JP2002185284A - 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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- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/644—Coupled resonator filters having two acoustic tracks
- H03H9/6456—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled
- H03H9/6469—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via two connecting electrodes
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- H03H9/6436—Coupled resonator filters having one acoustic track only
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過帯域の高域側の遮断周波数付近の急峻度
が大きく、十分な減衰量を得ることが出来、入出力イン
ピーダンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタの提
供。 【解決手段】 弾性表面波を励振及び受信するすだれ状
電極３，４を、弾性表面波の伝搬方向に複数近接配列し
た縦２重モード結合型フィルタ１と、弾性表面波を励振
及び受信する１又は複数のすだれ状電極６を有する共振
器２とを直列に接続し、縦２重モード結合型フィルタ１
の通過帯域の高域側遮断周波数と、共振器２の反共振周
波数とを略一致させてある構成である。
が大きく、十分な減衰量を得ることが出来、入出力イン
ピーダンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタの提
供。 【解決手段】 弾性表面波を励振及び受信するすだれ状
電極３，４を、弾性表面波の伝搬方向に複数近接配列し
た縦２重モード結合型フィルタ１と、弾性表面波を励振
及び受信する１又は複数のすだれ状電極６を有する共振
器２とを直列に接続し、縦２重モード結合型フィルタ１
の通過帯域の高域側遮断周波数と、共振器２の反共振周
波数とを略一致させてある構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に高周波デバイスとして使用される弾性表面波フィルタ
（ＳＡＷフィルタ）に関するものである。
に高周波デバイスとして使用される弾性表面波フィルタ
（ＳＡＷフィルタ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波（ＳＡＷ；Surface Acoustic
Wave ）は、圧電基板等の弾性体の表面付近にエネルギ
ーが集中して伝搬する波であり、この波を応用したフィ
ルタ、共振器、遅延線、発振器等の電子デバイスが実用
化されている。図６は、ＳＡＷフィルタの１つである縦
２重モード結合型フィルタの構成例を示す模式図であ
る。この縦２重モード結合型フィルタ１は、圧電基板１
０上に弾性表面波を励振及び受信するすだれ状電極３，
４（ＩＤＴ；InterDigital Transducer ）を、弾性表面
波の伝搬方向に３個並べて配置してあり、３個のすだれ
状電極４，３，４の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、
弾性表面波を反射する２個の反射器５を設けてある。
Wave ）は、圧電基板等の弾性体の表面付近にエネルギ
ーが集中して伝搬する波であり、この波を応用したフィ
ルタ、共振器、遅延線、発振器等の電子デバイスが実用
化されている。図６は、ＳＡＷフィルタの１つである縦
２重モード結合型フィルタの構成例を示す模式図であ
る。この縦２重モード結合型フィルタ１は、圧電基板１
０上に弾性表面波を励振及び受信するすだれ状電極３，
４（ＩＤＴ；InterDigital Transducer ）を、弾性表面
波の伝搬方向に３個並べて配置してあり、３個のすだれ
状電極４，３，４の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、
弾性表面波を反射する２個の反射器５を設けてある。
【０００３】すだれ状電極３，４は、多数（図では省
略）の電極指１２を有する２つの櫛型電極を、互いの電
極指１２が互いに等間隔に交叉するように、対向させて
設けてある。３個のすだれ状電極４，３，４の内、中央
のすだれ状電極３の一方の側の櫛型電極に、縦２重モー
ド結合型フィルタ１の入力端子ＩＮを設け、他方の側の
櫛型電極は接地してある。両側のすだれ状電極４，４の
それぞれの一方の側の櫛型電極は接地してあり、他方の
側の各櫛型電極は、共通接続されて縦２重モード結合型
フィルタ１の出力端子ＯＵＴが設けられている。
略）の電極指１２を有する２つの櫛型電極を、互いの電
極指１２が互いに等間隔に交叉するように、対向させて
設けてある。３個のすだれ状電極４，３，４の内、中央
のすだれ状電極３の一方の側の櫛型電極に、縦２重モー
ド結合型フィルタ１の入力端子ＩＮを設け、他方の側の
櫛型電極は接地してある。両側のすだれ状電極４，４の
それぞれの一方の側の櫛型電極は接地してあり、他方の
側の各櫛型電極は、共通接続されて縦２重モード結合型
フィルタ１の出力端子ＯＵＴが設けられている。
【０００４】反射器５は、すだれ状電極３，４の電極指
１２と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状
電極３，４と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
３個のすだれ状電極４，３，４及び反射器５は、弾性表
面波の伝搬方向と直交する方向の長さである開口長Ｗ
を、略同じに統一してある。
