JP2002009588A - 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ - Google Patents
縦結合共振子型弾性表面波フィルタInfo
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Abstract
における挿入損失を小さくし得る縦結合共振子型弾性表
面波フィルタを得る。 【解決手段】 圧電基板2上に、弾性表面波伝搬方向に
沿ってそれぞれ複数本の電極指を有する少なくとも3つ
のIDT13〜15を備え、少なくとも1つのIDT1
3〜15が、表面波伝搬方向に隣接している他のIDT
端部から一部分である第1の部分の電極指の周期が、該
IDTの残りの部分である第2の部分の電極指の周期と
異なっている、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ1。
Description
性表面波フィルタに関し、特に、3個以上のIDT(イ
ンターデジタルトランスデューサ)を有する縦結合共振
子型弾性表面波フィルタに関する。
フィルタとして、弾性表面波フィルタが広く用いられて
いる。バンドパスフィルタでは、低損失、高減衰量及び
広帯域であることなどが求められ、弾性表面波フィルタ
においても、これらの要求を満たすために種々の提案が
なされている。
合共振子型弾性表面波フィルタにおいて広帯域化を図る
方法の一例が開示されている。ここでは、隣合うIDT
間における電極指が周期的に並ぶ条件、より具体的に
は、弾性表面波伝搬方向に隣合う2個のIDTの隣接す
る電極指中心間距離を、電極指の周期で決まる波長の
0.5倍からずらすことにより、共振モードを最適に配
置する方法が採用されている。
行技術のように、隣合うIDT間において、隣合う電極
指の中心間距離を、電極指の周期で決まる波長の0.5
倍からずらすと、その部分において弾性表面波伝搬路の
周期的な連続性が悪化する。特に、漏洩弾性表面波(リ
ーキー波)を用いる36°YカットX伝搬LiTaO3
や64°YカットX伝搬LiNbO3 などの圧電基板を
用いた場合には、バルク波の放射による損失が増加する
こととなる。その結果、広帯域化を図ることは可能であ
っても、挿入損失が大きくなるという問題があった。
点を解消し、広帯域化を図り得るだけでなく、通過帯域
内における挿入損失を小さくし得る縦結合共振子型弾性
表面波フィルタを提供することにある。
ば、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波伝
搬方向に沿って形成されており、それぞれ複数本の電極
指を有する少なくとも3つのIDTとを備え、少なくと
も1つのIDTにおける、表面波伝搬方向に隣接してい
る他のIDT側端部から一部分である第1の部分の電極
指の周期が、該IDTの残りの部分である第2の部分の
電極指の周期と異なっており、第1,第2の部分の電極
指の周期で決まる表面波の波長が、それぞれλI1,λ
I2である縦結合共振子型弾性表面波フィルタが提供さ
れる。
の電極指の周期が、第2の部分の電極指の周期よりも小
さくされている。本発明のより限定的な局面では、第1
の部分の電極指の周期が、第2の部分の電極指の周期の
0.82〜0.99倍である。
のIDTの双方が、第1の部分の電極指の周期が第2の
部分の電極指の周期と異なるように構成されており、前
記一対のIDTの隣合う電極指中心間距離が、0.5λ
I1と略一致されている。
のIDTの一方のみが、第1の部分の電極指の周期が、
第2の部分の電極指の周期と異なるように構成されてお
り、前記一対のIDTの隣合う電極指中心間距離が、
0.25λI1+0.25λI2に略一致されている。
の部分の電極指の周期が第2の部分の電極指の周期と異
ならされているIDTにおいて、第1の部分の電極指
と、第2の部分の電極指とが隣合う箇所における電極指
中心間距離が0.25λI1+0.25λI2に略一致
されている。
1,第2の部分を有するIDTと、該IDTに隣接する
IDTとの隣合う電極指の極性が異ならされている。本
発明の別の特定の局面では、隣合う一対のIDTの隣合
っている部分の両側において、第1の部分の電極指の合
計の本数が18本以下とされている。
合う一対のIDTの、周期を異ならせていない電極指同
士の中心間距離を、(0.08+0.5n)λI2〜
(0.24+0.5n)λI2(n=1,2,3,…)
とされている。
合う一対のIDTの、周期を異ならせていない電極指同
士の中心間距離を、(0.13+0.5n)λI2〜
(0.23+0.5n)λI2(n=1,2,3,…)
とされている。
波伝搬方向において隣合う一対のIDTの双方が、上記
第1,第2の部分を有し、双方のIDTにおける第1の
部分の電極指の本数が異なるように構成されている。
る圧電材料は特に限定されるわけではないが、好ましく
は、LiTaO3 単結晶をX軸を中心にY軸方向に36
〜44度の範囲で回転させたものが用いられる。
部分の電極指の膜厚が、第2の部分の電極指の膜厚と異
なるように構成されている。この場合、好ましくは、前
記第1の部分の電極指の膜厚が、前記第2の部分の電極
指の膜厚よりも薄くされている。
は、前記第1の部分の電極指がスプリット電極により構
成されている。本発明のさらに他の特定の局面では、本
発明に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタが少なく
とも2段縦続接続される。好ましくは、前記複数段の縦
結合共振子型弾性表面波フィルタの少なくとも1つの段
の縦結合共振子型弾性表面波フィルタにおける第1の部
分の電極指の周期が、他の段の縦結合共振子型弾性表面
波フィルタにおける前記第1の部分の電極指の周期と異
ならされる。
記複数段の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの各段に
おいて、前記第1の部分の電極指の周期が異なってい
る。本発明のさらに他の特定の局面では、少なくとも1
つの直列共振子及び/または並列共振子が入力側及び/
または出力側に接続されている。
ィルタは、平衡−不平衡入出力を有するように構成され
てもよく、平衡−平衡入出力を有するように構成されて
いてもよい。本発明に係る通信機は、本発明に従って構
成された縦結合共振子型弾性表面波フィルタを帯域フィ
ルタとして備える。
説明することにより、本発明をより詳細に説明する。
合共振子型弾性表面波フィルタを説明するための略図的
平面図である。なお、本実施例及び以下の実施例では、
EGSM方式の携帯電話の受信用バンドパスフィルタに
適用されるものである。もっとも、本発明に係る縦結合
共振子型弾性表面波フィルタは、他の方式の携帯電話機
や、携帯電話機以外の他の通信機器におけるバンドパス
フィルタとしても用いることができる。
ルタ1は、圧電基板2上に、図1に略図的平面図で示さ
れている電極構造を形成することにより構成されてい
る。圧電基板2は、36°YカットX伝搬LiTaO3
基板を用いて構成されている。もっとも、圧電基板2
は、他の結晶方位のLiTaO3 基板を用いて構成して
もよく、あるいはLiTaO3 基板以外の他の圧電材
料、例えばLiNbO3 基板や水晶などの圧電単結晶、
あるいは圧電セラミックスを用いて構成してもよい。さ
らに、圧電基板2は、絶縁基板上にZnO薄膜などの圧
電薄膜を形成することにより構成されていてもよい。
