そして2段目からの出力21および出力23は再
び平衡信号出力とされる。この構成により、デバイスの
入力10、入力12から出力21、出力23への電気的
な直達波の伝搬を防ぐことができる。この結果、フィル
タ特性において、フィルタの通過帯域以外、即ち阻止領
域における減衰量の改善が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段接続型の弾性
表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ接続方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、弾性表面波デバイスおよび弾性表
面波フィルタ接続方法は一般に、弾性表面波(SAW)
フィルタの複数個が平衡駆動型横モード結合形式で縦続
接続され、且つ各段間が平衡接続方法で構成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、入出力端子間に不要な電磁結合が発生し
帯域外減衰量が劣化する要因となっている問題を伴う。
このため、従来、改善が望まれている。
【0004】従来構造のSAWフィルタの構成例を図6
および図7に示す。これらでは1段目の出力31および
2段目の入力40間、並びに、1段目の出力33および
2段目の入力42間が、平衡に接続されている(グラン
ドに落ちていない)。このため、十分な帯域外減衰量が
得られない。その内容を以下に詳述する。
【0005】図8は、従来の平衡接続方式による、横モ
ード結合型縦続接続SAWフィルタの構造を説明するた
めの図である。また、図9は、図8に示した横モード結
合型縦続接続SAWフィルタの特性を説明するための模
式図である。
【0006】図8および図9において、従来構造を有す
る平衡入出力電極構造横モード結合型縦続接続SAWフ
ィルタでは、領域Bと領域Cとは信号線で周囲を囲まれ
ているものの、その電位はグランド電位とはなっていな
い。その結果、1段目の領域Aから放射される不要電磁
放射が領域Bの信号線の電位を不安定にする。このた
め、領域Aから領域Bへの不要な電磁結合が発生し易
い。
【0007】この不要電磁結合による信号は領域B→領
域Cと伝わり、そして領域C→領域D間でも上述のよう
な不要電磁放射の授受が行われる。このため、結果とし
て、入力から出力へ直接通じる不要電気的結合のルート
が発生する。この不要電磁結合による信号は、SAWデ
バイスのIDT構造を決定するパラメータには一般に依
存しない。よって、入出力端子間の直達波となりフィル
タの帯域外減衰量を劣化させたり、帯域内リップルを発
生させる原因となる。
【0008】図10は、従来手法の場合の特性例であ
る。本図10において、377.25MHz付近の共振
ピークを基準とした相対帯域外減衰量が、約45dB程
度しか得られていない。
【0009】本発明は、相対帯域外減衰量を増大化した
弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ接続方法
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明の弾性表面波デバイスは、弾
性表面波フィルタを2段以上縦続に接続した弾性表面波
デバイスであり、弾性表面波フィルタの各段間を結ぶ入
出力信号の接続線の少なくとも一つがグランド電位へ接
続され、不平衡接続とされたことを特徴としている。
【0011】また、上記の弾性表面波フィルタは、圧電
基板上に形成され、くし形交叉指状電極を有するフィル
タとするとよい。
【0012】さらに、弾性表面波フィルタは、表面波が
伝搬する方向に対して垂直方向に分布するモードを介し
てエネルギー授受を行う横モード結合型フィルタとする
とよい。
【0013】請求項5に記載の発明の弾性表面波フィル
タ接続方法は、弾性表面波フィルタを2段以上縦続に接
続する場合の弾性表面波フィルタ接続方法であり、弾性
表面波フィルタの各段間を結ぶ入出力信号の接続線の少
なくとも一つをグランド電位へ接続し、不平衡接続とさ
れたことを特徴としている。
【0014】また、上記の弾性表面波フィルタは、くし
形交叉指状電極を有するフィルタであり、圧電基板上に
おいて接続するとよい。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ接
続方法の実施の形態を詳細に説明する。図1〜図5を参
照すると、本発明の弾性表面波デバイスおよび弾性表面
波フィルタ接続方法の一実施形態の構成を説明するため
の図が示されている。
【0016】図1は、本発明を施した横モード結合型弾
性表面波(SAW)フィルタの構成例である。上述の通
り、入力10、入力12は平衡信号入力であり、1段目
のフィルタと2段目のフィルタを結ぶ段間は不平衡接続
され、1段目の出力11および2段目の入力20間と、
1段目の出力13および2段目の入力22間がグランド
電位へ落ちている。そして2段目からの出力21並びに
出力23は、再び平衡信号出力となっている。
【0017】(動作の説明)次に、本実施形態の動作例
について図1〜図5を用いて詳細に説明する。図1は、
本発明を施した平衡入出力電極を有する、横モード結合
型SAWフィルタである。また、図2は、図1の動作原
理の説明を目的とした簡略図であり、図1からグレーテ
ィング反射器を省略したものである。本図2では、くし
形交叉指状電極の形成領域として、上から領域A、B、
C、Dの4つの領域に分割でき、入力端子から入ったエ
ネルギーは領域A→B→C→Dの順番で伝達される。こ
の4つの領域はその電極の接続方法によってエネルギー
の授受形態が異なり、理想的には、領域A→領域Bのエ
ネルギ授受は音響的結合、領域B→領域Cは電気結合、
領域C→領域Dは音響結合となるのが望ましい。このエ
ネルギー授受の様子をさらに模式的に示したものが図3
である。
【0018】図2、図3から判るように、本発明では領
域Bと領域Cを接続している平衡信号線の一方をグラン
ド電位へ落としており、領域Cと領域Bがそのグランド
電位に落とされた信号線で周囲を囲まれるようになって
いる。この結果、領域Bと領域Cの2領域は、周囲を囲
