JP2001298348A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 梯子型回路構成を有する弾性表面波フィルタ
であって、通過帯域内における挿入損失の平坦性が高め
られた弾性表面波フィルタを得る。 【解決手段】 圧電基板上に複数の一端子対弾性表面波
共振子が形成されており、該複数の一端子対弾性表面波
共振子が直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１
〜Ｐ３を構成しており、それによって梯子型回路が構成
されている弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも２
個の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２が交叉幅重み付けを施され
ており、複数の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２により生じるリ
ップルの周波数位置が分散するように、直列腕共振子Ｓ
１における交叉幅重み付けが、直列腕共振子Ｓ２におけ
る交叉幅重み付けと異ならされている、弾性表面波フィ
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、例えば移動体通信
システムなどにおいて帯域フィルタとして用いられる弾
性表面波フィルタに関し、特に、複数の一端子対弾性表
面波共振子が梯子型回路を構成するように接続されたラ
ダー型の弾性表面波フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、帯域フィルタとして種々の弾性表
面波フィルタが提案されている。例えば、特公昭５６−
１９７６５号公報や特開平９−２４６９１１号公報に
は、梯子型回路構成を有する弾性表面波フィルタが開示
されている。

【０００３】図１６は、梯子型弾性表面波フィルタの基
本的な回路構成を示す図である。図１６に示すように、
この弾性表面波フィルタでは、入力端子１０１と、出力
端子（図示せず）との間に延びる信号ラインが直列腕を
構成しており、該直列腕に少なくとも１個の直列腕共振
子１０２が接続されている。

【０００４】また、上記直列腕とアース電位との間に並
列腕を構成する信号ラインが接続されており、該並列腕
に並列腕共振子１０３が接続されている。上記直列腕共
振子１０２及び並列腕共振子１０３は、それぞれ、一端
子対弾性表面波共振子により構成されている。

【０００５】図１６では、一段の回路構成が示されてい
るが、通常、複数段の梯子型回路が構成されている。上
記一端子対弾性表面波共振子は、通常、表面波伝搬方向
中央に配置されたインターデジタルトランスデューサ
（ＩＤＴ）と、ＩＤＴの表面波伝搬方向両側に配置され
た反射器とを有する。

【０００６】なお、図１７は、従来の梯子型回路構成を
有する弾性表面波フィルタのフィルタ特性の一例を示す
図である。特公昭５６−１９７６５号公報には、上記の
ような梯子型回路構成を有する弾性表面波フィルタが開
示されている。この弾性表面波フィルタは、低損失であ
りかつ広帯域であるため、携帯電話などの帯域フィルタ
として好適に用いられている。

【０００７】ところで、上記弾性表面波フィルタでは、
ＩＤＴは、互いの電極指が間挿し合うように配置された
一対のくし歯電極により構成されており、該ＩＤＴにお
ける電極指の交叉幅は一定とされていた。すなわち、一
端子対弾性表面波共振子のＩＤＴは、通常、正規型ＩＤ
Ｔとされていた。

【０００８】正規型ＩＤＴを有する弾性表面波共振子で
は、上記のように電極指交叉幅が一定であるため、利用
しようとする基本モードの弾性表面波だけでなく、高次
モードの弾性表面波もある程度の強さで励振される。一
般に、高次モードの弾性表面波の位相速度は、基本モー
ドの弾性表面波の位相速度よりも速く、従って、上記高
次モードの弾性表面波に基づく共振は、基本モードの弾
性表面波に基づく共振に対して、より高周波数側に副共
振として現れる。

【０００９】従って、上記高次モードの共振が、上記梯
子型回路構成を有する共振子型弾性表面波フィルタのフ
ィルタ特性において、通過帯域の肩部に小さなリップル
として現れ、通過帯域における挿入損失が増加するとい
う問題があった。

【００１０】なお、上記正規型ＩＤＴとは、ＩＤＴを構
成している電極指の交叉幅が全て等しいものをいう。他
方、従来、弾性表面波共振子を構成しているＩＤＴの各
電極指の交叉幅を、一定の規則に基づいて変化させ、重
み付けを施した構成が知られている。このような重み付
け方法は、アポダイズ方法と称されている。また、この
ような重み付けが施されたＩＤＴは、アポダイズ電極と
も言われている。アポダイズ法は、従来より、高次モー
ドの波動を抑制する方法として知られている。

【００１１】他方、特開平９−２４６９１１号公報に
は、上記アポダイズ電極を利用した梯子型回路構成を有
する弾性表面波フィルタが開示されている。ここでは、
高次モードの抑制にアポダイズ電極が有効であることが
指摘されている。そして、この先行技術に記載の構成で
は、アポダイズ法に従って重み付けされたＩＤＴを有す
る弾性表面波共振子が、並列腕共振子または直列腕共振
子として用いられている。また、並列腕共振子の電極指
の本数の５０％以上に対してアポダイズ法により重み付
けを行い、直列腕共振子の電極指本数の３０〜８０％に
対してアポダイズ法による重み付けを施した構成が示さ
れている。

【００１２】さらに、この先行技術には、並列腕共振子
及び直列腕共振子の一方をアポダイズ法により重み付け
し、他方については正規型ＩＤＴを有するＳＡＷ共振子
で構成した構造も提案されている。

