JP2003008390A - 弾性表面波装置、通信装置 - Google Patents

弾性表面波装置、通信装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過帯域幅が広く、挿入損失及びＶＳＷＲが
小さく、かつ、電極形成が容易で、耐圧劣化を引き起こ
し難い、縦結合共振子型の弾性表面波装置を提供する。 【解決手段】 複数のくし型電極部３、４、５を縦結合
共振子型にて設ける。互いに隣り合う各ＩＤＴの隣り合
う端からの一部分の電極指１０のピッチを、くし型電極
部３、４の他の部分の電極指のピッチよりも小さくし、
ピッチを小さくした部分の電極指１０のデューティーを
その他の部分の電極指のデューティーよりも小さく設定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電極指を有
するくし型電極部（インターディジタルトランスデュー
サ、以下、ＩＤＴと記す）を、複数、弾性表面波の伝搬
方向に沿って形成した縦結合共振子型弾性表面波フィル
タといった弾性表面波装置およびそれを用いた通信装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機のＲＦ段のバンドパスフィル
タとして、弾性表面波フィルタ（弾性表面波装置）が広
く用いられている。バンドパスフィルタに求められる各
性能としては低損失、高減衰量、広帯域などが挙げられ
る。弾性表面波フィルタでも、上記各性能に関する多く
の発明がなされている。
【０００３】その中で、縦結合共振子型の弾性表面波フ
ィルタの広帯域化の方法として、例えば特開平５−２６
７９９０号公報などのように、隣り合う２つのＩＤＴ間
を通して電極指が周期的に並ぶ条件、具体的には、隣り
合う２つのＩＤＴの隣接する電極指の中心間距離を、電
極指のピッチで決まる波長の０．５倍から外すことで、
共振モードの配置を最適化するという方法が広く用いら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の場合には、広帯域化することはできても、挿入損失
は悪化してしまうという問題があった。
【０００５】つまり、２つのＩＤＴ間の隣り合う電極指
間の距離を電極指のピッチで決まる波長の０．５倍から
外すと、その部分で弾性表面波の伝搬路の周期的な連続
性が悪くなる。特に漏洩弾性表面波（リーキー波）を用
いる３６°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 や６４°Ｙｃｕ
ｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 などの圧電基板を用いた弾性表面
波フィルタにおいては、バルク波放射による損失が増大
してしまい、結果、広帯域化することはできても、挿入
損失（伝搬損失）は悪化してしまうという問題があっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波装置
は、上記の問題を解決するために、圧電基板上に、複数
の電極指を有するＩＤＴが、弾性表面波の伝搬方向に沿
って、複数、形成されている縦結合共振子型の弾性表面
波装置であって、少なくとも一つのＩＤＴについて、他
のＩＤＴに隣り合う端からの一部分の電極指のピッチ
は、他の部分のピッチより小さく設定され、前記ピッチ
を小さくした電極指のデューティー（以下、ｄｕｔｙと
記し、また、メタライゼーションレシオともいう）は他
の部分の電極指のｄｕｔｙより小さく設定されているこ
とを特徴としている。
【０００７】上記構成によれば、複数のＩＤＴを有する
縦結合共振子型の弾性表面波フィルタにおいて、２つの
ＩＤＴが隣り合う端から一部分の電極指のピッチを、そ
のＩＤＴの他の部分のピッチよりも狭くし、さらにこの
ピッチを狭くした電極指（以後、狭ピッチ電極指）のｄ
ｕｔｙを他の部分の電極指のｄｕｔｙよりも小さく設定
することで、従来技術と同等以上の帯域幅を有し、か
つ、挿入損失が小さく、かつ、耐圧劣化を引き起こし難
く、かつ、電極形成を容易化できる。
【０００８】上記弾性表面波装置においては、さらに、
互いに隣り合う両方のＩＤＴに対し、ピッチを異ならせ
た電極指がそれぞれ設けられ、前記ピッチを異ならせた
電極指のピッチで決まる波長をλＩ2 、その他の電極指
のピッチで決まる波長をλＩ 1 としたとき、２つのＩＤ
Ｔが隣り合う電極指中心間距離を０．５λＩ2 に略一致
させたことが好ましい。
【０００９】上記構成によれば、互いに隣り合う両方の
ＩＤＴに対し、ピッチを異ならせた電極指がそれぞれ設
けられた場合に、２つのＩＤＴが隣り合う電極指中心間
距離を０．５λＩ2 に略一致させたことにより、上記各
ＩＤＴ間を伝搬する弾性表面波の連続性を確保できるの
で、挿入損失の劣化を抑制できる。
【００１０】上記弾性表面波装置では、さらに、互いに
隣り合う各ＩＤＴの何れか一方にピッチを異ならせた電
