JP2003069381A - 弾性表面波フィルタとそれを用いたアンテナ共用器 - Google Patents

弾性表面波フィルタとそれを用いたアンテナ共用器

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JP2003069381A
JP2003069381A JP2001255690A JP2001255690A JP2003069381A JP 2003069381 A JP2003069381 A JP 2003069381A JP 2001255690 A JP2001255690 A JP 2001255690A JP 2001255690 A JP2001255690 A JP 2001255690A JP 2003069381 A JP2003069381 A JP 2003069381A
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acoustic wave
surface acoustic
terminal
wave resonator
wave filter
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JP2001255690A
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Toru Sakuragawa
徹 櫻川
Hiroki Satou
祐己 佐藤
Kozo Murakami
弘三 村上
Ryoichi Takayama
了一 高山
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/6483Ladder SAW filters

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グランドとの寄生インダクタンスを考慮した
弾性表面波フィルタの低域側減衰極の設計を容易にす
る。 【解決手段】 弾性表面波フィルタを構成する弾性表面
波共振器21から25とその各インピーダンスZa1か
らZa5と寄生インダクタンスのインピーダンスZa6
から低域側減衰極が発生する条件式 Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Z
a1+Za3)+(Za1+Za3+Za4)×(Za
2+Za5))+Za6 を求め、imag(Zap)=0となる周波数を通過帯
域と阻止帯域の間に配置させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信機器に用
いられる弾性表面波フィルタとそれを用いたアンテナ共
用器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の弾性表面波フィルタは急峻な減衰
量を得るフィルタとして使用されているが、800MH
zから2GHz程度の周波数帯域においては寄生素子に
よって大きく特性が変化し、設計した所望の特性を実現
することが難しい。寄生素子の解析については例えば橋
本他「ラダータイプSAWフィルタにおける寄生回路素
子の影響に関する一考察」(信学技報 US96−10
1 1997−02)に示されているようにワイヤボン
ディングやパッケージ配線による寄生インダクタンス、
パッケージや配線間の寄生キャパシタンスが特に減衰帯
域で大きく特性に影響を及ぼしていることが分かる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記弾性表面波フィル
タにおいて課題となるのは寄生素子を含んだ場合の弾性
表面波フィルタの設計が困難なことにある。
【0004】通常は同一パット間にワイヤボンディング
を複数配したりパッケージ内の配線を短くして寄生素子
をより小さくする方法か、寄生素子を付加した形で弾性
表面波フィルタの各共振器の共振周波数やスロープパラ
メータを決定して設計を行うのが一般的である。
【0005】しかし寄生素子の大きさによっては弾性表
面波フィルタの設計を改良しても所望の電気的特性が得
られない場合もあり、その設計手法が不明確であった。
【0006】本発明は、このような弾性表面波フィルタ
とそれを用いたアンテナ共用器において減衰帯域、特に
減衰極の設計を容易にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の弾性表面波フィルタは圧電性基板と前記圧電
性基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波共振器
において構成され、所定の通過帯域と減衰帯域を有する
弾性表面波フィルタにおいて、入力端子と第1の弾性表
面波共振器の一方の端子が接続され、前記第1の弾性表
面波共振器の他方の端子が第2の弾性表面波共振器の一
方の端子に接続され、前記第2の弾性表面波共振器の他
方の端子が出力端子に接続され、かつ前記入力端子と前
記第1の弾性表面波共振器の接続部に第3の弾性表面波
共振器の一方の端子を接続し、前記第1と第2の弾性表
面波共振器の接続部に第4の弾性表面波共振器の一方の
端子を接続し、前記第2の弾性表面波共振器と出力端子
の接続部に第5の弾性表面波共振器の一方の端子を接続