１２と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状
電極３，４と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
３個のすだれ状電極４，３，４及び反射器５は、弾性表
面波の伝搬方向と直交する方向の長さである開口長Ｗ
を、略同じに統一してある。
【０００５】このような構成の縦２重モード結合型フィ
ルタ１は、入力端子ＩＮに交流電圧を印加すると、圧電
効果により隣り合う電極指１２間の圧電基板１０に歪み
が生じ、弾性表面波が励振される。弾性表面波は、その
波長と電極指１２の配列周期（ピッチ）とが等しいとき
に最も励振され、励振された弾性表面波は、２個の反射
器５により反射されて、２個の反射器５間にその振動エ
ネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共振し、こ
の共振した出力を出力端子ＯＵＴから得ることが出来
る。定在波は、図７（ａ）に示すような変位分布を有す
る対称モードと、（ｂ）に示すような変位分布を有する
反対称モードとが存在する２重モードとなっている。
ルタ１は、入力端子ＩＮに交流電圧を印加すると、圧電
効果により隣り合う電極指１２間の圧電基板１０に歪み
が生じ、弾性表面波が励振される。弾性表面波は、その
波長と電極指１２の配列周期（ピッチ）とが等しいとき
に最も励振され、励振された弾性表面波は、２個の反射
器５により反射されて、２個の反射器５間にその振動エ
ネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共振し、こ
の共振した出力を出力端子ＯＵＴから得ることが出来
る。定在波は、図７（ａ）に示すような変位分布を有す
る対称モードと、（ｂ）に示すような変位分布を有する
反対称モードとが存在する２重モードとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したような縦２重
モード結合型フィルタ１では、設計パラメータの設定に
より、種々のフィルタ特性が得られるが、一般的には、
その通過帯域特性は図８（ａ）に示すようになってお
り、高域側の遮断周波数付近の急峻度が悪く、十分な減
衰量を得ることが出来ないという問題がある。
モード結合型フィルタ１では、設計パラメータの設定に
より、種々のフィルタ特性が得られるが、一般的には、
その通過帯域特性は図８（ａ）に示すようになってお
り、高域側の遮断周波数付近の急峻度が悪く、十分な減
衰量を得ることが出来ないという問題がある。
【０００７】また、入力側及び出力側の電極構造が異な
る為、入力インピーダンス及び出力インピーダンスの整
合状態が悪いという問題がある。その為、入力側（Ｉ
Ｎ）から入射した波と、フィルタ内で反射して入力側に
戻って来る波との関係Ｓ１１、及び出力側（ＯＵＴ）か
ら入射した波と、フィルタ内で反射して出力側に戻って
来る波との関係Ｓ２２をそれぞれ定在波比（ＶＳＷＲ；
Voltage Standing WaveRatio ）で表した反射特性は、
図８（ｂ）に示すようになり、特性Ｓ１１は、通過帯域
内で略２以下を示して良好であるが、特性Ｓ２２は、特
性Ｓ１１に比べて劣っている。定在波比（ＶＳＷＲ）
は、伝送路上に発生している定在波の大きさを電圧で示
した場合の、最大電圧と最小電圧との比であり、この値
が１に近い程、整合状態が良いことを示す。
る為、入力インピーダンス及び出力インピーダンスの整
合状態が悪いという問題がある。その為、入力側（Ｉ
Ｎ）から入射した波と、フィルタ内で反射して入力側に
戻って来る波との関係Ｓ１１、及び出力側（ＯＵＴ）か
ら入射した波と、フィルタ内で反射して出力側に戻って
来る波との関係Ｓ２２をそれぞれ定在波比（ＶＳＷＲ；
Voltage Standing WaveRatio ）で表した反射特性は、
図８（ｂ）に示すようになり、特性Ｓ１１は、通過帯域
内で略２以下を示して良好であるが、特性Ｓ２２は、特
性Ｓ１１に比べて劣っている。定在波比（ＶＳＷＲ）
は、伝送路上に発生している定在波の大きさを電圧で示
した場合の、最大電圧と最小電圧との比であり、この値
が１に近い程、整合状態が良いことを示す。
【０００８】そこで、従来は、上述したような縦２重モ
ード結合型フィルタ１を、図９に示すように、圧電基板
１１上に２段縦続接続して設け、高域側の遮断周波数付
近を抑圧していたが、挿入損失（フィルタを挿入したと
きと挿入しないときとの減衰量の差）が大きかった。
ード結合型フィルタ１を、図９に示すように、圧電基板
１１上に２段縦続接続して設け、高域側の遮断周波数付
近を抑圧していたが、挿入損失（フィルタを挿入したと
きと挿入しないときとの減衰量の差）が大きかった。
【０００９】縦２重モード結合型フィルタを用いた、同
様な問題に関する技術としては、縦２重モード結合型フ
ィルタの中央ＩＤＴと両側ＩＤＴとの対面する最内側電
極指の中心間間隔を左右で異ならせた「縦結合２重モー
ドＳＡＷフィルタ」が、特開平８−１９１２２９号公報
に開示されている。本発明は、上述したような事情に鑑
みてなされたものであり、通過帯域の高域側の遮断周波
数付近の急峻度が大きく、十分な減衰量を得ることが出
来、入出力インピーダンスの整合状態が良い弾性表面波
フィルタを提供することを目的とする。
様な問題に関する技術としては、縦２重モード結合型フ
ィルタの中央ＩＤＴと両側ＩＤＴとの対面する最内側電
極指の中心間間隔を左右で異ならせた「縦結合２重モー
ドＳＡＷフィルタ」が、特開平８−１９１２２９号公報
に開示されている。本発明は、上述したような事情に鑑
みてなされたものであり、通過帯域の高域側の遮断周波
数付近の急峻度が大きく、十分な減衰量を得ることが出
来、入出力インピーダンスの整合状態が良い弾性表面波
フィルタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る弾性表面
波フィルタは、弾性表面波を励振及び受信するすだれ状
電極を、前記弾性表面波の伝搬方向に複数近接配列した
縦２重モード結合型フィルタと、弾性表面波を励振及び
受信する１又は複数のすだれ状電極を有する共振器とを
