JP2001267879A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対称性、及び通過帯域内特性が優れた、設計
の自由度の広い弾性波表面波フィルタを提供する。 【解決手段】 結晶の異方性により弾性表面波の反射中
心が電極指の中心位置からシフトする圧電基板と、前記
圧電基板上に少なくとも2つのＩＤＴ電極とを備え、少
なくとも１つの前記ＩＤＴ電極は１波長内に４本の電極
指を有し、前記４本の電極指は隣り合う電極指の電極幅
が異なる２つの電極指対を形成し、弾性表面波の励起中
心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い電
極幅の電極指、太い電極幅の電極指の電極幅と電極位置
とにより設定される構成を備える。
の自由度の広い弾性波表面波フィルタを提供する。 【解決手段】 結晶の異方性により弾性表面波の反射中
心が電極指の中心位置からシフトする圧電基板と、前記
圧電基板上に少なくとも2つのＩＤＴ電極とを備え、少
なくとも１つの前記ＩＤＴ電極は１波長内に４本の電極
指を有し、前記４本の電極指は隣り合う電極指の電極幅
が異なる２つの電極指対を形成し、弾性表面波の励起中
心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い電
極幅の電極指、太い電極幅の電極指の電極幅と電極位置
とにより設定される構成を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機器など
に用いられる弾性表面波フィルタに関する。
に用いられる弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波フィルタは通信機器の送受信
回路内のＲＦ，ＩＦ段のフィルタとしてさかんに用いら
れている。近年、情報通信分野の発展により伝送される
情報量の増大に伴い、ＩＦ段のフィルタにおいては、比
較的広帯域で、かつ通過帯域内の位相直線性に優れた弾
性表面波フィルタが求められている。
回路内のＲＦ，ＩＦ段のフィルタとしてさかんに用いら
れている。近年、情報通信分野の発展により伝送される
情報量の増大に伴い、ＩＦ段のフィルタにおいては、比
較的広帯域で、かつ通過帯域内の位相直線性に優れた弾
性表面波フィルタが求められている。
【０００３】さらに、通信機器の軽量、高性能化に伴
い、小型で低挿入損失なフィルタが求められている。弾
性表面波フィルタは、それに用いる基板材料に依存する
ところが大きく、最近は、新材料基板が注目されてお
り、Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４やＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ
０．５Ｏ１４、Ｌａ３Ｔａ０．５Ｇａ５．５Ｏ１４、Ｌ
ｉ２Ｂ４Ｏ７などのＮａｔｕｒａｌ−ＳＰＵＤＴ（Ｎ−
ＳＰＵＤＴ）特性をもつ圧電基板を用いた弾性表面波フ
ィルタの開発がさかんになってきている。
い、小型で低挿入損失なフィルタが求められている。弾
性表面波フィルタは、それに用いる基板材料に依存する
ところが大きく、最近は、新材料基板が注目されてお
り、Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４やＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ
０．５Ｏ１４、Ｌａ３Ｔａ０．５Ｇａ５．５Ｏ１４、Ｌ
ｉ２Ｂ４Ｏ７などのＮａｔｕｒａｌ−ＳＰＵＤＴ（Ｎ−
ＳＰＵＤＴ）特性をもつ圧電基板を用いた弾性表面波フ
ィルタの開発がさかんになってきている。
【０００４】Ｎ−ＳＰＵＤＴ特性とは、基板の結晶の異
方性により、電極指を周期的に配置するだけで励起中心
と反射中心に位相差が生じ、ＩＤＴからの弾性表面波が
一方向性となる基板であり、特許公報 第２７３１８０
５号により電極構成等が示されている。
方性により、電極指を周期的に配置するだけで励起中心
と反射中心に位相差が生じ、ＩＤＴからの弾性表面波が
一方向性となる基板であり、特許公報 第２７３１８０
５号により電極構成等が示されている。
【０００５】以下、従来の、Ｎ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ
圧電基板を用いた弾性表面波フィルタについて説明す
る。
圧電基板を用いた弾性表面波フィルタについて説明す
る。
【０００６】図４に従来のＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧
電基板を用いた弾性表面波フィルタの構成図を示す。図
４において、４０１はＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基
板であり、圧電基板４０１の上に、入力及び出力インタ
ーディジタルトランスデューサ電極（以下ＩＤＴ電極と
する）を形成し、入力ＩＤＴ電極４０２と出力ＩＤＴ電
極４０３とを所定の距離を設けて配置することによって
弾性表面波フィルタが構成される。
電基板を用いた弾性表面波フィルタの構成図を示す。図
４において、４０１はＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基
板であり、圧電基板４０１の上に、入力及び出力インタ
ーディジタルトランスデューサ電極（以下ＩＤＴ電極と
する）を形成し、入力ＩＤＴ電極４０２と出力ＩＤＴ電
極４０３とを所定の距離を設けて配置することによって