極指が設けられ、前記ピッチを異ならせた電極指のピッ
チで決まる波長をλＩ2 、その他の電極指のピッチで決
まる波長をλＩ1 としたとき、２つのＩＤＴが隣り合う
電極指中心間距離を０．２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2に
略一致させたことが好ましい。
【００１１】上記構成によれば、互いに隣り合う各ＩＤ
Ｔの何れか一方にピッチを異ならせた電極指が設けられ
た場合に、２つのＩＤＴが隣り合う電極指中心間距離を
０．２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2 に略一致させたことに
より、上記各ＩＤＴ間を伝搬する弾性表面波の連続性を
確保できるので、挿入損失の劣化を抑制できる。
【００１２】上記弾性表面波装置では、さらに、前記Ｉ
ＤＴが隣接している端からの一部分の電極指のピッチを
そのＩＤＴの他の電極指のピッチと異ならせた、ＩＤＴ
において、前記ピッチを異ならせた電極指と異ならせて
いない電極指が隣り合う箇所の電極指中心間距離を０．
２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2 に略一致させたことが好ま
しい。
【００１３】上記構成によれば、前記ピッチを異ならせ
た電極指と異ならせていない電極指が隣り合う箇所の電
極指中心間距離を０．２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2 に略
一致させたことにより、隣り合う前記ピッチを異ならせ
た電極指と異ならせていない電極指との間での弾性表面
波の連続性をより確保できて、挿入損失の劣化を抑制で
きる。
【００１４】上記弾性表面波装置においては、前記ピッ
チを小さくした電極指のｄｕｔｙを、そのＩＤＴの他の
部分の電極指のｄｕｔｙより小さく、かつ０．４５以上
としてもよい。上記構成によれば、ピッチを小さくした
電極指のｄｕｔｙを、そのＩＤＴの他の部分の電極指の
ｄｕｔｙより小さく、かつ０．４５以上としたことによ
り、挿入損失の劣化抑制をより確実化できる。
【００１５】本発明の他の弾性表面波装置は、前記の課
題を解決するために、圧電基板上に、複数の電極指を有
するＩＤＴが、弾性表面波の伝搬方向に沿って、複数、
形成されている縦結合共振子型の弾性表面波装置であっ
て、少なくとも何れかの２つのＩＤＴ間にて隣り合う電
極指のｄｕｔｙを他の部分の電極指のｄｕｔｙより小さ
く設定したことを特徴としている。
【００１６】上記構成によれば、少なくとも何れかの２
つのＩＤＴ間にて隣り合う電極指のｄｕｔｙを他の部分
の電極指のｄｕｔｙより小さく設定したことにより、通
過帯域が広く、静電破壊の発生を抑制でき、かつ、製造
上の加工を容易化できる。
【００１７】上記弾性表面波装置においては、２つのＩ
ＤＴ間にて隣り合う電極指中心間隔を、他の部分の電極
指中心間隔（電極指ピッチ）よりも小さく設定してもよ
い。上記弾性表面波装置では、さらに、平衡−不平衡入
出力を有していてもよい。
【００１８】本発明の通信装置は、前記課題を解決する
ために、上記の何れかに記載の弾性表面波装置を用いた
ことを特徴としている。
【００１９】上記構成によれば、フィルタ素子や平衡−
不平衡変換の機能を有する弾性表面波装置は、特に１０
０ＭＨｚ以上のＧＨｚ帯域において、小型化を図れるの
で上記弾性表面波装置を用いた通信装置も小型化でき、
また、用いた弾性表面波装置を前述したように低損失に
できるので、回路構成を簡素化できて、この点からも小
型化が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態について図
１ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００２１】〔実施の第一形態〕図１は、本発明の実施
の第一形態に関わる弾性表面波フィルタ（弾性表面波装
置）の電極の略図である。以後の実施の第一形態では、
ＥＧＳＭ（Extended Global System for Mobile Commun
ications）−Ｒｘ（発信部）用の弾性表面波フィルタを
例に挙げて説明する。
【００２２】本実施の第一形態のフィルタでは、図１に
示すように、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 か
らなる基板３０上に弾性表面波フィルタがＡｌ電極によ
り形成されている。弾性表面波フィルタは、フィルタ部
１、フィルタ部２を２段縦続接続した構成となってい
る。
【００２３】各フィルタ部１、２は同じ３ＩＤＴタイプ
の縦結合共振子型フィルタであり、電極設計の詳細も同
じである。各フィルタ部１、２は、それらの弾性表面波
の伝搬方向が互いにほぼ平行となり、かつ、各フィルタ
部１、２の上記伝搬方向と平行な中間線（仮想線）に対
し各ＩＤＴが互いに対称となるようにそれぞれ配置され
ている。
【００２４】フィルタ部１では、ＩＤＴ１４の左右（弾