直列に接続し、前記縦２重モード結合型フィルタの通過
帯域の高域側遮断周波数と、前記共振器の反共振周波数
とを略一致させてあることを特徴とする。
波フィルタは、弾性表面波を励振及び受信するすだれ状
電極を、前記弾性表面波の伝搬方向に複数近接配列した
縦２重モード結合型フィルタと、弾性表面波を励振及び
受信する１又は複数のすだれ状電極を有する共振器とを
直列に接続し、前記縦２重モード結合型フィルタの通過
帯域の高域側遮断周波数と、前記共振器の反共振周波数
とを略一致させてあることを特徴とする。
【００１１】第２発明に係る弾性表面波フィルタは、前
記縦２重モード結合型フィルタが配列した複数のすだれ
状電極の前記伝搬方向の両側に、前記弾性表面波を反射
する２個の反射器を設け、該２個の反射器間に前記弾性
表面波の振動エネルギーを閉じ込めるべくなしてあるこ
とを特徴とする。
記縦２重モード結合型フィルタが配列した複数のすだれ
状電極の前記伝搬方向の両側に、前記弾性表面波を反射
する２個の反射器を設け、該２個の反射器間に前記弾性
表面波の振動エネルギーを閉じ込めるべくなしてあるこ
とを特徴とする。
【００１２】第３発明に係る弾性表面波フィルタは、前
記共振器は、１ポート共振器であることを特徴とする。
記共振器は、１ポート共振器であることを特徴とする。
【００１３】第４発明に係る弾性表面波フィルタは、前
記共振器は、前記弾性表面波の伝搬方向の両側に、該弾
性表面波を反射する２個の反射器を設けてあることを特
徴とする。
記共振器は、前記弾性表面波の伝搬方向の両側に、該弾
性表面波を反射する２個の反射器を設けてあることを特
徴とする。
【００１４】第５発明に係る弾性表面波フィルタは、前
記縦２重モード結合型フィルタ及び共振器は、同一圧電
基板上に設けてあることを特徴とする。
記縦２重モード結合型フィルタ及び共振器は、同一圧電
基板上に設けてあることを特徴とする。
【００１５】図４は、弾性表面波を応用した共振器であ
る１ポート共振器の構成例を示す模式図である。この１
ポート共振器２は、圧電基板９上に弾性表面波を励振及
び受信するすだれ状電極６（ＩＤＴ；InterDigital Tra
nsducer ）の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、弾性表
面波を反射する２個の反射器７を設けてある。すだれ状
電極６は、多数（図では省略）の電極指１３を有する２
つの櫛型電極を、互いの電極指１３が互いに等間隔に交
叉するように、対向させて設けてある。すだれ状電極６
の一方の側の櫛型電極に、１ポート共振器２の入力端子
ＩＮを設け、他方の側の櫛型電極に出力端子ＯＵＴが設
けられている。反射器７は、すだれ状電極６の電極指１
３と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状電
極６と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
る１ポート共振器の構成例を示す模式図である。この１
ポート共振器２は、圧電基板９上に弾性表面波を励振及
び受信するすだれ状電極６（ＩＤＴ；InterDigital Tra
nsducer ）の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、弾性表
面波を反射する２個の反射器７を設けてある。すだれ状
電極６は、多数（図では省略）の電極指１３を有する２
つの櫛型電極を、互いの電極指１３が互いに等間隔に交
叉するように、対向させて設けてある。すだれ状電極６
の一方の側の櫛型電極に、１ポート共振器２の入力端子
ＩＮを設け、他方の側の櫛型電極に出力端子ＯＵＴが設
けられている。反射器７は、すだれ状電極６の電極指１
３と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状電
極６と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
【００１６】このような構成の１ポート共振器２は、入
力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴ間に交流電圧を印加する
と、圧電効果により隣り合う電極指１３間の圧電基板９
に歪みが生じ、弾性表面波が励振される。弾性表面波
は、その波長と電極指１３の配列周期（ピッチ）とが等
しいときに最も励振され、励振された弾性表面波は、２
個の反射器７により反射されて、２個の反射器７間にそ
の振動エネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共
振する。
力端子ＩＮ及び出力端子ＯＵＴ間に交流電圧を印加する
と、圧電効果により隣り合う電極指１３間の圧電基板９
に歪みが生じ、弾性表面波が励振される。弾性表面波
は、その波長と電極指１３の配列周期（ピッチ）とが等
しいときに最も励振され、励振された弾性表面波は、２
個の反射器７により反射されて、２個の反射器７間にそ
の振動エネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共
振する。
【００１７】１ポート共振器２は、例えば、図５に示す
ような周波数特性であり、反共振周波数ｆ1 を有してい
る。そこで、縦２重モード結合型フィルタ１及び１ポー
ト共振器２を直列に接続し、縦２重モード結合型フィル
タ１の通過帯域の高域側遮断周波数と、１ポート共振器
の反共振周波数ｆ1 とを略一致させるようにすることに
より、その通過帯域特性は図２（ａ）に示すように、高
域側の遮断周波数付近の急峻度が大きくなり、十分な減
衰量を得ることが出来た。
ような周波数特性であり、反共振周波数ｆ1 を有してい
る。そこで、縦２重モード結合型フィルタ１及び１ポー
ト共振器２を直列に接続し、縦２重モード結合型フィル
タ１の通過帯域の高域側遮断周波数と、１ポート共振器
の反共振周波数ｆ1 とを略一致させるようにすることに
より、その通過帯域特性は図２（ａ）に示すように、高
域側の遮断周波数付近の急峻度が大きくなり、十分な減
衰量を得ることが出来た。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る
弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）の実施の形態の
要部構成を示す模式図である。このＳＡＷフィルタは、
圧電基板８上に縦２重モード結合型フィルタ１及び１ポ
ート共振器２を直列に接続して構成してある。
態を示す図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る
弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）の実施の形態の
要部構成を示す模式図である。このＳＡＷフィルタは、
圧電基板８上に縦２重モード結合型フィルタ１及び１ポ
ート共振器２を直列に接続して構成してある。
【００１９】縦２重モード結合型フィルタ１は、弾性表
面波を励振及び受信するすだれ状電極３，４（ＩＤＴ；
InterDigital Transducer ）を、弾性表面波の伝搬方向
に３個並べて配置してあり、３個のすだれ状電極４，
３，４の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、弾性表面波
を反射する２個の反射器５を設けてある。すだれ状電極
３，４は、多数（図では省略）の電極指１２を有する２
つの櫛型電極を、互いの電極指１２が互いに等間隔に交
叉するように、対向させて設けてある。すだれ状電極
３，４の隣接する電極指１２間の距離（いわゆる結合
長）を調整することにより、フィルタ特性を調整してい
る。
面波を励振及び受信するすだれ状電極３，４（ＩＤＴ；
InterDigital Transducer ）を、弾性表面波の伝搬方向
に３個並べて配置してあり、３個のすだれ状電極４，
３，４の、弾性表面波の伝搬方向の両側に、弾性表面波
を反射する２個の反射器５を設けてある。すだれ状電極
３，４は、多数（図では省略）の電極指１２を有する２
つの櫛型電極を、互いの電極指１２が互いに等間隔に交
叉するように、対向させて設けてある。すだれ状電極
３，４の隣接する電極指１２間の距離（いわゆる結合
長）を調整することにより、フィルタ特性を調整してい
る。
【００２０】反射器５は、すだれ状電極３，４の電極指
１２と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状
電極３，４と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
３個のすだれ状電極４，３，４及び反射器５は、弾性表
面波の伝搬方向と直交する方向の長さである開口長Ｗ１
を、略同じに統一してあるが、必ずしも同じである必要
はない。
１２と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状
電極３，４と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。
３個のすだれ状電極４，３，４及び反射器５は、弾性表
面波の伝搬方向と直交する方向の長さである開口長Ｗ１
を、略同じに統一してあるが、必ずしも同じである必要
はない。
【００２１】１ポート共振器２は、弾性表面波を励振及
び受信するすだれ状電極６の、弾性表面波の伝搬方向の
両側に、弾性表面波を反射する２個の反射器７を設けて
ある。すだれ状電極６は、多数（図では省略）の電極指
１３を有する２つの櫛型電極を、互いの電極指１３が互
いに等間隔に交叉するように、対向させて設けてある。
び受信するすだれ状電極６の、弾性表面波の伝搬方向の
両側に、弾性表面波を反射する２個の反射器７を設けて
ある。すだれ状電極６は、多数（図では省略）の電極指
１３を有する２つの櫛型電極を、互いの電極指１３が互
いに等間隔に交叉するように、対向させて設けてある。
【００２２】反射器７は、すだれ状電極６の電極指１３
と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状電極
６と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。すだれ状
電極６及び反射器７は、弾性表面波の伝搬方向と直交す
る方向の長さである開口長Ｗ２を、略同じに統一してあ
るが、必ずしも同じである必要はない。
と同様の多数の電極指（図では省略）が、すだれ状電極
６と略同じ等間隔に梯子型に配列されている。すだれ状
電極６及び反射器７は、弾性表面波の伝搬方向と直交す
る方向の長さである開口長Ｗ２を、略同じに統一してあ
るが、必ずしも同じである必要はない。
【００２３】縦２重モード結合型フィルタ１の３個のす
だれ状電極４，３，４の内、中央のすだれ状電極３の一
方の側の櫛型電極に、このＳＡＷフィルタの入力端子Ｉ
Ｎを設け、他方の側の櫛型電極は接地してある。両側の
すだれ状電極４，４のそれぞれの一方の側の櫛型電極は
接地してあり、他方の側の各櫛型電極は、共通接続され
て１ポート共振器２の端子に接続されている。１ポート
共振器２のすだれ状電極６の一方の側の櫛型電極に、縦
２重モード結合型フィルタ１のすだれ状電極４，４の他
方の側の各櫛型電極が共通接続され、すだれ状電極６の
他方の側の櫛型電極に、このＳＡＷフィルタの出力端子
ＯＵＴが設けられている。
だれ状電極４，３，４の内、中央のすだれ状電極３の一
方の側の櫛型電極に、このＳＡＷフィルタの入力端子Ｉ
Ｎを設け、他方の側の櫛型電極は接地してある。両側の
すだれ状電極４，４のそれぞれの一方の側の櫛型電極は
接地してあり、他方の側の各櫛型電極は、共通接続され
て１ポート共振器２の端子に接続されている。１ポート
共振器２のすだれ状電極６の一方の側の櫛型電極に、縦
２重モード結合型フィルタ１のすだれ状電極４，４の他
方の側の各櫛型電極が共通接続され、すだれ状電極６の
他方の側の櫛型電極に、このＳＡＷフィルタの出力端子
ＯＵＴが設けられている。
【００２４】このような構成のＳＡＷフィルタは、入力
端子ＩＮに交流電圧を印加すると、縦２重モード結合型
フィルタ１が、圧電効果により隣り合う電極指１２間の
圧電基板８に歪みを生じ、弾性表面波が励振される。弾