ルタ1では、圧電基板2上にAlにより以下に詳述する
電極構造が形成されている。もっとも、電極材料として
は、Al以外の金属もしくは合金を用いてもよい。
型弾性表面波フィルタ11,12が縦続接続されてい
る。すなわち、2つの縦結合共振子型弾性表面波フィル
タ11,12が2段縦続接続されている。
も、表面波伝搬方向に沿って配置された3個のIDTを
有する。すなわち、これらの弾性表面波フィルタ11,
12は、3IDTタイプの縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタである。また、弾性表面波フィルタ11,12の
電極設計は同一とされている。
15を有する。そして、IDT13〜15が形成されて
いる部分の表面波伝搬方向両側にグレーティング型の反
射器16,17が配置されている。同様に、弾性表面波
フィルタ12も、3個のIDT18〜20及びIDT1
8〜20が形成されている領域の表面波伝搬方向両側に
配置されたグレーティング型反射器21,22とを有す
る。
中央に配置されたIDT14の一端が入力端とされてお
り、弾性表面波フィルタ12の中央に配置されているI
DT19が出力端とされている。また、IDT13,1
5の一端が、それぞれ、IDT18,20の一端に接続
されている。入出力端あるいはIDT相互に接続されて
いる端部とは逆側の各IDT13〜15,18〜20の
端部は図1から明らかなように、アース電位に接続され
ている。
ルタ1の特徴は、弾性表面波フィルタ11,12におい
て、隣合うIDT間の両側において、IDTの一部の電
極指ピッチが、該IDTの残りの部分の電極指ピッチよ
りも狭められていることにある。これを、IDT13,
14間を例にとり、より具体的に説明する。
方向において隣合っている。IDT13のIDT14側
の端部から数本の電極指13a,13b間の電極指ピッ
チが、残りの電極指13c,13d,13e,13f,
13g間の電極指ピッチよりも狭められている。同様
に、IDT14においても、IDT13側の端部の数本
の電極指14a,14b間の電極指ピッチが、電極指1
4c,14d,14e,14f,14g間の電極指ピッ
チよりも狭められている。なお、IDT13において、
上記のようにIDT14側端部から複数本の電極指13
a,13b間の電極指ピッチが狭められている部分を第
1の部分とし、残りの電極指13c〜13gが配置され
ている部分を第2の部分とする。このように、本実施例
の弾性表面波フィルタ1では、各IDTが、隣接するI
DT側端部から複数本の電極指のピッチが、残りの電極
指のピッチよりも狭められている。
おいては、第1の部分は表面波伝搬方向両側に配置され
ている。すなわち、上述した電極指14a,14bが設
けられている部分だけでなく、IDT15側の端部の複
数本の電極指14h,14iが配置されている部分にお
いても電極指ピッチが狭められており、従って、電極指
14h,14iが設けられている部分も第1の部分とな
る。
IDT13と同様に第1の部分が構成されており、第1
の部分以外が第2の部分を構成している。また、弾性表
面波フィルタ12側のIDT18〜20についても、I
DT13〜15と同様に構成されている。
の電極構造を示す各図においては、実際の電極指の数よ
りも、図示を容易とするため電極指の数は少なく図示さ
れている。
電極構造の詳細をより具体的に説明する。いま、上記第
1の部分の電極指ピッチで定められる表面波の波長をλ
I1、第2の部分の電極指ピッチで定められる表面波の
波長をλI2とする。
れも35.8λI2であり、電極膜厚は0.08λI2
である。また、IDT13〜15の電極指の本数は以下
のとおりである。
第1の部分の電極指の本数は4本、第2の部分の電極指
の本数が25本。 IDT14…電極指の本数33本、但し両側の第1の部
分は、それぞれ電極指の本数が4本であり、中央の第2
の部分の電極指の本数は33−8=25本である。
り、第1の部分の電極指の本数が4本、第2の部分の電
極指の本数が25本。IDTの波長を示す上記λI1
は、3.90μm、λI2は4.19μmである。
本であり、波長λRは4.29μmである。また、第1
の部分と第2の部分との間隔は、図1のIDT13を例
にとると、電極指13cの中心と電極指13bの中心と
の間の間隔となり、この間隔が、0.25λI1+0.
25λI2である。他のIDTにおける第1の部分と第
2の部分との間の間隔も同じ大きさとされている。さら
に、隣合うIDT間の間隔、例えばIDT14とIDT
15との隣合う電極指14i,15a間の中心間距離
は、0.50λI1とされている。
6,17とのそれぞれの間隔、すなわちIDTの外側端
部と反射器の内側端との間の相互の電極指中心間距離は
0.50λRである。
は0.73、反射器のデューティーは0.55である。
なお、ここでデューティーとは、(電極指の幅+電極指
間の間隔)に対する、電極指の幅の割合を示す。
〜20及び反射器21,22についても、IDT13〜
15及び反射器16,17と全く同様に構成されてい
る。本実施例は、第1,第2の部分の間の間隔及び隣合
うIDT間の間隔が上記のように設計されていることに
特徴を有する。なお、後程より詳細に説明するが、これ
らの間隔は、その周囲のIDTの波長の0.50倍、ま
た、間隔の両側で波長が異なる場合には、これらの波長
の0.25倍を加えた間隔にしておくことが、IDTの
連続性を保つ上で好ましい。
表面波フィルタを用意した。この従来の縦結合共振子型
弾性表面波フィルタの電極構造を図2に示す。図2から
明らかなように、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ2
01は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ1のような
2種の間隔が設けられておらず、全ての電極指間の間隔
が等しいことを除いては、同様に構成されている。従っ
て、同一部分については、上記実施例の縦結合共振子型
弾性表面波フィルタの各部分を示す参照番号に200加
えた参照番号を付することにより、その詳細な説明は省
略する。この比較のために用意した弾性表面波フィルタ
201では、電極構造の詳細は以下のとおりとした。
〜220の交差幅Wは43.2λIとした。また、ID
Tの電極指の本数は、以下のとおりとした。IDT21
3,215,218,220…25本。IDT214,
219…31本。
器の波長λRは4.29μm。反射器の電極指の本数
は、それぞれ100本とした。また、隣合うIDT−I
DT間の電極指中心間距離は0.32λIとし、反射器
と反射器に隣接するIDTとの電極指中心間距離は0.
50λRとした。さらに、IDTのデューティー及び反
射器のデューティーは実施例と同様とし、電極膜厚につ
いては0.08λIとした。
来例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの振幅特性を
測定した。結果を図3に示す。図3の実線が実施例の結
果を、破線が従来例の結果を示す。また、破線及び実線
で示される各振幅特性の要部を、縦軸の右側のスケール
で拡大した特性を併せて示す。
合共振子型弾性表面波フィルタ1では、従来例に比べ
て、通過帯域内の挿入損失を大幅に改善し得ることがわ
かる。例えば、通過帯域内の最小挿入損失は、従来例で
は約2.3dBであるのに対し、本実施例では、約1.