性表面波の伝搬方向に沿った両側）にＩＤＴ４、５を配
置し、これらのＩＤＴ３、４、５を左右から挟み込むよ
うに各リフレクタ６、７が形成されている。フィルタ部
２では、ＩＤＴ１５の左右（弾性表面波の伝搬方向に沿
った両側）にＩＤＴ１６、１７を配置し、これらのＩＤ
Ｔ１５、１６、１７を左右から挟み込むように各リフレ
クタ１８、１９が形成されている。ＩＤＴ３に接続され
た端子８は入力信号端子、ＩＤＴ１５に接続された端子
９は出力信号端子である。
【００２５】図１から明らかなように、ＩＤＴ３とＩＤ
Ｔ４の間、およびＩＤＴ３とＩＤＴ５の間にて、隣り合
って対面する部分およびそれに隣り合う数本の電極指の
ピッチを、ＩＤＴ３、４、５の他の部分電極指より狭く
している（図１の電極指１０と電極指１１の箇所）。ち
なみに、図１では図を簡潔にするために電極指の本数を
少なく示している。
【００２６】また、この電極指１０と電極指１１の箇所
の電極指のｄｕｔｙはＩＤＴ３、４、５の他の部分の電
極指のｄｕｔｙより小さくなるように設定している。
【００２７】縦結合共振子型の弾性表面波フィルタの詳
細な設計は、ＩＤＴ−ＩＤＴ間のピッチを狭くした電極
指（例えば電極１０）のピッチで決まる波長をλＩ2 、
その他の狭くしていない電極指のピッチで決まる波長を
λＩ1 としたとき、 交叉幅：３５．８λＩ1 ＩＤＴ本数（ＩＤＴ４、ＩＤＴ３、ＩＤＴ５の順）：２
５（４）／（４）２７（４）／（４）２５本（カッコ内
はピッチを小さくした電極指の本数） ＩＤＴ波長λＩ1 ：４．１９μｍ、λＩ2 ：３．９０μ
ｍ リフレクタ波長λＲ：４．２９μｍ リフレクタ本数：１００本 ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔： 隣り合う、波長λＩ1 とλＩ2 の各電極指に挟まれた箇
所の間隔（図１の間隔１２）：０．２５λＩ1 ＋０．２
５λＩ2 隣り合う、波長λＩ2 の各電極指に挟まれた箇所の間隔
（図１の間隔１３）：０．５０λＩ2 ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λＲ ＩＤＴｄｕｔｙ： 波長がλＩ1 のピッチの箇所（図１の電極指１４）：
０．７３ 波長がλＩ2 のピッチの箇所（図１の電極指１０と電極
指１１）：０．６０ リフレクタｄｕｔｙ：０．５５ 電極膜厚：０．０８λＩ1 である。
【００２８】比較として、従来技術で設計した弾性表面
波フィルタの構造を図２に第一従来例として示す。第一
従来例は本実施の第一形態と同じく、４０±５°Ｙｃｕ
ｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 からなる基板３０上に弾性表面波
フィルタがＡｌ電極により形成されている。
【００２９】弾性表面波フィルタは、各フィルタ部２
１、２２を２段縦続した構成となっている。各フィルタ
部２１、２２は本実施の第一形態と同じく３ＩＤＴタイ
プの縦結合共振子型の弾性表面波フィルタであり、２つ
のフィルタ部２１、２２の電極設計の詳細は互いに同じ
である。各フィルタ部２１、２２の詳細な設計は、互い
に等しい電極指のピッチで決まる波長をλＩとしたと
き、 交叉幅：５６．７λＩ ＩＤＴ本数（ＩＤＴ２３、ＩＤＴ２４、ＩＤＴ２５の
順）：２３／３３／２３本 ＩＤＴ波長λＩ：４．２０μｍ リフレクタ波長λＲ：４．２８μｍ リフレクタ本数：１１０本 ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：０．３１λＩ ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λＲ ＩＤＴｄｕｔｙ：０．７３ リフレクタｄｕｔｙ：０．６１ 電極膜厚：０．０８λＩである。
【００３０】本実施の第一形態と第一従来例の周波数特
性を図３に示す。本実施の第一形態の周波数特性は、第
一従来例と比較して通過帯域内の挿入損失が大幅に改善
されていることが分かる。最小挿入損失で見ると第一従
来例では約２．２ｄＢであるのに対し、本実施の第一形
態では約１．８ｄＢと、およそ０．４ｄＢ改善してい
る。
【００３１】また、第一従来例ではスルーレベルから
４．０ｄＢの通過帯域幅は約４０ＭＨｚであるが、本実
施の第一形態ではスルーレベルから３．４ｄＢで同じ帯
域幅が得られている。つまり、通過帯域内全体で、約
０．６ｄＢの挿入損失が改善したことになる。
【００３２】これだけの挿入損失改善が得られた理由に
ついて以下に説明する。第一従来例の狭ピッチ電極指を
用いない３ＩＤＴタイプの縦結合共振子型の弾性表面波
フィルタの設計では、通過帯域を広げる場合に、ＩＤＴ
−ＩＤＴ間隔を０．２５λＩ前後とすることで、図４に
示す０次モード、２次モードの他に、ＩＤＴ−ＩＤＴ間
隔部に弾性表面波の強度分布のピークを持つ共振モード
の３つを使って通過帯域を形成していた。