し、前記第3、第4、第5の弾性表面波共振器の他方の
端子とインダクタンス素子の一方の端子を接続し、イン
ダクタンス素子の他方の端子を接地端子に接続する構成
となる等価回路で表されるとき、前記第1から第5の弾
性表面波共振器の各インピーダンスをZa1からZa5
とし前記インダクタンス素子のインピーダンスをZa6
として次式 Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Z
a1+Za3)+(Za1+Za3+Za4)×(Za
2+Za5))+Za6 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とするものである。
【0008】これによりグランドに接続された3つの共
振器を有する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計
が容易に実現される。しかも通過帯域と減衰帯域の間に
減衰極を設けることができるため、弾性表面波フィルタ
の温度特性や製造バラツキによる周波数変動があっても
安定した減衰帯域が確保できるのである。
【0009】また、圧電性基板と前記圧電性基板上に形
成された複数の一端子対弾性表面波共振器において構成
され、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フ
ィルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の
一方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の
他方の端子が出力端子に接続され、かつ前記入力端子と
前記第1の弾性表面波共振器の接続部に第2の弾性表面
波共振器の一方の端子を接続し、前記第1の弾性表面波
共振器と出力端子の接続部に第3の弾性表面波共振器の
一方の端子を接続し、前記第2、第3の弾性表面波共振
器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の端子を接
続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地端子に接
続する構成となる等価回路で表されるとき、前記第1か
ら第3の弾性表面波共振器の各インピーダンスをZb1
からZb3とし前記インダクタ素子のインピーダンスを
Zb4として次式 Zbp=(Zb2×Zb3)/(Zb1+Zb2+Zb
3)+Zb4 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることで、グランドに接続された2つの共振器を有
する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容易に
実現できるのである。
【0010】また、圧電性基板と前記圧電性基板上に形
成された複数の一端子対弾性表面波共振器において構成
され、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フ
ィルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の
一方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の
他方の端子が第2の弾性表面波共振器の一方の端子に接
続され、前記第2の弾性表面波共振器の他方の端子が第
3の弾性表面波共振器の一方の端子に接続され、前記第
3の弾性表面波共振器の他方の端子が出力端子に接続さ
れ、かつ前記入力端子と前記第1の弾性表面波共振器の
接続部に第4の弾性表面波共振器の一方の端子を接続
し、前記第1と第2の弾性表面波共振器の接続部に第5
の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第2と
第3の弾性表面波共振器の接続部に第6の弾性表面波共
振器の一方の端子を接続し、前記第3の弾性表面波共振
器と出力端子の接続部に第7の弾性表面波共振器の一方
の端子を接続し、前記第4、第5、第6、第7の弾性表
面波共振器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の
端子を接続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地
端子に接続する構成となる等価回路で表されるとき、前
記第1から第7の弾性表面波共振器の各インピーダンス
をZc1からZc7とし前記インダクタンス素子のイン
ピーダンスをZc8として次式 Zcp=(Zc4×Zc5×Zc6×Zc7)/(Zc
5×(Zc1+Zc4)×(Zc3+Zc6+Zc7)
+(Zc1+Zc4+Zc5)×((Zc2+Zc6)
×(Zc3+Zc7)+Zc2×Zc6))+Zc8 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることで、グランドに接続された4つの共振器を有
する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容易に
実現できるのである。
【0011】ここで、前記インピーダンスZa1からZ
a5、Zb1からZb3、Zc1からZc7を求める際