7dBであり、約0.6dB改善していることがわか
る。
5dBの減衰量の帯域幅は約44MHzであったのに対
し、実施例では、スルーレベルから3.9dBの減衰量
で同じ帯域幅が得られている。すなわち、通過帯域全体
で比べた場合、実施例によれば、従来例に比べて約0.
6dBだけ、挿入損失が改善される。
を改善し得た理由は、以下のとおりである。従来の3I
DTタイプの縦結合共振子型弾性表面波フィルタの設計
では、隣合うIDT間の電極指中心間距離は0.25λ
I前後とされていた。これは、インピーダンスを50Ω
から500Ωに変更することにより明らかにされている
図4の従来例の弾性表面波フィルタの周波数特性におけ
る矢印A〜Cで示されるピークを有する3つの共振モー
ドを利用して通過帯域を形成するためである。すなわ
ち、図5に示す電極構造において、下方に略図的に示さ
れている0次モード(図4の矢印B)及び2次モード
(図4の矢印A)の他に、IDT−IDT間隔部分に弾
性表面波の強度分布のピークを持つ共振モード(図4の
矢印C)も利用することにより、通過帯域が形成されて
いた。
0.25λIとされているので、表面波伝搬路中に不連
続部分が発生することとなっていた。不連続部分ではバ
ルク波として放射する成分が多くなるため、伝搬損失が
大きくなるという問題が生じる。
IDT−IDT間の間隔を0.50λIとし、不連続部
分をなくせばよいと考えられる。しかしながら、IDT
−IDT間の間隔を0.50λIとした場合には、上記
のような3つのモードを利用することができなくなり、
広帯域化を図ることはできないという問題が生じる。
めに、隣合うIDT間において、上記第1,第2の部分
を設け、すなわち電極指ピッチをIDT内で部分的に変
更することにより、3つの共振モードを利用して通過帯
域を形成すると共に、IDT−IDT間の間隔を該間隔
の両側のIDTの波長の約0.50倍とすることによ
り、バルク波として放射される損失を低減したことに特
徴を有する。
面波の波長に対し、電極指の周期が小さい場合には、弾
性表面波そのものの伝搬損失が小さくなる。従って、上
記のように、第1の部分では、第2の部分に比べて電極
指ピッチが小さくされているので、それによっても弾性
表面波の伝搬損失が低減される。
図られた従来例と同様の通過帯域幅を有するにもかかわ
らず、通過帯域内の挿入損失を従来例に比べて著しく小
さくすることができる。
極指ピッチを、第2の部分に対してどの程度小さくすれ
ば、より良好な結果を得られるかを検討した。すなわ
ち、図1に示した実施例の縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタの第1の部分における電極指ピッチを種々異なら
せ、それによって伝搬損失がどのように変化するかを調
べた。図6に結果を示す。
第2の部分の電極指ピッチに対する比(これを狭ピッチ
電極指のピッチ比とする)を示し、縦軸は伝搬損失を示
す。なお、図6における伝搬損失とは、通過帯域内の挿
入損失からインピーダンスの不整合による損失及び電極
指の抵抗分によるオーミック損失を差し引いた値であ
る。
極指ピッチが狭い電極指の本数を8本、12本及び18
本と異ならせた場合の結果を示す。ここで、電極指ピッ
チが狭い電極指の本数とは、IDT13〜15を例にと
ると、IDT13の第1の部分の電極指の本数(図1で
は2本が図示されている)と、IDT14のIDT13
側の第1の部分の狭ピッチの電極指の本数(図1では2
本)の合計をいうものとし、この場合図1では4本が図
示されているが、上記のように8本、12本あるいは1
8本とした。
合う部分では、電極指ピッチの狭い電極指の本数の合計
は、図1では4本と図示されているが、これについて
も、上記のように8本、12本及び18本とした。すな
わち、図1は、上記電極指ピッチが狭い電極指の本数が
4本である設計を図示していることになる。以下の説明
において、「狭ピッチ電極指の本数」とは、上記のよう
にして定義された値であることを意味する。
のピッチ比が0.95付近において、どの狭ピッチ電極
指の本数の場合にも、伝搬損失が最も小さくなることが
わかる。この伝搬損失の改善分は、バルク波として放射
する損失が低減した分と、電極指ピッチを小さくしたこ
とによる弾性表面波の伝搬損失が低減した分との合計と
考えられる。
は、上記狭ピッチ電極指のピッチ比をこの程度の値にす
るのが好ましいことがわかる。次に、従来例に対して伝
搬損失が小さくなる範囲を確かめた。従来法における設
計では、伝搬損失が約1.9dBであった。これに対し
て、後程説明するが、本実施例では、狭ピッチ電極指の
本数は18本以下にすることが好ましい。
効果が見られる範囲は、狭ピッチ電極指のピッチ比が
0.83〜0.99の範囲であることがわかる。もっと
も、狭ピッチ電極指のピッチ比が0.83未満でも、条
件によっては伝搬損失が小さくなっているが、電極の加
工精度に制約があることを考えれば、0.83〜0.9
9付近が好ましいことがわかる。
囲を確認した。図7は、狭ピッチ電極指の本数を、8本
及び12本としたときの、それぞれにおける通過帯域内
のインピーダンス整合を図るように、各設計パラメータ
を調整した場合の反射特性を示す。図7(a)が、狭ピ
ッチ電極指の本数が8本の場合を示し、図7(b)が狭
ピッチ電極指の本数が12本の場合を示す。
ピーダンスの集中度が悪くなる傾向があり、すなわちV
SWRや帯域内偏差が悪化する傾向がある。また、帯域
内偏差が悪化することで、通過帯域幅が狭くなる傾向に
ある。そこで、上記実施例の設計を基本とし、狭ピッチ
電極指の本数を変化させた場合のVSWRと通過帯域幅
の変化を測定した。その結果を図8及び図32に示す。
32における通過帯域幅の値は、それぞれの狭ピッチ電
極指の本数において、通過帯域内のインピーダンス整合
を図るように、交差幅及び狭ピッチ電極指におけるピッ
チなどを変化させた場合の値である。一般に、VSWR
の値は2.5以下とすることが望ましく、また通過帯域
幅は、温度による特性の変化や特性バラツキ等を考慮す
ると、EGSM方式では42MHz以上であることが望
ましい。
る範囲は、狭ピッチ電極指の本数が18本以下である。
また、図32から明らかなように、通過帯域幅が42M
Hz以上である狭ピッチ電極指の本数も18本以下であ
る。すなわち、狭ピッチ電極指の本数を18本以下とす
ることが好ましく、それによってインピーダンスの集中
度が高くなり、VSWRや帯域内偏差が小さく、また十
分な通過帯域幅を持つ縦結合共振子型弾性表面波フィル
タが得られることがわかる。
ら変更した場合の伝搬損失の変化を調査した。その結果
を図33に示す。図33は、隣り合うIDT間の間隔、
例えば図1におけるIDT14とIDT15との隣り合
う電極指14i、15a間の中心間距離は実施例では
0.50λI1とされているが、この0.50λI1を
0として、そこからの中心間距離の変化に対する伝搬損
失の変化をプロットしたものである。図33において、
隣り合うIDT間の中心間距離を変化させると、伝搬損
失が悪化している。つまり、低損失なフィルタを得るた
めには、隣り合うIDT間の中心間距離は、0.50λ
I1であることが望ましいことがわかる。同様に、ピッ
チが異なる第1の部分と第2の部分との間隔は、実施例
にあるように0.25λI1+0.25λI2であるこ
とが、低損失なフィルタを得るためには望ましい。
士の中心間距離、図1で説明すると、例えば電極指13
cと14cの中心間距離は、どの程度が望ましいかを調
査した。その結果を図34に示す。図34は、本発明の
構成において、EGSM方式だけではなく、DCS方
式、PCS方式等、様々な用途に対しフィルタを最適な
特性となるように設計した場合の、ピッチを小さくして
いない電極指同士の中心間距離を調査した結果である。
これらの設計はすべて、それぞれの方式における必要帯
域幅を有し、かつVSWRが2.5以下となる様に設計