むグランド電位信号線によって外部の不要電磁放射から
電気的にシールドされる。つまりこの構造では、領域A
→領域B(若しくは、領域C→領域D)間のエネルギー
授受は音響的にのみ行われ、不要な電磁結合は発生しな
い。
【0019】図4は本発明を施したSAWフィルタの特
性例である。従来手法の場合の特性例である図10で
は、377.25MHz付近の共振ピークを基準とした
相対帯域外減衰量が、約45dB程度しか得られていな
い。これに対し、本発明を施した図4の場合には、約6
0dBと、従来手法に比較して約15dB帯域外減衰量
が改善しているのが判る。
【0020】(他の実施例)図5は本発明の他の実施例
である。これは、平衡駆動型横モード結合型SAWフィ
ルタを3段縦続接続した場合の例である。このように複
数個縦続接続した場合においても、同様の効果を得るこ
とができる。
【0021】本実施形態では、圧電基板上に構成された
くし形交叉指状電極を有する弾性表面波(SAW)デバ
イスの中でも、SAWが伝搬する方向に対して垂直方向
に分布するモード(以下横モード)を介してエネルギー
授受を行う横モード結合型フィルタを示している。本構
成の入出力電気端子が平衡型のものを複数個縦続接続し
た多段型フィルタにおいて、その帯域外減衰量を改善す
るためのデバイス構成を得ている。
【0022】図1は、上記フィルタの構成例を示してい
る。入力10と入力12に平衡交ばん電圧を印加する
と、1段目上側の交叉指状電極(IDT)からSAWが
励振される。
【0023】励振されたSAWは図中左右方向に伝搬し
てゆくが、その際、SAWの伝搬方向に対して垂直方向
に広がりを持つ音響的な横モードポテンシャル分布がで
きる。この結果、その横モードポテンシャルとしての信
号が1段目下側のIDTにて受信され再度電気信号に変
換され、出力端子21、23に出力される。この電気信
号→音響信号→電気信号のエネルギー変換が効率良く行
われる周波数域は、IDTのピッチ、上側IDTと下側
IDTの間隔、IDTの開口長、IDTを形成する電極
膜厚に依存することから、これらの設計パラメータを適
当に設定することにより、所望のフィルタ特性を実現す
ることができる。
【0024】本実施形態の特徴は、上記平衡駆動型横モ
ード結合型フィルタを2段以上縦続接続した場合におい
て、各段間の接続方法を平衡ではなく、出力11、13
と入力20、22を結ぶ電気信号線をグランド電位へ落
とし不平衡接続としている点にある。この接続構成とす
ることにより、入力10および12から出力21および
出力23への電気的な直達波の伝搬を防ぐことができ、
その結果フィルタ特性において、帯域外減衰量を改善す
ることができる。
【0025】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
【0026】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1に記載の発明の弾性表面波デバイスは、弾性表面波フ
ィルタの各段間を結ぶ入出力信号の接続線の少なくとも
一つがグランド電位へ接続されている。この構成によ
り、デバイスの入力から出力への電気的な直達波の伝搬
を防ぐことができる。この結果、フィルタ特性におい
て、フィルタの通過帯域以外、即ち阻止領域における減
衰量の改善が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弾性表面波デバイスの実施形態を示す
SAWデバイスの構成である。
【図2】図1の動作原理の説明を目的とした簡略図であ
る。
【図3】図2の模式図である。
【図4】本発明を適用したSAWフィルタの通過特性例
図である。
【図5】本発明の他の実施形態を示すSAWデバイスの
構成図である。
【図6】従来の構造を有するSAWデバイスの構成例1
を示す図である。
【図7】従来の構造を有するSAWデバイスの構成例2
を示す図である。
【図8】従来品の動作を説明するための簡略図である。
【図9】図8の模式図である。
【図10】従来技術を適用したSAWフィルタの通過特
性例図である。
【符号の説明】
10、12 (1段目の)入力 11、13 (1段目の)出力 20、22 (2段目の)入力 21、23 (2段目の)出力

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性表面波フィルタを2段以上縦続に接
    続した弾性表面波デバイスであり、前記弾性表面波フィ
    ルタの各段間を結ぶ入出力信号の接続線の少なくとも一
    つがグランド電位へ接続され、 不平衡接続とされたことを特徴とする弾性表面波デバイ
    ス。
  2. 【請求項2】 前記弾性表面波フィルタは、圧電基板上
    に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の弾性表
    面波デバイス。
  3. 【請求項3】 前記弾性表面波フィルタは、くし形交叉
    指状電極を有するフィルタであることを特徴とする請求
    項1または2に記載の弾性表面波デバイス。
  4. 【請求項4】 前記弾性表面波フィルタは、表面波が伝
    搬する方向に対して垂直方向に分布するモードを介して
    エネルギー授受を行う横モード結合型フィルタであるこ
    とを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の弾性表
    面波デバイス。
  5. 【請求項5】 弾性表面波フィルタを2段以上縦続に接
    続する場合の弾性表面波フィルタ接続方法であり、 前記弾性表面波フィルタの各段間を結ぶ入出力信号の接
    続線の少なくとも一つをグランド電位へ接続し、 不平衡接続とされたことを特徴とする弾性表面波フィル
    タ接続方法。
  6. 【請求項6】 前記弾性表面波フィルタは、くし形交叉
    指状電極を有するフィルタであり、圧電基板上において
    接続されることを特徴とする請求項5に記載の弾性表面
    波フィルタ接続方法。
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