JP2001127586A - Primary to ternary vertical coupled double-mode saw filter - Google Patents
Primary to ternary vertical coupled double-mode saw filterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波フィルタ
に関し、特に通過域近傍の低域側の減衰傾度を改善した
1次−3次縦結合二重モード弾性表面波フィルタに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly, to a first-order / third-order longitudinally-coupled dual-mode surface acoustic wave filter having an improved low-side attenuation gradient near a pass band.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、セルラー方式の携帯電話システム
は加入者の急増に伴い、搬送周波数を増波し、あるいは
搬送周波数帯域を広げたために送受帯域の境界部が近接
し、RFフィルタには従来のものより急峻な特性が要求
されるようになってきている。図8は従来の1次、3次
縦モードを利用した1次−3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)の
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3つのIDT電極12、13、
14を互いに近接配置すると共に、それらの両側にグレ
ーティング反射器15a、15b(以下、反射器と称
す)を配設して構成したものである。IDT電極12、
13、14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、図中中央の
IDT電極12の一方のくし形電極は入力端子INに接続
され、他方のくし形電極は接地される。さらに、両側の
IDT電極13、14のそれぞれ一方のくし形電極は互
いに連結されて、出力端子OUTに接続されると共に、他
方のくし形電極はそれぞれ接地される構成となってい
る。ここで、IDT電極12、13、14の電極指幅を
T1、スペース幅をT2、反射器15a、15bの電極
指幅をR1、スペース幅をR2とし、IDT電極13、
14と近接する反射器15a、15bとの最内側の電極
指間隔(以下、I−R間隔と称す)をDとする。以上の
ようにパラメータを設定すると、IDT電極12、1
3、14及び反射器15a、15bの電極周期LT、L
Rと、ライン占有率η1、η2はそれぞれLT=2(T1+
T2)、LR=2(R1+R2)と、η1=T1/(T1
+T2)、η2=R1/(R1+R2)と表せる。2. Description of the Related Art In recent years, cellular cellular telephone systems have increased carrier frequencies or expanded carrier frequency bands due to a rapid increase in subscribers, so that the boundaries between transmission and reception bands have become close to each other. Characteristics that are steeper than those of the above are required. FIG. 8 shows a conventional primary-tertiary-longitudinal coupled dual-mode SAW using first- and third-order longitudinal modes.
FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of a filter (hereinafter, referred to as a dual mode SAW filter), in which three IDT electrodes 12, 13, and 13 are arranged on a main surface of a piezoelectric substrate 11 along a propagation direction of a surface wave.
14 are arranged close to each other, and grating reflectors 15a and 15b (hereinafter, referred to as reflectors) are arranged on both sides thereof. IDT electrode 12,
Reference numerals 13 and 14 each include a pair of comb-shaped electrodes each having a plurality of electrode fingers interposed therebetween. One of the IDT electrodes 12 at the center in the figure is connected to the input terminal IN, and the other is connected to the input terminal IN. The electrodes are grounded. Further, one of the IDT electrodes 13 and 14 on both sides is connected to each other and connected to the output terminal OUT, and the other IDT electrodes 13 and 14 are grounded. Here, the electrode finger widths of the IDT electrodes 12, 13, and 14 are T1, the space width is T2, the electrode finger widths of the reflectors 15a and 15b are R1, and the space width is R2.
Let D be the innermost electrode finger spacing between the reflector 14 and the adjacent reflectors 15a and 15b (hereinafter referred to as IR spacing). When the parameters are set as described above, the IDT electrodes 12, 1
3,14 and the reflectors 15a, 15b of the electrode period L T, L
R and the line occupancy η 1 and η 2 are respectively L T = 2 (T1 +
T2), L R = 2 (R1 + R2), η 1 = T1 / (T1
+ T2), η 2 = R1 / (R1 + R2).
【0003】図8に示す二重モードSAWフィルタの動
作は、周知のように、IDT電極12、13、14によ
って励起される複数の表面波が反射器15a、15bの
間に閉じ込められて音響結合し、電極パターンにより1
次と3次の2つの縦共振モードが強勢に励振されるた
め、適当な終端を施すことによりこれらの2つのモード
を利用した二重モードSAWフィルタとして動作する。
なお、該二重モードSAWフィルタの通過帯域幅は1次
共振モードと3次共振モードとの周波数差で決まること
は周知の通りである。As is well known, the operation of the dual mode SAW filter shown in FIG. 8 is that a plurality of surface waves excited by the IDT electrodes 12, 13, 14 are confined between the reflectors 15a, 15b and acoustically coupled. And 1 depending on the electrode pattern
Since the two longitudinal resonance modes of the second and third orders are strongly excited, the device operates as a dual mode SAW filter using these two modes by applying an appropriate termination.
It is well known that the pass bandwidth of the dual mode SAW filter is determined by the frequency difference between the primary resonance mode and the tertiary resonance mode.