【００３３】しかしながら、この場合には、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴ間隔を０．２５λＩ前後とすることで弾性表面波の
伝搬路中に不連続な部分が発生する事になる。この不連
続な部分ではバルク波として放出する成分が多くなって
しまうため、伝搬損失が大きくなるという問題が生じて
いた。
【００３４】一方で、このバルク波として放出する成分
を小さくするために、ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を０．５０λ
Ｉ前後として不連続な部分を無くした場合には、ＩＤＴ
−ＩＤＴ間隔を０．２５λＩ前後とした時のように３つ
のモードが使えなくなり、広帯域化できないという問題
があった。
【００３５】本実施の第一形態は、この２つの問題を解
決するために、３つの共振モードを使って通過帯域を形
成できるように設定されていると共に、第一従来例のよ
うなバルク波として放出する成分による損失を低減した
ものである。
【００３６】つまり、本実施の第一形態では、ＩＤＴ３
と各ＩＤＴ４、５が隣接する箇所の電極指（例えば電極
指１０や電極指１１）のピッチを他の部分の電極指（例
えば電極指１４）のピッチよりも部分的に小さくするこ
とで３つの共振モードを使って通過帯域を形成できるよ
うになっている。さらに、本実施の第一形態において
は、ＩＤＴ３と各ＩＤＴ４、５との間隔（例えば間隔１
３）をその周りのＩＤＴの電極指のピッチで決まる波長
の約０．５倍に設定することで、第一従来例のようなバ
ルク波として放出する成分による損失が低減される。
【００３７】また、一般的に伝搬路中を伝搬している弾
性表面波の波長に対し電極指の周期が小さい場合、弾性
表面波そのものの伝搬損失が小さくなるので、狭ピッチ
電極指部分では弾性表面波の損失が低減されるという効
果もある。
【００３８】その結果、本実施の第一形態では、図３で
示したように、第一従来例の設計よりも広い帯域幅を有
し、かつ挿入損失の小さな弾性表面波フィルタが得られ
ることが分かる。
【００３９】また、本実施の第一形態においては、狭ピ
ッチ電極指のｄｕｔｙを他の電極指のｄｕｔｙよりも狭
くしているため、電極指間のギャップは狭ピッチ電極指
間で０．７８μｍ、他の電極指間で０．５７μｍとなっ
ており、電極指間の最小ギャップは狭ピッチ電極指以外
の他の電極指間のギャップとなっている。
【００４０】一般的に弾性表面波フィルタのＩＤＴの耐
圧劣化は電極指間の最小ギャップによって決まり、この
値が小さいほど、耐圧劣化を引き起こしやすい。そのた
め、本実施の第一形態においては、狭ピッチ電極指を用
いているが、最小電極指間ギャップは狭ピッチ電極指以
外の電極指間ギャップとなり、狭ピッチ電極指を用いな
い場合と同等に耐圧劣化を引き起こし難い弾性表面波フ
ィルタが得られる。
【００４１】また、狭ピッチ電極指の電極指間ギャップ
が他の電極指の電極指間ギャップよりも大きくなってい
るため、製造工程においてこの部分での抜け不良が発生
し難く、電極形成を容易に、かつ確実に行なえる。
【００４２】一方で、電極指のｄｕｔｙを小さくしてい
った場合、ＬＴ基板等の圧電性を有する基板３０上を伝
搬する弾性表面波は、バルク波として放出される成分が
増加する。その結果、伝搬損失が大きくなり、挿入損失
が増大する。
【００４３】本発明のように、狭ピッチ電極指のｄｕｔ
ｙのみを小さくした場合にも、この狭ピッチ電極指の部
分でバルク波として放出される成分が増加するため、伝
搬損失が大きくなることが予想された。
【００４４】そのため、狭ピッチ電極指のｄｕｔｙを、
どの程度まで小さくすることができるかを調査した。調
査の方法は、図１の構成で狭ピッチ電極指のｄｕｔｙを
他の部分の電極指のｄｕｔｙよりも小さくしていき、そ
れに伴う伝搬損失の変化を調べていった。実際には、ｄ
ｕｔｙを変化させたときにインピーダンスが変化する分
を、狭ピッチ電極指のピッチを変化させて調整してい
る。
【００４５】図５にｄｕｔｙを小さくしていったときの
伝搬損失の値を示す。ここで伝搬損失とは、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、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。
【００４６】図５より、ｄｕｔｙを０．４まで小さくす
ると、伝搬損失は１．７ｄＢまで増大する。第一従来例
で同じように伝搬損失を求めると、１．６５ｄＢであっ
た。よって、図５より、ｄｕｔｙを略０．４５以上とし
ておけば、第一従来例に対して伝搬損失を同等もしくは
それ以下に抑えることができると言える。
【００４７】伝搬損失の大きさは通過帯域内では周波数
によらずほぼ一定の値を取る。そのため、ｄｕｔｙを略
０．４５以上としておけば、通過帯域内において、伝搬
損失を従来設計と同等以下に小さくでき、その結果、通
過帯域内において挿入損失を小さくできる。
【００４８】また、本実施の第一形態と、第一従来例