弾性表面波フィルタが構成される。
【０００７】入力ＩＤＴ電極４０２は、１波長（λ）内
に２本のλ／４電極幅の電極指が各電極の中心間距離を
λ／２として交差するように配置される構成であり、ま
た、出力ＩＤＴ電極４０３は、１波長（λ）内に４本の
λ／８電極幅の電極指が各電極の中心間距離をλ／４と
して２本を１対とする電極指対が交差するように配置さ
れる。ここで、λは励起される弾性表面波の中心周波数
における波長である。
に２本のλ／４電極幅の電極指が各電極の中心間距離を
λ／２として交差するように配置される構成であり、ま
た、出力ＩＤＴ電極４０３は、１波長（λ）内に４本の
λ／８電極幅の電極指が各電極の中心間距離をλ／４と
して２本を１対とする電極指対が交差するように配置さ
れる。ここで、λは励起される弾性表面波の中心周波数
における波長である。
【０００８】以上のように構成された弾性表面波フィル
タについて、以下、その動作を説明する。
タについて、以下、その動作を説明する。
【０００９】図５において、弾性表面波フィルタの動作
を説明するにあたり、弾性表面波の励起中心（ＴＣ）と
反射中心（ＲＣ）の概念を取り入れて、それらの関係に
ついて述べる。
を説明するにあたり、弾性表面波の励起中心（ＴＣ）と
反射中心（ＲＣ）の概念を取り入れて、それらの関係に
ついて述べる。
【００１０】入力ＩＤＴ電極４０２において、励起中心
は電極指のほぼ中心に位置しており、反射中心は励起中
心より右側に、約４５°シフトした位相関係、すなわち
約λ／８シフトした位置構成となる。第１の電極指５０
１の励起中心ＴＣ１にて両方向に波ＤＷＬ、ＤＷＲが生
じる。このとき、左方向の波ＤＷＬは第２の電極指５０
２の反射中心ＲＣ２にて反射され、反射はＲＷ２を生じ
る。ここで、励起中心ＴＣ１と反射中心ＲＣ２との位相
差は約１３５°であり、すなわち間隔が約３λ／８であ
るので、右方向の波ＤＷＲと反射波ＲＷ２とは、ほぼ同
相の関係となる。
は電極指のほぼ中心に位置しており、反射中心は励起中
心より右側に、約４５°シフトした位相関係、すなわち
約λ／８シフトした位置構成となる。第１の電極指５０
１の励起中心ＴＣ１にて両方向に波ＤＷＬ、ＤＷＲが生
じる。このとき、左方向の波ＤＷＬは第２の電極指５０
２の反射中心ＲＣ２にて反射され、反射はＲＷ２を生じ
る。ここで、励起中心ＴＣ１と反射中心ＲＣ２との位相
差は約１３５°であり、すなわち間隔が約３λ／８であ
るので、右方向の波ＤＷＲと反射波ＲＷ２とは、ほぼ同
相の関係となる。
【００１１】また、右方向の波ＤＷＲは第１の電極指５
０１の反射中心ＲＣ１にて反射され、反射波ＲＷ１を生
じる。ここで、励起中心ＴＣ１と反射中心ＲＣ１のと位
相差は約４５°であり、すなわち間隔が約λ／８である
ので、左方向の波ＤＷＬと反射波ＲＷ１とは、ほぼ逆相
の関係となり、左方向に波は生じない。
０１の反射中心ＲＣ１にて反射され、反射波ＲＷ１を生
じる。ここで、励起中心ＴＣ１と反射中心ＲＣ１のと位
相差は約４５°であり、すなわち間隔が約λ／８である
ので、左方向の波ＤＷＬと反射波ＲＷ１とは、ほぼ逆相
の関係となり、左方向に波は生じない。
【００１２】以上より、入力ＩＤＴ電極４０２では、右
方向の一方向性が得られる。一方、出力ＩＤＴ電極４０
３は、λ／８電極幅の電極指により構成されるため、す
べての電極指の反射波はそれぞれの方向で互いに逆相に
なり、生じる波は両方向性となる。
方向の一方向性が得られる。一方、出力ＩＤＴ電極４０
３は、λ／８電極幅の電極指により構成されるため、す
べての電極指の反射波はそれぞれの方向で互いに逆相に
なり、生じる波は両方向性となる。
【００１３】以上のように構成された従来の弾性表面波
フィルタにおいては、基板の異方性により、励起中心と
反射中心との位相差が約±４５°あるいは約±１３５°
であり、すなわち間隔が約±λ／８あるいは約±３λ／
８シフトした位置関係にあることを利用して、１波長
（λ）内に２本のλ／４電極幅の電極指が各電極の中心
間距離をλ／２として交差するように配置するだけで一
方向性を得ることができる。
フィルタにおいては、基板の異方性により、励起中心と
反射中心との位相差が約±４５°あるいは約±１３５°
であり、すなわち間隔が約±λ／８あるいは約±３λ／
８シフトした位置関係にあることを利用して、１波長
（λ）内に２本のλ／４電極幅の電極指が各電極の中心
間距離をλ／２として交差するように配置するだけで一
方向性を得ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
弾性表面波フィルタでは、入力ＩＤＴ電極における励起
中心と反射中心との位相差は約±４５°あるいは約±１
３５°であり、すなわち間隔が約±λ／８あるいは約±
３λ／８シフトした位置関係であり、励起中心によって
生じる波と反射中心によって反射される波は完全な同
相、あるいは逆相の関係にならず、フィルタ特性におい
て対称性が劣化し、通過帯域内偏差が大きくなるという
課題があった。
弾性表面波フィルタでは、入力ＩＤＴ電極における励起
中心と反射中心との位相差は約±４５°あるいは約±１
３５°であり、すなわち間隔が約±λ／８あるいは約±
３λ／８シフトした位置関係であり、励起中心によって
生じる波と反射中心によって反射される波は完全な同
相、あるいは逆相の関係にならず、フィルタ特性におい
て対称性が劣化し、通過帯域内偏差が大きくなるという
課題があった。
【００１５】さらに、電極幅がλ／４と太く、電極指に
よる反射の影響も大きく、フィルタに重み付けを行う場
合、設計の自由度が狭くなるものであるという課題があ