【0004】図9は、図8に示した二重モードSAWフ
ィルタA、A’を互いに音響結合しない距離を置いて同
一基板11上に配置し、それらの入出力を縦続接続した
2段縦続接続型二重モードSAWフィルタの構成を示す平面
図である。段間に並列接続したインダクタンスLは、周
知のように、二重モードSAWフィルタの容量比を補
い、通過域内のリップルを平坦化するために挿入したも
のである。このように縦続接続フィルタとする理由は、
通過域近傍の減衰傾度を急峻にする場合や、保証減衰量
を大きく確保する場合等に用いられている。FIG. 9 shows a configuration in which the dual mode SAW filters A and A 'shown in FIG. 8 are arranged on the same substrate 11 at a distance that does not acoustically couple each other, and their inputs and outputs are cascaded.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a two-stage cascade connection type dual mode SAW filter. As is well known, the inductance L connected in parallel between the stages is inserted to compensate for the capacitance ratio of the dual mode SAW filter and to flatten the ripple in the pass band. The reason for using a cascade filter like this is
It is used when the attenuation gradient near the pass band is steep or when a large amount of guaranteed attenuation is secured.
【0005】図10は、国内のN-CDMA携帯電話の送信用
RFフィルタ(通過帯域Pが887MHz〜925MHz、減衰域A
が851MHz±19MHzにて40dB)向けに試作した2段縦続接
続型二重モードSAWフィルタのフィルタ特性を示す図
で、36°YカットX伝搬LiTaO3基板11上に、
中央のIDT電極12を15.5対、両側のIDT電極1
3、14をそれぞれ9.5対、反射器15a、15bの本
数をそれぞれ200本、交差長60λ、電極膜厚Hを8.0%
λ、IDT電極及び反射器ライン占有率η1、η2をそれ
ぞれ0.68、0.43、I−R間隔Dを0.5、IDT電極と反
射器との電極周期比(以下、電極周期比と称す)LT/LR
を0.9715とした場合の特性である。横軸は周波数(MH
z)を、縦軸は挿入損失(Loss)を表示している。図中
にハッチングで示したPは通過域の規格(F0=906MHz±
19MHz)、Aは減衰域の規格(851MHz±19MHzにて40d
B)である。同図からも明らかなように、特に通過域近
傍の低域側にIDT電極12、13あるいは14が形成
するサイドローブ上に反射器15a、15bが呈する小
さな周期のリップルが重畳し、低域側の減衰特性を劣化
させている。FIG. 10 shows a transmission RF filter (pass band P of 887 MHz to 925 MHz, attenuation range A) of a domestic N-CDMA mobile phone.
Is a diagram illustrating the filter characteristics of a two-stage cascaded double-mode SAW filter prototyped for 851 MHz ± 19 MHz), on a 36 ° Y-cut X-propagation LiTaO3 substrate 11.
15.5 pairs of center IDT electrodes 12 and IDT electrodes 1 on both sides
9.5 pairs of 3 and 14 each, 200 reflectors 15a and 15b each, intersection length 60λ, electrode thickness H 8.0%
lambda, the IDT electrode and the reflectors line occupancy η 1, 0.68,0.43 η 2 respectively, 0.5 I-R interval D, the electrode period ratio of the IDT electrode and the reflector (hereinafter referred to as the electrode period ratio) L T / L R
Is 0.9715. The horizontal axis is frequency (MH
z), and the vertical axis indicates insertion loss (Loss). P indicated by hatching in the figure is a passband standard (F 0 = 906 MHz ±
19MHz), A is the standard of attenuation range (40d at 851MHz ± 19MHz)
B). As is clear from the figure, the ripples of the small periods exhibited by the reflectors 15a and 15b are superimposed on the side lobes formed by the IDT electrodes 12, 13 or 14 particularly on the low frequency side near the pass band, and Degrades the damping characteristics of
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】最近のN-CDMA携帯電話
の送信用RFフィルタに要求される、通過帯域近傍の低
域側の減衰傾度を急峻にする手段として、1)入出力I
DT電極間の間隔、即ち図8においてはIDT電極12
と13、あるいはIDT電極12と14との対面する最
内側電極指の間隔を広げる方法、2)二重モードSAW
フィルタにSAW共振子を並列接続して減衰極を形成す
る方法等がある。しかしながら、1)の手段においては
励起される2つの共振モードの間隔が狭まり、通過帯域
幅が狭くなるという問題があり、2)の手段において
は、SAW共振子の反共振周波数により減衰極は形成さ
れるものの、要求されるような通過域近傍の減衰傾度を
改善する効果は期待できず、SAW共振子とSAWフィ
ルタのインピーダンスの関係で通過域を劣化させるおそ
れがあるという問題があった。As means for steepening the attenuation gradient on the low frequency side near the pass band, which is required for recent transmission RF filters of N-CDMA mobile phones, 1) input / output I / O
The distance between the DT electrodes, that is, in FIG.