【００１３】この先行技術では、アポダイズ法により上
記特定の割合で重み付けを施すことにより、伝送特性の
通過帯域内リップルの原因となる高次モードの弾性表面
波の波動の発生を抑制することができ、良好な伝送特性
が得られると記載されている。

【００１４】なお、特開平９−２４６９１１号公報に記
載の方法では、直列腕共振子のＩＤＴ電極の電極指の対
数の３０〜８０％に重み付けを施す旨が記載されてお
り、ここでは、３０％以下では効果が小さく、８０％以
上では通過帯域に新たなリップルが発生するため、損失
が悪化すると記載されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、特公
昭５６−１９７６５号公報に記載の従来の梯子型回路構
成を有する弾性表面波フィルタでは、高次モードに起因
するリップルが通過帯域の両肩に発生し、帯域幅が減少
し、かつ挿入損失が悪化するという問題があった。

【００１６】他方、特開平９−２４６９１１号公報に記
載の弾性表面波フィルタでは、上記重み付けにより、高
次モードのリップルは抑制される。しかしながら、高次
モードのリップルは抑制されるものの、通過帯域内にお
ける最小挿入損失は殆ど変化しないか、むしろ小さくな
る。

【００１７】携帯電話などに用いられる帯域フィルタで
は、通過帯域内において損失が小さいだけでなく、帯域
内損失の最大偏差が小さいことが強く要求される。従っ
て、理想的な帯域フィルタは、通過帯域全体における損
失が均一であるフィルタである。

【００１８】特開平９−２４６９１１号公報に記載の弾
性表面波フィルタでは、上記のように高次モードのリッ
プルが抑制され得るため、帯域幅が広がり、帯域内損失
は改善される。しかしながら、最小挿入損失が変わらな
いかむしろ小さくなるため、逆に、帯域内損失の偏差は
小さくならなかった。

【００１９】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、高次モードに起因するリップルを抑制するこ
とができ、帯域幅が広げられているだけでなく、通過帯
域内損失の偏差が小さい、弾性表面波フィルタを提供す
ることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を達成すべく検討した結果、アポダイズ法による重み付
けを工夫すれば、高次モードに起因するリップルを抑制
して帯域幅を広げ得るだけでなく、通過帯域内における
損失の偏差を低減し得ることを見い出し、本発明をなす
に至った。

【００２１】すなわち、特開平９−２４６９１１号公報
に記載の構成では、通過帯域の高域側において現れる高
次モードに起因するリップルを抑制するために、アポダ
イズ法による重み付けが最適化されている。これに対し
て、本発明では、アポダイズ法によって通過帯域内にリ
ップルを意図的に発生させ、かつこのリップルの周波数
を最適化することにより、通過帯域内における損失の偏
差の低減が図られる。

【００２２】すなわち、本願の第１の発明は、圧電基板
と、前記圧電基板上に形成された複数の一端子対弾性表
面波共振子とを備え、前記複数の一端子対弾性表面波共
振子が直列腕共振子及び並列腕共振子を構成しており、
それによって梯子型回路が構成されている弾性表面波フ
ィルタであって、前記直列腕共振子が複数配置されてお
り、少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付け
を施されたインターデジタルトランスデューサを有し、
複数の直列腕共振子により生じるリップルの周波数位置
が分散されるように、少なくとも１つの直列腕共振子に
おける交叉幅重み付けが、他の直列腕共振子の交叉幅重
み付けとは異なることを特徴とする。

【００２３】本願の第１の発明の特定の局面では、上記
交叉幅重み付けがインターデジタルトランスデューサの
電極指の本数の８０％以上に対して施されている。本願
の第２の発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成さ
れた複数の一端子対弾性表面波共振子とを備え、前記複
数の一端子対弾性表面波共振子が直列腕共振子及び並列
腕共振子を構成しており、それによって梯子型回路が構
成されている弾性表面波フィルタであって、前記直列腕
共振子が複数配置されており、少なくとも２個の直列腕
共振子が、交叉幅重み付けが施されたインターデジタル
トランスデューサを有し、前記交叉幅重み付けがインタ
ーデジタルトランスデューサの電極指の本数の８０％以
上に対して施されており、交叉幅の最大値と最小値との
比が、少なくとも１つの重み付けが施された直列腕共振
子において他の重み付けが施された直列腕共振子と異な
ることを特徴とする。

【００２４】本願の第３の発明は、圧電基板と、前記圧
電基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波共振子
とを備え、前記複数の一端子対弾性表面波共振子が直列
腕共振子及び並列腕共振子を構成しており、それによっ
て梯子型回路が構成されている弾性表面波フィルタであ
って、前記直列腕共振子が複数配置されており、前記少
なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付けが施さ
れたインターデジタルトランスデューサを有し、前記交
叉幅重み付けが、インターデジタルトランスデューサの
電極指の本数の８０％以上に対して施されており、前記
複数の直列腕共振子により生じるリップルの周波数位置
が互いに異なるように、重み付けが施された少なくとも
１つの直列腕共振子における交叉幅の最大と最小値との
比が、重み付けを施された他の直列腕共振子における交
叉幅の最大値と最小値との比と異なることを特徴とす
る。

【００２５】第２，第３の発明の特定の局面では、複数
の直列腕共振子のうち任意の２個の直列腕共振子を直列
腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j としたとき各直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ
_j における交叉幅の最大値と最小値との比をそれぞれｘ
_i ，ｘ_j としたときに、交叉幅比ｘ_i と交叉幅比ｘ_j と
の差の絶対値Δ_ij＝｜ｘ_i −ｘ_j ｜が０以外の値となる
直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j が存在するように構成されてい
る。