った。また、１λ内にλ／４電極幅の電極指を２本配置
する構成であり、インピーダンスが低くなり、ＩＣなど
の前後のデバイスとの整合がとりにくいという課題があ
った。
よる反射の影響も大きく、フィルタに重み付けを行う場
合、設計の自由度が狭くなるものであるという課題があ
った。また、１λ内にλ／４電極幅の電極指を２本配置
する構成であり、インピーダンスが低くなり、ＩＣなど
の前後のデバイスとの整合がとりにくいという課題があ
った。
【００１６】よって、本発明は、対称性、及び通過帯域
内特性が優れた、設計の自由度の広い弾性波表面波フィ
ルタを提供することを目的とする。また、本発明の別の
目的は、弾性表面波フィルタの前後に配置されるデバイ
スとの整合がとりやすい弾性表面波フィルタを提供する
ことである。
内特性が優れた、設計の自由度の広い弾性波表面波フィ
ルタを提供することを目的とする。また、本発明の別の
目的は、弾性表面波フィルタの前後に配置されるデバイ
スとの整合がとりやすい弾性表面波フィルタを提供する
ことである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、圧
電基板と、前記圧電基板上に少なくとも2つのインター
ディジタルトランスデューサ電極とを備えた弾性表面波
フィルタであって、前記圧電基板は結晶の異方性により
弾性表面波の反射中心が電極指の中心位置からシフトす
る特徴を有する圧電基板であり、少なくとも１つの前記
インターディジタルトランスデューサ電極は１波長内に
４本の電極指を有し、前記４本の電極指は２つの電極指
対を形成し、前記２つの電極指対は隣り合う電極指の電
極幅が異なる構成であるとともに、弾性表面波の励起中
心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い電
極幅の電極指、及び太い電極幅の電極指の電極幅と電極
位置とにより設定されることを特徴とする弾性表面波フ
ィルタである。
電基板と、前記圧電基板上に少なくとも2つのインター
ディジタルトランスデューサ電極とを備えた弾性表面波
フィルタであって、前記圧電基板は結晶の異方性により
弾性表面波の反射中心が電極指の中心位置からシフトす
る特徴を有する圧電基板であり、少なくとも１つの前記
インターディジタルトランスデューサ電極は１波長内に
４本の電極指を有し、前記４本の電極指は２つの電極指
対を形成し、前記２つの電極指対は隣り合う電極指の電
極幅が異なる構成であるとともに、弾性表面波の励起中
心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い電
極幅の電極指、及び太い電極幅の電極指の電極幅と電極
位置とにより設定されることを特徴とする弾性表面波フ
ィルタである。
【００１８】請求項２の本発明は、前記弾性表面波の励
起中心と反射中心の位相関係が±４５°または±１３５
°となるように、前記電極指対における細い電極幅の電
極指と太い電極幅の電極指との電極幅と電極位置を設定
することを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィ
ルタである。
起中心と反射中心の位相関係が±４５°または±１３５
°となるように、前記電極指対における細い電極幅の電
極指と太い電極幅の電極指との電極幅と電極位置を設定
することを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィ
ルタである。
【００１９】請求項３の本発明は、前記弾性表面波の励
起中心と反射中心の距離が±λ／８あるいは±３λ／８
となるように、前記電極指対における細い電極幅の電極
指と太い電極幅の電極指との電極幅と電極位置を設定す
ることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィル
タである。
起中心と反射中心の距離が±λ／８あるいは±３λ／８
となるように、前記電極指対における細い電極幅の電極
指と太い電極幅の電極指との電極幅と電極位置を設定す
ることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィル
タである。
【００２０】請求項４の本発明は、前記励起中心と前記
反射中心の位相関係、あるいは距離が電極指の電極厚さ
により設定されることを特徴とする請求項２または３に
記載の弾性表面波フィルタである。
反射中心の位相関係、あるいは距離が電極指の電極厚さ
により設定されることを特徴とする請求項２または３に
記載の弾性表面波フィルタである。
【００２１】請求項５の本発明は、前記細い電極指と太
い電極指の位置関係においてを前記弾性表面波の反射中
心がシフトする方向側に太い電極指を配置したことを特
徴とする請求項２または請求項３に記載の弾性表面波フ
ィルタである。
い電極指の位置関係においてを前記弾性表面波の反射中
心がシフトする方向側に太い電極指を配置したことを特
徴とする請求項２または請求項３に記載の弾性表面波フ
ィルタである。
【００２２】請求項６の本発明は、前記圧電基板にオイ
ラー角（０°，１３８〜１４２°，２３〜２７°）カッ
トのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４を用いたことを特徴とする
前記請求項１から５のいずれかに記載の弾性表面波フィ
ルタである。
ラー角（０°，１３８〜１４２°，２３〜２７°）カッ
トのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４を用いたことを特徴とする