To increase the distance between the innermost electrode fingers facing the IDT electrodes 12 and 14, or 2) dual mode SAW
There is a method of forming an attenuation pole by connecting a SAW resonator to a filter in parallel. However, in the means of 1), there is a problem that the interval between the two resonance modes to be excited is narrowed and the pass band width is narrowed. However, the effect of improving the required attenuation gradient near the pass band as expected cannot be expected, and there is a problem that the pass band may be deteriorated due to the impedance relationship between the SAW resonator and the SAW filter.
【0007】本願発明者は図10に示すようなメインロ
ーブ及びサイドローブに重畳する周期の小さなリップル
による阻止域減衰量の劣化を改善するための手段とし
て、先行する特許出願(特願平10−370540)に
て、図11に示す正規型−楔型反射器を有する二重モー
ドSAWフィルタを提案した。即ち、圧電基板(図示し
ない)の主面上に表面波の伝搬方向に沿って3つのID
T電極22、23、24を互いに近接配置すると共に、
その両側に反射器25a、25bを配設して構成する。
この発明の特徴はIDT電極22、23、24の両側に
配置した反射器25a、25bの形状にある。同図に示
すように、IDT電極23、24に近接する側の反射器
25a、25bの形状をIDT電極の開口長とほぼ等し
い長さの電極指を備えた正規型構造とし、基板の端部寄
りにはIDT電極から離れるにつれて電極指の長さが短
くなる楔型構造とした形状にある。図12は、図11に
示した二重モードSAWフィルタを2段縦続接続した場
合の減衰特性を示したもので、反射器25a、25bの
形状(正規型本数100本、楔型本数100本)以外は
図10に示した二重モードSAWフィルタと同一のパラ
メータを用いた場合の特性である。図12から明らかな
ように、通過域近傍の低周波側に生じた小さなリップル
が抑圧されていることが分かる。しかしながら、以上の
二重モードSAWフィルタではN-CDMA携帯電話の送信用
RFフィルタに定められた規格のうち、通過域Pは満た
すものの、依然として減衰域Aの規格を満足することが
できない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、通過域特性P及び低
域側の減衰特性Aを満たすように、低域側の減衰傾度を
改善した二重モードSAWフィルタを提供することを目
的とする。The inventor of the present application has proposed a prior patent application (Japanese Patent Application No. Hei 10-108) as a means for improving the deterioration of the attenuation of the stop band due to a ripple having a small period superimposed on the main lobe and the side lobe as shown in FIG. 370540) proposed a dual-mode SAW filter having a normal-wedge reflector as shown in FIG. That is, three IDs are formed on the main surface of the piezoelectric substrate (not shown) along the propagation direction of the surface wave.
T electrodes 22, 23 and 24 are arranged close to each other,
The reflectors 25a and 25b are provided on both sides thereof.
The feature of the present invention lies in the shape of the reflectors 25a and 25b arranged on both sides of the IDT electrodes 22, 23 and 24. As shown in the figure, the shape of the reflectors 25a and 25b on the side close to the IDT electrodes 23 and 24 has a regular structure having electrode fingers having a length substantially equal to the opening length of the IDT electrodes, and The wedge-shaped structure has a wedge-shaped structure in which the length of the electrode finger decreases as the distance from the IDT electrode increases. FIG. 12 shows attenuation characteristics when the dual-mode SAW filters shown in FIG. 11 are connected in cascade in two stages, and the shapes of the reflectors 25a and 25b (normal number: 100, wedge type: 100) The other characteristics are characteristics when the same parameters as those of the dual mode SAW filter shown in FIG. 10 are used. As is clear from FIG. 12, it can be seen that small ripples generated on the low frequency side near the pass band are suppressed. However, the above dual-mode SAW filter has a problem that, although the pass band P is satisfied among the standards defined for the transmission RF filter of the N-CDMA mobile phone, the attenuation band A cannot be satisfied. there were. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and provides a dual mode SAW filter having an improved low-pass attenuation gradient so as to satisfy a passband characteristic P and a low-pass attenuation characteristic A. The purpose is to do.
