JP2003179518A - 薄膜圧電共振器を用いたフィルタ及び送受切換器 - Google Patents
薄膜圧電共振器を用いたフィルタ及び送受切換器Info
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- JP2003179518A JP2003179518A JP2001375883A JP2001375883A JP2003179518A JP 2003179518 A JP2003179518 A JP 2003179518A JP 2001375883 A JP2001375883 A JP 2001375883A JP 2001375883 A JP2001375883 A JP 2001375883A JP 2003179518 A JP2003179518 A JP 2003179518A
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
- H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
- H03H9/706—Duplexers
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 送受切換器において、小型化、耐電力向上、
製造容易化及びコスト低減をはかる。 【解決手段】 薄膜圧電共振器１１１〜１１５を含む送
信帯域フィルタ１１０、薄膜圧電共振器１３１〜１３６
を含む受信帯域フィルタ１３０、送信ポート１０２、受
信ポート１０４及びアンテナポート１０６は、複数のセ
ラミックシート及びパターン状導体膜を含む積層体から
なる共通の基板を用いて形成されている。基板には、パ
ターン状導体膜を用いて形成され且つアンテナポート１
０６と送信帯域フィルタ１１０及び受信帯域フィルタ１
３０とに接続された位相整合回路１５０が設けられてい
る。送信帯域フィルタ１１０及び受信帯域フィルタ１３
０は、それぞれ基板のパターン状導体膜を用いて形成さ
れたインダクタ１１９，１３９，１３９’を含んでい
る。
製造容易化及びコスト低減をはかる。 【解決手段】 薄膜圧電共振器１１１〜１１５を含む送
信帯域フィルタ１１０、薄膜圧電共振器１３１〜１３６
を含む受信帯域フィルタ１３０、送信ポート１０２、受
信ポート１０４及びアンテナポート１０６は、複数のセ
ラミックシート及びパターン状導体膜を含む積層体から
なる共通の基板を用いて形成されている。基板には、パ
ターン状導体膜を用いて形成され且つアンテナポート１
０６と送信帯域フィルタ１１０及び受信帯域フィルタ１
３０とに接続された位相整合回路１５０が設けられてい
る。送信帯域フィルタ１１０及び受信帯域フィルタ１３
０は、それぞれ基板のパターン状導体膜を用いて形成さ
れたインダクタ１１９，１３９，１３９’を含んでい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器の技術分
野に属するものであり、特に薄膜圧電共振器を用いた送
受切換器に関するものである。
野に属するものであり、特に薄膜圧電共振器を用いた送
受切換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セルラ
電話機のＲＦ回路部には常に小型化が求められる。最近
では、セルラ電話機に多様な機能を付与することが要望
されており、その実現のためにはできるだけ多くのコン
ポーネントを組み込むことが好ましく、一方でセルラ電
話機の大きさには制約があるので、結局、機器における
実装密度を高めることが必要となる。そのため、特にＲ
Ｆ回路部に対する専有面積（実装面積）及び高さの低減
の要求が厳しく、従ってＲＦ回路部を構成するコンポー
ネントについても専有面積及び高さの低いものが求めら
れている。また、低コストに製造できるように、各コン
ポーネントをできるだけ単一の部品で構成することが要
求されている。特に、ＲＦ回路部を構成するコンポーネ
ントの１つである送受切換器に関しては、耐電力が求め
られ、電力供給に対して破壊や特性劣化を起こさないこ
とが必要である。
電話機のＲＦ回路部には常に小型化が求められる。最近
では、セルラ電話機に多様な機能を付与することが要望
されており、その実現のためにはできるだけ多くのコン
ポーネントを組み込むことが好ましく、一方でセルラ電
話機の大きさには制約があるので、結局、機器における
実装密度を高めることが必要となる。そのため、特にＲ
Ｆ回路部に対する専有面積（実装面積）及び高さの低減