前記請求項１から５のいずれかに記載の弾性表面波フィ
ルタである。
【００２３】請求項７の本発明は、請求項１から６のい
ずれかに記載の弾性表面波を搭載した通信機器。弾性表
面波フィルタである。
ずれかに記載の弾性表面波を搭載した通信機器。弾性表
面波フィルタである。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の弾性表面波フィルタは、
圧電基板と、前記圧電基板上に少なくとも2つのインタ
ーディジタルトランスデューサ電極とを備えた弾性表面
波フィルタであって、前記圧電基板は結晶の異方性によ
り弾性表面波の反射中心が電極指の中心位置からシフト
する特徴を有する圧電基板であり、少なくとも１つの前
記インターディジタルトランスデューサ電極は１波長内
に４本の電極指を有し、前記４本の電極指は２つの電極
指対を形成し、前記２つの電極指対は隣り合う電極指の
電極幅が異なる構成であるとともに、弾性表面波の励起
中心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い
電極幅の電極指、及び太い電極幅の電極指の電極幅と電
極位置とにより設定されることを特徴とする。
圧電基板と、前記圧電基板上に少なくとも2つのインタ
ーディジタルトランスデューサ電極とを備えた弾性表面
波フィルタであって、前記圧電基板は結晶の異方性によ
り弾性表面波の反射中心が電極指の中心位置からシフト
する特徴を有する圧電基板であり、少なくとも１つの前
記インターディジタルトランスデューサ電極は１波長内
に４本の電極指を有し、前記４本の電極指は２つの電極
指対を形成し、前記２つの電極指対は隣り合う電極指の
電極幅が異なる構成であるとともに、弾性表面波の励起
中心と反射中心の位相関係が前記電極指対における細い
電極幅の電極指、及び太い電極幅の電極指の電極幅と電
極位置とにより設定されることを特徴とする。
【００２５】以下、本発明における弾性表面波フィルタ
の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の弾性表面波フィルタを示すものであ
る。図１において、１０１はＮ−ＳＰＵＤＴ特性を有す
る圧電基板であり、ここではオイラー角（０°，１４０
°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４を用い
る。この圧電基板１０１の上に、入力及び出力インター
ディジタルトランスデューサ電極（以下ＩＤＴ電極とす
る）を形成し、入力ＩＤＴ電極１０２と出力ＩＤＴ電極
１０３とを所定の距離を設けて配置することによって弾
性表面波フィルタが構成される。入力ＩＤＴ電極１０２
は１λ内に４本の電極指を有しており、第１の電極指対
１０４は細い電極指１０４ａと太い電極指１０４ｂとに
より構成される。
１の実施の形態の弾性表面波フィルタを示すものであ
る。図１において、１０１はＮ−ＳＰＵＤＴ特性を有す
る圧電基板であり、ここではオイラー角（０°，１４０
°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４を用い
る。この圧電基板１０１の上に、入力及び出力インター
ディジタルトランスデューサ電極（以下ＩＤＴ電極とす
る）を形成し、入力ＩＤＴ電極１０２と出力ＩＤＴ電極
１０３とを所定の距離を設けて配置することによって弾
性表面波フィルタが構成される。入力ＩＤＴ電極１０２
は１λ内に４本の電極指を有しており、第１の電極指対
１０４は細い電極指１０４ａと太い電極指１０４ｂとに
より構成される。
【００２７】また、第２の電極指対１０５は細い電極指
１０５ａと太い電極指１０５ｂとにより構成される。第
１の電極指対１０４は下側の引き出し電極１０６に接続
され、第２の電極指対１０５は上側の引き出し電極１０
７に接続され、第１の電極指対１０４と第２の電極指対
１０５は交差した構造となっている。
１０５ａと太い電極指１０５ｂとにより構成される。第
１の電極指対１０４は下側の引き出し電極１０６に接続
され、第２の電極指対１０５は上側の引き出し電極１０
７に接続され、第１の電極指対１０４と第２の電極指対
１０５は交差した構造となっている。
【００２８】また、出力ＩＤＴ電極１０３は、１λ内に
４本のλ／８電極幅の電極指が各電極の中心間距離をλ
／４として２本を１対とする電極指対が交差するように
配置される。
４本のλ／８電極幅の電極指が各電極の中心間距離をλ
／４として２本を１対とする電極指対が交差するように
配置される。
【００２９】以上のように構成された弾性表面波フィル
タについて、以下、その動作を説明する。
タについて、以下、その動作を説明する。
【００３０】図２に示すのは、弾性表面波フィルタの入
力ＩＤＴ電極１０２の断面図である。図２において、２
０１は第１の電極指対であり、細い電極指２０１ａと太
い電極指２０１ｂとにより構成され、２０２は第２の電
極指対であり、細い電極指２０２ａと太い電極指２０２
ｂとにより構成され、２０３は第３の電極指対であり、
細い電極指２０３ａと太い電極指２０３ｂとにより構成
される。細い電極指２０１ａ、２０２ａ、２０３ａと太
い電極指２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂとの位置関係
は、反射中心がシフトする方向側に太い電極指２０１
ｂ、２０２ｂ、２０３ｂが配置される構成となってい
る。ここで、第１の電極指対２０１は図１における電極
指対１０５と同様であり、第２、及び第３の電極指対は