【0008】[0008]
【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1次−3次縦結合二重モードSAWフィ
ルタの請求項1記載の発明は、圧電基板の主面上に表面
波の伝搬方向に沿って3つのIDT電極を近接配置する
と共に、該IDT電極の両側にグレーティング反射器を
配設した1次−3次縦結合二重モードSAWフィルタに
おいて、相隣接する前記IDT電極とグレーティング反
射器との最内側の電極指の中心間間隔を0.45λから
0.49λ(λは励起される表面波の波長)としたこと
を特徴とする1次−3次縦結合二重モードSAWフィル
タである。請求項2記載の発明は、前記反射器の形状を
前記IDT電極寄りにおいては、その電極指の長さがI
DT電極の開口長にほぼ等しく、前記IDT電極から距
離が離れるにつれて電極指の長さが短くなる形状とした
ことを特徴とする請求項1記載の1次−3次縦結合二重
モードSAWフィルタである。請求項3記載の発明は、
圧電基板の主面上に表面波の伝搬方向に沿って3つのI
DT電極を近接配置すると共に、該IDT電極の両側に
IDT電極寄りにおいては、その電極指の長さがIDT
電極の開口長にほぼ等しく、IDT電極から距離が離れ
るにつれて電極指の長さが短くなる形状としたグレーテ
ィング反射器を配設した1次−3次縦結合二重モードS
AWフィルタであって、相隣接する前記IDT電極と前
記グレーティング反射器との最内側の電極指の中心間間
隔を0.504λ以上としたことを特徴とする1次−3
次縦結合二重モードSAWフィルタである。請求項4記
載の発明は、圧電基板の主面上に表面波の伝搬方向に沿
って3つのIDT電極を近接配置すると共に、該IDT
電極の両側にIDT電極寄りにおいては、その電極指の
長さがIDT電極の開口長にほぼ等しく、IDT電極か
ら距離が離れるにつれて電極指の長さが短くなる形状と
したグレーティング反射器を配設した1次−3次縦結合
二重モードSAWフィルタであって、相隣接する前記I
DT電極と前記グレーティング反射器との最内側の電極
指の中心間間隔を一方は0.45λから0.49λと
し、他方は0.504λ以上としたことを特徴とする1
次−3次縦結合二重モードSAWフィルタである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a first- / third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter according to the present invention. In the first-third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter in which three IDT electrodes are arranged close to each other along the propagation direction and grating reflectors are arranged on both sides of the IDT electrodes, A first-to-third-order longitudinally-coupled double mode, wherein the center-to-center spacing between the innermost electrode finger and the grating reflector is set to 0.45λ to 0.49λ (λ is the wavelength of the excited surface wave). It is a SAW filter. According to a second aspect of the present invention, when the shape of the reflector is closer to the IDT electrode, the length of the electrode finger is I.
2. The first-third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter according to claim 1, wherein the length of the electrode finger is substantially equal to the opening length of the DT electrode, and the length of the electrode finger becomes shorter as the distance from the IDT electrode increases. It is. The invention according to claim 3 is
On the main surface of the piezoelectric substrate, three I
The DT electrode is arranged close to the IDT electrode, and the length of the electrode finger near the IDT electrode on both sides of the IDT electrode is the IDT electrode.
A primary-tertiary longitudinally coupled dual mode S in which a grating reflector having a shape substantially equal to the opening length of the electrode and having a shape in which the length of the electrode finger becomes shorter as the distance from the IDT electrode is increased.
An AW filter, wherein a center-to-center distance between innermost electrode fingers between adjacent IDT electrodes and the grating reflector is set to 0.504λ or more.
This is a next longitudinally coupled dual mode SAW filter. According to a fourth aspect of the present invention, the three IDT electrodes are arranged close to each other along the propagation direction of the surface acoustic wave on the main surface of the piezoelectric substrate.
On both sides of the electrode, near the IDT electrode, a grating reflector whose electrode finger length is almost equal to the opening length of the IDT electrode and whose electrode finger length becomes shorter as the distance from the IDT electrode increases. 1st to 3rd order longitudinally coupled dual mode SAW filter,
The distance between the centers of the innermost electrode fingers of the DT electrode and the grating reflector is 0.45λ to 0.49λ on one side and 0.504λ or more on the other side.
Next-order third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter.
【0009】[0009]
【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3つの
IDT電極2、3、4を互いに近接配置すると共に、こ
れらIDT電極2、3、4に両側に、IDT電極寄りに
は正規型の形状であり、圧電基板1の端部寄りに楔型の
形状となる反射器(以下、正規型−楔型反射器と称す)
5a、5bを配置して構成したものである。IDT電極
2、3、4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、図中中央の
IDT電極2の一方のくし形電極は入力端子INに接続さ
れ、他方のくし形電極は接地される。さらに、IDT電
極3、4のそれぞれ一方のくし形電極は互いに連結され
て、出力端子OUTに接続されると共に、他方のくし形電
極はそれぞれ接地される構成となっている。ここで、I
DT電極2、3、4の電極指幅をT1、スペース幅をT
2、反射器5a、5bの電極指幅をR1、スペース幅を
R2とし、IDT電極3あるいは4と反射器5aあるい
は5bとの最内側の電極指間隔をGとする。そして、I
DT電極2と、3または4との最内側の電極指間の中心
間間隔をLTTとする。以上のようにパラメータを設定す
ると、IDT電極2、3、4及び反射器5a、5bの電
極周期LT、LRと、ライン占有率η1、η2はそれぞれLT=
2(T1+T2)、LR=2(R1+R2)と、η1=T
1/(T1+T2)、η2=R1/(R1+R2)と表
せる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a dual mode SAW filter according to the present invention,
Three IDT electrodes 2, 3, and 4 are arranged close to each other on the main surface of the piezoelectric substrate 1 along the propagation direction of the surface acoustic wave. A reflector having a wedge shape near the end of the piezoelectric substrate 1 (hereinafter, referred to as a regular-wedge reflector)
5a and 5b are arranged. Each of the IDT electrodes 2, 3, and 4 is constituted by a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of electrode fingers interposed therebetween, and one of the IDT electrodes 2 at the center in the drawing is connected to the input terminal IN. The other comb electrode is grounded. Further, one of the IDT electrodes 3 and 4 is connected to one another and connected to the output terminal OUT, and the other IDT electrodes 3 and 4 are grounded. Where I
The electrode finger width of the DT electrodes 2, 3, and 4 is T1, and the space width is T.