に弾性表面波共振器のインピーダンスだけではなくボン
ディングワイヤや各弾性表面波共振器を接続する線路、
各弾性表面波共振器と他の弾性表面波共振器やパッケー
ジ間との寄生素子を考慮すれば、さらに精度の高い減衰
極の設計が実現できるのである。
【0012】また、前記インピーダンスZap,Zb
p,Zcpの虚数部が少なくとも前記各弾性表面波フィ
ルタの所定の減衰帯域内の高域側周波数において零にな
るように設計したり、少なくとも前記各弾性表面波フィ
ルタの所定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数と減衰帯
域内の高域側周波数の2点において零になるように設計
することを特徴とする弾性表面波フィルタとすれば減衰
帯域を確保しつつ通過帯域の損失の少ない弾性表面波フ
ィルタが実現できるのである。
【0013】さらに、入力端子または出力端子の少なく
とも一方に直列に弾性表面波共振器を挿入したり、少な
くとも一方に前記弾性表面波フィルタと同一の周波数特
性を持たない弾性表面波フィルタを挿入することでさら
に所望の特性を容易に実現できるのである。
【0014】また、前記弾性表面波フィルタを用いてア
ンテナ共用器を構成することでより設計精度の高いアン
テナ共用器が実現できるのである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧電性基板と前記圧電性基板上に形成された複数の
一端子対弾性表面波共振器において構成され、所定の通
過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フィルタにおい
て、入力端子と第1の弾性表面波共振器の一方の端子が
接続され、前記第1の弾性表面波共振器の他方の端子が
第2の弾性表面波共振器の一方の端子に接続され、前記
第2の弾性表面波共振器の他方の端子が出力端子に接続
され、かつ前記入力端子と前記第1の弾性表面波共振器
の接続部に第3の弾性表面波共振器の一方の端子を接続
し、前記第1と第2の弾性表面波共振器の接続部に第4
の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第2の
弾性表面波共振器と出力端子の接続部に第5の弾性表面
波共振器の一方の端子を接続し、前記第3、第4、第5
の弾性表面波共振器の他方の端子とインダクタンス素子
の一方の端子を接続し、インダクタンス素子の他方の端
子を接地端子に接続する構成となる等価回路で表される
とき、前記第1から第5の弾性表面波共振器の各インピ
ーダンスをZa1からZa5とし前記インダクタンス素
子のインピーダンスをZa6として次式 Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Z
a1+Za3)+(Za1+Za3+Za4)×(Za
2+Za5))+Za6 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることにより、グランドに接続された3つの共振器
を有する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容
易に実現できる作用を有する。
【0016】請求項2に記載の発明は、圧電性基板と前
記圧電性基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波
共振器において構成され、所定の通過帯域と減衰帯域を
有する弾性表面波フィルタにおいて、入力端子と第1の
弾性表面波共振器の一方の端子が接続され、前記第1の
弾性表面波共振器の他方の端子が出力端子に接続され、
かつ前記入力端子と前記第1の弾性表面波共振器の接続
部に第2の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前
記第1の弾性表面波共振器と出力端子の接続部に第3の
弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第2、第
3の弾性表面波共振器の他方の端子とインダクタンス素
子の一方の端子を接続し、インダクタンス素子の他方の
端子を接地端子に接続する構成となる等価回路で表され
るとき、前記第1から第3の弾性表面波共振器の各イン
ピーダンスをZb1からZb3とし前記インダクタンス
素子のインピーダンスをZb4として次式 Zbp=(Zb2×Zb3)/(Zb1+Zb2+Zb
3)+Zb4 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることにより、グランドに接続された2つの共振器
を有する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容
易に実現できる作用を有する。
【0017】請求項3に記載の発明は、圧電性基板と前
記圧電性基板上に形成された複数の一端子対弾性表面波
共振器において構成され、所定の通過帯域と減衰帯域を
有する弾性表面波フィルタにおいて、入力端子と第1の
弾性表面波共振器の一方の端子が接続され、前記第1の
弾性表面波共振器の他方の端子が第2の弾性表面波共振
器の一方の端子に接続され、前記第2の弾性表面波共振
器の他方の端子が第3の弾性表面波共振器の一方の端子
に接続され、前記第3の弾性表面波共振器の他方の端子