したものである。横軸は、ピッチを小さくしていない電
極指同士の中心間距離を、ピッチを小さくしていない電
極指の波長比であらわした値であるが、この値は、それ
ぞれの場合の中心間距離から、0.5n(n=1,2,
3…)の値を引いて、すべての値が0.0.〜0.5の
範囲となるようにした値である。、例えば、波長比で
4.73であったとすると、図34では0.23として
プロットしている。
い電極指同士の中心間距離は、約0.13〜0.23に
集中しており、さらにすべての場合において、0.08
〜0.24の範囲に入っている。図2のような従来技術
においては、この中心間距離は約0.25〜0.30で
あることが望ましかったが、本発明の場合は0.08〜
0.24、望ましくは0.13〜0.23の範囲がよい
ことがわかる。
搬LiTaO3 基板を用いたが、他の結晶方位のLiT
aO3 基板やLiNbO3 基板などを用いてもよく、例
えば、36〜44°YカットX伝搬LiTaO3 基板、
64〜72°YカットX伝搬LiNbO3 基板、41°
YカットX伝搬LiNbO3 基板などのリーキー波を用
いる圧電基板において特に大きな効果を得ることができ
る。
振子型弾性表面波フィルタが2段縦続接続されていた
が、図9に示すように、1段の縦結合共振子型弾性表面
波フィルタ31においても、本実施例と同様に構成する
ことにより、本発明の効果を得ることができる。さら
に、3個のIDTを有するものに限定されず、例えば図
10に示す縦結合共振子型弾性表面波フィルタ32のよ
うに、5個のIDT33〜37を有するものにも、本発
明を適用することにより、本発明の効果を得ることがで
きる。
子型弾性表面波フィルタにおけるIDTの数は、3個に
限らず、5個以上であってもよく、並びに、縦結合共振
子型弾性表面波フィルタは複数段構成を有するものに限
定されない。
の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電
極構造を示す模式的平面図である。
フィルタ41は、表面波伝搬方向中央に配置されたID
T14,19が反転されていることを除いては、第1の
実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ1と全く同
様に構成されている。
Tの隣合う電極指はアース電位に接続されていたのに対
し、第2の実施例では、IDT14,19の最外側の電
極指がアース電位ではなく、入出力端に接続されてい
る。従って、隣合うIDT間において、シグナル電極で
ある電極指と外側のIDTのアース電位に接続される電
極指とが隣合っていることになる。
13,15のIDT14側端部の電極指13a,15a
がアース電位に接続されているのに対し、電極指13
a,15aと隣合っているIDT14の電極指14a,
14iが入力端に接続されている。すなわち、隣合うI
DT間において、隣合う電極指の極性が反転されてい
る。弾性表面波フィルタ12においても同様に構成され
ている。
性表面波フィルタは、隣合うIDT間の隣合う電極指の
極性が反転されている縦結合共振子型弾性表面波フィル
タを2段縦続接続した構成を有する。
ルタ41と、第1の実施例の弾性表面波フィルタ1の共
振モードの違いを示す。ここでは、入出力インピーダン
スを50Ωから500Ωに変えて共振モードを確認した
結果が示されている。
果を、破線が第1の実施例についての結果を示す。図1
2のDは、IDT−IDT間隔に弾性表面波の強度分布
のピークを有する定在波の共振モードを示し、Eが0次
モード、Gが2次モードであり、Fは2段縦続接続によ
り発生したモードである。
点は、第2の実施例においては、矢印Dで示す共振モー
ドのレベルが大きくなっていることである。第1の実施
例では、隣合うIDT同士の隣合う電極指がアース電位
に接続されているので、IDT−IDT間の弾性表面波
を電気信号に変換することができない。その結果、ID
T−IDT間隔部に強度のピークを有する共振モードD
の電気信号への変換効率が低下する。
IDT同士の隣接する電極指の極性が反転されているの
で、IDT−IDT間隔部でも弾性表面波が電気信号に
変換される。従って、上記共振モードDの電気信号への
変換効率が高められる。
の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの振幅特性及び縦
軸の挿入損失を右側のスケールで拡大した各振幅特性を
示す。なお、図13の第2の実施例(実線)の振幅特性
は、モードの周波数、及びレベルが変化した分によるイ
ンピーダンスのずれを補正するために、第1の実施例に
おける設計条件から、交差幅を33.4λI2、狭ピッ
チ電極指の波長を3.88μmに変更することにより得
られたものである。
によれば、第1の実施例(破線)に比べて、さらに通過
帯域内の挿入損失を改善することができ、通過帯域幅も
広くなっていることがわかる。従って、隣合うIDT間
の隣合う電極指の極性を反転させることが好ましく、そ
れによって、より一層挿入損失が小さくかつ通過帯域幅
の広い縦結合共振子型弾性表面波フィルタを提供するこ
とができる。
続した縦結合共振子型弾性表面波フィルタ11,12の
一方のみにおいて、上記のようにIDT間の隣合う電極
指の極性を反転させた場合においても得ることができ
る。
の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電
極構造を示す模式的平面図である。
は、第1の実施例と、狭ピッチ電極指の本数は異ならな
いが、IDT13の第1の部分の狭ピッチ電極指の本数
と、IDT14のIDT13側の第1の部分の狭ピッチ
電極指の本数が異なるように構成されており、かつID
T15の第1の部分の狭ピッチ電極指の本数と、IDT
14のIDT15側の第1の部分の狭ピッチ電極指の本
数が異なるように構成されている。その他の点について
は、第1の実施例と同様に構成されているので、同一部
分については、同一の参照番号を付することにより、第
1の実施例の説明を援用することとする。第1の実施例
と異なる点をより具体的に説明する。本実施例では、弾
性表面波フィルタ12のIDT13〜15の電極指の本
数は以下のとおりである。
極指の本数が5本、第2の部分の電極指の本数が25
本。 IDT14…電極指の本数33本、但し、両側の第1の
部分は、それぞれ狭ピッチ電極指を3本有し、中央の第
2の部分は27本の電極指を有する。
極指の本数は5本、第2の部分の電電極指の本数は25
本。 また、本実施例においても、弾性表面波フィルタ11,
12は同様に構成されている。なお、図14では、図示
を簡略化するために、電極指の本数は減らされて図示さ
れている。すなわち、図14では、IDT14において
は、狭ピッチ電極指は左右1本づつ設けられており、か
つIDT13,15の第1の部分では、狭ピッチ電極指
の数は3本であるかのように図示されている。
ルタ51の反射特性を図15(b)に示す。また、比較
のために、第1の実施例の弾性表面波フィルタにおける
反射特性を図15(c)に示す。
の第1の部分の狭ピッチ電極指の本数が異なるように構
成されており、さらにインピーダンスを50Ωに整合す
るために、電極指交差幅は47.7λI2とされてい
る。
では、第1の実施例に比べてインピーダンス集中度が悪
化していることがわかる。また、逆にIDT14の狭ピ
ッチ電極指の本数を、増加させた場合の反射特性を図1
5(a)に示す。この場合の変更点は、第3の実施例に
おいて、IDT13,15,18,20の電極指の総本
数が28本、第1の部分の電極指の本数が3本、第2の
部分の電極指の本数が25本、中央に配置されるIDT
14,19の電極指の総本数を37本とし、両側の第1
の部分の電極指の本数をそれぞれ5本とし、中央の第2
の部分の電極指の本数を27本とされていること、並び
に交差幅が28.6λI2とされていることにある。図