【００２６】第２，第３の発明のより限定的な局面で
は、上記交叉幅比の差の絶対値Δ₂ ｉｊが０．１以上と
なる直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j が存在し、さらに限定的な
局面では、Δ_ijが０．２以上となる直列腕共振子Ｓ_i ，
Ｓ_j が存在するように構成される。

【００２７】本発明の別の局面によれば、上記本発明に
係る弾性表面波フィルタを用いた安定な共用器が提供さ
れる。本発明のさらに他の特定の局面では、本発明に係
るアンテナ共用器を備えた通信機が提供される。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明における
アポダイズ法による重み付けと通過帯域内に発生するリ
ップルとの関係を説明する。図１は、本発明の一実施形
態の弾性表面波フィルタで用いられる一端子対弾性表面
波共振子の電極構造を示す略図的平面図である。図１に
示す一端子対弾性表面波共振子１は、表面波伝搬方向中
央に配置されたＩＤＴ２と、ＩＤＴ２の表面波伝搬方向
両側に配置されたグレーティング反射器３，４とを有す
る。ＩＤＴ２では、図示のように交叉幅重み付けが施さ
れている。この場合、交叉幅の最小値ａの交叉幅の最大
値ｂに対する比ｘ＝ａ／ｂを変化させることにより、リ
ップルの周波数を自由に変化させ得ることがわかった。
なお、このリップルとは、特開平９−２４６９１１号公
報における直列腕共振子のＩＤＴの電極指の８０％以上
に重み付けを施こした場合に、通過帯域中央付近に発生
する別の高次モードのリップルと記載されているものに
相当する。

【００２９】上記比ｘが０、０．５及び１の場合の各一
端子対弾性表面波共振子の電極構造を図２〜図４に模式
的に示す。また、図５は、上記のようにして比ｘを種々
変化させた場合に、上記リップルが現れる周波数の変化
を示す。図５の縦軸の周波数Δｆ／ｆ₀ （但し、ｆ₀ は
中心周波数であり、ここでは９４２．５ＭＨｚとし、ｆ
₀ を固定してΔｆ／ｆ₀ を変化させた。）は、リップル
の入る周波数ｆ₂ が、弾性表面波共振子１の反共振周波
数ｆ₁ からどの程度離れているかを示す。すなわちΔｆ
＝｜ｆ₂ −ｆ₁ ｜である。なお、図５において、比ｘを
変化させた場合であっても、ＩＤＴの容量が一定となる
ように、図５の比ｘを変化させた場合、最大交叉幅ｂに
ついては図６に示す通りとした。

【００３０】また、使用した圧電基板は４２°Ｙ−Ｘ
ＬｉＴａＯ₃ 基板であり、ＩＤＴの膜厚（表面波の波長
λで規格化した値）ｈ／λ＝９．６％とした。図５から
明らかなように、比ｘを変化させることにより、リップ
ルの周波数位置が移動することがわかる。すなわち、比
ｘが小さくなるにつれてΔｆが大きくなり、リップルが
高域側に移動する。

【００３１】他方、梯子型回路構成を有する弾性表面波
フィルタでは、複数の一端子対弾性表面波共振子を組み
合わせることにより、所望のフィルタ特性が得られてい
る。従って、上記比ｘを各一端子対弾性表面波共振子に
おいて異ならせることにより、上記リップルの位置を分
散させることができ、それによって通過帯域内における
挿入損失の最小値、いわゆるピークロスを大きくするこ
とができる。その結果、通過帯域内における挿入損失の
平坦度を改善することができ、言い換えれば、通過帯域
内における挿入損失のばらつきを低減することができ
る。

【００３２】ところで、一般に高次モードは、基本モー
ドの共振周波数よりも高域側に発生することが多い。し
かしながら、回転Ｙ板ＬｉＴａＯ₃ 基板を用い、ＳＨタ
イプの表面波を利用した共振子では、高次モードは基本
モードの共振周波数よりも低域側に発生し、ＩＤＴにお
ける交叉幅を広げることにより、上記高次モードの周波
数が高くなることが知られている（日本音響学会講演論
文集、昭和５４年６月、ｐ．７７、３−１−１）。

【００３３】しかしながら、本願発明者の実験によれ
ば、ＩＤＴにおける電極指交叉幅が大きくなるにつれ
て、上記リップルの位置に相当する周波数間隔Δｆが大
きくなり、すなわちスプリアスの周波数位置が低くなる
ことがわかった。従って、上記スプリアスは、高次モー
ドによるものではなく、ＳＳＢＷによるものであると考
えられる。

【００３４】問題となっているＳＳＢＷによるリップル
の周波数は、上述したように、交叉幅比ｘの値を変える
ことにより制御することができる。交叉幅比ｘを変える
ことにより、ＩＤＴの形状も変化するため、重み付けの
形状により、リップルの周波数位置の制御が可能とな
る。