が出力端子に接続され、かつ前記入力端子と前記第1の
弾性表面波共振器の接続部に第4の弾性表面波共振器の
一方の端子を接続し、前記第1と第2の弾性表面波共振
器の接続部に第5の弾性表面波共振器の一方の端子を接
続し、前記第2と第3の弾性表面波共振器の接続部に第
6の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第3
の弾性表面波共振器と出力端子の接続部に第7の弾性表
面波共振器の一方の端子を接続し、前記第4、第5、第
6、第7の弾性表面波共振器の他方の端子とインダクタ
ンス素子の一方の端子を接続し、インダクタンス素子の
他方の端子を接地端子に接続する構成となる等価回路で
表されるとき、前記第1から第7の弾性表面波共振器の
各インピーダンスをZc1からZc7とし前記インダク
タンス素子のインピーダンスをZc8として次式 Zcp=(Zc4×Zc5×Zc6×Zc7)/(Zc
5×(Zc1+Zc4)×(Zc3+Zc6+Zc7)
+(Zc1+Zc4+Zc5)×((Zc2+Zc6)
×(Zc3+Zc7)+Zc2×Zc6))+Zc8 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることにより、グランドに接続された4つの共振器
を有する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容
易に実現できる作用を有する。
【0018】請求項4に記載の発明は、請求項1から3
のいずれかに記載の発明において、前記インピーダンス
Za1からZa5、Zb1からZb3、Zc1からZc
7の少なくとも一つが、ボンディングワイヤ、各弾性表
面波共振器を接続する線路、各弾性表面波共振器と他の
弾性表面波共振器やパッケージ間との寄生素子の少なく
とも一つと弾性表面波共振器とが接続されたインピーダ
ンスとしてZap,Zbp,Zcpを求めたことを特徴
とする弾性表面波フィルタとすることにより、より精度
の高い減衰帯域の設計を実現できる作用を有する。
【0019】請求項5に記載の発明は、請求項1から4
のいずれかに記載の発明において、インピーダンスZa
p,Zbp,Zcpの虚数部が少なくとも前記各弾性表
面波フィルタの所定の減衰帯域内の高域側周波数におい
て零になるように設計されたことを特徴とする弾性表面
波フィルタとすることにより通過帯域の挿入損失を確保
しつつ減衰帯域の設計が実現できる作用を有する。
【0020】請求項6に記載の発明は、請求項1から4
のいずれかに記載の発明において、インピーダンスZa
p,Zbp,Zcpの虚数部が少なくとも前記各弾性表
面波フィルタの所定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数
と減衰帯域内の高域側周波数の2点において零になるよ
うに設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタと
することにより、より減衰特性のよい設計を実現できる
作用を有する。
【0021】請求項7に記載の発明は、請求項1から6
のいずれかに記載の発明において、入力端子または出力
端子の少なくとも一方に直列に弾性表面波共振器を挿入
したことを特徴とする弾性表面波フィルタとすることに
より、減衰帯域の特性を確保しつつ他の帯域の減衰量の
確保が実現できる作用を有する。
【0022】請求項8に記載の発明は、請求項1から6
のいずれかに記載の発明において、入力端子または出力
端子の少なくとも一方に前記弾性表面波フィルタと同一
の周波数特性を持たない弾性表面波フィルタを挿入する
ことを特徴とする弾性表面波フィルタとすることによ
り、減衰帯域の特性を確保しつつ他の特性の確保が実現
できる作用を有する。
【0023】請求項9に記載の発明は 請求項1から8
のいずれかに記載の発明において設計された弾性表面波
フィルタを用いて構成されたアンテナ共用器とすること
により、減衰特性を確保が実現できる作用を有する。
【0024】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図8を用いて説明する。
【0025】尚、図1〜図8の中で同一の構成要素には
同一の番号を付加している。
【0026】(実施の形態)図1は本発明の第1の実施
の形態を示す弾性表面波フィルタの等価回路図、図2は
図1の弾性表面波フィルタをインピーダンス変換したあ
との等価回路図、図3はその周波数特性である。
【0027】図1における弾性表面波フィルタ2は圧電
性基板1上に形成された弾性表面波共振器21から25
と寄生インダクタンス3、入力端子4、出力端子5から
なり、入力端子4と弾性表面波共振器21,23の一方
の端子が接続され、弾性表面波共振器21の他方の端子
と弾性表面波共振器22,24の一方の端子が接続さ
れ、弾性表面波共振器22の他方の端子と弾性表面波共
振器25の一方の端子と出力端子5が接続され、弾性表
面波共振器23,24,25の他方の端子が寄生インダ
クタンス3の一方の端子に接続され、寄生インダクタン
ス3の他方の端子が接地されている。弾性表面波共振器
21,22,23,24,25のインピーダンスをそれ
ぞれZa1,Za2,Za3,Za4,Za5とし、寄
生インダクタンス3のインピーダンスをZa6とする。