2. The electrode finger width of the reflectors 5a and 5b is R1, the space width is R2, and the innermost electrode finger distance between the IDT electrode 3 or 4 and the reflector 5a or 5b is G. And I
And DT electrode 2, the center-to-center spacing between the innermost electrode fingers of the 3 or 4, L TT. When the parameters are set as described above, the electrode periods L T and L R of the IDT electrodes 2, 3 and 4 and the reflectors 5 a and 5 b and the line occupancy η 1 and η 2 are respectively L T =
2 (T1 + T2), L R = 2 (R1 + R2), η 1 = T
1 / (T1 + T2), η 2 = R1 / (R1 + R2).
【0010】本発明の特徴は二重モードSAWフィルタ
の反射器に正規型−楔型反射器を用いると共に、図1中
の両側のIDT電極3あるいは4と、近接する反射器5
aあるいは5bとの対面する最内側電極指の中央間隔G
(以下、I−R間隔Gと称す)を、通常用いられている
0.5λ(λは励起される表面波の波長)より狭めて二重
モードSAWフィルタを構成したことである。A feature of the present invention is that a normal-wedge type reflector is used as the reflector of the dual mode SAW filter, and the IDT electrodes 3 or 4 on both sides in FIG.
center distance G of the innermost electrode finger facing a or 5b
(Hereinafter, referred to as an IR interval G) is usually used.
That is, the dual mode SAW filter is configured to be narrower than 0.5λ (λ is the wavelength of the surface wave to be excited).
【0011】二重モードSAWフィルタの呈する通過域
近傍の低周波側の減衰傾度の改善をはかるために、二重
モードSAWフィルタの各部のパラメータを変化させて
みた。そのなかで、I−R間隔Gを変化させた場合に通
過域近傍の低周波側の減衰傾度が急峻になることを見出
した。即ち、通常用いられるI−R間隔Gは図10、1
2に示すように0.5λである。この値を小さくした場合
に低域側の減衰傾度が改善できることを実験的に見出し
た。以下に述べる二重モードSAWフィルタは、図1に
示す構成のフィルタを図9に示すように2段縦続接続し
たフィルタで、段間にインダクタンスLを並列接続した
フィルタである。圧電基板1には36°YカットX伝搬
LiTaO3基板を用い、中央のIDT電極2を15.5
対、両側のIDT電極3、4をそれぞれ9.5対、反射器
5a、5bの本数をそれぞれ正規型100本、楔型100本、
電極指交差長60λ、電極膜厚を8.0%λ、IDT電極及び
反射器ライン占有率η1、η2をそれぞれ0.68、0.43、LT
/LRを0.9715、LTTを0.25λとした場合である。以下で
は上記の値から変化させたパラメータの値のみを記述す
ることにする。図2(a)は比較のために用いたI−R
間隔Gが0.5λの場合の従来のフィルタのフィルタ特
性、(b)、(c)はI−R間隔Gをそれぞれ0.47λ、
0.53λとした場合のフィルタ特性である。図2(b)か
ら明らかなように、I−R間隔Gを0.5λより小さく0.4
7λと変化させると通過域近傍の低周波側に減衰極が生
じ、減衰傾度が急峻となることを見出した。また、I−
R間隔Gを0.5λより大きく0.53λと変化させると、図
2(c)に示すように通過域近傍の高周波側の減衰傾度
は、わずかながら改善されるものの、低周波側の減衰傾
度の改善はみられなかった。In order to improve the attenuation gradient on the low frequency side near the pass band exhibited by the dual mode SAW filter, the parameters of each part of the dual mode SAW filter were changed. Among them, it has been found that when the IR interval G is changed, the attenuation gradient on the low frequency side near the pass band becomes steep. That is, the normally used IR interval G is shown in FIGS.
As shown in FIG. It has been experimentally found that when this value is reduced, the attenuation gradient on the low frequency side can be improved. The dual mode SAW filter described below is a filter in which the filter having the configuration shown in FIG. 1 is cascaded in two stages as shown in FIG. 9, and the inductance L is connected in parallel between the stages. A 36 ° Y-cut X-propagation LiTaO 3 substrate was used for the piezoelectric substrate 1, and the center IDT electrode 2 was 15.5
9.5 pairs of IDT electrodes 3 and 4 on both sides and 100 reflectors 5a and 5b, 100 regular wedges and 100 wedges, respectively.
Electrode finger crossing length 60Ramuda, the electrode thickness 8.0% lambda, IDT electrodes and the reflectors line occupancy η 1, η 2, respectively 0.68,0.43, L T
/ L R of 0.9715, a case of a 0.25λ the L TT. In the following, only the parameter values changed from the above values will be described. FIG. 2A shows IRs used for comparison.
