JP2002368579A - Double track type surface acoustic wave filter - Google Patents

Double track type surface acoustic wave filter

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JP2002368579A
JP2002368579A JP2001168018A JP2001168018A JP2002368579A JP 2002368579 A JP2002368579 A JP 2002368579A JP 2001168018 A JP2001168018 A JP 2001168018A JP 2001168018 A JP2001168018 A JP 2001168018A JP 2002368579 A JP2002368579 A JP 2002368579A
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electrode
basic section
filter
idt electrode
idt
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Kunihito Yamanaka
国人 山中
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for reducing the number of pairs of IDT electrodes constituting a double track type surface acoustic wave(SAW) filter and improving characteristics. SOLUTION: The double track-type SAW filter is configured by using a basic block IDT electrode β different at 180 deg., basic block IDT electrode γ without excitation, and a basic block IDT electrode δ with the phase of excitation center different from α at 90 deg. with the phase of the excitation center of a basic block IDT electrode α as a reference together with the electrode α.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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、特に通過帯域内の位相直線性を維持しつつ、帯
域内のリップル偏差と帯域外減衰量とを改善したダブル
トラック型弾性表面波フィルタ関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly to a double track surface acoustic wave filter having improved in-band ripple deviation and out-of-band attenuation while maintaining phase linearity in a pass band. Related.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、弾性表面波デバイス(以下、SA
Wデバイスと称す)は通信分野で広く利用され、高性
能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に
携帯電話等に多く用いられている。最近、CDMA方式
を用いた携帯電話システム(例えば、cdmaOne)
においては、携帯端末機用IFフィルタ規格として、通
過帯域幅は広帯域であると共に帯域内(1.25MH
z)の位相直線性として3.0°以下が要求されてい
る。このような厳しい特性を、例えば共振子型弾性表面
波フィルタ(以下、共振子型SAWフィルタと称す)で
実現するのは極めて難しく、位相特性が良好なトランス
バーサル型SAWフィルタを用いるほうがむしろ適して
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, surface acoustic wave devices (hereinafter referred to as SAs) have been developed.
W devices) are widely used in the field of communication, and have excellent characteristics such as high performance, small size, and mass productivity, and are therefore often used particularly in mobile phones and the like. Recently, a mobile phone system using a CDMA system (eg, cdmaOne)
, As an IF filter standard for portable terminals, the pass bandwidth is wide and in-band (1.25 MHz).
The phase linearity of z) is required to be 3.0 ° or less. It is extremely difficult to realize such severe characteristics with, for example, a resonator type surface acoustic wave filter (hereinafter, referred to as a resonator type SAW filter), and it is more suitable to use a transversal type SAW filter having a good phase characteristic. I have.

【0003】図10(a)はトランスバーサル型SAW
フィルタの構成を示す平面図であって、圧電基板50の
表面波の伝搬方向に沿って2つのIDT電極51、52
を配置すると共に、該電極51、52の間に遮蔽電極5
3を配設する。IDT電極51、52はそれぞれ互いに
間挿し合う複数の電極指を有する一対のくし形電極より
形成され、IDT電極51のそれぞれのくし形電極は入
力端子IN1,IN2に、IDT電極52のそれぞれの
くし形電極は出力端子OUT1、OUT2にボンディン
グワイヤ等を用いて接続される。遮蔽電極53は接地さ
れ、入出力間の直達波を抑圧するように作用する。図1
0(a)のような正規型IDT電極を用いたトランスバ
ーサル型SAWフィルタの伝送特性、即ち中心周波数f
0、帯域幅B(3dB)は、周知のように圧電基板の特
性(例えば表面波の位相速度v)、電極周期λ、電極対
数n等で決まり、f0=v/λ、B=0.88/nと表
される。正規型IDT電極で励振される表面波は左右に
等しく伝搬するために、トランスバーサル型SAWフィ
ルタの挿入損失は本質的に6dB以上となる。
FIG. 10A shows a transversal type SAW.
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a filter, and shows two IDT electrodes 51 and 52 along a propagation direction of a surface wave of a piezoelectric substrate 50;
And a shielding electrode 5 between the electrodes 51 and 52.
3 is arranged. Each of the IDT electrodes 51 and 52 is formed of a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of electrode fingers interposed between each other. The shape electrode is connected to the output terminals OUT1 and OUT2 using a bonding wire or the like. The shield electrode 53 is grounded and acts to suppress a direct wave between input and output. FIG.
0 (a), the transmission characteristics of a transversal SAW filter using a normal IDT electrode, that is, the center frequency f
0, the bandwidth B (3 dB) is determined by the characteristics of the piezoelectric substrate (for example, the phase velocity v of the surface wave), the electrode period λ, the number of electrode pairs n, etc., as is well known. / N. Since the surface wave excited by the normal type IDT electrode propagates equally to the left and right, the insertion loss of the transversal type SAW filter is essentially 6 dB or more.