寄生インダクタンス3はパッケージ(図示せず)内の引
回しや入力端子4、出力端子5を取り出す際の接地部分
(図示せず)からの距離によって値が決まる。
【0028】図2は弾性表面波フィルタ2において寄生
インダクタンス3を除いた弾性表面波共振器21から2
5の各インピーダンスZa1からZa5についてデルタ
・スター変換を行った回路である。入力端子4と回路素
子61の一方の端子が接続され、回路端子61の他方の
端子と回路素子62,63の一方の端子が接続され、回
路素子62の他方の端子と出力端子5が接続され、回路
素子63の他方の端子と寄生インダクタンス3の一方の
端子が接続され、寄生インダクタンス3の他方の端子が
接地されている。回路素子61から63のインピーダン
スをそれぞれZas1、Zas2、Zap1とする。
【0029】図3は弾性表面波フィルタ2の周波数特性
例を表したものである。周波数特性7は横軸に周波数、
縦軸に通過特性(dB)を示している。周波数特性7に
おいて、通過帯域72、阻止帯域73、低域側減衰極7
4、高域側減衰極75としている。
【0030】ここで弾性表面波フィルタ2の低域側減衰
極74は回路素子63のインピーダンスZap1と寄生
インダクタンス3のインピーダンスZa6を直列に合成
したインピーダンスをZapとすると図1、図2から Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Za1+Za3)+(Z a1+Za3+Za4)×(Za2+Za5))+Za6 ……式(1) となり、弾性表面波フィルタ2の低域側減衰極74はi
mag(Zap)=0となる周波数付近において発生す
ることが分かる。ここで回路素子63のインピーダンス
Zap1と寄生インダクタンス3のインピーダンスZa
6の虚数部を図4に示す。インピーダンスZap1の周
波数特性81は弾性表面波共振器23から25が有する
各直列共振周波数付近82でインピーダンスの虚数部が
零となる。またインピーダンスZa6はインダクタンス
であるから図4の91に示すように周波数に比例してイ
ンピーダンスの虚数部は増加していく。インピーダンス
Za6とZap1の合成インピーダンスZaPの虚数部
は図4の周波数特性101となり、そのインピーダンス
Zapの虚数部が零になる周波数で減衰極となる。
【0031】ここで明らかなように減衰極を制御するた
めにはインピーダンスZap1の低域側減衰極近傍のス
ロープパラメータか寄生インダクタンスZa6の値を変
えることで実現できることが分かる。この2つのパラメ
ータで減衰極を制御し、通過帯域72と阻止帯域73の
間の周波数に減衰極を配置させるようにZap1、Za
6を容易に設定することができるのである。
【0032】この設計方法は弾性表面波フィルタ2の並
列接続された弾性表面波共振器23から25の数に増減
があっても同様にインピーダンスのデルタ・スター変換
が可能であるから、同じ考え方で減衰極の設計が実現で
きることは自明である。また弾性表面波フィルタ2の回
路モデルでの寄生素子は寄生インダクタンス3のみを考
慮しているが、図5に示すように、パッケージ端子の寄
生キャパシタンス3a,3b、ワイヤボンディング3
c,3d、各弾性表面波共振器を接続させる線路3eか
ら3n等を考慮したとしても、上記3cから3nの寄生
素子を含めた形でのインピーダンス計算を行えば、より
実際に即した形での減衰極設計が可能となるのである。
もちろん寄生素子の考慮の形は図5に限らない。
【0033】また、Za6を制御することで図6、図7
に示すように合成インピーダンスZapが零となる周波
数が2つ発生するようにし、低域側減衰極74を74
a,74bとすることで結果として阻止帯域73の減衰
量を確保する設計とすることも可能である。
【0034】さらに、図8(a)(b)に示すように弾
性表面波フィルタ2の入力端子4と弾性表面波共振器2
3の間、または出力端子5側と弾性表面波共振器25に
直列に弾性表面波共振器26を接続させたとしてもイン
ピーダンスZap1の設計には何ら影響がないため同様
の減衰極の設計が可能となる。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電性基
板と前記圧電性基板上に形成された複数の一端子対弾性
表面波共振器において構成され、所定の通過帯域と減衰
帯域を有する弾性表面波フィルタにおいて、入力端子と
第1の弾性表面波共振器の一方の端子が接続され、前記
第1の弾性表面波共振器の他方の端子が第2の弾性表面
波共振器の一方の端子に接続され、前記第2の弾性表面
波共振器の他方の端子が出力端子に接続され、かつ前記
入力端子と前記第1の弾性表面波共振器の接続部に第3
の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第1と
第2の弾性表面波共振器の接続部に第4の弾性表面波共
振器の一方の端子を接続し、前記第2の弾性表面波共振
器と出力端子の接続部に第5の弾性表面波共振器の一方
の端子を接続し、前記第3、第4、第5の弾性表面波共
振器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の端子を
接続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地端子に