The filter characteristics of the conventional filter when the interval G is 0.5λ, (b) and (c) show the IR interval G as 0.47λ,
This is a filter characteristic when 0.53λ is set. As is clear from FIG. 2B, the IR interval G is set to be smaller than 0.5λ and 0.4.
It was found that when the frequency was changed to 7λ, an attenuation pole was generated on the low frequency side near the passband, and the attenuation gradient became steep. Also, I-
When the R interval G is changed from 0.5λ to 0.53λ, the attenuation gradient on the high frequency side near the passband is slightly improved as shown in FIG. 2C, but the attenuation gradient on the low frequency side is improved. Was not seen.
【0012】図3は、図2に示したフィルタ特性の通過
域を拡大した図で、(a)、(b)、(c)はI−R間
隔Gをそれぞれ0.5λ、0.47λ、0.53λとした場合であ
る。通過域のリップルからGを0.47λとした場合が他の
値に設定した場合より、負荷とフィルタとのインピーダ
ンスが整合していることが分かる。FIG. 3 is an enlarged view of the passband of the filter characteristic shown in FIG. 2, and (a), (b) and (c) show the IR intervals G as 0.5λ, 0.47λ and 0.53λ, respectively. Is the case. It can be seen from the ripples in the passband that the impedance of the load matches that of the filter when G is set to 0.47λ than when set to another value.
【0013】図4は、ライン占有率η1、η2をそれぞれ
0.7、0.45とわずかに変化させると共に、反射器の本数
を正規型80本、楔型100本、電極指交差長を55λとした
場合のフィルタ特性である。電極周期比LT/LRを0.972
に設定し、I−R間隔Gの値を0.47λから前後に0.015
λ変化させた場合、通過域近傍の低周波側の減衰特性の
変化の様子を示した図である。減衰傾度と低周波側の第
1サイドローブが若干変化していることが分かる。FIG. 4 shows the line occupancy η 1 and η 2 respectively.
These are filter characteristics when the number of reflectors is slightly changed to 0.7 and 0.45, the number of reflectors is 80 for normal type, 100 for wedge type, and the intersection length of the electrode fingers is 55λ. Electrode period ratio L T / L R 0.972
And set the value of the IR interval G from 0.47λ to 0.015 before and after.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state of a change in an attenuation characteristic on a low frequency side near a pass band when λ is changed. It can be seen that the attenuation gradient and the first side lobe on the low frequency side are slightly changed.
【0014】図5は、図4に示したパラメータを用い、
I−R間隔Gの値を0.47λと一定とし、電極周期比LT/
LRを変化させた場合の通過域近傍の低周波側の減衰傾度
と、低周波側の第1のサイドローブの減衰特性を示す図
である。図5(a)、(b)、(c)は、電極周期比LT
/LRがそれぞれ0.972、0.969、0.975の場合のフィルタ
特性である。図5(b)の場合は通過域Pはもとより減
衰域A(減衰傾度及び第1サイドローブ)についてもN-
CDMAの規格を満たしていることが分かる。FIG. 5 uses the parameters shown in FIG.
The value of the IR interval G is fixed at 0.47λ, and the electrode period ratio L T /
FIG. 9 is a diagram illustrating the attenuation gradient on the low frequency side near the pass band and the attenuation characteristics of the first side lobe on the low frequency side when LR is changed. FIGS. 5A, 5B and 5C show the electrode period ratio L T
These are filter characteristics when / LR is 0.972, 0.969, and 0.975, respectively. In the case of FIG. 5B, not only the pass band P but also the attenuation region A (the attenuation gradient and the first side lobe) are N-
It is understood that the CDMA standard is satisfied.
【0015】図5に示した実験結果より、I−R間隔G
の値を0.47λと一定とした場合、電極周期比LT/LRを0.
969と設定したときに良好な特性となることが判明した
ので、さらにその値の近傍を詳細に実験し、図6にその
結果を示した。ライン占有率η1、η2をそれぞれ0.76、
0.5とし、電極膜厚Hを8.5%λ、電極指交差長wを60λ
とし、電極周期比LT/LRを0.969から僅かに変化させた
場合である。図6(b)、(c)は電極周期比LT/LRを
それぞれ0.967、0.971とした場合である。図6から明ら
かなように、いずれのパラメータの場合もN-CDMAの規格
を充分に満たしていることが分かる。From the experimental results shown in FIG. 5, the IR interval G
Is constant at 0.47λ, the electrode period ratio L T / L R is set to 0.
Since it was found that good characteristics were obtained when it was set to 969, further experiments in the vicinity of the value were conducted in detail, and the results are shown in FIG. Line occupancy η 1 , η 2 is 0.76, respectively
0.5, the electrode thickness H is 8.5% λ, and the electrode finger intersection length w is 60λ.
This is a case where the electrode period ratio L T / L R is slightly changed from 0.969. FIGS. 6B and 6C show the case where the electrode period ratio L T / L R is 0.967 and 0.971, respectively. As is clear from FIG. 6, it can be seen that any of the parameters sufficiently satisfies the N-CDMA standard.