【0004】そこで、トランスバーサル型SAWフィル
タの挿入損失を改善すべく発明された変換器が所謂一方
向性変換器(SPUDT)であり、図10(b)はこれ
を用いて構成したトランスバーサル型SAWフィルタで
ある。IDT電極54は図中右方への表面波を強く励振
することができ、IDT電極55は54とSAWフィル
タの中央に対して対称な構成となっているので、左方か
ら到来する表面波を効率よく電気信号としてピックアッ
プすることができ、フィルタの挿入損失を大幅に低減す
ることができる。図11はSPUDTである基本区間I
DT電極とその作用を説明するための図である。図中左
端を原点とした場合のそれぞれの電極指の中心座標d
1、d2、d3と、電極指幅w1、w2、w3を図に示
した値のように設定すると、基本区間IDT電極(SP
UDT)の反射中心の座標d1は(λ/4)/λ・2π=
90°となり、励振中心の座標d2は(0.625λ/λ)・
2π=225°付近となり、図中右方へ表面波を強く励振
できることは周知の通りである。
Therefore, a converter invented to improve the insertion loss of a transversal type SAW filter is a so-called one-way converter (SPUDT), and FIG. It is a SAW filter. The IDT electrode 54 can strongly excite the surface wave to the right in the drawing, and the IDT electrode 55 has a configuration symmetrical with respect to the center of the SAW filter 54, so that the surface wave arriving from the left can be reduced. It can be efficiently picked up as an electric signal, and the insertion loss of the filter can be greatly reduced. FIG. 11 shows a basic section I which is a SPUDT.
It is a figure for explaining a DT electrode and its operation. The center coordinate d of each electrode finger when the left end in the figure is the origin.
1, d2, d3 and the electrode finger widths w1, w2, w3 are set as shown in the figure, the basic section IDT electrode (SP
The coordinate d1 of the reflection center of (UDT) is (λ / 4) / λ · 2π =
90 °, and the coordinate d2 of the excitation center is (0.625λ / λ)
It is well known that 2π = 225 °, and the surface wave can be strongly excited rightward in the figure.

【0005】しかし、基本区間IDT電極(SPUD
T)を複数個接続して構成したトランスバーサル型SA
Wフィルタでは、挿入損失は低減できるものの通過帯域
を所望の値まで広げることができないという問題があっ
た。これを解決する手段として、例えば米国特許5,703,
427号公報にはDART(Distributed Acoustic Reflec
tion Transducer)電極を使って、内部共振型単相一方
向性電極(RSPUDT)を用いたトランスバーサル型
SAWフィルタが開示されている。ここで用いられたD
ART電極とは、図12に示すように1つのIDT電極
の中に、反射方向の互いに異なる複数の基本区間IDT
電極(SPUDT)を配置したものである。即ち、順方
向+R(前記米国特許では図中左方向を順方向としてい
る)に反射方向を持つ基本区間IDT電極を50個(5
0λ)、逆方向−R(図中右方向)に反射方向を持つ基
本区間IDT電極を40個(40λ)、更に順方向の反
射方向を持つIDT基本区間を20個(20λ)配置し
て構成したIDT電極を用いた例と、図13に示すよう
に、IDT電極の位置による反射の重み付けの図が示さ
れている。このように構成したDART型IDT電極を
用いたトランスバーサル型フィルタは、従来の電極間引
き法を用いたフィルタに比べ挿入損失が7.4dBから
6.5dBに減少すること、群遅延時間が200nsか
ら100nsに半減すること、第2のサイドローブの減
衰が大きくなること、さらに通過帯域が広がることが特
徴であると記述されている。
However, the basic section IDT electrode (SPUD)
T) Transversal type SA constructed by connecting a plurality of
The W filter has a problem that the insertion band cannot be widened to a desired value although the insertion loss can be reduced. As a means to solve this, for example, US Patent 5,703,
No. 427 discloses DART (Distributed Acoustic Reflec
A transversal SAW filter using an internal resonance type single-phase unidirectional electrode (RSPUDT) using an electrode of an internal resonance type is disclosed. D used here
The ART electrode is, as shown in FIG. 12, a plurality of basic sections IDT having different reflection directions in one IDT electrode.
An electrode (SPUDT) is arranged. In other words, 50 basic section IDT electrodes having a reflection direction in the forward direction + R (the left direction in the figure is defined as the forward direction in the aforementioned U.S. Pat.
0λ), 40 basic section IDT electrodes having reflection directions in the reverse direction -R (right direction in the figure) (40λ), and 20 IDT basic sections having forward reflection directions (20λ) are arranged. FIG. 13 shows an example in which the IDT electrode is used, and FIG. 13 shows the weighting of reflection depending on the position of the IDT electrode. The transversal type filter using the DART type IDT electrode configured as described above has a reduction in insertion loss from 7.4 dB to 6.5 dB and a group delay time of 200 ns as compared with a filter using a conventional electrode thinning method. It is described that it is characterized by halving to 100 ns, increasing the attenuation of the second side lobe, and broadening the pass band.