接続する構成となる等価回路で表されるとき、前記第1
から第5の弾性表面波共振器の各インピーダンスをZa
1からZa5とし前記インダクタンス素子のインピーダ
ンスをZa6として次式 Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Z
a1+Za3)+(Za1+Za3+Za4)×(Za
2+Za5))+Za6 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることで、グランドに接続された3つの共振器を有
する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容易に
実現できるのである。
【0036】また、圧電性基板と前記圧電性基板上に形
成された複数の一端子対弾性表面波共振器において構成
され、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フ
ィルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の
一方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の
他方の端子が出力端子に接続され、かつ前記入力端子と
前記第1の弾性表面波共振器の接続部に第2の弾性表面
波共振器の一方の端子を接続し、前記第1の弾性表面波
共振器と出力端子の接続部に第3の弾性表面波共振器の
一方の端子を接続し、前記第2、第3の弾性表面波共振
器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の端子を接
続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地端子に接
続する構成となる等価回路で表されるとき、前記第1か
ら第3の弾性表面波共振器の各インピーダンスをZb1
からZb3とし前記インダクタ素子のインピーダンスを
Zb4として次式 Zbp=(Zb2×Zb3)/(Zb1+Zb2+Zb
3)+Zb4 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることで、グランドに接続された2つの共振器を有
する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が容易に
実現できるのである。
【0037】また、圧電性基板と前記圧電性基板上に形
成された複数の一端子対弾性表面波共振器において構成
され、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フ
ィルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の
一方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の
他方の端子が第2の弾性表面波共振器の一方の端子に接
続され、前記第2の弾性表面波共振器の他方の端子が第
3の弾性表面波共振器の一方の端子に接続され、前記第
3の弾性表面波共振器の他方の端子が出力端子に接続さ
れ、かつ前記入力端子と前記第1の弾性表面波共振器の
接続部に第4の弾性表面波共振器の一方の端子を接続
し、前記第1と第2の弾性表面波共振器の接続部に第5
の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第2と
第3の弾性表面波共振器の接続部に第6の弾性表面波共
振器の一方の端子を接続し、前記第3の弾性表面波共振
器と出力端子の接続部に第7の弾性表面波共振器の一方
の端子を接続し、前記第4、第5、第6、第7の弾性表
面波共振器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の
端子を接続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地
端子に接続する構成となる等価回路で表されるとき、前
記第1から第7の弾性表面波共振器の各インピーダンス
をZc1からZc7とし前記インダクタンス素子のイン
ピーダンスをZc8として次式 Zcp=(Zc4×Zc5×Zc6×Zc7)/(Zc
5×(Zc1+Zc4)×(Zc3+Zc6+Zc7)
+(Zc1+Zc4+Zc5)×((Zc2+Zc6)
×(Zc3+Zc7)+Zc2×Zc6))+Zc8 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィルタ
とすることで、グランドに接続された4つの共振器を有
する梯子型弾性表面波フィルタの減衰極の設計が可能に
なるのである。
【0038】ここで、前記インピーダンスZa1からZ
a5、Zb1からZb3、Zc1からZc7を求める際
に弾性表面波共振器のインピーダンスだけではなくボン
ディングワイヤや各弾性表面波共振器を接続する線路、
各弾性表面波共振器と他の弾性表面波共振器やパッケー
ジ間との寄生素子を考慮すれば、さらに精度の高い減衰
極の設計が実現できるのである。
【0039】また、前記インピーダンスZap,Zb
p,Zcpの虚数部が少なくとも前記各弾性表面波フィ
ルタの所定の減衰帯域内の高域側周波数において零にな