性表面波は、その波長と電極指１２の配列周期とが等し
いときに最も励振され、励振された弾性表面波は、２個
の反射器５により反射されて、２個の反射器５間にその
振動エネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共振
し、この共振した出力は、１ポート共振器２に与えられ
る。
端子ＩＮに交流電圧を印加すると、縦２重モード結合型
フィルタ１が、圧電効果により隣り合う電極指１２間の
圧電基板８に歪みを生じ、弾性表面波が励振される。弾
性表面波は、その波長と電極指１２の配列周期とが等し
いときに最も励振され、励振された弾性表面波は、２個
の反射器５により反射されて、２個の反射器５間にその
振動エネルギーが閉じ込められ、定在波が発生して共振
し、この共振した出力は、１ポート共振器２に与えられ
る。
【００２５】１ポート共振器２は、縦２重モード結合型
フィルタ１の出力が与えられると、圧電効果により隣り
合う電極指１３間の圧電基板８に歪みが生じ、弾性表面
波が励振される。弾性表面波は、その波長と電極指１３
の配列周期（ピッチ）とが等しいときに最も励振され、
励振された弾性表面波は、２個の反射器７により反射さ
れて、２個の反射器７間にその振動エネルギーが閉じ込
められ、定在波が発生して共振し、この共振した出力は
ＳＡＷフィルタの出力端子ＯＵＴから出力される。
フィルタ１の出力が与えられると、圧電効果により隣り
合う電極指１３間の圧電基板８に歪みが生じ、弾性表面
波が励振される。弾性表面波は、その波長と電極指１３
の配列周期（ピッチ）とが等しいときに最も励振され、
励振された弾性表面波は、２個の反射器７により反射さ
れて、２個の反射器７間にその振動エネルギーが閉じ込
められ、定在波が発生して共振し、この共振した出力は
ＳＡＷフィルタの出力端子ＯＵＴから出力される。
【００２６】ここで、１ポート共振器２は、図５に示す
ような周波数特性であり、反共振周波数ｆ1 を有してお
り、この反共振周波数ｆ1 と縦２重モード結合型フィル
タ１の通過帯域の高域側遮断周波数とを略一致させてあ
るので、ＳＡＷフィルタ全体の通過帯域特性は図２
（ａ）に示すようになり、高域側の遮断周波数付近の急
峻度が大きく、十分な減衰量を得ることが出来る。
ような周波数特性であり、反共振周波数ｆ1 を有してお
り、この反共振周波数ｆ1 と縦２重モード結合型フィル
タ１の通過帯域の高域側遮断周波数とを略一致させてあ
るので、ＳＡＷフィルタ全体の通過帯域特性は図２
（ａ）に示すようになり、高域側の遮断周波数付近の急
峻度が大きく、十分な減衰量を得ることが出来る。
【００２７】また、入力側（ＩＮ）から入射した波と、
フィルタ内で反射して入力側に戻って来る波との関係Ｓ
１１、及び出力側（ＯＵＴ）から入射した波と、フィル
タ内で反射して出力側に戻って来る波との関係Ｓ２２を
それぞれ定在波比（ＶＳＷＲ；Voltage Standing Wave
Ratio ）で表した反射特性は、図２（ｂ）に示すように
なり、特性Ｓ１１，Ｓ２２は共に通過帯域内で略２以下
を示して良好であり、また揃っている。
フィルタ内で反射して入力側に戻って来る波との関係Ｓ
１１、及び出力側（ＯＵＴ）から入射した波と、フィル
タ内で反射して出力側に戻って来る波との関係Ｓ２２を
それぞれ定在波比（ＶＳＷＲ；Voltage Standing Wave
Ratio ）で表した反射特性は、図２（ｂ）に示すように
なり、特性Ｓ１１，Ｓ２２は共に通過帯域内で略２以下
を示して良好であり、また揃っている。
【００２８】尚、図２（ａ）（ｂ）に示すような特性を
得たときの設計パラメータは、例えば、縦２重モード結
合型フィルタ１は、すだれ電極３の電極指数２７、すだ
れ電極４の電極指数１９、すだれ電極３，４の波長（電
極指の配列周期の２倍）２．１３μｍ、すだれ電極３，
４の電極指の占有率であるデューティ６５、反射器５の
波長（電極指の配列周期の２倍）２．１９μｍ、反射器
５のデューティ６５、開口長８０μｍである。
得たときの設計パラメータは、例えば、縦２重モード結
合型フィルタ１は、すだれ電極３の電極指数２７、すだ
れ電極４の電極指数１９、すだれ電極３，４の波長（電
極指の配列周期の２倍）２．１３μｍ、すだれ電極３，
４の電極指の占有率であるデューティ６５、反射器５の
波長（電極指の配列周期の２倍）２．１９μｍ、反射器
５のデューティ６５、開口長８０μｍである。
【００２９】１ポート共振器２は、すだれ電極６の電極
指数２５１、すだれ電極６の波長（電極指の配列周期）
２．１４μｍ、すだれ電極６のデューティ５０、反射器
７の波長（電極指の配列周期の２倍）２．１９μｍ、反
射器７のデューティ５０、開口長５０μｍである。圧電
基板８は、４２度Ｙ（カット）−Ｘ（伝搬）ＬｉＴａＯ
３、３６度Ｙ−ＸＬｉＴａＯ３、６４度Ｙ−ＸＬｉＮｂ
Ｏ３、４１度Ｙ−ＸＬｉＮｂＯ３又は１２８度Ｙ−ＹＬ
ｉＮｂＯ３を用い、ＸカットＬｉＴａＯ３、ＸカットＬ
ｉＮｂＯ３を使用することも出来る。また、水晶やラン
ガサイト等の他の圧電体を用いることも出来るのは明ら
かである。さらに、単結晶体だけではなく、ＡｌＮ（窒
化アルミニウム）、ＺｎＯ、ＰｂＴｉＯ３又はＢａＴｉ
Ｏ３等の薄膜圧電体も用いることが出来る。
指数２５１、すだれ電極６の波長（電極指の配列周期）
２．１４μｍ、すだれ電極６のデューティ５０、反射器
７の波長（電極指の配列周期の２倍）２．１９μｍ、反
射器７のデューティ５０、開口長５０μｍである。圧電
基板８は、４２度Ｙ（カット）−Ｘ（伝搬）ＬｉＴａＯ
３、３６度Ｙ−ＸＬｉＴａＯ３、６４度Ｙ−ＸＬｉＮｂ
Ｏ３、４１度Ｙ−ＸＬｉＮｂＯ３又は１２８度Ｙ−ＹＬ
ｉＮｂＯ３を用い、ＸカットＬｉＴａＯ３、ＸカットＬ
ｉＮｂＯ３を使用することも出来る。また、水晶やラン
ガサイト等の他の圧電体を用いることも出来るのは明ら
かである。さらに、単結晶体だけではなく、ＡｌＮ（窒
化アルミニウム）、ＺｎＯ、ＰｂＴｉＯ３又はＢａＴｉ
Ｏ３等の薄膜圧電体も用いることが出来る。
【００３０】すだれ電極（ＩＤＴ）及び反射器の材料
は、Ａｌ又はＡｌ−Ｃｕ（１％）であり、すだれ電極の
膜厚は８０〜２２０ｎｍであり、帯域特性（帯域幅、遮
断周波数付近の急峻度）の点で好ましくは１４０〜１８