（本実施の第一形態のように、ピッチを小さくした部分
のｄｕｔｙを他の部分の電極指のｄｕｔｙより小さくせ
ずに等しくした場合）での各特性を、図６及び図７に示
す。図６は、振幅（挿入損失）の周波数特性である。図
７は、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio 、電圧
定在波比）の周波数特性である。本実施の第一形態で
は、第一従来例に対し、ピッチを小さくした部分のｄｕ
ｔｙ、ピッチ、交叉幅を以下のように変えている。 ・波長がλＩ2 のピッチの箇所（図１の電極指１０と電
極指１１）：第一従来例より０．１３小 ・ピッチを小さくした部分のピッチ ＩＤＴ波長λＩ2 ：第一従来例より０．０１μｍ大 ・交叉幅 交叉幅：第一従来例より４．７λＩ1 小 ｄｕｔｙの他にピッチを小さくした部分のピッチ、交叉
幅も変更したのは、インピーダンスの整合を取るためで
ある。
【００４９】図７に示すように、ＥＧＳＭ−Ｒｘの通過
帯域内（９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）における第一従
来例のＶＳＷＲは１．７３であるのに対して、本実施の
第一形態では１．６２と約０．１１改善され、さらに図
６に示すように、最小挿入損失は大きくなっているた
め、通過帯域での挿入損失の周波数特性が平坦化され、
通過帯域内での偏差が小さくなっている。このとき、ス
ルーレベルから４ｄＢでの通過帯域幅は、本実施の第一
形態と第一従来例とでほぼ同じであるため、重要特性で
ある通過帯域内での最大挿入損失、及びそれを実現する
製造公差は悪化していない。
【００５０】以上のように，本発明では３つ以上のＩＤ
Ｔを有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタにおい
て、２つのＩＤＴが隣接している端からの一部分の電極
指のピッチを、そのＩＤＴの他の部分の電極指のピッチ
よりも狭くして、さらにピッチを狭くした電極指のｄｕ
ｔｙを他のピッチの電極指のｄｕｔｙよりも小さくする
ことで、通過帯域幅が広く、かつ、挿入損失及びＶＳＷ
Ｒが小さく、かつ、電極形成が容易で、かつ、耐圧劣化
を引き起こしにくい縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
が得られる。
【００５１】〔実施の第二形態〕本発明の実施の第二形
態に係る弾性表面波フィルタについて、図８、図９に基
づいて以下に説明する。図８、図９は、上記の各ＩＤＴ
の概略構成図であり、図８は弾性表面波フィルタ全体の
概略構成図、図９は各ＩＤＴが隣り合う部分の拡大図で
ある。
【００５２】本実施の第二形態では、基板３０上に弾性
表面波フィルタがＡｌ電極により形成されている。図８
において、ＩＤＴ４１の左右（弾性表面波の伝搬方向に
沿うように）に各ＩＤＴ４２、４３を配置し、これらの
ＩＤＴ４１、４２、４３を挟み込むように各リフレクタ
４４、４５が形成されている。各ＩＤＴ４２、４３に接
続された端子４６は不平衡入力信号端子である。ＩＤＴ
４１の互いに交叉している各電極指部にそれぞれ接続さ
れた、各端子４７、４８は平衡出力信号端子である。
【００５３】図８において、ＩＤＴ４１とＩＤＴ４２、
ＩＤＴ４１とＩＤＴ４３のそれぞれの隣接する最外の電
極指４９、電極指５０、電極指５１、電極指５２のそれ
ぞれの中心間隔は、広帯域化のためＩＤＴの電極指のピ
ッチで決まる波長の０．５倍よりも小さくなっている
が、最外の電極指はいずれもその中心座標は変えない
（維持した）まま電極指幅のみが小さくなっている。
【００５４】したがって、例えば図９に示す様に、各Ｉ
ＤＴ４１、４３が隣り合う部分の電極指５１と電極指５
２の電極指間ギャップ５３は他の電極指間ギャップ６０
と同程度もしくはそれ以上に大きく、電極指５１と電極
指５４の電極指間ギャップ５５、電極指５２と電極指５
４の電極指間ギャップ５６は他の電極指間ギャップ６０
よりも大きくなっている。
【００５５】比較として、図１０に、第二従来例として
の弾性表面波フィルタのＩＤＴが隣り合う部分の拡大図
を示す。ＩＤＴ−ＩＤＴ間以外の構成は本実施の第二形
態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
図１０において、ＩＤＴが隣り合う部分の最外の各電極
指６１のｄｕｔｙは他の電極指６２のｄｕｔｙと同じに
なっており、そのため、最外の電極指間ギャップ６３は
その他の電極指間ギャップ６４と比較して小さくなって
いる。
【００５６】本実施の第二形態では、図１０のように、
異なる方向からの電極指（フィンガー）６１が対向する
場合を比較のための第二従来例として挙げたが、図１１
のように、同じ方向からの電極指が対向する場合におい
ても、同様である。
【００５７】本実施の第二形態の構造によれば、ＩＤＴ
−ＩＤＴ間にて隣り合う最外の電極指間ギャップが他の
電極指間ギャップと同程度もしくはそれ以上に広くなる