図１における電極指対１０４と同様である。
力ＩＤＴ電極１０２の断面図である。図２において、２
０１は第１の電極指対であり、細い電極指２０１ａと太
い電極指２０１ｂとにより構成され、２０２は第２の電
極指対であり、細い電極指２０２ａと太い電極指２０２
ｂとにより構成され、２０３は第３の電極指対であり、
細い電極指２０３ａと太い電極指２０３ｂとにより構成
される。細い電極指２０１ａ、２０２ａ、２０３ａと太
い電極指２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂとの位置関係
は、反射中心がシフトする方向側に太い電極指２０１
ｂ、２０２ｂ、２０３ｂが配置される構成となってい
る。ここで、第１の電極指対２０１は図１における電極
指対１０５と同様であり、第２、及び第３の電極指対は
図１における電極指対１０４と同様である。
【００３１】図２において、弾性表面波フィルタの動作
を説明するにあたり、励起中心（ＴＣ）と反射中心（Ｒ
Ｃ）の概念を取り入れて、それらの関係について述べ
る。入力ＩＤＴ電極１０２において、励起中心は２本の
電極指対のほぼ中心に位置しており、反射中心は電極中
心より右側にシフトした位相関係となる。電極指対２０
１の励起中心ＴＣ１にて両方向に波ＤＷＬ、ＤＷＲが生
じる。このとき、左方向の波ＤＷＬは電極指対２０１の
細い電極指２０１ａの反射中心ＲＣ１ａと電極指対２０
２の太い電極指２０２ｂの反射中心ＲＣ２ｂにて反射さ
れ、反射波ＲＷ１ａとＲＷ２ｂを生じる。ここで、右方
向の波ＤＷＲと２つの反射波ＲＷ１ａ、ＲＷ２ｂとの和
が同相の関係となるように電極幅、及び電極位置が決定
される。また、右方向の波ＤＷＲは電極指対２０１の太
い電極指２０１ｂの反射中心ＲＣ１ｂと電極指対２０３
の細い電極指２０１ａの反射中心ＲＣ３ａにて反射さ
れ、反射波ＲＷ１ｂ、ＲＷ３ａを生じる。ここで、左方
向の波ＤＷｌと反射波ＲＷ１ｂ、ＲＷ３ａとの和は逆相
の関係となり、左方向に波は生じない。以上より、入力
ＩＤＴ電極９０２では、右方向の一方向性が得られる。
を説明するにあたり、励起中心（ＴＣ）と反射中心（Ｒ
Ｃ）の概念を取り入れて、それらの関係について述べ
る。入力ＩＤＴ電極１０２において、励起中心は２本の
電極指対のほぼ中心に位置しており、反射中心は電極中
心より右側にシフトした位相関係となる。電極指対２０
１の励起中心ＴＣ１にて両方向に波ＤＷＬ、ＤＷＲが生
じる。このとき、左方向の波ＤＷＬは電極指対２０１の
細い電極指２０１ａの反射中心ＲＣ１ａと電極指対２０
２の太い電極指２０２ｂの反射中心ＲＣ２ｂにて反射さ
れ、反射波ＲＷ１ａとＲＷ２ｂを生じる。ここで、右方
向の波ＤＷＲと２つの反射波ＲＷ１ａ、ＲＷ２ｂとの和
が同相の関係となるように電極幅、及び電極位置が決定
される。また、右方向の波ＤＷＲは電極指対２０１の太
い電極指２０１ｂの反射中心ＲＣ１ｂと電極指対２０３
の細い電極指２０１ａの反射中心ＲＣ３ａにて反射さ
れ、反射波ＲＷ１ｂ、ＲＷ３ａを生じる。ここで、左方
向の波ＤＷｌと反射波ＲＷ１ｂ、ＲＷ３ａとの和は逆相
の関係となり、左方向に波は生じない。以上より、入力
ＩＤＴ電極９０２では、右方向の一方向性が得られる。
【００３２】一方、出力ＩＤＴ電極１０３に関しては、
λ／８電極幅の電極指により構成されるため、すべての
電極指の反射波はそれぞれの方向で互いに逆相となり、
生じる波は両方向性となる。
λ／８電極幅の電極指により構成されるため、すべての
電極指の反射波はそれぞれの方向で互いに逆相となり、
生じる波は両方向性となる。
【００３３】以上説明したように、Ｎ−ＳＰＵＤＴ特性
を有する圧電基板上の弾性表面波フィルタは、入力ＩＤ
Ｔ電極１０２が１λ内に４本の電極指を有しており、第
１の電極指対１０４は細い電極指１０４ａと太い電極指
１０４ｂとにより構成される。
を有する圧電基板上の弾性表面波フィルタは、入力ＩＤ
Ｔ電極１０２が１λ内に４本の電極指を有しており、第
１の電極指対１０４は細い電極指１０４ａと太い電極指
１０４ｂとにより構成される。
【００３４】また、第２の電極指対１０５は細い電極指
１０５ａと太い電極指１０５ｂとからなる構成とし、励
起中心により励起される波と反射中心により反射される
波の位相関係を電極幅と電極位置とによって制御するこ
とにより、対称性、及び通過帯域内特性が優れた、設計
の自由度の広い弾性波表面波フィルタを実現することが
できる。
１０５ａと太い電極指１０５ｂとからなる構成とし、励
起中心により励起される波と反射中心により反射される
波の位相関係を電極幅と電極位置とによって制御するこ
とにより、対称性、及び通過帯域内特性が優れた、設計
の自由度の広い弾性波表面波フィルタを実現することが
できる。
【００３５】なお、本実施形態における弾性表面波フィ
ルタの入力ＩＤＴ電極、及び出力ＩＤＴ電極の本数は本
実施形態に限るものではない。また、アポダイズ重み付
けや間引き重み付けなどが施されていても、本発明にお
ける効果は同様である。
ルタの入力ＩＤＴ電極、及び出力ＩＤＴ電極の本数は本
実施形態に限るものではない。また、アポダイズ重み付
けや間引き重み付けなどが施されていても、本発明にお
ける効果は同様である。
【００３６】なお、本実施形態における入力ＩＤＴ電極
は、１λ内にλ／８電極幅の４本電極指を有する両方向
性の電極構成や１λ内に３本の電極指を有する電極構成
を含む構成としてもかまわない。この場合には設計の自
由度が大きくなるものである。
は、１λ内にλ／８電極幅の４本電極指を有する両方向
性の電極構成や１λ内に３本の電極指を有する電極構成
を含む構成としてもかまわない。この場合には設計の自