０ｎｍである。また、結合長を有効な長さとする。以上
のパラメータにより、通過帯域は１８０５〜１８８０Ｍ
Ｈｚ。但し１７１０〜１７８５ＭＨｚでも、波長、結合
長を主に調整するが、その他は略同様である。
は、Ａｌ又はＡｌ−Ｃｕ（１％）であり、すだれ電極の
膜厚は８０〜２２０ｎｍであり、帯域特性（帯域幅、遮
断周波数付近の急峻度）の点で好ましくは１４０〜１８
０ｎｍである。また、結合長を有効な長さとする。以上
のパラメータにより、通過帯域は１８０５〜１８８０Ｍ
Ｈｚ。但し１７１０〜１７８５ＭＨｚでも、波長、結合
長を主に調整するが、その他は略同様である。
【００３１】上記説明では、縦２重モード結合型フィル
タ１の構造において、反射器５を設けているが、必ずし
も反射器５を必要とするのではなく、すだれ状電極３，
４の数と配置方法、結晶端面の反射を用いること等によ
り、反射器５を設けていない場合にも適用することが出
来る。また、１ポート共振器２においても、反射器７を
設けていないすだれ状電極６を用いることが出来る。ま
た、縦２重モード結合型フィルタの弾性表面波の伝搬方
向と、共振器の弾性表面波の伝搬方向とを同一方向から
外した場合、例えば、直交するようにすだれ状電極を配
置することもある。また、ここでは、１ポート共振器２
で説明しているが、１ポートである必要はなく、２ポー
ト共振器を用いて構成しても良い。
タ１の構造において、反射器５を設けているが、必ずし
も反射器５を必要とするのではなく、すだれ状電極３，
４の数と配置方法、結晶端面の反射を用いること等によ
り、反射器５を設けていない場合にも適用することが出
来る。また、１ポート共振器２においても、反射器７を
設けていないすだれ状電極６を用いることが出来る。ま
た、縦２重モード結合型フィルタの弾性表面波の伝搬方
向と、共振器の弾性表面波の伝搬方向とを同一方向から
外した場合、例えば、直交するようにすだれ状電極を配
置することもある。また、ここでは、１ポート共振器２
で説明しているが、１ポートである必要はなく、２ポー
ト共振器を用いて構成しても良い。
【００３２】上述したＳＡＷフィルタの設計手順は、先
ず、通過帯域の低域側の抑圧を高く取り、また、低域側
の急峻度が大きくなるように、１段の縦２重モード結合
型フィルタ１のパラメータを設計する。次に、通過帯域
の高域側の抑圧及び急峻度を、１ポート共振器２の反共
振周波数と通過帯域の高域側の遮断周波数とが略一致す
るように設計する。これは、１ポート共振器２の、波長
（電極指のピッチの２倍）、開口長及び電極指の本数を
調整すれば良い。この場合、１ポート共振器２の、フィ
ルタ波形に影響する開口長、電極指１３の本数及び反射
器７の電極指の本数を調整し、通過帯域のフィルタ波形
を調整する。
ず、通過帯域の低域側の抑圧を高く取り、また、低域側
の急峻度が大きくなるように、１段の縦２重モード結合
型フィルタ１のパラメータを設計する。次に、通過帯域
の高域側の抑圧及び急峻度を、１ポート共振器２の反共
振周波数と通過帯域の高域側の遮断周波数とが略一致す
るように設計する。これは、１ポート共振器２の、波長
（電極指のピッチの２倍）、開口長及び電極指の本数を
調整すれば良い。この場合、１ポート共振器２の、フィ
ルタ波形に影響する開口長、電極指１３の本数及び反射
器７の電極指の本数を調整し、通過帯域のフィルタ波形
を調整する。
【００３３】次に、最適調整方法として、前記特性Ｓ１
１，Ｓ２２が、通過帯域付近で同様になるように、１ポ
ート共振器２のパラメータを調整する。１ポート共振器
２のパラメータを設定した後、更に、縦２重モード結合
型フィルタ１のパラメータを調整して、通過帯域幅及び
通過帯域内の定在波比（ＶＳＷＲ）を調整する。
１，Ｓ２２が、通過帯域付近で同様になるように、１ポ
ート共振器２のパラメータを調整する。１ポート共振器
２のパラメータを設定した後、更に、縦２重モード結合
型フィルタ１のパラメータを調整して、通過帯域幅及び
通過帯域内の定在波比（ＶＳＷＲ）を調整する。
【００３４】図３（ａ）は、上述したＳＡＷフィルタと
同様の構成（図１）で、１ポート共振器２の反共振周波
数を高周波数側にずらした場合の通過帯域特性である。
図３（ｂ）に示す、特性Ｓ１１，Ｓ２２のＶＳＷＲ特性
が揃っていない為、図２（ａ）（ｂ）に比べて、急峻度
（ａ）及びＶＳＷＲ特性（ｂ）の両方共に劣っている。
尚、本実施の形態では、１７００〜１８００ＭＨｚの周
波数帯について示したが、移動体通信でのＲＦ及びＩＦ
の周波数帯、特に、３００〜５００ＭＨｚ帯、８００〜
９００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯、１．９〜２．０Ｇ
Ｈｚ帯、２．４〜２．５ＧＨｚ帯においても適用するこ
とが可能である。
同様の構成（図１）で、１ポート共振器２の反共振周波
数を高周波数側にずらした場合の通過帯域特性である。
図３（ｂ）に示す、特性Ｓ１１，Ｓ２２のＶＳＷＲ特性
が揃っていない為、図２（ａ）（ｂ）に比べて、急峻度
（ａ）及びＶＳＷＲ特性（ｂ）の両方共に劣っている。
尚、本実施の形態では、１７００〜１８００ＭＨｚの周
波数帯について示したが、移動体通信でのＲＦ及びＩＦ
の周波数帯、特に、３００〜５００ＭＨｚ帯、８００〜
９００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯、１．９〜２．０Ｇ
Ｈｚ帯、２．４〜２．５ＧＨｚ帯においても適用するこ
とが可能である。
【００３５】
【発明の効果】第１〜４発明に係る弾性表面波フィルタ
によれば、通過帯域の高域側の遮断周波数付近の急峻度
が大きく、十分な減衰量を得ることが出来、入出力イン
ピーダンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタを実現
することが出来る。
によれば、通過帯域の高域側の遮断周波数付近の急峻度
が大きく、十分な減衰量を得ることが出来、入出力イン
ピーダンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタを実現
することが出来る。
【００３６】第５発明に係る弾性表面波フィルタによれ