ので、製造工程のエッチング工程において、この部分で
Ａｌエッチング不良の発生することが第二従来例と比較
して防止される。
【００５８】これにより、本実施の第二形態では、ＩＤ
Ｔ−ＩＤＴ間にて隣り合う最外の電極指間ギャップの部
分で表面波の音響的不連続部分が発生せず、損失増加な
どによる特性劣化が回避され、また、信号端子間、もし
くは信号端子−アース端子間の短絡による動作不良の発
生が防止され、かつ製造工程における電極形成を容易に
確実に行うことができる。また、ＩＤＴ−ＩＤＴ間にて
隣り合う最外の電極指間ギャップの部分での静電破壊が
発生し難い。
【００５９】本実施の第二形態においては、ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴギャップが電極指のピッチで決まる波長の０．５倍
以下としているが、０．５倍以上の場合にも、ＩＤＴ−
ＩＤＴ間にて隣り合う最外の電極指間ギャップがその他
の電極指のギャップより大きくなる。
【００６０】そのため、ＩＤＴ−ＩＤＴ間にて隣り合う
電極指の中心間距離ＩＤＴ−ＩＤＴギャップが電極指の
ピッチで決まる波長の０．５倍以上の場合においても、
この部分で表面波の音響的不連続部分が発生せず、損失
増加などによる特性劣化が起こらず、また、信号端子間
の短絡による動作不良が発生せず、かつ製造工程におけ
る電極形成を容易に行うことができる。また、この部分
での静電破壊が発生し難い。
【００６１】以上のように，本発明では３つ以上のＩＤ
Ｔを有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタにおい
て、２つのＩＤＴ間に隣接する電極指のｄｕｔｙを他の
電極指のｄｕｔｙよりも小さくすることにより、通過帯
域幅が広く、かつ、製造工程において電極形成が容易
で、かつ静電破壊が起こり難い縦結合共振子型の弾性表
面波フィルタが得られる。
【００６２】ところで、縦結合共振子型の弾性表面波フ
ィルタの広帯域化の方法として、例えば特開平５−２６
７９９０号公報に開示されているように、隣り合う２つ
のＩＤＴ間を通して電極指が周期的に並ぶ条件、具体的
には、隣り合う２つのＩＤＴの隣接する電極指の中心間
距離（ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔）を、ＩＤＴの電極指のピッ
チで決まる波長（λＩ）の０．５倍から外すことで、図
４に示す共振モードの配置を最適化するという方法が広
く用いられており、特に０．５倍よりも小さくすること
で広帯域な弾性表面波フィルタとなることが知られてい
る。
【００６３】図１２に、中心周波数が１９６０ＭＨｚの
ＰＣＳ−Ｒｘ用縦結合共振子型弾性表面波フィルタにお
いて、ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を０．５λＩよりも小さくし
ていった時の図４に示すＢとＣのモードの周波数間隔を
実験により求めた値を示す。
【００６４】ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を０．５λＩよりも小
さくすることで、図４に示すＢとＣの表面波の共振モー
ドの間隔が広がり、その結果、より広い通過帯域幅を得
ることができる。
【００６５】図１３に、このＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を０．
５λＩよりも小さくしたときのＩＤＴ−ＩＤＴ間の周辺
の電極構成を示す。２つのＩＤＴ３４、３５間に隣り合
う電極指３４ａ、３５ａ間の中心間隔３１が０．５λＩ
よりも小さくなっているため、この部分での電極指間ギ
ャップ３２のみが他の部分での電極指間ギャップ３３に
比べて狭くなっている。
【００６６】しかしながら、この２つのＩＤＴ３４、３
５間にて隣り合う電極指の間隔を電極指のピッチで決ま
る波長の０．５倍より小さくした場合には、この部分の
電極指間ギャップのみが他の部分の電極指間ギャップよ
りも小さくなり、この部分において製造工程においてＡ
ｌエッチング不良が発生しやすいという問題を有してい
た。
【００６７】このギャップ部のＡｌエッチング不良は、
弾性表面波の音響的不連続部分が発生することによる損
失増加等によりフィルタの特性劣化につながるという問
題があった。
【００６８】また、この隣り合う各電極指３４ａ、３５
ａの一方がシグナル電極で、もう一方がアース電極の場
合、もしくは一方がシグナル電極でもう一方もシグナル
電極の場合には、Ａｌエッチング不良によって信号端子
間が短絡され、弾性表面波フィルタが動作しないという
問題、また、ギャップが小さいために、この部分で静電
破壊を引き起こしやすいという問題があった。
【００６９】しかしながら、本実施の第二形態では、３
つ以上のＩＤＴを備えた縦結合共振子型の弾性表面波フ
ィルタにおいて、ＩＤＴが隣接する部分の最外の電極指
のｄｕｔｙを他の電極指のｄｕｔｙよりも小さくするこ
とで、通過帯域が広く、静電破壊を引き起こし難く、か