【0006】DART電極を構成する基本区間IDT電
極として、図14、15に示すような9種の基本区間I
DT電極(E1〜E9)がよく知られている。例えば、
励振中心の位相が180°異なる、90°と270°と
に励振中心がある基本区間IDT電極と、励振無しの基
本区間IDT電極との3種類があり、それぞれに反射中
心が異なる2種類と、反射なしとの計3種類、合計9種
類(図示したE1〜E9)の基本区間IDT電極であ
る。この9種類の基本区間IDT電極を用いて、前記し
た内部共振型単相一方向性電極(RSPUDT)を構成
することができる。ここで、反射方向に関して315°
±180°・n(nは整数)を「+」、225°±18
0°・nを「−」と定義する。すると、E1、E4、E
7は「−」であり、E3、E6、E9は「+」、E2、
E5、E8は反射なしで「0」と区分できる。また励振
方向に関しては、270°±360°・nを「+」、9
0°±360°・nを「−」と定義する。すると、E
1、E2、E3は「−」であり、E7、E8、E9は
「+」であり、E4、E5、E6は励振がなく、「0」
と区分することができる。
As basic IDT electrodes constituting a DART electrode, nine types of basic sections I as shown in FIGS.
DT electrodes (E1 to E9) are well known. For example,
There are three types of basic section IDT electrodes having excitation centers at 90 ° and 270 ° where the phases of the excitation centers are different by 180 °, and two types having different reflection centers, respectively. There are a total of nine types (E1 to E9 shown) of the basic section IDT electrodes with a total of three types with no reflection. Using the nine types of basic section IDT electrodes, the above-described internal resonance type single-phase unidirectional electrode (RSPUDT) can be configured. Here, 315 ° with respect to the reflection direction
± 180 ° · n (n is an integer) is “+”, 225 ° ± 18
0 ° · n is defined as “−”. Then E1, E4, E
7 is "-", E3, E6, E9 are "+", E2,
E5 and E8 can be classified as "0" without reflection. Regarding the excitation direction, 270 ° ± 360 ° · n is “+”, 9
0 ° ± 360 ° · n is defined as “−”. Then E
1, E2, E3 are "-", E7, E8, E9 are "+", E4, E5, E6 have no excitation, "0"
Can be classified.

【0007】上記米国特許に示されたフィルタ特性をさ
らに改善したSAWフィルタが、特開2000−77974号公
報に開示されている。即ち、図16(a)に示すように
圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿って2つの伝搬路
(以下、トラックと称す)を構成するように、2組の入
出力IDT電極1、2、1’、2’を併置したダブルト
ラック型SAWフィルタである。トラック1、2のそれ
ぞれの入力IDT電極1、1’、出力IDT電極2、
2’を直列接続する構成と、図16(a)に示すように
トラック1、2のそれぞれの入出力IDT電極1、1’
及び2、2’を並列接続して用いる場合とが示されてい
る。それぞれのIDT電極1、2、1’、2’の構成
は、例えば図16(b)に示すように、図14、15に
示した9種類の基本区間IDT電極を複数個接続して構
成し、ダブルトラック型SAWフィルタの特性が所望の
特性に近づくように、コンピュータを用いて基本区間I
DT電極の組み合わせを最適化する手法が用いられてい
る。上記公報には各トラックの励振IDT電極、反射I
DT電極について重み付けの一例が開示されている。
A SAW filter in which the filter characteristics shown in the above-mentioned US patent are further improved is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-77974. That is, as shown in FIG. 16A, two sets of input / output IDT electrodes 1, 2 are formed so as to form two propagation paths (hereinafter referred to as tracks) on the piezoelectric substrate along the propagation direction of the surface wave. This is a double track type SAW filter in which 1 ′ and 2 ′ are juxtaposed. Each of the input IDT electrodes 1, 1 ′ of the tracks 1 and 2, the output IDT electrode 2,
2 'and the input / output IDT electrodes 1 and 1' of the tracks 1 and 2 as shown in FIG.
And 2 and 2 ′ are connected in parallel. Each IDT electrode 1, 2, 1 ', 2' is configured by connecting a plurality of nine types of basic section IDT electrodes shown in FIGS. 14 and 15, for example, as shown in FIG. In order to make the characteristics of the double track type SAW filter close to the desired characteristics, the basic section I
A method of optimizing the combination of DT electrodes has been used. The above publication discloses the excitation IDT electrode of each track, reflection I
An example of weighting for a DT electrode is disclosed.