【００３５】本発明は、上記のように、アポダイズ法に
よる重み付けにより、弾性表面波共振子の通過帯域内に
現れるリップルの周波数位置が変動することを利用した
ものである。すなわち、梯子型回路構成を有する弾性表
面波フィルタにおいて、少なくとも２個の直列腕共振子
に、交叉幅重み付けを施し、少なくとも１つの直列腕共
振子における交叉幅重み付けが、他の直列腕共振子の交
叉幅重み付けとは異なるように構成し、それによってリ
ップルの発生位置を分散させて、通過帯域内における損
失のばらつきを低減したことに特徴を有する。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明するこ
とにより、本発明を明らかにする。

【００３７】図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施
例に係る弾性表面波フィルタの回路構成を示す図及び略
図的平面図である。本実施例の弾性表面波フィルタ１１
では、矩形板状の圧電基板１２が用いられている。この
圧電基板１２は、４２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ₃ 基
板からなる。なお、圧電基板１２としては、４２°Ｙカ
ットＸ伝搬ＬｉＴａＯ₃ 基板以外の圧電基板を用いても
よい。

【００３８】本実施例では、圧電基板１２上に、２個の
直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び３個の並列腕共振子Ｐ１〜
Ｐ３が形成されている。各共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｐ１〜Ｐ
３は、いずれも、図１に示したような一端子対弾性表面
波共振子により構成されている。

【００３９】また、図７（ｂ）において、電極パッド１
３ａが、配線電極により、直列腕共振子Ｓ１及び並列腕
共振子Ｐ１に接続されている。直列腕共振子Ｓ１の電極
パッド１３ａと接続されている側とは反対側の端部が、
配線電極により、直列腕共振子Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ
２に接続されている。さらに、直列腕共振子Ｓ２の直列
腕共振子Ｓ１と接続されている側とは反対側の端部が電
極パッド１３ｂ及び並列腕共振子Ｐ３に接続されてい
る。電極パッド１３ａ，１３ｂ間には上記直列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２が直列に接続されている。なお、並列腕共振
子Ｐ１〜Ｐ３の上記直列腕に接続されている側とは反対
側の端部がアース電位に接続される。

【００４０】なお、上記圧電基板１２上に形成されてい
る各共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｐ１〜Ｐ３、電極パッド１３
ａ，１３ｂ及び配線電極は、Ａｌにより形成されてい
る。もっとも、Ａｌ以外の金属、例えばＡｌ含有合金あ
るいは銅、Ｔｉ及びそれらの多層構造などの他の金属に
よりこれらの電極が形成されていてもよい。

【００４１】本実施例の特徴は、２個の直列腕共振子Ｓ
１，Ｓ２のＩＤＴが、図１〜図４に示したようなアポダ
イズ法により重み付けされており、かつ直列腕共振子Ｓ
１における前述した交叉幅比ｘが、直列腕共振子Ｓ２の
交叉幅比ｘと異なることにある。

【００４２】本実施例では、直列腕共振子Ｓ１の交叉幅
比ｘが０．１であり、直列腕共振子Ｓ２の交叉幅比ｘが
０．６とされている。なお、各共振子の他の仕様は以下
の通りである。

【００４３】すなわち、直列腕共振子Ｓ１の電極指最大
交叉幅は５８μｍ、電極指の対数は１１３対、反射器の
電極指の本数は３０本である。直列腕共振子Ｓ２におけ
るＩＤＴの電極指最大交叉幅は４０μｍ、電極指の対数
は１１３対、反射器の電極指の本数は２０本である。

【００４４】なお、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２で交叉幅が
上記のように異ならされているのは、ＩＤＴの容量を調
整するためである。並列腕共振子Ｐ１，Ｐ３の電極指交
叉幅は７８μｍ、電極指の対数は５０対、反射器の電極
指の本数は２０本であり、並列腕共振子Ｐ２におけるＩ
ＤＴの電極指交叉幅は１１３μｍ、電極指の対数は１２
０対、反射器の電極指の本数は２０本である。

【００４５】図８は、直列腕共振子Ｓ１の伝送特性を、
図９は、直列腕共振子Ｓ２の伝送特性を示す。なお、図
８及び図９における下方の破線で示されている特性は、
挿入損失を縦軸の右側に示したスケールで拡大して示し
た特性である。

【００４６】図８に示すように、直列腕共振子Ｓ１の伝
送特性では、矢印Ｐで示す位置にリップルが発生してお
り、図９から明らかなように直列腕共振子Ｓ２の伝送特
性では、矢印Ｑで示す位置にリップルが発生している。
矢印Ｐで示す位置が約９００ＭＨｚであるのに対し、矢
印Ｑで示す周波数位置が約９１０ＭＨｚであり、直列腕
共振子Ｓ１，Ｓ２でリップルの周波数位置が異なってい
る。

【００４７】図１０に、実線で本実施例の弾性表面波フ
ィルタのフィルタ特性を示す。なお、破線は、比較のた
めに用意した弾性表面波フィルタのフィルタ特性を示
す。この比較のために用意されたフィルタは、直列腕共
振子Ｓ１，Ｓ２の交叉幅比ｘを同一の値、すなわちｘ＝
０．６とすることを除いては、実施例と同様にして構成
された弾性表面波フィルタである。

【００４８】図１０から明らかなように、直列腕共振子
における重み付けを異ならせた実施例の弾性表面波フィ
ルタでは、上記リップルの周波数位置が分散されている
ため、通過帯域内における挿入損失の平坦度が高められ
ている。また、帯域内高周波側における損失が改善さ
れ、さらに、３ｄＢ帯域幅も１０％程度広くされている
ことがわかる。加えて、通過帯域の高域側におけるフィ
ルタ特性の急峻性も高められていることがわかる。