由度が大きくなるものである。
【００３７】また、出力ＩＤＴ電極はλ／８電極幅の電
極指により構成される両方向に波を励起する電極として
説明したが、これはＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基板
上において弾性表面波の励振に方向性が現れない両方向
性のＩＤＴ構造であれば同様な効果を得ることができ
る。
極指により構成される両方向に波を励起する電極として
説明したが、これはＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基板
上において弾性表面波の励振に方向性が現れない両方向
性のＩＤＴ構造であれば同様な効果を得ることができ
る。
【００３８】なお、本実施形態において、受波側ＩＤＴ
電極１０４はダブルＩＤＴ電極として説明したが、受波
側ＩＤＴ電極１０４はＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基
板上にて逆方向性をもつ方向性反転電極（ＲＤＴ）であ
ってもかまわない。
電極１０４はダブルＩＤＴ電極として説明したが、受波
側ＩＤＴ電極１０４はＮ−ＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基
板上にて逆方向性をもつ方向性反転電極（ＲＤＴ）であ
ってもかまわない。
【００３９】また、本実施形態において、励起中心と反
射中心の位相関係は電極幅と電極位置にて決定されると
しているが、これ以外に電極厚さを含めて最適値を導い
てもかまわない。
射中心の位相関係は電極幅と電極位置にて決定されると
しているが、これ以外に電極厚さを含めて最適値を導い
てもかまわない。
【００４０】また、本実施形態において、細い電極指１
０４ａ、１０５ａと太い電極指１０４ｂ、１０５ｂとの
位置関係は、反射中心がシフトする方向側に太い電極指
１０４ｂ、１０５ｂが配置される構成としたが、図３に
示すように、反射中心がシフトする方向と逆方向側に太
い電極指１０４ｂ、１０５ｂが配置される構成であって
もかまわない。
０４ａ、１０５ａと太い電極指１０４ｂ、１０５ｂとの
位置関係は、反射中心がシフトする方向側に太い電極指
１０４ｂ、１０５ｂが配置される構成としたが、図３に
示すように、反射中心がシフトする方向と逆方向側に太
い電極指１０４ｂ、１０５ｂが配置される構成であって
もかまわない。
【００４１】図３において、入力ＩＤＴ電極３０１は１
λ内に４本の電極指を有しており、第１の電極指対３０
２は細い電極指３０２ａと太い電極指３０２ｂとにより
構成される。また、第２の電極指対３０３は細い電極指
３０３ａと太い電極指３０３ｂとにより構成される。第
１の電極指対３０２は下側の引き出し電極３０４に接続
され、第２の電極指対３０３は上側の引き出し電極３０
５に接続され、第１の電極指対３０２と第２の電極指対
３０３は交差した構造となっている。
λ内に４本の電極指を有しており、第１の電極指対３０
２は細い電極指３０２ａと太い電極指３０２ｂとにより
構成される。また、第２の電極指対３０３は細い電極指
３０３ａと太い電極指３０３ｂとにより構成される。第
１の電極指対３０２は下側の引き出し電極３０４に接続
され、第２の電極指対３０３は上側の引き出し電極３０
５に接続され、第１の電極指対３０２と第２の電極指対
３０３は交差した構造となっている。
【００４２】なお、この場合には、励起中心と反射中心
の位相関係に基づいて、電極幅、電極位置は適宜調整さ
れるものである。
の位相関係に基づいて、電極幅、電極位置は適宜調整さ
れるものである。
【００４３】なお、本実施形態において、励起中心と反
射中心の距離、及び反射中心のシフトの方向は、圧電基
板の材料や電極材料、また、電極幅や電極厚さによって
異なるものであり、電極幅と電極位置はそれらに合わせ
て適宜調整されるものである。
射中心の距離、及び反射中心のシフトの方向は、圧電基
板の材料や電極材料、また、電極幅や電極厚さによって
異なるものであり、電極幅と電極位置はそれらに合わせ
て適宜調整されるものである。
【００４４】なお、本実施形態では、Ｎ−ＳＰＵＤＴ特
性をもつ圧電基板１０１をオイラー角（０°，１４０
°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４として説
明したが、ＮＳＰＵＤＴ特性をもつカット角であれば他
のカット角のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４でもかまわない。
性をもつ圧電基板１０１をオイラー角（０°，１４０
°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４として説
明したが、ＮＳＰＵＤＴ特性をもつカット角であれば他
のカット角のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４でもかまわない。
【００４５】さらに、本実施形態において、ＮＳＰＵＤ
Ｔ特性をもつ圧電基板１０１をオイラー角（０°，１４
０°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４として
説明したが、ＮＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基板であれ
ば、例えばＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４、Ｌａ３