【0008】このように最適化したダブルトラック型S
AWフィルタのトラック1、2のそれぞれフィルタ特性
は異なるが、中心周波数近傍では2つのトラック1、2
の伝達関数の位相は同相となり、通過帯域のレベルでは
振幅を強め合うように互いに加算される。一方、減衰域
では2つのトラック1、2の伝達関数の位相は逆相とな
り、振幅は減算されて減衰量が大きくなるように作用す
る。このようにして、各トラックの伝達関数を最適化す
ることにより、各トラックのIDT電極の対数を大幅に
少なくでき、ひいてはSAWフィルタの大きさを大幅に
減少することができると記されている。
[0008] The double track type S thus optimized
Although the filter characteristics of the tracks 1 and 2 of the AW filter are different, two tracks 1 and 2 near the center frequency are used.
Are in phase, and are added to each other so as to reinforce the amplitude at the pass band level. On the other hand, in the attenuation range, the phases of the transfer functions of the two tracks 1 and 2 are opposite to each other, and the amplitude is subtracted to act to increase the amount of attenuation. It is described that by optimizing the transfer function of each track in this manner, the number of IDT electrodes in each track can be significantly reduced, and thus the size of the SAW filter can be significantly reduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示したダブルトラック型SAWフィルタにおいては、用
いる基本区間IDT電極の種類が、例えば上記した9種
類と少ないために、設計の自由度が少なく、これらを用
いて所望の伝送特性を実現しようとすると、IDT電極
対数が多くなり、ダブルトラック型SAWフィルタの形
状が大きくなる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、所望の伝送特
性を少ないIDT電極対数で構成し、フィルタの形状を
小型にしたダブルトラック型SAWフィルタを提供する
ことを目的とする。
However, in the above-described double track type SAW filter, the number of basic section IDT electrodes to be used is as small as nine, for example, as described above. In order to realize a desired transmission characteristic by using the above, there is a problem that the number of IDT electrode pairs increases and the shape of the double track SAW filter becomes large. The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a double-track SAW filter in which desired transmission characteristics are configured with a small number of IDT electrode pairs and the shape of the filter is reduced. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るダブルトラック型弾性表面波フィルタの
請求項1記載の発明は、基本区間IDT電極αの励振中
心の位相を基準として、これと励振中心の位相が180
°異なる基本区間IDT電極βと、励振なし基本区間I
DT電極γとを前記基本区間IDT電極αと混在して用
いて構成したダブルトラック型弾性表面波フィルタおい
て、前記基本区間IDT電極αに対して励振中心の位相
が90°異なる基本区間IDT電極δを、前記基本区間
IDT電極α、β及びγと共に用いて構成したことを特
徴とする内部共振単相一方向性のダブルトラック型弾性
表面波フィルタである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a double-track surface acoustic wave filter according to the present invention, wherein a phase of an excitation center of a basic section IDT electrode .alpha. The phase of this and the excitation center is 180
° Different basic section IDT electrode β and basic section I without excitation
In a double track surface acoustic wave filter configured by using a DT electrode γ and the basic section IDT electrode α in a mixed manner, the basic section IDT electrode whose excitation center phase differs from the basic section IDT electrode α by 90 °. δ is used together with the basic section IDT electrodes α, β, and γ to provide an internal resonance single-phase unidirectional double track surface acoustic wave filter.

【0011】[0011]

【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は本発明に係るダ
ブルトラック型SAWフィルタの構成を示す平面図であ
って、圧電基板1の主表面上に表面波の伝搬方向に沿っ
て2つのIDT電極2、3を所定の間隙を隔して配置
し、第1のSAWフィルタを形成し、該フィルタの伝搬
路をトラック1という。第1のSAWフィルタと所定の
間隔をあけて、2つのIDT電極4、5を所定の間隙を
隔して併置して第2のSAWフィルタを形成し、該フィ
ルタの伝搬路をトラック2という。トラック1、2のI
DT電極2、4のそれぞれ一方のくし形電極を接続して
入力端子INに、IDT電極3、5のそれぞれ一方のく
し形電極を接続して出力端子OUTにボンディングワイ
ヤ等を用いて接続し、他のくし形電極は接地する。つま
り、トラック1、2のそれぞれのSAWフィルタを並列
接続したダブルトラックSAWフィルタを構成する。
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 double track type SAW filter according to the present invention, in which two IDT electrodes 2 and 3 are formed on a main surface of a piezoelectric substrate 1 along a propagation direction of a surface wave with a predetermined gap. The first SAW filter is formed at a distance, and the propagation path of the first SAW filter is referred to as track 1. Two IDT electrodes 4 and 5 are juxtaposed at a predetermined distance from the first SAW filter to form a second SAW filter. The propagation path of the filter is referred to as track 2. I of tracks 1 and 2
One of the DT electrodes 2 and 4 is connected to one of the comb electrodes, and the input terminal IN is connected to one of the IDT electrodes 3 and 5, and one of the IDT electrodes 3 and 5 is connected to the output terminal OUT using a bonding wire or the like. Other comb electrodes are grounded. That is, a double track SAW filter in which the respective SAW filters of the tracks 1 and 2 are connected in parallel is configured.