の要求が厳しく、従ってＲＦ回路部を構成するコンポー
ネントについても専有面積及び高さの低いものが求めら
れている。また、低コストに製造できるように、各コン
ポーネントをできるだけ単一の部品で構成することが要
求されている。特に、ＲＦ回路部を構成するコンポーネ
ントの１つである送受切換器に関しては、耐電力が求め
られ、電力供給に対して破壊や特性劣化を起こさないこ
とが必要である。
【０００３】現在、この送受切換器は、セラミックフィ
ルタやＳＡＷ（弾性表面波）フィルタを利用している。
セラミックフィルタは、モノリシック化が可能で安価で
あるが、共振器の損失が大きく、それをカバーするため
に約２３×７×５ｍｍの寸法が必要であり、実装面積や
高さの低減の要求を十分に満たすことができない。一
方、ＳＡＷフィルタは、小型であるが、高周波での耐電
力に問題があり、送信の出力電力にサージが生ずると故
障する可能性がある。また、特性改善のために、電子ス
イッチを併用した回路を構成することもできるが、その
場合には回路構成が複雑になり、高価になる。
ルタやＳＡＷ（弾性表面波）フィルタを利用している。
セラミックフィルタは、モノリシック化が可能で安価で
あるが、共振器の損失が大きく、それをカバーするため
に約２３×７×５ｍｍの寸法が必要であり、実装面積や
高さの低減の要求を十分に満たすことができない。一
方、ＳＡＷフィルタは、小型であるが、高周波での耐電
力に問題があり、送信の出力電力にサージが生ずると故
障する可能性がある。また、特性改善のために、電子ス
イッチを併用した回路を構成することもできるが、その
場合には回路構成が複雑になり、高価になる。
【０００４】このような事情に鑑みて、特開２００１−
２４４７６号公報には、送信帯域と受信帯域との分離が
少なく、さらに高い電力レベルが要求されるＣＤＭＡ−
ＰＣＳ装置等の用途における利用を可能にする送受切換
器が提案されている。この送受切換器は、送信用帯域フ
ィルタと受信用帯域フィルタと９０度移相器との３つの
部品から構成されている。各フィルタを構成している薄
膜圧電共振器（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：“ＦＢＡＲ”と略称される）は
非常に小型で高性能である。しかし、９０度移相器はそ
れぞれのフィルタを構成している薄膜圧電共振器とは別
個のものであり、インダクタ及びキャパシタの受動部品
からなるものである。このため、特開２００１−２４４
７６号公報に記載の送受切換器は、複数のフィルタ及び
９０度移相器を１枚の基板に搭載する必要があり、モノ
リシック化が難しく、十分な低コスト化は困難である。
また、この送受切換器の９０度移相器を伝送線路により
形成することも可能であるが、その場合には少なくとも
十数ｍｍの長さが必要となり、フィルタに比べかなり大
きなスペースが必要となり、小型化には不向きである。
即ち、小型化に適しているという薄膜圧電共振器の特長
を十分に生かすことができない。
２４４７６号公報には、送信帯域と受信帯域との分離が
少なく、さらに高い電力レベルが要求されるＣＤＭＡ−
ＰＣＳ装置等の用途における利用を可能にする送受切換
器が提案されている。この送受切換器は、送信用帯域フ
ィルタと受信用帯域フィルタと９０度移相器との３つの
部品から構成されている。各フィルタを構成している薄
膜圧電共振器（Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：“ＦＢＡＲ”と略称される）は
非常に小型で高性能である。しかし、９０度移相器はそ
れぞれのフィルタを構成している薄膜圧電共振器とは別
個のものであり、インダクタ及びキャパシタの受動部品
からなるものである。このため、特開２００１−２４４
７６号公報に記載の送受切換器は、複数のフィルタ及び
９０度移相器を１枚の基板に搭載する必要があり、モノ
リシック化が難しく、十分な低コスト化は困難である。
また、この送受切換器の９０度移相器を伝送線路により
形成することも可能であるが、その場合には少なくとも
十数ｍｍの長さが必要となり、フィルタに比べかなり大
きなスペースが必要となり、小型化には不向きである。
即ち、小型化に適しているという薄膜圧電共振器の特長
を十分に生かすことができない。
【０００５】また、送受切換器を上述した用途に用いる
場合、各フィルタにおいて中心周波数の４％までのパス
バンド幅が要求される（例えば、中心周波数が２ＧＨｚ
の場合には約８０ＭＨｚの通過帯域幅になる）。しか