【００４９】上記実施例では、２個の直列腕共振子と３
個の並列腕共振子とを有する弾性表面波フィルタにつき
説明したが、本発明に係る弾性表面波フィルタにおい
て、直列腕共振子の数については２以上の任意の数とす
ることができ、並列腕共振子の数についても特に限定さ
れるものではない。

【００５０】また、本発明においては、複数の直列腕共
振子の少なくとも１つの直列腕共振子における交叉幅重
み付けが、他の直列腕共振子の交叉幅重み付けと異なる
限り、上記のように通過帯域内に発生するリップルの周
波数位置が分散されるので、交叉幅重み付けの異ならせ
方についても、特に限定されるものではない。すなわ
ち、複数の直列腕共振子により生じる通過帯域内のリッ
プルの周波数位置が分散される限り、交叉幅重み付けの
異ならせ方については特に限定されるものではない。

【００５１】また、上記実施例からも明らかなように、
複数の直列腕共振子により生じるリップルの周波数位置
が互いに異なるように、交叉幅の最大値と最小値との比
が、少なくとも１つの重み付けが施された直列腕共振子
において、他の重み付けが施された直列腕共振子と異な
る限り、上記交叉幅比の異ならせ方についても特に限定
されるものではない。

【００５２】次に、本発明に係る弾性表面波フィルタを
用いて構成されたアンテナ共用器の実施例を、図１１を
参照して説明する。図１１は、本実施例のアンテナ共用
器を説明するための回路図である。本実施例のアンテナ
共用器７０は、図７に示したラダー型弾性表面波フィル
タと段数は異なるが同様のラダー型フィルタ６１を一対
用いている。すなわち、各ラダー型フィルタ６１の入力
端子６２，６２が共通接続されて、第１のポート７１が
構成されている。他方、各ラダー型フィルタ６１，６１
の出力端子６３，６３はそのまま用いられ、それぞれ、
本実施例のアンテナ共用器の第２，第３のポートを構成
している。また、各ラダー型フィルタ６１と入力端子６
２との間に、コイル、コンデンサ及びマイクロストリッ
プライン等のインピーダンスマッチング素子が挿入され
てもよい。

【００５３】このように、一対のラダー型フィルタ６
１，６１を用いることにより、アンテナ共用器を構成す
ることができる。また、上記アンテナ共用器を用いて、
通信機を構成することができ、このような通信機の一例
を図１２に示す。

【００５４】本実施例の通信機８１では、アンテナ共用
器７０と、送信もしくは受信回路８２，８３とが備えら
れている。アンテナ共用器７０の第１のポート７１がア
ンテナ８４に接続されており、第２，第３のポートを構
成している出力端子６３，６３が、それぞれ、送信もし
くは受信回路８２，８３に接続されている。

【００５５】このアンテナ共用器７０においては、一対
のラダー型フィルタ６１，６１は、通過帯域が異なるよ
うに構成されており、それによってアンテナ８４は、送
信アンテナ及び受信アンテナとして用いられ得る。

【００５６】図１３および図１４は、本発明の他の実施
例に係る弾性表面波フィルタの回路構成を示す回路図お
よび略図的平面図である。本実施例の弾性表面波フィル
タ１０１は、２ＧＨｚ帯のラダー型フィルタである。

【００５７】弾性表面波フィルタ１０１では、矩形板状
の圧電基板１０２が用いられている。圧電基板１０２
は、第１の実施例の圧電基板１２と同様の材料で構成さ
れている。

【００５８】本実施例では、圧電基板１０２上に、４個
の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および３個の並列腕共振子Ｐ
１〜Ｐ３が形成されている。各共振子Ｓ１〜Ｓ４，Ｐ１
〜Ｐ３は、いずれも、図１に示したような一端子対弾性
表面波共振子により構成されている。 また、図１４に
おいて、電極パッド１０３ａが、配線電極により直列腕
共振子Ｓ１および並列腕共振子Ｐ１に接続されている。
直列腕共振子Ｓ１の電極パッド１０３ａと接続されてい
る側と反対側の端部が、配線電極により直列腕共振子Ｓ
２に接続されている。直列腕共振子Ｓ２の直列腕共振子
Ｓ１と接続されている側と反対側の端部が、配線電極を
介して、直列腕共振子Ｓ３および並列腕共振子Ｐ２に接
続されている。さらに、直列腕共振子Ｓ３の直列腕共振
子Ｓ２と接続されている側と反対側の端部が、配線電極
により、直列腕共振子Ｓ４に接続されている。直列腕共
振子Ｓ４の直列腕共振子Ｓ３と接続されている側と反対
側の端部が、配線電極により、電極パッド１０３ｂおよ
び並列腕共振子Ｐ３に接続されている。

【００５９】電極パッド１０３ａ，１０３ｂ間が直列腕
を構成しており、該直列腕において、上記直列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ４が互いに直列に接続されている。なお、並列
腕共振子Ｐ１〜Ｐ３の上記直列腕に接続されている側と
反対側の各端部は、アース電位に接続されている。

【００６０】圧電基板１０２上に形成されている各共振
子Ｓ１〜Ｓ４，Ｐ１〜Ｐ３および電極パッド１０３ａ，
１０３ｂおよび配線電極は、Ａｌにより構成されてい
る。もっとも、Ａｌ含有合金や、銅、Ｔｉなどの他の金
属や合金によりこれらの電極が形成されていてもよく、
複数の金属片を積層したものであってもよい。