【0012】図2は、本発明のダブルトラック型SAW
フィルタのIDT電極に前述の9種類の基本区間IDT
電極と共に用いる3種類の基本区間IDT電極の構成を
示す電極パターン図(E10〜E12)である。従来、IF
フィルタの特性として中心周波数に対し、左右対称なフ
ィルタ特性が要求されていたため、図2のように励振中
心の位相が、図14、15に示す基本区間IDT電極E
1〜E9と90°異なる基本区間IDT電極を用いる
と、フィルタの対称性が大幅にくずれるために用いるこ
とができないと考えられていた。本発明では従来用いら
れなかった図2に示すような基本区間IDT電極をダブ
ルトラック型SAWフィルタに積極的に用いている。図
2に示すようにそれぞれの基本区間IDT電極パターン
の左端部を原点とし、座標d1、d2、d3を図のよう
に設定すると、基本区間IDT電極E10、E11、E12の
励振中心は、いずれも180°、反射中心はそれぞれ4
5°、無し、315°となる。反射の状態を先に定義し
た「+」、「−」で表せばE10は45°=225°−
180°・n(n=1)で「−」、E11は反射なしで
「0」、E12は315°=315°−180°・n
(n=0)で「+」となる。また、励振の状態に関して
はE10、E11,E12の励振中心が180°付近で
あり、「+」、「−」の中間にあり、「N」と表すこと
とする。
FIG. 2 shows a double track type SAW of the present invention.
The above nine types of basic section IDT are applied to the IDT electrode of the filter.
It is an electrode pattern figure (E10-E12) which shows the structure of three types of basic section IDT electrodes used with an electrode. Conventionally, IF
Since the filter characteristics are required to be symmetrical with respect to the center frequency with respect to the center frequency, the phase of the excitation center is changed to the basic section IDT electrode E shown in FIGS.
It has been considered that if a basic section IDT electrode different from 1 to E9 by 90 ° is used, it cannot be used because the symmetry of the filter is greatly deteriorated. In the present invention, a basic section IDT electrode not conventionally used as shown in FIG. 2 is actively used in a double track type SAW filter. As shown in FIG. 2, when the origin is the left end of each basic section IDT electrode pattern and the coordinates d1, d2, and d3 are set as shown in FIG. 180 °, 4 reflection centers each
5 °, none, 315 °. If the state of reflection is represented by “+” and “−” defined earlier, E10 is 45 ° = 225 ° −
“−” At 180 ° · n (n = 1), E0 is “0” without reflection, and E12 is 315 ° = 315 ° −180 ° · n
(N = 0) becomes “+”. Regarding the excitation state, the excitation centers of E10, E11, and E12 are near 180 °, are in the middle between “+” and “−”, and are expressed as “N”.

【0013】本発明の特徴はダブルトラック型SAWフ
ィルタのトラック1、2を構成するIDT電極2、3、
4、5の構成にある。つまり、図14、15に示した従
来の9種類の基本区間IDT電極E1からE9に加え
て、図2に示す従来用いられなかった3種類の基本区間
IDT電極E10、E11、E12を用いてダブルトラック型
SAWフィルタのそれぞれのIDT電極を形成したこと
にある。このように、12種類の基本区間IDT電極を
用いることにより、IDT電極の設計の自由度が従来よ
り広がり、所望のフィルタ特性を少ない電極対数で実現
することが可能となる。
The feature of the present invention is that the IDT electrodes 2, 3, constituting the tracks 1, 2 of the double track type SAW filter, respectively.
4 and 5. That is, in addition to the conventional nine types of basic section IDT electrodes E1 to E9 shown in FIGS. 14 and 15, three types of basic section IDT electrodes E10, E11, and E12 shown in FIG. That is, each IDT electrode of the track type SAW filter is formed. As described above, by using the twelve types of basic section IDT electrodes, the degree of freedom in designing the IDT electrodes is increased as compared with the conventional case, and it is possible to realize desired filter characteristics with a small number of electrode pairs.