Ｔａ０．５Ｇａ５．５Ｏ１４、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７などの他
の圧電材料を用いることもできる。これらの場合には、
細い電極の電極幅と太い電極の電極幅、及びそれぞれの
電極の電極位置を調整することにより、本発明と同様の
効果が得られる。
Ｔ特性をもつ圧電基板１０１をオイラー角（０°，１４
０°，２５°）カットのＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４として
説明したが、ＮＳＰＵＤＴ特性をもつ圧電基板であれ
ば、例えばＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４、Ｌａ３
Ｔａ０．５Ｇａ５．５Ｏ１４、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７などの他
の圧電材料を用いることもできる。これらの場合には、
細い電極の電極幅と太い電極の電極幅、及びそれぞれの
電極の電極位置を調整することにより、本発明と同様の
効果が得られる。
【００４６】また、本実施形態では、反射中心のシフト
する方向、すなわち電極指対において右側の電極指を太
い構成としたが、これは図３に示すように、右側の電極
指を細く、左側の電極指を太くした構成であってもかま
わない。この場合においても、電極幅と電極位置により
励起中心と反射中心の距離の制御が実現できるものであ
る。
する方向、すなわち電極指対において右側の電極指を太
い構成としたが、これは図３に示すように、右側の電極
指を細く、左側の電極指を太くした構成であってもかま
わない。この場合においても、電極幅と電極位置により
励起中心と反射中心の距離の制御が実現できるものであ
る。
【００４７】なお、本実施形態において説明した弾性表
面波フィルタは、１λ内に４本の電極指を有しており、
細い電極指と太い電極指とからなる電極指対が交差する
構成であるため、従来の１λ内に２本のλ／４電極幅の
電極指が各電極の中心間距離をλ／２として交差するよ
うに配置される構成に比べて、弾性表面波フィルタの入
出力インピーダンスを電極幅と電極位置とにより変化さ
せることができ、弾性表面波フィルタの前段、後段に接
続されるデバイスによって、インピーダンス整合がとり
やすくなり、本発明の弾性表面波フィルタを通信機器に
搭載することでより高性能な通信機器を実現できる。
面波フィルタは、１λ内に４本の電極指を有しており、
細い電極指と太い電極指とからなる電極指対が交差する
構成であるため、従来の１λ内に２本のλ／４電極幅の
電極指が各電極の中心間距離をλ／２として交差するよ
うに配置される構成に比べて、弾性表面波フィルタの入
出力インピーダンスを電極幅と電極位置とにより変化さ
せることができ、弾性表面波フィルタの前段、後段に接
続されるデバイスによって、インピーダンス整合がとり
やすくなり、本発明の弾性表面波フィルタを通信機器に
搭載することでより高性能な通信機器を実現できる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によると、対称性、及び通過帯域内特性が優れ
た、設計の自由度の広い弾性波表面波フィルタを提供す
ることができるものである。
本発明によると、対称性、及び通過帯域内特性が優れ
た、設計の自由度の広い弾性波表面波フィルタを提供す
ることができるものである。
【図１】本発明における第１の実施形態の弾性表面波フ
ィルタの構成図
ィルタの構成図
【図２】本発明における第１の実施形態の入力ＩＤＴ電
極の断面図
極の断面図
【図３】本発明における第１の実施形態の弾性表面波フ
ィルタの他の構成図
ィルタの他の構成図
【図４】従来の弾性表面波フィルタの構成図
【図５】従来の弾性表面波フィルタの断面図
１０１，４０１ 圧電基板 １０２，３０１，４０２ 入力ＩＤＴ電極 １０３，４０３ 出力ＩＤＴ電極 １０４，２０１，３０２，５０１ 第１の電極指対 １０４ａ，２０１ａ，３０２ａ 第１の電極指対におけ
る細い電極指 １０４ｂ，２０１ｂ，３０２ｂ 第１の電極指対におけ
る太い電極指 １０５，２０２，３０３，５０２ 第２の電極指対 １０５ａ，２０２ａ，３０３ａ 第２の電極指対におけ
る細い電極指 １０５ｂ，２０２ｂ，３０３ｂ 第２の電極指対におけ
る太い電極指 １０６，３０４ 下側の引き出し電極 １０７，３０５ 上側の引き出し電極 ２０３ 第３の電極指対 ２０３ａ 第３の電極指対２０３における細い電極指 ２０３ｂ 第３の電極指対２０３における太い電極指
る細い電極指 １０４ｂ，２０１ｂ，３０２ｂ 第１の電極指対におけ
る太い電極指 １０５，２０２，３０３，５０２ 第２の電極指対 １０５ａ，２０２ａ，３０３ａ 第２の電極指対におけ
る細い電極指 １０５ｂ，２０２ｂ，３０３ｂ 第２の電極指対におけ
る太い電極指 １０６，３０４ 下側の引き出し電極 １０７，３０５ 上側の引き出し電極 ２０３ 第３の電極指対 ２０３ａ 第３の電極指対２０３における細い電極指 ２０３ｂ 第３の電極指対２０３における太い電極指
フロントページの続き (72)発明者 門間 健志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西村 和紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA11 AA13 BB11 CC15 DD04 DD08 FF01 GG01 KK09
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電基板と、前記圧電基板上に少なくと