【００６１】本実施例の特徴は、４個の直列腕共振子Ｓ
１〜Ｓ４のＩＤＴが、図１〜図４に示したようなアポダ
イズ法により重みづけされており、かつ交叉幅比ｘs₁、
ｘs₂、ｘs₃、ｘs₄が、それぞれ、０．３、０．４、０．
６および０．７とされていることにある。

【００６２】すなわち、例えば直列腕共振子Ｓ１を例に
とると、直列腕共振子Ｓ１はアポダイズ法により重みづ
けされており、直列腕共振子Ｓ１のＩＤＴにおける交叉
幅の最大値をａ、最小値をｂとしたとき、交叉幅比ｘs₁
は、ａ／ｂとなり、この交叉幅比ｘs₁＝０．３とされて
いる。

【００６３】なお、各共振子Ｓ１〜Ｓ４，Ｐ１〜Ｐ３の
仕様は、以下の通りである。すなわち、直列腕共振子Ｓ
１におけるＩＤＴの電極指交叉幅は６１．５μｍ、電極
指の対数は１０６対、反射器の電極指の本数は２８本で
ある。直列腕共振子Ｓ２におけるＩＤＴの電極指最大交
叉幅は５７．１μｍ、電極指の対数は１０６対、反射器
の電極指の本数は２８本である。直列腕共振子Ｓ３にお
けるＩＤＴの電極指最大交叉幅は５１．２μｍ、電極指
の対数は１０３対、反射器の電極指の本数は２８本であ
る。直列腕共振子Ｓ４におけるＩＤＴの電極指最大交叉
幅は４８．２μｍ、電極指の対数は１０３対、反射器の
電極指の本数は２８本である。

【００６４】なお、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４で交叉幅が上記のように異ならされているのは、ＩＤ
Ｔの容量を調整するためである。並列腕共振子Ｐ１，Ｐ
３の電極指交叉幅は３９μｍ、電極指の対数は４２対、
反射器の電極指の本数は４０本であり、並列腕共振子Ｐ
２におけるＩＤＴの電極指交叉幅は５９μｍ、電極指の
対数は１０９対、反射器の電極指の本数は５０本であ
る。

【００６５】図１５に、実線で本実施例の弾性表面波フ
ィルタのフィルタ特性を示す。なお、破線は、比較のた
めに用意した従来の弾性表面波フィルタのフィルタ特性
を示す。この比較のために用意されたフィルタは、直列
腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の交叉幅比ｘを同一の
値、すなわちｘ＝０．７とすることを除いては、実施例
と同様にして構成された弾性表面波フィルタである。

【００６６】図１４に示されているように、直列腕共振
子における重み付けを異ならせた実施例の弾性表面波フ
ィルタでは、上記リップルの周波数位置が分散されてい
るため、通過帯域内における挿入損失の平坦度が高めら
れている。また、帯域内高周波側における損失が改善さ
れ、通過帯域の高域側におけるフィルタ特性の急峻性も
高められていることがわかる。

【００６７】図１３および図１４を参照して説明した実
施例から明らかなように、本発明に係る弾性表面波フィ
ルタにおいては、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のう
ち、任意の２個の直列腕共振子をＳ_i ，Ｓ_j とし、それ
ぞれの交叉幅比をｘ_i ，ｘ_j としたときに、交叉幅比ｘ
_i と交叉幅比ｘ_j との差の絶対値Δ_ijが０以外の値とな
る直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j が存在するように構成するこ
とにより、通過帯域内の偏差をより一層低減することが
できる。すなわち、図１５に破線で示されている特性で
は、上記交叉幅比の差の絶対値Δ_ijが０であり、通過帯
域内における損失のばらつきを低減することができな
い。これに対して、図１３および図１４に示した実施例
では、Δ_ijが０以外の値となっている直列腕共振子
Ｓ_i ，Ｓ_j が存在するため、通過帯域内における周波数
特性の平坦化を図ることができる。

【００６８】特に、図１５に実線で示したように、本実
施例では、Δ_ijが０．１以上となる直列腕共振子組、例
えば、直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２、直列腕共
振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３、直列腕共振子Ｓ３と直列
腕共振子Ｓ４などが存在するため、通過帯域内の平坦化
を図ることができる。

【００６９】なお、図８から明かなように、矢印Ｐで示
されているリップルの極小点の周波数と極大点の周波数
との周波数差は、極小点の左側では２．４７ＭＨｚであ
り、右側では約３．３ＭＨｚである。従って、リップル
Ｐの周波数を約２．４７ＭＨｚずらすことにより、極小
点と極大点とが重なり、２つのリップルが相殺されるこ
とがわかる。

【００７０】他方、図５から明らかなように、図５の横
軸の交叉幅比ｘを０．１変化させた場合、縦軸のΔｆ／
ｆ₀ の変化は約０．００１２５である。従って、周波数
に換算すると、リップルの周波数変化分は、０．００１
２５×ｆ₀ ＝０．００１２５×９４２．５＝１．１８
（ＭＨｚ）となる。すなわち、リップルの周波数を約
２．４７ＭＨｚずらすには、交叉幅を２．４７／１．１
８＝２．０９変化させればよいことがわかる。言い換え
れば、交叉幅比の差の絶対値Δ_ijを０．２とすることに
より、リップルの極小点と極大点とを重ねることができ
る。従って、交叉幅比の絶対値Δ_ijが０．２以上となる
２個の直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j が存在するように構成す
れば、通過帯域内の周波数特性のより一層の平坦化を図
ることができる。