つ、製造上の加工を容易化できる。
【００７０】続いて、図１４を参照しながら、本実施の
第一および第二形態に記載の弾性表面波装置を搭載した
通信装置１００について説明する。
【００７１】上記通信装置１００は、受信を行うレシー
バ側（Ｒｘ側）として、アンテナ１０１、アンテナ共用
部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２、アンプ１０３、Ｒｘ段
間フィルタ１０４、ミキサ１０５、１ｓｔＩＦフィルタ
１０６、ミキサ１０７、２ｎｄＩＦフィルタ１０８、１
ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ１１１、ＴＣＸＯ
（temperature compensated crystal oscillator（温度
補償型水晶発振器））１１２、デバイダ１１３、ローカ
ルフィルタ１１４を備えて構成されている。Ｒｘ段間フ
ィルタ１０４からミキサ１０５へは、図１４に二本線で
示したように、バランス性を確保するために各平衡信号
にて送信することが好ましい。
【００７２】また、上記通信装置１００は、送信を行う
トランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ１０１
および上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２
を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ１２１、ミキサ
１２２、Ｔｘ段間フィルタ１２３、アンプ１２４、カプ
ラ１２５、アイソレータ１２６、ＡＰＣ（automaticpow
er control （自動出力制御））１２７を備えて構成さ
れている。
【００７３】そして、上記のＲｘ段間フィルタ１０４、
１ｓｔＩＦフィルタ１０６、ＴｘＩＦフィルタ１２１、
Ｔｘ段間フィルタ１２３には、上述した本実施の第一お
よび第二形態に記載の弾性表面波装置が好適に利用でき
る。
【００７４】よって、上記通信装置は、用いた弾性表面
波装置が、従来と同等以上の帯域幅を有し、挿入損失及
びＶＳＷＲが小さく、耐圧劣化を引き起こし難く、か
つ、電極形成を容易化できるものであるので、小型化や
高性能化や低コスト化、特にＧＨｚ帯域以上の通過帯域
を備えた通信装置において小型化、高性能化および低コ
スト化を図れるものとなっている。
【００７５】
【発明の効果】本発明の弾性表面波装置は、以上のよう
に、圧電基板上に形成されたＩＤＴの少なくとも一つの
ＩＤＴについて、他のＩＤＴに隣り合う端からの一部分
の電極指のピッチは、他の部分のピッチより小さく設定
され、前記ピッチを小さくした電極指のｄｕｔｙは他の
部分の電極指のｄｕｔｙより小さく設定されている構成
である。
【００７６】それゆえ、上記構成は、従来技術と同等以
上の帯域幅を有し、かつ、挿入損失及びＶＳＷＲが小さ
く、かつ、耐圧劣化を引き起こし難く、かつ、電極形成
を容易化できるという効果を奏する。
【００７７】本発明の他の弾性表面波装置は、以上のよ
うに、圧電基板上に、複数の電極指を有するＩＤＴが、
弾性表面波の伝搬方向に沿って、複数、形成されている
縦結合共振子型の弾性表面波装置であって、少なくとも
何れかの２つのＩＤＴ間にて隣り合う電極指のｄｕｔｙ
を他の部分の電極指のｄｕｔｙより小さく設定した構成
である。
【００７８】それゆえ、上記構成は、少なくとも何れか
の２つのＩＤＴ間にて隣り合う電極指のｄｕｔｙを他の
部分の電極指のｄｕｔｙより小さく設定したことによ
り、通過帯域が広く、静電破壊の発生を抑制でき、か
つ、製造上の加工を容易化できるという効果を奏する。
【００７９】本発明の通信装置は、以上のように、上記
弾性表面波装置を用いた構成である。それゆえ、上記構
成は、従来と同等以上の帯域幅を有し、挿入損失及びＶ
ＳＷＲが小さく、耐圧劣化を引き起こし難く、かつ、電
極形成を容易化できる弾性表面波装置を用いたので、高
性能化や低コスト化を図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態に係る弾性表面波フィ
ルタの概略構成図である。
【図２】比較のための第一従来例に係る弾性表面波フィ
ルタの概略構成図である。
【図３】本実施の第一形態と第一従来例とに係る各弾性
表面波フィルタの挿入損失および通過帯域をそれぞれ示
すグラフである。
【図４】本発明の弾性表面波フィルタにおける共振モー
ドの周波数関係を示す説明図であって、（ａ）は３つの
各共振モードによる広帯域化を示すグラフであり、
（ｂ）はそれら各共振モードを生じるための弾性表面波
フィルタの概略構成図であり、（ｃ）は上記３つの各共
振モードをそれぞれ示すための有効電流分布を示す説明
図である。
【図５】本実施の第一形態における、狭ピッチ電極指の
ｄｕｔｙを変化させたときの伝搬損失を示すグラフであ
る。
【図６】本実施の第一形態と、第一従来例とにおける、