ば、通過帯域の高域側の遮断周波数付近の急峻度が大き
く、十分な減衰量を得ることが出来、入出力インピーダ
ンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタを、より小さ
い寸法で実現することが出来る。
ば、通過帯域の高域側の遮断周波数付近の急峻度が大き
く、十分な減衰量を得ることが出来、入出力インピーダ
ンスの整合状態が良い弾性表面波フィルタを、より小さ
い寸法で実現することが出来る。
【図１】本発明に係る弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィ
ルタ）の実施の形態の要部構成を示す模式図である。
ルタ）の実施の形態の要部構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィ
ルタ）の特性図である。
ルタ）の特性図である。
【図３】調整が良くない弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフ
ィルタ）の特性図である。
ィルタ）の特性図である。
【図４】１ポート共振器の構成例を示す模式図である。
【図５】１ポート共振器の周波数特性を示す特性図であ
る。
る。
【図６】縦２重モード結合型フィルタの構成例を示す模
式図である。
式図である。
【図７】定在波の変位分布を示すモードの説明図であ
る。
る。
【図８】縦２重モード結合型フィルタの特性図である。
【図９】縦２重モード結合型フィルタを２段縦続接続し
た構成例を示す模式図である。
た構成例を示す模式図である。
１ 縦２重モード結合型フィルタ ２ １ポート共振器 ３，４，６ すだれ状電極（ＩＤＴ） ５，７ 反射器 ８ 圧電基板 １２，１３ 電極指 ＩＮ 入力端子 ＯＵＴ 出力端子
Claims (5)
- 【請求項１】 弾性表面波を励振及び受信するすだれ状
電極を、前記弾性表面波の伝搬方向に複数近接配列した
縦２重モード結合型フィルタと、 弾性表面波を励振及び受信する１又は複数のすだれ状電
極を有する共振器とを直列に接続し、 前記縦２重モード結合型フィルタの通過帯域の高域側遮
断周波数と、前記共振器の反共振周波数とを略一致させ
てあることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 前記縦２重モード結合型フィルタが配列
した複数のすだれ状電極の前記伝搬方向の両側に、前記
弾性表面波を反射する２個の反射器を設け、該２個の反
射器間に前記弾性表面波の振動エネルギーを閉じ込める
べくなしてある請求項１記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項３】 前記共振器は、１ポート共振器である請
求項１又は２記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項４】 前記共振器は、前記弾性表面波の伝搬方
向の両側に、該弾性表面波を反射する２個の反射器を設
けてある請求項１〜３の何れかに記載の弾性表面波フィ
ルタ。 - 【請求項５】 前記縦２重モード結合型フィルタ及び共
振器は、同一圧電基板上に設けてある請求項１〜４の何
れかに記載の弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000382849A JP2002185284A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 弾性表面波フィルタ |
| US10/022,096 US6781483B2 (en) | 2000-12-15 | 2001-12-13 | Surface acoustic wave filter |
| CN01144302.2A CN1360395A (zh) | 2000-12-15 | 2001-12-14 | 表面声波滤波器 |
| EP01129825A EP1215817A3 (en) | 2000-12-15 | 2001-12-14 | Surface acoustic wave filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000382849A JP2002185284A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002185284A true JP2002185284A (ja) | 2002-06-28 |
Family
ID=18850598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000382849A Pending JP2002185284A (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6781483B2 (ja) |
| EP (1) | EP1215817A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002185284A (ja) |
| CN (1) | CN1360395A (ja) |
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| US7078989B2 (en) | 2002-10-18 | 2006-07-18 | Fujitsu Media Devices Limited | Multi-mode surface acoustic wave filter device and duplexer |
| WO2008078496A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性波装置 |
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| WO2003063561A1 (fr) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Mitsubishi Materials Corporation | Carte de circuit imprime, partie electronique a structure blindee et appareil de communications radio |