も2つのインターディジタルトランスデューサ電極とを
備えた弾性表面波フィルタであって、前記圧電基板は結
晶の異方性により弾性表面波の反射中心が電極指の中心
位置からシフトする特徴を有する圧電基板であり、少な
くとも１つの前記インターディジタルトランスデューサ
電極は１波長内に４本の電極指を有し、前記４本の電極
指は２つの電極指対を形成し、前記２つの電極指対は隣
り合う電極指の電極幅が異なる構成であるとともに、弾
性表面波の励起中心と反射中心の位相関係が前記電極指
対における細い電極幅の電極指、及び太い電極幅の電極
指の電極幅と電極位置とにより設定されることを特徴と
する弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 前記弾性表面波の励起中心と反射中心の
位相関係が±４５°または±１３５°となるように、前
記電極指対における細い電極幅の電極指と太い電極幅の
電極指との電極幅と電極位置を設定することを特徴とす
る請求項１記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項３】 前記弾性表面波の励起中心と反射中心の
距離が±λ／８あるいは±３λ／８となるように、前記
電極指対における細い電極幅の電極指と太い電極幅の電
極指との電極幅と電極位置を設定することを特徴とする
請求項１記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項４】 前記励起中心と前記反射中心の位相関
係、あるいは距離が電極指の電極厚さにより設定される
ことを特徴とする請求項２または３に記載の弾性表面波
フィルタ。 - 【請求項５】 前記細い電極指と太い電極指の位置関係
においてを前記弾性表面波の反射中心がシフトする方向
側に太い電極指を配置したことを特徴とする請求項２ま
たは請求項３に記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項６】 前記圧電基板にオイラー角（０°，１３
８〜１４２°，２３〜２７°）カットのＬａ３Ｇａ５Ｓ
ｉＯ１４を用いたことを特徴とする前記請求項１から５
のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の弾性
表面波を搭載した通信機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071808A JP2001267879A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071808A JP2001267879A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267879A true JP2001267879A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18590322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000071808A Pending JP2001267879A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001267879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841918B2 (en) | 2000-07-26 | 2005-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JP2012525037A (ja) * | 2009-04-23 | 2012-10-18 | ヴェクトロン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 自然一方向性を有する音響表面波用変換器 |
| CN114584102A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-03 | 武汉敏声新技术有限公司 | 射频谐振器及滤波器 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000071808A patent/JP2001267879A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841918B2 (en) | 2000-07-26 | 2005-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US6960866B2 (en) | 2000-07-26 | 2005-11-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JP2012525037A (ja) * | 2009-04-23 | 2012-10-18 | ヴェクトロン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 自然一方向性を有する音響表面波用変換器 |
| CN114584102A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-03 | 武汉敏声新技术有限公司 | 射频谐振器及滤波器 |
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