るように設計したり、少なくとも前記各弾性表面波フィ
ルタの所定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数と減衰帯
域内の高域側周波数の2点において零になるように設計
することを特徴とする弾性表面波フィルタとすれば減衰
帯域を確保しつつ通過帯域の損失の少ない弾性表面波フ
ィルタが実現できるのである。
【0040】さらに、入力端子または出力端子の少なく
とも一方に直列に弾性表面波共振器を挿入したり、少な
くとも一方に前記弾性表面波フィルタと同一の周波数特
性を持たない弾性表面波フィルタを挿入することでさら
に所望の特性を容易に実現できるのである。
【0041】また、前記弾性表面波フィルタを用いてア
ンテナ共用器を構成することでより設計精度の高いアン
テナ共用器が実現できるのである。
【0042】以上の構成とすれば、減衰帯域の設計が容
易な弾性表面波フィルタが実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による弾性表面波フ
ィルタの等価回路構成を示す回路図
【図2】同弾性表面波フィルタをインピーダンス変換し
た回路図
【図3】同弾性表面波フィルタの周波数特性図
【図4】同弾性表面波フィルタの回路素子のインピーダ
ンス特性図
【図5】同寄生インダクタンス以外の寄生素子を考慮し
た回路図
【図6】同弾性表面波フィルタの回路素子のインピーダ
ンス特性図
【図7】同弾性表面波フィルタの周波数特性図
【図8】同弾性表面波フィルタの他の例を示した回路図
【符号の説明】
1 圧電性基板 2 弾性表面波フィルタ 3 寄生インダクタンス 3a〜3n 寄生素子 4 入力端子 5 出力端子 7 弾性表面波フィルタの周波数特性 21〜26 弾性表面波共振器 61〜63 回路素子 72 同通過帯域 73 同阻止帯域 74 同低域側減衰極 75 同高域側減衰極 81 インピーダンスZap1虚数部の周波数特性 82,82a,82b 同虚数部の零点 91 寄生インダクタンスZa6虚数部の周波数特性
フロントページの続き (72)発明者 村上 弘三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高山 了一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J097 AA13 AA16 BB15 CC05 KK04

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電性基板と前記圧電性基板上に形成さ
    れた複数の一端子対弾性表面波共振器において構成さ
    れ、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フィ
    ルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の一
    方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の他
    方の端子が第2の弾性表面波共振器の一方の端子に接続
    され、前記第2の弾性表面波共振器の他方の端子が出力
    端子に接続され、かつ前記入力端子と前記第1の弾性表
    面波共振器の接続部に第3の弾性表面波共振器の一方の
    端子を接続し、前記第1と第2の弾性表面波共振器の接
    続部に第4の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、
    前記第2の弾性表面波共振器と出力端子の接続部に第5
    の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第3、
    第4、第5の弾性表面波共振器の他方の端子とインダク
    タンス素子の一方の端子を接続し、インダクタンス素子
    の他方の端子を接地端子に接続する構成となる等価回路
    で表されるとき、前記第1から第5の弾性表面波共振器
    の各インピーダンスをZa1からZa5とし前記インダ
    クタンス素子のインピーダンスをZa6として次式 Zap=(Za3×Za4×Za5)/(Za4×(Z
    a1+Za3)+(Za1+Za3+Za4)×(Za
    2+Za5))+Za6 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
    定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
    ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィル
    タ。
  2. 【請求項2】 圧電性基板と前記圧電性基板上に形成さ
    れた複数の一端子対弾性表面波共振器において構成さ
    れ、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フィ
    ルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の一
    方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の他