【0014】ダブルトラック型SAWフィルタの設計
は、図3(a)に示すように所謂GA(遺伝)的アルゴ
リズム等の最適化手法を用いて行う。この手法を用いた
最適化手法では、例えば、1000組のダブルトラック
型SAWフィルタを初めに設定し、これらの伝送特性を
評価し、特性の良好なものから例えば、800組を残
し、200組を切り捨てる。200組については新たに
設定するか、800組の中からコピーして1000組と
し、これらにGA操作、即ち基本区間IDT電極の交換
を行って得られたダブルトラック型SAWフィルタの伝
送特性を評価することになる。各組のIDT電極は上述
した12種類の基本区間IDT電極を複数個用いたID
T電極から構成されている。図3(a)のサイクルを伝
送特性が所定の誤差範囲内となるまで繰り返すことにな
る。図3(b)はcdmaOne用のIFフィルタをダ
ブルトラック型SAWフィルタで構成すべく、上記の手
法を用いてトラック1、2の入出力IDT電極2、3、
4、5を構成する基本区間IDT電極をシミュレーショ
ンにより求めたものである。各トラックを構成するID
T電極2、3、4、5の数字列は基本区間IDT電極E
1〜E12を表すEiのEの字は省いて表示してある。
例えば、トラック1のIDT2の励振状態を従来の
「+」、「−」、「0」を用いて表せば、{−−−−−
−−NNNNN0NNNNNN0N++++++++
+}と表せる。ここで「N」は図2に示す基本区間ID
T電極を指している。
The design of a double-track SAW filter is performed by using an optimization method such as a so-called GA (genetic) algorithm as shown in FIG. In the optimization method using this method, for example, 1000 sets of double track type SAW filters are first set, and their transmission characteristics are evaluated. truncate. 200 sets are newly set or copied from 800 sets to 1000 sets, and the GA operation, that is, the exchange of the basic section IDT electrode, is performed on these sets to evaluate the transmission characteristics of the double track type SAW filter obtained. Will do. Each set of IDT electrodes is an ID using a plurality of the above-described 12 types of basic section IDT electrodes.
It is composed of a T electrode. The cycle of FIG. 3A is repeated until the transmission characteristics fall within a predetermined error range. FIG. 3B shows that the input / output IDT electrodes 2 and 3 of the tracks 1 and 2 are formed by using the above-mentioned method so that the IF filter for cdmaOne is constituted by a double track SAW filter.
The basic section IDT electrodes forming the fourth and fifth electrodes are obtained by simulation. IDs that make up each track
The number sequence of T electrodes 2, 3, 4, 5 is the basic section IDT electrode E
The letter E of Ei representing 1 to E12 is omitted.
For example, if the excitation state of the IDT 2 of the track 1 is represented using conventional “+”, “−”, and “0”,
--- NNNNN0NNNNNNNN0N ++++++++
It can be expressed as +}. Here, "N" is the basic section ID shown in FIG.
Refers to the T electrode.

【0015】図4(a)、(b)のフィルタ特性は、図
3(b)に示したIDT2、3、4、5を用いてトラッ
ク1、2を構成し、それぞれのSAWフィルタについて
シミュレーションによりフィルタ特性を求めたものであ
る。50Ω終端としているが、整合回路を付加していな
いために挿入損失が大きくなっている。また、トラック
1、2のSAWフィルタの中心周波数、帯域幅等が互い
に異なっているのも本発明の特徴である。
The filter characteristics shown in FIGS. 4A and 4B are obtained by simulating tracks 1 and 2 using the IDTs 2, 3, 4, and 5 shown in FIG. This is the result of obtaining the filter characteristics. Although the termination is 50Ω, the insertion loss is large because no matching circuit is added. It is also a feature of the present invention that the SAW filters of tracks 1 and 2 have different center frequencies, bandwidths, and the like.