15(a)から明らかなように、この場合には、インピ
ーダンス集中度は、第1の実施例に比べて高められる
が、インピーダンスが全体的に容量性になることがわか
る。
射特性を有する変形例では、EGSM方式の受信段の帯
域フィルタには必ずしも好適なものではないが、他の用
途では上記第3の実施例及び変形例が有効であることが
ある。例えば、図15(b)に示すように、インピーダ
ンス集中度が悪化した場合、VSWRが悪化する傾向が
見られるが、通過帯域幅は広がる傾向にある。
は、上記第3の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波
フィルタの振幅特性及びVSWR特性を示す図である。
比較のために、図16(a)及び(b)に、破線によ
り、第1の実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
11の振幅特性及びVSWR特性を示す。
によれば、第1の実施例の場合に比べて、VSWRは約
0.2悪化しているが、スルーレベルから4dBにおけ
る通過帯域幅は約1.5MHz広がっていることがわか
る。この場合、通過帯域内の挿入損失レベルはほとんど
変わっておらず、従って低損失を維持したまま広帯域化
し得ることがわかる。
Rが多少悪化したとしても、通過帯域内における損失の
低減及び通過帯域幅の拡大が要求される用途に好適な縦
結合共振子型弾性表面波フィルタを提供し得ることがわ
かる。
ピーダンス集中度は良好であるが、インピーダンスが容
量性となった場合に有効な例を説明する。図17(a)
及び(b)は、上記変形例の縦結合共振子型弾性表面波
フィルタの振幅特性及びVSWR特性を実線で示す。比
較のために、破線により第1の実施例の縦結合共振子型
弾性表面波フィルタの振幅特性及びVSWR特性を示
す。なお、図17の結果を得た変形例では、電極指交差
幅は31.0λI2とし、IDT13,15,18,2
0の電極指の総本数は28本、第1の部分の電極指の本
数が3本、第2の部分の電極指の本数が25本であり、
中央のIDT14,19の電極指の総本数は47本、該
IDT14,19の両側の第1の部分の電極指の本数は
各5本、中央の第2の部分の電極指の本数は37本とし
た。また、IDTの波長λI1は3.88μmである。
その他の点については第1の実施例と同様とした。
は、第1の実施例の弾性表面波フィルタ11に比べて、
スルーレベルから4dBにおける通過帯域幅が約3.5
MHz狭くなっているが、VSWRは約0.7だけ改善
している。この場合、通過帯域内の挿入損失レベルはほ
とんど変わっておらず、従って低損失を維持したまま、
VSWRが改善される。すなわち、通過帯域幅が狭くと
も、通過帯域内の損失の低減及びVSWRの低減が要求
される用途に有効な縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
を提供し得ることがわかる。
1の部分の電極指、すなわち狭ピッチ電極指の本数のバ
ランスを変えることにより、通過帯域内の挿入損失の低
減を図ったまま、様々な用途に応じたバンドパスフィル
タを容易に提供し得ることがわかる。
は、第4の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波フィ
ルタを説明するための模式的平面図及び電極指と交差す
る方向に沿う模式的断面図である。図18(b)は、図
18(a)の一点鎖線X,X間の模式的断面図である。
図18(a)に示す電極構造は、図1に示した第1の実
施例と全く同様である。
番号を付することとする。本実施例の特徴は、図18
(b)に明瞭に表れている。すなわち、IDT19,2
0及び反射器22が設けられている部分を代表して示す
ように、狭ピッチ電極指の膜厚が、他の電極指や反射器
の電極の膜厚よりも薄くされている。すなわち、図18
(b)に示すように、IDT19のIDT20側の第1
の部分の電極指19f,19g及びIDT20のIDT
19側の第1の部分の電極指20a,20bの膜厚が、
残りの電極指や反射器22の電極指の膜厚よりも薄くさ
れている。同様に、図18(a)に示す隣合うIDT間
の部分においても、両側の狭ピッチ電極指の膜厚は、残
りの電極指の膜厚よりも薄くされている。より具体的に
は、本実施例では、狭ピッチ電極指の電極の膜厚が、
0.06λI2とされており、残りの電極指の膜厚は
0.08λI2とされている。
厚を薄くしたため、第1の実施例と、電極指交差幅が3
8.2λI2及びλI1=3.93μmとなるように設
計が変更されている。その他の点については第1の実施
例と同様である。
フィルタの振幅特性を図19に実線で示す。比較のため
に、第1の実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
11の振幅特性を破線で示す。
に比べて、第4の実施例によれば、通過帯域内における
挿入損失がさらに改善される。一般に、リーキー波を用
いる弾性表面波フィルタでは、Alからなる電極の膜厚
を薄くすることにより、バルク波の放射による損失が小
さくなる傾向がある。しかしながら、電極の膜厚を薄く
すると、電気機械結合係数が小さくなることと、及び反
射器のストップバンド幅が狭くなることなどにより、広
帯域化を図れないという問題があった。
めに、バルク波の放射が最も生じ易いIDT−IDT
間、すなわち狭ピッチ電極指が設けられている部分にお
いて電極指の膜厚を薄くしている。これによって、広帯
域幅を維持したまま、バルク波の放射による損失を低減
でき、良好な特性が得られる。
に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電極構造を
示す模式的平面図である。
電極指13f1 ,13f2 に代表されるようなスプリッ
ト電極により構成されている。その他の点については、
第1の実施例とほぼ同様である。変更した点のみを以下
に記載する。
幅は35.7λI2、IDTの波長λI2が4.20μ
m、λI1が4.04μmとされている。図21には、
第5の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
の振幅特性が実線で示されている。破線は、第1の実施
例で示した従来の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの
振幅特性を示す。
においても、従来の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
に比べて通過帯域内における挿入損失を改善し得ること
がわかる。従って、本発明においては、狭ピッチ電極指
については、複数本、通常は2本の分割電極指からなる
スプリット電極を用いて構成してもよいことがわかる。
成自体は第1の実施例と全く同様である。従って、第1
の実施例について行った説明を援用することにより、そ
の詳細な説明は省略する。
は、弾性表面波フィルタ12のIDT18〜20におけ
る第1の部分の電極指、すなわち狭ピッチ電極指の波長
が3.88μmとされている。その他の点については第
1の実施例と同様である。
た2段縦続接続されている縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタ11,12において、狭ピッチ電極指の波長が異
ならされている。
合共振子型弾性表面波フィルタの振幅特性を、破線で第
1の実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの振幅
特性を示す。
によれば、第1の実施例に比べて通過帯域幅を拡大し得
ることがわかる。この場合、VSWRの値は、第1,第
6の実施例のいずれにおいても約2.0であった。従っ
て、第6の実施例によれば、VSWRを悪化させること
なく、通過帯域幅を拡大し得る。