【0016】図7は、図6に示した減衰特性に対応する
通過域特性であり、フィルタと負荷とのインピーダンス
の整合の状態がパスバンド内のリップルから推定でき
る。いずれのパラメータの場合もリップルは1dB未満と
小さく、インピーダンスの整合が良好であることがわか
った。FIG. 7 shows passband characteristics corresponding to the attenuation characteristics shown in FIG. 6, and the state of impedance matching between the filter and the load can be estimated from the ripples in the passband. In each case, the ripple was as small as less than 1 dB, and it was found that the impedance matching was good.
【0017】以上の説明では圧電基板として36度タン
タル酸リチウム基板を用いた場合を例示したが、本発明
はこれのみに限定するものではなく、他の切断角度でも
よく、また、他の圧電材料、例えばニオブ酸リチウム、
水晶、ランガサイト、四方酸リチウム等に適用できるこ
とは云うまでもない。また、反射器の構成を正規型と楔
型とで構成する例を説明したが、楔型形状の代わりに、
反射器の電極指の長さがIDT電極から離れるにつれて
短くなる構造であればよい。In the above description, the case where a 36-degree lithium tantalate substrate is used as the piezoelectric substrate has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and other cutting angles may be used. For example lithium niobate,
It goes without saying that the present invention can be applied to quartz, langasite, lithium tetraoxide and the like. Also, an example has been described in which the configuration of the reflector is composed of a regular type and a wedge type, but instead of the wedge shape,
Any structure may be used as long as the length of the electrode finger of the reflector decreases as the distance from the IDT electrode increases.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、二重モードSAWフィルタの低域側の減衰傾度を
大幅に改善することができたので、本フィルタをN-CDMA
携帯電話の送信用RFに用いれば信号品質を改善するの
みならず小型化も図られるという優れた効果を表す。According to the present invention, as described above, the attenuation slope on the low frequency side of the dual mode SAW filter can be greatly improved.
When used for transmission RF of a mobile phone, it exhibits an excellent effect of not only improving the signal quality but also reducing the size.
【図1】本発明に係る1次−3次縦結合二重モードSA
Wフィルタの構成を示す平面図である。FIG. 1 is a primary-tertiary longitudinally coupled dual mode SA according to the present invention.
It is a top view showing the composition of a W filter.
【図2】(a)、(b)、(c)は本発明に係る二重モ
ードSAWフィルタの効果を説明するためのフィルタ特
性図で、I−R間隔Gを変化させた場合である。FIGS. 2A, 2B, and 2C are filter characteristic diagrams for explaining an effect of the dual mode SAW filter according to the present invention, in which an IR interval G is changed.
【図3】(a)、(b)、(c)はI−R間隔Gを変化
させた場合の通過域特性を示す図である。FIGS. 3A, 3B, and 3C are diagrams illustrating passband characteristics when an IR interval G is changed.
【図4】(a)、(b)、(c)はIDT電極と反射器
との電極周期比LT/LRを一定とし、I−R間隔Gを変え
た場合のフィルタ特性の変化を示す図である。[4] (a), a change in filter characteristics when changing the (b), (c) is the electrode period ratio L T / L R of the IDT electrode reflectors is constant, I-R interval G FIG.
【図5】(a)、(b)、(c)はGを一定とし、電極
周期比LT/LRを変えた場合のフィルタ特性の変化を示す
図である。FIGS. 5A, 5B, and 5C are diagrams showing changes in filter characteristics when G is constant and the electrode period ratio L T / L R is changed.
【図6】(a)、(b)、(c)はGを一定とし、電極
周期比LT/LRをさらに詳細に変えた場合のフィルタ特性
の変化を示す図である。FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams showing changes in filter characteristics when G is constant and the electrode period ratio L T / L R is changed in more detail.
【図7】(a)、(b)、(c)はGを一定とし、電極
周期比LT/LRをさらに詳細に変えた場合の通過域特性の
変化を示す図である。FIGS. 7 (a), (b) and (c) are diagrams showing changes in passband characteristics when G is constant and the electrode period ratio L T / L R is changed in more detail.
【図8】従来の1次−3次縦結合二重モードSAWフィ
ルタの構成を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a conventional primary-tertiary-order longitudinally coupled dual-mode SAW filter.
【図9】従来の2段縦続接続型二重モードSAWフィル
タの構成を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a conventional two-stage cascade connection type dual mode SAW filter.
【図10】従来の2段縦続接続型二重モードSAWフィ
ルタのフィルタ特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the filter characteristics of a conventional two-stage cascade connection type dual mode SAW filter.
【図11】先行する特許出願(特願平10−37054
0)にて提案した二重モードSAWフィルタの構成を示
す平面図である。FIG. 11 shows a prior patent application (Japanese Patent Application No. 10-37054).
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a dual mode SAW filter proposed in (0).