| JP2006268578A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 情報提供システムおよび画像形成装置 |
| SE541055C2 (en) * | 2017-05-30 | 2019-03-19 | Aldo Jesorka | A surface acoustic wave resonant sensor |
| WO2020183985A1 (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社村田製作所 | マルチプレクサ、高周波モジュール及び通信装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2888739B2 (ja) | 1993-09-14 | 1999-05-10 | 日本無線株式会社 | 弾性表面波フィルタ |
| CA2110362C (en) * | 1992-12-01 | 1998-01-06 | Hiromi Yatsuda | Surface acoustic wave filter and mobile communication system using same |
| JP3191473B2 (ja) | 1993-03-09 | 2001-07-23 | 三菱電機株式会社 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3139225B2 (ja) | 1993-07-08 | 2001-02-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3424971B2 (ja) | 1994-01-20 | 2003-07-07 | 松下電器産業株式会社 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3218855B2 (ja) | 1994-05-11 | 2001-10-15 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JP3393945B2 (ja) | 1995-01-10 | 2003-04-07 | 東洋通信機株式会社 | 縦結合２重モードｓａｗフィルタ |
| JPH08265087A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 弾性表面波フィルタ |
| JPH098599A (ja) | 1995-06-16 | 1997-01-10 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 縦結合二重モードｓａｗフィルタ |
| JP3309721B2 (ja) | 1995-07-25 | 2002-07-29 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| EP0757438B1 (en) * | 1995-07-25 | 2001-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JPH09162695A (ja) | 1995-12-14 | 1997-06-20 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置 |
| JP3514015B2 (ja) | 1995-12-28 | 2004-03-31 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
| DE69620134T2 (de) * | 1995-12-28 | 2002-07-18 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Akustisches Oberflächenwellenresonatorfilter mit longitudinaler Kopplung |
| JP3175581B2 (ja) | 1996-03-14 | 2001-06-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JPH1065481A (ja) | 1996-08-13 | 1998-03-06 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
| KR100341235B1 (ko) * | 1997-07-18 | 2002-06-20 | 니시무로 타이죠 | 탄성표면파 필터 |
| JP3371849B2 (ja) * | 1999-04-28 | 2003-01-27 | 株式会社村田製作所 | Ｓａｗ共振子、複合ｓａｗフィルタ及びｓａｗフィルタ |
-
2000
- 2000-12-15 JP JP2000382849A patent/JP2002185284A/ja active Pending
-
2001
- 2001-12-13 US US10/022,096 patent/US6781483B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-14 EP EP01129825A patent/EP1215817A3/en not_active Withdrawn
- 2001-12-14 CN CN01144302.2A patent/CN1360395A/zh active Pending
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|---|---|
| CN1360395A (zh) | 2002-07-24 |
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