【0016】図5(a)はトラック1、2のSAWフィ
ルタを並列接続して、ダブルトラック型SAWフィルタ
とする共に、50Ω終端とすると共にLCの整合回路を
付加したときのフィルタ特性である。同図(b)はダブ
ルトラック型SAWフィルタの通過域特性(実線)と位
相特性(破線)を示す図である。この図から挿入損失は
14.7dB、帯域内偏差は0.36dB、通過域内の
位相直線性は2.9度であり、要求規格を満たしている
ことが分かる。また、図6(a)はトラック1、2のそ
れぞれの入出力間の位相差を示している。特開2000−77
974号公報の図14に開示されている位相差と大幅に異
なっていることが分かる。図6(b)に要求規格と、従
来の9種類の基本区間IDT電極を用いて設計した場合
のフィルタ特性と、本発明に係る12種類の基本区間I
DT電極を用いて設計した場合のフィルタ特性、即ち、
挿入損失、帯域内偏差、減衰量、位相直線性等を比較し
て示している。
FIG. 5A shows the filter characteristics when the SAW filters of tracks 1 and 2 are connected in parallel to form a double track type SAW filter, terminated at 50Ω, and added with an LC matching circuit. FIG. 3B is a diagram showing a passband characteristic (solid line) and a phase characteristic (dashed line) of the double track SAW filter. From this figure, it can be seen that the insertion loss is 14.7 dB, the in-band deviation is 0.36 dB, and the phase linearity in the pass band is 2.9 degrees, which satisfies the required standard. FIG. 6A shows the phase difference between the input and output of tracks 1 and 2. JP 2000-77
It can be seen that the phase difference is significantly different from the phase difference disclosed in FIG. FIG. 6B shows the required standard, the filter characteristics in the case of designing using nine types of conventional basic section IDT electrodes, and the 12 basic sections I according to the present invention.
Filter characteristics when designed using DT electrodes, ie,
The insertion loss, in-band deviation, attenuation, phase linearity, and the like are shown in comparison.

【0017】図7、8、9に示す15種類の基本区間I
DT電極は、従来のトランスバーサル型SAWフィルタ
には用いられてこなかったIDT電極であり、これらの
基本区間IDT電極をダブルトラック型SAWフィルタ
に用いると、フィルタの特性改善に役立つのみならず、
設計の自由度も大きくなり、IDT電極を構成する対数
をさらに減少させることが可能となり、ひいてはダブル
トラック型SAWフィルタを小型にすることが可能とな
る。ちなみに、反射状態を先に定義した「+」、「−」
で表せば、E1’、E4’、E7’、E10’、E1
3’は「−」、E3’、E6’、E9’、E12’、E
15’は「+」、E2’、E5’、E8’、E11’、
E14’は反射なしで「0」である。また、励振状態に
関してはE1’、E2’、E3’は「−」、E4’、E
5’、E6’は−90度で「−N’」、E7’、E
8’、E9’は「+」、E10’、E11’ E12’
は+90度で「N’」、E13’、E14’ E15’
は励振なしで「0」と表現できる基本区間IDT電極で
ある。
The fifteen basic sections I shown in FIGS.
The DT electrode is an IDT electrode that has not been used in a conventional transversal type SAW filter. When these basic section IDT electrodes are used in a double track type SAW filter, it not only helps to improve the characteristics of the filter,
The degree of freedom of design is increased, and the number of logs constituting the IDT electrode can be further reduced, and the size of the double track SAW filter can be reduced. By the way, "+", "-" which defined the reflection state earlier
E1 ', E4', E7 ', E10', E1
3 ′ is “−”, E3 ′, E6 ′, E9 ′, E12 ′, E
15 ′ is “+”, E2 ′, E5 ′, E8 ′, E11 ′,
E14 'is "0" without reflection. Regarding the excitation state, E1 ', E2', E3 'are "-", E4', E4 '.
5 ′, E6 ′ are −90 degrees and “−N ′”, E7 ′, E
8 'and E9' are "+", E10 ', E11' E12 '
Is +90 degrees, "N '", E13', E14 'E15'
Is a basic section IDT electrode that can be expressed as "0" without excitation.

【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、請求項1に記載の発明はダブルトラックSAWフ
ィルタの設計の自由度を増した結果、構成したフィルタ
のフィルタ特性も良好で、且つ小型化が可能になるとい
う優れた効果を表す。
Since the present invention is constructed as described above, the invention according to claim 1 increases the degree of freedom in designing a double track SAW filter, so that the constructed filter has good filter characteristics. In addition, it shows an excellent effect that miniaturization is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るダブルトラック型SAWフィルタ
の構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a double track type SAW filter according to the present invention.

【図2】基本区間IDT電極E10、E11、E12の
構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a basic section IDT electrodes E10, E11, E12.

【図3】(a)ダブルトラック型SAWフィルタの評
価、選択、GA操作を行うアルゴリズム、(b)収斂し
て得られたダブルトラック型SAWフィルタのそれぞれ
のIDT電極の構成を示す図である。
3A is a diagram showing an algorithm for performing evaluation, selection and GA operation of a double track SAW filter, and FIG. 3B is a diagram showing a configuration of each IDT electrode of the double track SAW filter obtained by convergence.