【００７１】もっとも、通過帯域内の周波数特性の平坦
化に際し、必ずしもリップルの極小点と極大点とを重ね
ることが効果的でない場合も存在する。従って、これを
考慮すると、上記交叉幅比の差の絶対値Δ_ijが０．１以
上である任意の２個の直列腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j が存在す
るように構成されれば、本発明に従って通過帯域内の周
波数特性の平坦化を図ることができる。

【００７２】

【発明の効果】第１の発明に係る弾性表面波フィルタで
は、少なくとも２個の直列腕共振子が交叉幅重み付けを
施されたＩＤＴを有し、少なくとも１つの直列腕共振子
における交叉幅重み付けが、他の直列腕共振子の交叉幅
重み付けと異なるので、交叉幅重み付けが施された少な
くとも１つの直列腕共振子の伝送特性上に現れるリップ
ルの周波数位置が、他の交叉幅重み付けが施された直列
腕共振子の伝送特性上に現れるリップルの周波数位置と
異なっている。すなわち、複数の直列腕共振子により生
じるリップルの周波数位置が分散されるので、梯子型弾
性表面波フィルタのフィルタ特性において、通過帯域内
の挿入損失のばらつきが低減され、通過帯域内における
平坦性が高められる。

【００７３】第１の発明では、上記のような複数の直列
腕共振子により生じるリップルの周波数位置を分散させ
たことに特徴を有するものであり、すなわち直列腕共振
子の伝送特性に現れるリップルを積極的に利用したもの
であるため、第１，第２の発明に係る弾性表面波フィル
タでは、交叉幅重み付けが施された直列腕共振子におい
て、該交叉幅重み付けはＩＤＴの電極指の本数の８０％
以上に対して施されていてもよい。

【００７４】第２の発明に係る弾性表面波フィルタで
は、少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付け
が施されたＩＤＴを有し、該重み付けが、ＩＤＴの電極
指の本数の８０％以上に対して施されており、交叉幅の
最大値と最小値との比が少なくとも１つの重み付けが施
された直列腕共振子において、他の重み付けが施された
直列腕共振子と異なるので、該少なくとも１つの直列腕
共振子と他の直列腕共振子の伝送特性上に現れるリップ
ルの周波数位置が分散される。従って、第１，第２の発
明に係る弾性表面波フィルタと同様に、通過帯域内にお
ける挿入損失の平坦性を高め得る。

【００７５】第３の発明に係る弾性表面波フィルタで
は、少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付け
が施されたＩＤＴを有し、交叉幅重み付けがＩＤＴの電
極指の本数の８０％以上に対して施されており、複数の
直列腕共振子により生じるリップルの周波数位置が互い
に異なるように構成されているので、第２の発明の弾性
表面波フィルタと同様に、通過帯域内における平坦性を
高めることができる。

【００７６】第２，第３の発明において、任意の２個の
直列腕共振子をＳ_i ，Ｓ_j 、直列腕共振子の上記交叉幅
比をｘ_i ，ｘ_j としたときに、交叉幅比ｘ_i と交叉幅比
ｘ_jとの差の絶対値を０以外の値とすることにより、好
ましくは、０．１以上とすることにより、もしくは０．
２以上にすることにより、通過帯域の損失の偏差を小さ
くすることができ、通過帯域内特性の平坦性をはかるこ
とができる。

【００７７】本発明に係るアンテナ共用器は、本発明に
係る弾性表面波フィルタを用いて構成されているので、
本発明に従って通過帯域内における挿入損失の平坦性が
高められたアンテナ共用器を構成することができる。

【００７８】同様に、本発明に係る通信機では、本発明
に係るアンテナ共用器を用いて構成されているので、通
過帯域内における挿入損失の平坦性が高められた通信機
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弾性表面波フィルタで用いられる交叉
幅重み付けが施された一端子対弾性表面波共振子の一例
の電極構造を示す平面図。

【図２】本発明の弾性表面波フィルタで用いられる交叉
幅重み付けが施された一端子対弾性表面波共振子の他の
例の電極構造を示す平面図。

【図３】本発明の弾性表面波フィルタで用いられる交叉
幅重み付けが施された一端子対弾性表面波共振子のさら
に他の例の電極構造を示す平面図。

【図４】本発明の弾性表面波フィルタで用いられる交叉
幅重み付けが施された一端子対弾性表面波共振子の他の
例の電極構造を示す平面図。

【図５】本発明に従って構成される弾性表面波共振子に
おける交叉幅比ｘと、リップルが現れる周波数との関係
を示す図。

【図６】本発明に従って構成される弾性表面波共振子に
おける交叉幅比ｘと、交叉幅との関係を示す図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係る
弾性表面波フィルタの回路構成を示す図及び該弾性表面
波フィルタの略図的平面図。