【図12】図11に示した二重モードSAWフィルタを
2段縦続接続したフィルタのフィルタ特性を示す図であ
る。12 is a diagram illustrating filter characteristics of a filter in which the dual mode SAW filter illustrated in FIG. 11 is cascaded in two stages.
1・・圧電基板 2、3、4・・IDT電極 5a、5b・・グレーティング G・・IDT電極とそれに隣接する反射器との最内側電
極指の中心間間隔 T1・・IDT電極の電極指幅 T2・・IDT電極のスペース幅 R1・・反射器の電極指幅 R2・・反射器のスペース幅 LTT・・隣接するIDT電極の最内側電極指の中心間間
隔 P・・通過域 A・・低域側減衰域 λ・・励起される表面波の波長 LT/LR・・IDT電極と反射器との電極周期比1. Piezoelectric substrate 2, 3, 4 ... IDT electrode 5a, 5b Grating G ... Center-to-center spacing of innermost electrode finger between IDT electrode and reflector adjacent to it T1 ... Electrode finger width of IDT electrode T2: space width of IDT electrode R1: electrode finger width of reflector R2: space width of reflector L TT : center distance between innermost electrode fingers of adjacent IDT electrodes P: pass band A: Lower attenuation band λ ・ ・ Wavelength of the excited surface wave L T / L R・ ・ Electrode period ratio between IDT electrode and reflector
Claims (4)
沿って3つのIDT電極を近接配置すると共に、該ID
T電極の両側にグレーティング反射器を配設した1次−
3次縦結合二重モードSAWフィルタにおいて、 相隣接する前記IDT電極とグレーティング反射器との
最内側の電極指の中心間間隔を0.45λから0.49
λ(λは励起される表面波の波長)としたことを特徴と
する1次−3次縦結合二重モードSAWフィルタ。1. Three IDT electrodes are arranged close to each other along a propagation direction of a surface acoustic wave on a main surface of a piezoelectric substrate.
Primary with grating reflectors on both sides of T electrode-
In the third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter, the center-to-center distance between the innermost electrode fingers between the adjacent IDT electrodes and the grating reflector is set to 0.45λ to 0.49.
A first-order third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter, wherein λ is the wavelength of a surface wave to be excited.
においては、その電極指の長さがIDT電極の開口長に
ほぼ等しく、前記IDT電極から距離が離れるにつれて
電極指の長さが短くなる形状としたことを特徴とする請
求項1記載の1次−3次縦結合二重モードSAWフィル
タ。2. When the shape of the reflector is closer to the IDT electrode, the length of the electrode finger is substantially equal to the opening length of the IDT electrode, and the length of the electrode finger becomes shorter as the distance from the IDT electrode increases. The first-third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter according to claim 1, wherein the SAW filter has a shape.
沿って3つのIDT電極を近接配置すると共に、該ID
T電極の両側にIDT電極寄りにおいては、その電極指
の長さがIDT電極の開口長にほぼ等しく、IDT電極
から距離が離れるにつれて電極指の長さが短くなる形状
としたグレーティング反射器を配設した1次−3次縦結
合二重モードSAWフィルタであって、 相隣接する前記IDT電極と前記グレーティング反射器
との最内側の電極指の中心間間隔を0.504λ以上と
したことを特徴とする1次−3次縦結合二重モードSA
Wフィルタ。3. Three IDT electrodes are arranged close to each other on a main surface of a piezoelectric substrate along a propagation direction of a surface acoustic wave.
On both sides of the T electrode, near the IDT electrode, a grating reflector whose electrode finger length is substantially equal to the opening length of the IDT electrode and whose electrode finger length becomes shorter as the distance from the IDT electrode increases. A first-third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter, wherein the center distance between the innermost electrode fingers between the adjacent IDT electrodes and the grating reflector is set to 0.504λ or more. Primary-tertiary longitudinally coupled dual mode SA
W filter.
沿って3つのIDT電極を近接配置すると共に、該ID
T電極の両側にIDT電極寄りにおいては、その電極指
の長さがIDT電極の開口長にほぼ等しく、IDT電極
から距離が離れるにつれて電極指の長さが短くなる形状
としたグレーティング反射器を配設した1次−3次縦結
合二重モードSAWフィルタであって、 相隣接する前記IDT電極と前記グレーティング反射器
との最内側の電極指の中心間間隔を一方は0.45λか
ら0.49λとし、他方は0.504λ以上としたこと
を特徴とする1次−3次縦結合二重モードSAWフィル
タ。4. Three IDT electrodes are arranged close to each other along a propagation direction of a surface acoustic wave on a main surface of a piezoelectric substrate.
On both sides of the T electrode, near the IDT electrode, a grating reflector whose electrode finger length is substantially equal to the opening length of the IDT electrode and whose electrode finger length becomes shorter as the distance from the IDT electrode increases. A first-third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter, wherein the distance between the centers of the innermost electrode fingers between the adjacent IDT electrodes and the grating reflector is one of 0.45λ to 0.49λ. And a third-order longitudinally-coupled dual-mode SAW filter characterized in that the other is 0.504λ or more.
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-
1999
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