    方の端子が出力端子に接続され、かつ前記入力端子と前
    記第1の弾性表面波共振器の接続部に第2の弾性表面波
    共振器の一方の端子を接続し、前記第1の弾性表面波共
    振器と出力端子の接続部に第3の弾性表面波共振器の一
    方の端子を接続し、前記第2、第3の弾性表面波共振器
    の他方の端子とインダクタンス素子の一方の端子を接続
    し、インダクタンス素子の他方の端子を接地端子に接続
    する構成となる等価回路で表されるとき、前記第1から
    第3の弾性表面波共振器の各インピーダンスをZb1か
    らZb3とし前記インダクタンス素子のインピーダンス
    をZb4として次式 Zbp=(Zb2×Zb3)/(Zb1+Zb2+Zb
    3)+Zb4 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
    定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
    ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィル
    タ。
  3. 【請求項3】 圧電性基板と前記圧電性基板上に形成さ
    れた複数の一端子対弾性表面波共振器において構成さ
    れ、所定の通過帯域と減衰帯域を有する弾性表面波フィ
    ルタにおいて、入力端子と第1の弾性表面波共振器の一
    方の端子が接続され、前記第1の弾性表面波共振器の他
    方の端子が第2の弾性表面波共振器の一方の端子に接続
    され、前記第2の弾性表面波共振器の他方の端子が第3
    の弾性表面波共振器の一方の端子に接続され、前記第3
    の弾性表面波共振器の他方の端子が出力端子に接続さ
    れ、かつ前記入力端子と前記第1の弾性表面波共振器の
    接続部に第4の弾性表面波共振器の一方の端子を接続
    し、前記第1と第2の弾性表面波共振器の接続部に第5
    の弾性表面波共振器の一方の端子を接続し、前記第2と
    第3の弾性表面波共振器の接続部に第6の弾性表面波共
    振器の一方の端子を接続し、前記第3の弾性表面波共振
    器と出力端子の接続部に第7の弾性表面波共振器の一方
    の端子を接続し、前記第4、第5、第6、第7の弾性表
    面波共振器の他方の端子とインダクタンス素子の一方の
    端子を接続し、インダクタンス素子の他方の端子を接地
    端子に接続する構成となる等価回路で表されるとき、前
    記第1から第7の弾性表面波共振器の各インピーダンス
    をZc1からZc7とし前記インダクタンス素子のイン
    ピーダンスをZc8として次式 Zcp=(Zc4×Zc5×Zc6×Zc7)/(Zc
    5×(Zc1+Zc4)×(Zc3+Zc6+Zc7)
    +(Zc1+Zc4+Zc5)×((Zc2+Zc6)
    ×(Zc3+Zc7)+Zc2×Zc6))+Zc8 の虚数部が少なくとも前記弾性表面波フィルタの前記所
    定の通過帯域と減衰帯域の間の周波数において零になる
    ように設計されたことを特徴とする弾性表面波フィル
    タ。
  4. 【請求項4】 前記インピーダンスZa1からZa5、
    Zb1からZb3、Zc1からZc7の少なくとも一つ
    が、ボンディングワイヤ、各弾性表面波共振器を接続す
    る線路、各弾性表面波共振器と他の弾性表面波共振器や
    パッケージ間との寄生素子の少なくとも一つと弾性表面
    波共振器とが接続されたインピーダンスとしてZap,
    Zbp,Zcpを求めたことを特徴とする請求項1から
    3のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のイン
    ピーダンスZap,Zbp,Zcpの虚数部が少なくと
    も前記各弾性表面波フィルタの所定の減衰帯域内の高域
    側周波数において零になるように設計されたことを特徴
    とする弾性表面波フィルタ。
  6. 【請求項6】 請求項1から4のいずれかに記載のイン
    ピーダンスZap,Zbp,Zcpの虚数部が少なくと
    も前記各弾性表面波フィルタの所定の通過帯域と減衰帯
    域の間の周波数と減衰帯域内の高域側周波数の2点にお
    いて零になるように設計されたことを特徴とする弾性表
    面波フィルタ。
  7. 【請求項7】 入力端子または出力端子の少なくとも一
    方に直列に弾性表面波共振器を挿入したことを特徴とす
    る請求項1から6のいずれかに記載の弾性表面波フィル
    タ。
  8. 【請求項8】 入力端子または出力端子の少なくとも一
    方に前記弾性表面波フィルタと同一の周波数特性を持た
    ない弾性表面波フィルタを挿入することを特徴とする請
    求項1から6のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
  9. 【請求項9】 請求項1から8のいずれかに記載の弾性
    表面波フィルタを用いて構成されたアンテナ共用器。
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