【図８】図７に示した実施例の弾性表面波フィルタの直
列腕共振子Ｓ１の伝送特性を示す図。

【図９】図７に示した実施例で用いられている直列腕共
振子Ｓ２の伝送特性を示す図。

【図１０】図７に示した実施例及び比較のために用意し
た弾性表面波フィルタのフィルタ特性を示す図。

【図１１】本発明のアンテナ共用器の一例を示す回路
図。

【図１２】本発明に係る通信機の一例を説明するための
概略ブロック図。

【図１３】本発明の他の実施例に係る弾性表面波フィル
タの回路構成を示す図。

【図１４】図１３に示した実施例の弾性表面波フィルタ
の略図的平面図。

【図１５】図１３及び図１４に示した実施例の弾性表面
波フィルタのフィルタ特性、比較のために用意した弾性
表面波フィルタのフィルタ特性を示す図。

【図１６】従来の梯子型回路構成を有する弾性表面波フ
ィルタの基本的な回路構成を示す図。

【図１７】従来の弾性表面波フィルタのフィルタ特性の
一例を示す図。

【符号の説明】

１…一端子対弾性表面波共振子 ２…ＩＤＴ ３，４…反射器 １１…弾性表面波フィルタ １２…圧電基板 １３ａ，１３ｂ…電極パッド １０１…弾性表面波フィルタ １０２…圧電基板 １０３ａ，１０３ｂ…電極パッド Ｓ１〜Ｓ４…直列腕共振子 Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振子

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板と、 前記圧電基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波
   共振子とを備え、 前記複数の一端子対弾性表面波共振子が直列腕共振子及
   び並列腕共振子を構成しており、それによって梯子型回
   路が構成されている弾性表面波フィルタであって、 前記直列腕共振子が複数配置されており、 少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付けを施
   されたインターデジタルトランスデューサを有し、少な
   くとも１つの直列腕共振子における交叉幅重み付けが、
   他の直列腕共振子の交叉幅重み付けとは異なることを特
   徴とする、弾性表面波フィルタ。
2. 【請求項２】 前記交叉幅重み付けがインターデジタル
   トランスデューサの電極指の本数の８０％以上に対して
   施されてい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。
3. 【請求項３】 圧電基板と、 前記圧電基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波
   共振子とを備え、 前記複数の一端子対弾性表面波共振子が直列腕共振子及
   び並列腕共振子を構成しており、それによって梯子型回
   路が構成されている弾性表面波フィルタであって、 前記直列腕共振子が複数配置されており、 少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付けが施
   されたインターデジタルトランスデューサを有し、 前記交叉幅重み付けがインターデジタルトランスデュー
   サの電極指の本数の８０％以上に対して施されており、 交叉幅の最大値と最小値との比が、少なくとも１つの重
   み付けが施された直列腕共振子において他の重み付けが
   施された直列腕共振子と異なることを特徴とする、弾性
   表面波フィルタ。
4. 【請求項４】 圧電基板と、 前記圧電基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波
   共振子とを備え、 前記複数の一端子対弾性表面波共振子が、直列腕共振子
   及び並列腕共振子を構成しており、それによって梯子型
   回路が構成されている弾性表面波フィルタであって、 前記直列腕共振子が複数配置されており、 前記少なくとも２個の直列腕共振子が、交叉幅重み付け
   が施されたインターデジタルトランスデューサを有し、 前記交叉幅重み付けが、インターデジタルトランスデュ
   ーサの電極指の本数の８０％以上に対して施されてお
   り、 前記複数の直列腕共振子により生じるリップルの周波数
   位置が互いに異なるように、重み付けが施された少なく
   とも１つの直列腕共振子における交叉幅の最大値と最小
   値との比が、重み付けを施された他の直列腕共振子にお
   ける交叉幅の最大値と最小値との比と異なることを特徴
   とする、弾性表面波フィルタ。
5. 【請求項５】 前記複数の直列腕共振子のうち任意の２
   個の直列腕共振子をＳ_i ，Ｓ_j としたとき並びに各直列
   腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j における交叉幅の最大値と最小値と
   の比をｘ_i ，ｘ_j とした場合、交叉幅比ｘ_i と交叉幅比
   ｘ_j との差の絶対値が０以外の値となる直列腕共振子Ｓ
   _i およびＳ_j が存在する、請求項３または４に記載の弾
   性表面波フィルタ。
6. 【請求項６】 前記複数の直列腕共振子のうち任意の２
   個の直列腕共振子をＳ_i ，Ｓ_j としたとき並びに各直列
   腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j における交叉幅の最大値と最小値と
   の比をｘ_i ，ｘ_j とした場合、交叉幅比ｘ_i と交叉幅比
   ｘ_j との差の絶対値が０．１以上の値となる直列腕共振
   子Ｓ_i およびＳ_j が存在する、請求項５に記載の弾性表
   面波フィルタ。
7. 【請求項７】 前記複数の直列腕共振子のうち任意の２
   個の直列腕共振子をＳ_i ，Ｓ_j としたとき並びに各直列
   腕共振子Ｓ_i ，Ｓ_j における交叉幅の最大値と最小値と
   の比をｘ_i ，ｘ_j とした場合、交叉幅比ｘ_i と交叉幅比
   ｘ_j との差の絶対値が０．２以上の値となる直列腕共振
   子Ｓ_i およびＳ_j が存在す る、請求項６に記載の弾性
   表面波フィルタ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の弾性表
   面波フィルタを用いたことを特徴とする、アンテナ共用
   器。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のアンテナ共用器を備え
   ることを特徴とする、通信機。