振幅（挿入損失）の周波数特性をそれぞれ示すグラフで
ある。
【図７】本実施の第一形態と、第一従来例とにおける、
ＶＳＷＲの周波数特性をそれぞれ示すグラフである。
【図８】本発明の実施の第二形態に係る弾性表面波フィ
ルタの概略構成図である。
【図９】上記弾性表面波フィルタの要部拡大図である。
【図１０】比較として、第二従来例の弾性表面波フィル
タの概略構成図である。
【図１１】上記第二従来例の弾性表面波フィルタの他の
例を示す概略構成図である。
【図１２】図４にて示した各共振モードの周波数と、Ｉ
ＤＴ−ＩＤＴ間隔との関係を示すグラフである。
【図１３】上記ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を電極指のピッチで
決まる波長の０．５倍以下としたときの上記ＩＤＴ−Ｉ
ＤＴの要部拡大図である。
【図１４】本発明の通信装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
３ ＩＤＴ（くし型電極部） ４ ＩＤＴ（くし型電極部） ５ ＩＤＴ（くし型電極部） １０ 電極指 １１ 電極指 ３０ 基板（圧電基板）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧電基板上に、複数の電極指を有するくし
    型電極部が、弾性表面波の伝搬方向に沿って、複数、形
    成されている縦結合共振子型の弾性表面波装置であっ
    て、 少なくとも一つのくし型電極部について、他のくし型電
    極部に隣り合う端からの一部分の電極指のピッチは、他
    の部分のピッチより小さく設定され、 前記ピッチを小さくした電極指のデューティーは他の部
    分の電極指のデューティーより小さく設定されているこ
    とを特徴とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の弾性表面波装置において、 互いに隣り合う両方のくし型電極部に対し、ピッチを異
    ならせた電極指がそれぞれ設けられ、 前記ピッチを異ならせた電極指のピッチで決まる波長を
    λＩ2 、その他の電極指のピッチで決まる波長をλＩ1
    としたとき、２つのくし型電極部が隣り合う電極指中心
    間距離を０．５λＩ2 に略一致させたことを特徴とする
    弾性表面波装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の弾性表面波装置において、 互いに隣り合う各くし型電極部の何れか一方にピッチを
    異ならせた電極指が設けられ、 前記ピッチを異ならせた電極指のピッチで決まる波長を
    λＩ2 、その他の電極指のピッチで決まる波長をλＩ1
    としたとき、２つのくし型電極部が隣り合う電極指中心
    間距離を０．２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2 に略一致させ
    たことを特徴とする弾性表面波装置。
  4. 【請求項４】請求項２または３記載の弾性表面波装置に
    おいて、 前記くし型電極部が隣接している端からの一部分の電極
    指のピッチをそのくし型電極部の他の電極指のピッチと
    異ならせた、くし型電極部において、前記ピッチを異な
    らせた電極指と異ならせていない電極指が隣り合う箇所
    の電極指中心間距離を０．２５λＩ1 ＋０．２５λＩ2
    に略一致させたことを特徴とする弾性表面波装置。
  5. 【請求項５】請求項１ないし４の何れかに記載の弾性表
    面波装置において、 前記ピッチを小さくした電極指のデューティーを、その
    くし型電極部の他の部分の電極指のデューティーより小
    さく、かつ０．４５以上としたことを特徴とする弾性表
    面波装置。
  6. 【請求項６】圧電基板上に、複数の電極指を有するくし
    型電極部が、弾性表面波の伝搬方向に沿って、複数、形
    成されている縦結合共振子型の弾性表面波装置であっ
    て、 少なくとも何れかの２つのくし型電極部間にて隣り合う
    電極指のデューティーを他の部分の電極指のデューティ
    ーより小さく設定したことを特徴とする弾性表面波装
    置。
  7. 【請求項７】請求項６記載の弾性表面波装置において、 ２つのくし型電極部間にて隣り合う電極指中心間隔を、
    他の部分の電極指中心間隔（電極指ピッチ）よりも小さ
    く設定したことを特徴とする弾性表面波装置。
  8. 【請求項８】請求項１ないし７の何れかに記載の弾性表
    面波装置において、平衡−不平衡入出力を有しているこ
    とを特徴とする弾性表面波装置。
  9. 【請求項９】請求項１ないし８の何れかに記載の弾性表
    面波装置を用いたことを特徴とする通信装置。
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