縦続接続する場合、各段の弾性表面波フィルタの狭ピッ
チ電極指の構成を異ならせることにより、すなわち少な
くとも1つの段の弾性表面波フィルタの狭ピッチ電極指
の構成を残りの段の弾性表面波フィルタの狭ピッチ電極
指の構成と異ならせることにより、通過帯域幅を広げ得
ることがわかる。
に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタ61の電極構
造を示す模式的平面図である。本実施例では、図9に示
した縦結合共振子型弾性表面波フィルタ31の変形例に
相当する。すなわち、1段の縦結合共振子型弾性表面波
フィルタ31の中央のIDT14と入力端との間に直列
共振子としての弾性表面波共振子62が直列に接続され
ている。
合共振子型弾性表面波フィルタに直列に弾性表面波共振
子が接続されてもよい。従来より、縦結合共振子型弾性
表面波フィルタに直列に弾性表面波共振子を接続するこ
とにより、通過帯域外減衰量の拡大を図り得ることが知
られている。しかしながら、通過帯域外減衰量は増大す
るものの、通過帯域内における挿入損失が大きくなると
いう問題があった。
って構成された上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
を用いているため、挿入損失の悪化は小さくなる。すな
わち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ31に弾性表
面波共振子62を直列接続することにより、通過帯域内
の挿入損失の低減を図りつつ、通過帯域外の減衰量を拡
大することができ、良好なフィルタ特性を得ることがで
きる。
波フィルタでは、通過帯域内の挿入損失を低減し得るの
で、本発明に従って構成された縦結合共振子型弾性表面
波フィルタに並列に弾性表面波共振子を接続してもよ
く、その場合には、通過帯域内における挿入損失の低減
を図りつつ、通過帯域外減衰量の拡大を図ることができ
る。また、直列接続された弾性表面波共振子と並列接続
された弾性表面波共振子の双方を有していてもよい。
に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電極構造を
示す模式的平面図である。第8の実施例に係る縦結合共
振子型弾性表面波フィルタ71は、図9に示した縦結合
共振子型弾性表面波フィルタと同様の電極構造を有す
る。異なるところは、図9に示した弾性表面波フィルタ
では、アンバランス入力−アンバランス出力とされてい
たのに対し、本実施例では、中央のIDTの一端が入力
端に接続されているだけでなく、他端からも信号を取り
出せるように端子72が設けられている。
では、平衡−不平衡変換機能を持たせることが求められ
ている。図24に示した第8の実施例では、端子74を
入力端子、端子72,73を出力端子とすることによ
り、不平衡入力−平衡出力タイプのフィルタを構成する
ことができる。逆に、端子72,73を入力端子、端子
74を出力端子とすれば、平衡入力−不平衡出力タイプ
のフィルタを構成することができる。従って、通過帯域
内の挿入損失が小さい、平衡−不平衡変換機能を有する
弾性表面波フィルタを提供することができる。このよう
な平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタの
変形例を、図25〜図30に示す。
ィルタ81では、外側のIDT13,15が平衡入出力
を取り出し得るように構成されており、中央のIDT1
4が不平衡入出力端子82に接続されている。
ィルタ85では、IDT14に対するIDT13,15
の位相が逆転されて、平衡−不平衡変換機能が実現され
ている。
表面波フィルタ86では、2段縦続接続されている弾性
表面波フィルタ11,12において、IDT18,20
の位相が反転されており、IDT19からバランス信号
を取り出し得るようにIDT19に端子87,88が接
続されている。
ィルタ91では、2段の縦結合共振子型弾性表面波フィ
ルタ11,12において、バランス端子を取り出す側の
弾性表面波フィルタ12が、交差幅が弾性表面波フィル
タ11の半分である2個の弾性表面波フィルタ92,9
3に分割されており、かつ弾性表面波フィルタ92,9
3の位相が反転されている。
合共振子型弾性表面波フィルタ11,12を有する構成
において、第2の弾性表面波フィルタ12を縦結合共振
子型弾性表面波フィルタ96,97に分割し、かつ第1
の弾性表面波フィルタ11のIDT14に対するIDT
13,15の位相を反転させることにより、平衡−不平
衡変換機能が持たされている。
ィルタ101では、2段の縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタのそれぞれが交差幅を半分にして分割して並列接
続されている。すなわち、縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタ11が、2つの縦結合共振子型弾性表面波フィル
タ11A,11Bに分割されており、縦結合共振子型弾
性表面波フィルタ12が、縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタ12A,12Bに分割されている。
を反転させるようにして、平衡−不平衡変換機能が持た
されている。すなわち、図25〜図30に示したよう
に、様々な構造により、第8の実施例と同様に、挿入損
失を低減しつつ、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表
面波フィルタを提供することができる。
の実施例に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電
極構造を示す模式的平面図である。本実施例の縦結合共
振子型弾性表面波フィルタ111は、図8に示した縦結
合共振子型弾性表面波フィルタと電極構造は同一であ
る。異なるところは、全てのIDT13〜15の端部か
ら信号を取り出し得るように、端子112〜115が設
けられていることにある。
13,114のそれぞれからバランス信号を得ることが
できるので、平衡入力−平衡出力の弾性表面波フィルタ
を得ることができる。本実施例においても、本発明に従
って縦結合共振子型弾性表面波フィルタが構成されてい
るので、通過帯域内の挿入損失が小さい、平衡入出力タ
イプの弾性表面波フィルタを提供することができる。
用いた通信機160を説明するための各概略ブロック図
である。図35において、アンテナ161に、デュプレ
クサ162が接続されている。デュプレクサ162と受
信側ミキサ163との間に、RF段を構成する弾性表面
波フィルタ164及び増幅器165が接続されている。
さらにミキサ163にIF段の弾性表面波フィルタ16
9が接続されている。また、デュプレクサ162と送信
側のミキサ166との間には、RF段を構成する増幅器
167及び弾性表面波フィルタ168が接続されてい
る。
フィルタ164,168,169として本発明に従って
構成された縦結合共振子型弾性表面波フィルタを好適に
用いることができる。
フィルタでは、少なくとも3つのIDTのうち少なくと
も1つのIDTが、表面波伝搬方向に隣接している他の
IDT端部から一部分である第1の部分の電極指の周期
が、残りの部分である第2の部分の電極指の周期と異な
るように構成されているので、通過帯域幅の拡大を図り
得るだけでなく、通過帯域内の挿入損失を低減すること
が可能となる。
損失が小さい縦結合共振子型弾性表面波フィルタを提供
することができる。第1の部分の電極指の周期が、第2
の部分の電極指の周期よりも小さい場合には、表面波の
伝搬損失を低減することができ、通過帯域内における挿
入損失をより小さくすることができる。
部分の電極指の周期の0.82〜0.99倍の場合に
は、表面波の伝搬損失をより一層小さくすることができ
る。一対のIDTの隣合う電極指中心間距離が0.5λ