【図4】(a)、(b)はトラック1、2のそれぞれの
SAWフィルタのフィルタ特性(整合回路なし)を示す
図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing filter characteristics (without a matching circuit) of each of the SAW filters of tracks 1 and 2. FIG.

【図5】(a)トラック1、2のSAWフィルタを並列
接続したダブルトラック型SAWフィルタのフィルタ特
性、(b)通過域特性と位相特性である。
5A is a diagram illustrating filter characteristics of a double-track SAW filter in which SAW filters of tracks 1 and 2 are connected in parallel, and FIG. 5B is a diagram illustrating passband characteristics and phase characteristics.

【図6】(a)トラック1、2間の位相差特性、(b)
規格と、9種及び12種の基本区間IDTを用いて構成
したフィルタ特性の比較である。
FIG. 6 (a) shows a phase difference characteristic between tracks 1 and 2, (b)
It is a comparison between a standard and filter characteristics configured using 9 types and 12 types of basic section IDTs.

【図7】基本区間IDT電極E1’〜E6’の構成を示
す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of basic section IDT electrodes E1 ′ to E6 ′.

【図8】基本区間IDT電極E7’〜E12’の構成を
示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of basic section IDT electrodes E7 ′ to E12 ′.

【図9】基本区間IDT電極E13’〜E15’の構成
を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of basic section IDT electrodes E13 ′ to E15 ′.

【図10】(a)従来のトランスバーサル型SAWフィ
ルタの構成を示す平面図、(b)SPUDT変換器を用
いたトランスバーサル型SAWフィルタの構成を示す平
面図である。
10A is a plan view showing a configuration of a conventional transversal SAW filter, and FIG. 10B is a plan view showing a configuration of a transversal SAW filter using a SPUDT converter.

【図11】基本区間IDT電極の各電極指の寸法と、原
点、反射中心、励振中心を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating dimensions of each electrode finger of a basic section IDT electrode, an origin, a reflection center, and an excitation center.

【図12】内部共振型単層一方向性電極(RSPDT)
の一構成を説明する図である。
FIG. 12: Internal resonance type single layer unidirectional electrode (RSPDT)
FIG. 2 is a diagram for explaining one configuration.

【図13】RSPDTの反射重み付けを示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating reflection weighting of RPDT.

【図14】従来の基本区間IDT電極E1〜E6の構成
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a conventional basic section IDT electrodes E1 to E6.

【図15】従来の基本区間IDT電極E7〜E9の構成
を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a conventional basic section IDT electrodes E7 to E9.

【図16】(a)ダブルトラック型SAWフィルタの構
成を示す平面図、(b)ダブルトラック型SAWフィル
タに用いられるIDT電極極の一例を示す平面図であ
る。
16A is a plan view showing a configuration of a double track SAW filter, and FIG. 16B is a plan view showing an example of an IDT electrode used in the double track SAW filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・圧電基板 2、3、4、5・・IDT電極 E10、E11、E12・・基本区間IDT電極 E1’、E2’、E3’、E4’、E5’、E6’、E
7’、E8’、E9’、E10’、E11’、E1
2’、E13’、E14’、E15’・・基本区間ID
T電極 W1、W2、W3・・電極指幅 d1、d2、d3・・原点からの距離
1. Piezoelectric substrate 2, 3, 4, 5 IDT electrodes E10, E11, E12 Basic section IDT electrodes E1 ', E2', E3 ', E4', E5 ', E6', E
7 ', E8', E9 ', E10', E11 ', E1
2 ', E13', E14 ', E15' ... basic section ID
T electrode W1, W2, W3 ... electrode finger width d1, d2, d3 ... distance from origin

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基本区間IDT電極αの励振中心の位相
を基準として、これと励振中心の位相が180°異なる
基本区間IDT電極βと、励振なし基本区間IDT電極
γとを前記基本区間IDT電極αと混在して用いて構成
したダブルトラック型弾性表面波フィルタおいて、 前記基本区間IDT電極αに対して励振中心の位相が9
0°異なる基本区間IDT電極δを、前記基本区間ID
T電極α、β及びγと共に用いて構成したことを特徴と
する内部共振単相一方向性のダブルトラック型弾性表面
波フィルタ。
1. With reference to the phase of the excitation center of the basic section IDT electrode α, the basic section IDT electrode β and the basic section IDT electrode γ having the phase of the excitation center differing by 180 ° from the basic section IDT electrode α are referred to as the basic section IDT electrode. In the double track surface acoustic wave filter configured to be used in combination with α, the phase of the excitation center is 9 with respect to the basic section IDT electrode α.
0 ° different basic section IDT electrode δ is referred to as the basic section ID.
An internal resonance single-phase unidirectional double track surface acoustic wave filter characterized by being used together with T electrodes α, β and γ.
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