I1に略一致されている場合には、バルク波として放射
する損失を低減することができ、挿入損失をより一層低
減することができる。
部分及び第2の部分を有するように構成されている場合
に、一対のIDTの隣合う電極指中心間距離が、0.2
5λI1+0.25λI2に略一致されている場合に
は、同様に、バルク波として放射する損失を低減するこ
とができ、通過帯域内の挿入損失をより一層低減するこ
とができる。
とが隣合う箇所における電極指中心間距離が0.25λ
I1+0.25λI2に略一致している場合には、同様
にバルク波として放射する損失を低減することができ、
より一層通過帯域内における挿入損失を低減することが
できる。
DTに隣接するIDTとの隣合う電極指の極性が異なる
場合には、IDT−IDT間においても弾性表面波が電
気信号に変換され、それによって電気信号への変換効率
が高められ、通過帯域内における挿入損失をより一層改
善することができ、かつ通過帯域幅も拡大することがで
きる。
両側において、第1の部分の電極指の合計の本数が18
本以下の場合には、インピーダンス集中度が高められ、
VSWRの小さい縦結合共振子型弾性表面波フィルタを
提供することができる。
ていない電極同士の中心間距離を、(0.08+0.5
n)λI2〜(0.24+0.5n)λI2とした場合
には、より好ましくは(0.13+0.5n+)λI2
〜(0.23+0.5n)λI2とした場合には、EG
SM方式、DCS方式、PCS方式等の様々な用途に応
じて必要な帯域幅を確保でき、かつVSWRを確実に小
さくすることができる。
Tの双方が第1,第2の部分を有し、双方のIDTにお
ける第1の部分の電極指の本数が異なる場合には、イン
ピーダンス集中度は悪化し、VSWRが悪化するもの
の、通過帯域幅のより一層の拡大を図ることができる。
軸を中心にY軸方向に36〜44°の範囲で回転させた
ものを用いた場合には、本発明に従って通過帯域幅が広
く、かつ通過帯域内における挿入損失が小さい縦結合共
振子型弾性表面波フィルタを容易に得ることができる。
電極指の膜厚と異なる場合には、電極膜厚を調整するこ
とにより、バルク波の放射による損失を低減することが
できる。特に、第1の部分の電極指の膜厚が第2の部分
の電極指の膜厚よりも薄くされている場合、バルク波の
放射が最も発生するIDT−IDT間の間隔において、
バルク波放射による損失を低減することができるので、
広帯域幅を維持したまま、挿入損失をより一層低減する
ことができる。
タが縦続接続されている構成において、少なくとも1つ
の段の縦結合共振子型弾性表面波フィルタにおける第1
の部分の電極指の周期が、他の段の縦結合共振子型弾性
表面波フィルタにおける第1の部分の電極指の周期と異
なる場合には、VSWRの悪化を招くことなく、通過帯
域幅をより一層広げることが可能となる。
フィルタの各段において、上記第1の部分の電極指の周
期が異ならされている場合、効果的に通過帯域幅を広げ
ることができる。
並列共振子が入力側及び/または出力側に接続されてい
る場合には、本発明に従って通過帯域内の挿入損失を低
減し得るだけでなく、通過帯域外の減衰量の拡大を図る
ことができる。
タは、平衡−不平衡入出力を有するように構成されても
よく、平衡−平衡入出力を有するように構成されていて
もよい。
式の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを容易に提供す
ることができる。また、本発明に係る通信機は、本発明
に従って構成された縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
を帯域フィルタとして備えるため、広い帯域幅を有し、
かつ低損失の通信機を構成することができる。
性表面波フィルタの略図的平面図。
極構造を示す模式的平面図。
表面波フィルタの振幅特性を示す図。
幅特性を示す図。
面波フィルタの電極構造と共振モードとの関係を説明す
るための模式図。
ルタの第1の部分における電極指ピッチの第2の部分の
電極指ピッチに対する比と、伝搬損失の関係を示す図。
振子型弾性表面波フィルタにおける狭ピッチ電極指の本
数が8本の場合及び12本の場合の各反射特性を示す
図。
を変化させた場合のVSWRの変化を示す図。
子型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面
図。
ィルタの他の変形例の電極構造を示す模式的平面図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
ィルタの共振モードと、第1の実施例の縦結合共振子型
弾性表面波フィルタの共振モードの相違を説明するため
の図。
子型弾性表面波フィルタの振幅特性を示す図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ、第3の実施例の
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ及び第3の実施例の
縦結合共振子型弾性表面波フィルタにおける狭ピッチ電
極指の本数のバランスを変えた構造の反射特性を示す
図。
結合共振子型弾性表面波フィルタ及び第1の実施例の縦
結合共振子型弾性表面波フィルタの振幅特性及びVSW
R特性を示す図。
変形例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの振幅特性
及びVSWR特性を示す図。
結合共振子型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式
的平面図及び電極指と交差する方向に沿う要部断面図。
型弾性表面波フィルタの振幅特性を示す図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
波フィルタ及び従来の縦結合共振子型弾性表面波フィル
タの振幅特性を示す図。
波フィルタの振幅特性及び第1の実施例の縦結合共振子
型弾性表面波フィルタの振幅特性を示す図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
ィルタの変形例を示す模式的平面図。
波フィルタの他の変形例を説明するための模式的平面
図。
波フィルタのさらに他の変形例を示す模式的平面図。
波フィルタの他の変形例を説明するための模式的平面
図。
ィルタのさらに他の変形例を説明するための模式的平面
図。
ィルタのさらに他の変形例を説明するための模式的平面
図。
波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
を示す図。
を示す図。
ましい範囲を説明するための図であり、ピッチを小さく
していない電極指間距離と、良好なフィルタ特性を得ら
れる狭ピッチ電極指本数との関係を示す図。
ルタを帯域フィルタとして備える通信機を説明するため
のブロック図。
共振子型弾性表面波フィルタ 13〜15…IDT 13a〜13h…電極指 13f1 ,13f2 …分割電極指 14a〜14i…電極指 15a…電極指 16,17…反射器 18〜20…IDT 19f,19g…電極指 20a〜20h…電極指 21,22…反射器 31…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 32…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 33〜37…IDT 41…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 51…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 61…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 62…弾性表面波共振子 71…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 72〜74…端子 81,85,86,91…縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタ 87,88…端子 92,93,96,97…縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタ 101…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 111…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 112〜115…端子 160…通信機 161…アンテナ 162…デュプレクサ 163,166…ミキサ 164…弾性表面波フィルタ 165…増幅器 167…増幅器 168…弾性表面波フィルタ 169…弾性表面波フィルタ
Claims (22)
- 【請求項1】 圧電基板と、 前記圧電基板上において弾性表面波伝搬方向に沿って形
成されており、それぞれ複数本の電極指を有する少なく
とも3つのIDTとを備え、 少なくとも1つのIDTにおける、表面波伝搬方向に隣
接している他のIDT側端部から一部分である第1の部
分の電極指の周期が、該IDTの残りの部分である第2
の部分の電極指の周期と異なっており、第1,第2の部
分の電極指の周期で決まる表面波の波長が、それぞれλ
I1,λI2であることを特徴とする、縦結合共振子型
弾性表面波フィルタ。 - 【請求項2】 前記第1の部分の電極指の周期が、前記
第2の部分の電極指の周期よりも小さい、請求項1に記
載の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項3】 前記第1の部分の電極指の周期が、前記
第2の部分の電極指の周期の0.82〜0.99倍であ
る、請求項2に記載の縦結合共振子型弾性表面波フィル
タ。 - 【請求項4】 隣合う一対のIDTの双方が、第1の部
分の電極指の周期が第2の部分の電極指の周期と異なる
ように構成されており、前記一対のIDTの隣合う電極
指中心間距離が、0.5λI1と略一致されている、請
求項1〜3のいずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面
波フィルタ。 - 【請求項5】 隣合う一対のIDTの一方のみが、第1
の部分の電極指の周期が、第2の部分の電極指の周期と
異なるように構成されており、前記一対のIDTの隣合
う電極指中心間距離が、0.25λI1+0.25λI
2に略一致されていることを特徴とする、請求項1〜3
のいずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面波フィル
タ。 - 【請求項6】 前記第1の部分の電極指の周期が第2の
部分の電極指の周期と異ならされているIDTにおい
て、第1の部分の電極指と、第2の部分の電極指とが隣
合う箇所における電極指中心間距離が0.25λI1+
0.25λI2に略一致していることを特徴とする、請
求項1〜5のいずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面
波フィルタ。 - 【請求項7】 第1,第2の部分を有するIDTと、該
IDTに隣接するIDTとの隣合う電極指の極性が異な
ることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項8】 隣合う一対のIDTの隣合っている部分
の両側において、第1の部分の電極指の合計の本数が1
8本以下である、請求項1〜7のいずれかに記載の縦結
合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項9】 隣り合う一対のIDTの、周期を異なら
せていない電極指同士の中心間距離を、(0.08+
0.5n)λI2〜(0.24+0.5n)λI2(n
=1,2,3,…)としたことを特徴とする、請求項1
〜8のいずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面波フィ
ルタ。 - 【請求項10】 隣り合う一対のIDTの、周期を異な
らせていない電極指同士の中心間距離を、(0.13+
0.5n)λI2〜(0.23+0.5n)λI2(n
=1,2,3,…)としたことを特徴とする、請求項1
〜9のいずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面波フィ
ルタ。 - 【請求項11】 表面波伝搬方向において隣合う一対の
IDTの双方が、前記第1,第2の部分を有し、双方の
IDTにおける第1の部分の電極指の本数が異なること
を特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の縦結
合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項12】 前記圧電基板が、LiTaO3 単結晶
をX軸を中心にY軸方向に36〜44度の範囲で回転さ
せたものである、請求項1〜11のいずれかに記載の縦
結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項13】 前記第1の部分の電極指の膜厚が、第
2の部分の電極指の膜厚と異なる、請求項1〜12のい
ずれかに記載の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項14】 前記第1の部分の電極指の膜厚が、前
記第2の部分の電極指の膜厚よりも薄くされている、請
求項13に記載の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項15】 前記第1の部分の電極指がスプリット
電極により構成されている、請求項1〜14のいずれか
に記載の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項16】 請求項1〜15のいずれかに記載の縦
結合共振子型弾性表面波フィルタが、少なくとも2段縦
続接続されていることを特徴とする、縦結合共振子型弾
性表面波フィルタ。 - 【請求項17】 前記複数段の縦結合共振子型弾性表面
波フィルタの少なくとも1つの段の縦結合共振子型弾性
表面波フィルタにおける第1の部分の電極指の周期が、
他の段の縦結合共振子型弾性表面波フィルタにおける前
記第1の部分の電極指の周期と異ならされている、請求
項16に記載の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項18】 複数段の縦結合共振子型弾性表面波フ
ィルタの各段において、前記第1の部分の電極指の周期
が異なっている、請求項17に記載の縦結合共振子型弾
性表面波フィルタ。 - 【請求項19】 少なくとも1つの直列共振子及び/ま
たは並列共振子が入力側及び/または出力側に接続され
ている、請求項1〜18のいずれかに記載の縦結合共振
子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項20】 平衡−不平衡入出力を有するように構
成されている、請求項1〜19のいずれかに記載の縦結
合共振子型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項21】 平衡−平衡入出力を有するように構成
されている、請求項1〜19に記載の縦結合共振子型弾
性表面波フィルタ。 - 【請求項22】 請求項1〜21のいずれかに記載の縦
結合共振子弾性表面波フィルタを帯域フィルタとして備
える、通信機。
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