し、この用途に使用される薄膜共振器の圧電材料は主と
してＡｌＮやＺｎＯからなっており、その場合には上記
所要のパスバンド幅を容易に達成はできない。これは、
パスバンド幅が材料パラメータの電気機械結合係数（Ｋ
２）により制限されるためである。このような問題を解
決する１つの方法として、特開２００１−２４４７０４
号公報には、薄膜共振器に直列あるいは並列に外部イン
ダクタ素子を接続することで、材料の有効Ｋ２が増大し
たかのようにして、広いパスバンド幅を得ることが提案
されている。しかし、この方法には、インダクタ素子を
外付けにすることでフィルタ形状全体が大きくなるとい
う欠点がある。
場合、各フィルタにおいて中心周波数の４％までのパス
バンド幅が要求される（例えば、中心周波数が２ＧＨｚ
の場合には約８０ＭＨｚの通過帯域幅になる）。しか
し、この用途に使用される薄膜共振器の圧電材料は主と
してＡｌＮやＺｎＯからなっており、その場合には上記
所要のパスバンド幅を容易に達成はできない。これは、
パスバンド幅が材料パラメータの電気機械結合係数（Ｋ
２）により制限されるためである。このような問題を解
決する１つの方法として、特開２００１−２４４７０４
号公報には、薄膜共振器に直列あるいは並列に外部イン
ダクタ素子を接続することで、材料の有効Ｋ２が増大し
たかのようにして、広いパスバンド幅を得ることが提案
されている。しかし、この方法には、インダクタ素子を
外付けにすることでフィルタ形状全体が大きくなるとい
う欠点がある。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、薄膜圧電共振器を用いた送信用フィルタと薄膜
圧電共振器を用いた受信用フィルタとを結びつける整合
回路や各フィルタの有用なパスバンド幅を得るためのイ
ンダクタ等の受動素子を送信用フィルタ及び受信用フィ
ルタとモノリシックに形成することにより、小型で、耐
電力が良好で、製造が容易でコスト低減が可能な送受切
換器を提供することを目的とするものである。
であり、薄膜圧電共振器を用いた送信用フィルタと薄膜
圧電共振器を用いた受信用フィルタとを結びつける整合
回路や各フィルタの有用なパスバンド幅を得るためのイ
ンダクタ等の受動素子を送信用フィルタ及び受信用フィ
ルタとモノリシックに形成することにより、小型で、耐
電力が良好で、製造が容易でコスト低減が可能な送受切
換器を提供することを目的とするものである。
【０００７】また、本発明は、以上の様な送受切換器に
使用されるフィルタを提供することを目的とするもので
ある。
使用されるフィルタを提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、送信ポート、受信ポー
ト及び送受共用ポートと；前記送信ポートと前記送受共
用ポートとの間に接続され、薄膜圧電共振器からなる第
１の直列素子及び薄膜圧電共振器からなる第１の分路素
子を備えた第１の回路を含んでおり、送信通過周波数帯
域を有する送信帯域フィルタと；前記受信ポートと前記
送受共用ポートとの間に接続され、薄膜圧電共振器から
なる第２の直列素子及び薄膜圧電共振器からなる第２の
分路素子を備えた第２の回路を含んでおり、受信通過周
波数帯域を有する受信帯域フィルタと；を含んで構成さ
れる送受切換器において、前記送信ポート、前記受信ポ
ート、前記送受共用ポート、前記送信帯域フィルタ及び
前記受信帯域フィルタは共通の基板を用いて形成されて
おり、該基板はセラミック基板であり且つ少なくとも内
部にパターン状導体膜を有しており、前記基板には前記
パターン状導体膜を用いて形成され且つ前記送受共用ポ
ートと前記送信帯域フィルタ及び前記受信帯域フィルタ
とに接続された位相整合回路が設けられていることを特
徴とする送受切換器、が提供される。
如き目的を達成するものとして、送信ポート、受信ポー
ト及び送受共用ポートと；前記送信ポートと前記送受共
用ポートとの間に接続され、薄膜圧電共振器からなる第
１の直列素子及び薄膜圧電共振器からなる第１の分路素
子を備えた第１の回路を含んでおり、送信通過周波数帯
域を有する送信帯域フィルタと；前記受信ポートと前記
送受共用ポートとの間に接続され、薄膜圧電共振器から
なる第２の直列素子及び薄膜圧電共振器からなる第２の
分路素子を備えた第２の回路を含んでおり、受信通過周
波数帯域を有する受信帯域フィルタと；を含んで構成さ
れる送受切換器において、前記送信ポート、前記受信ポ
ート、前記送受共用ポート、前記送信帯域フィルタ及び
前記受信帯域フィルタは共通の基板を用いて形成されて
おり、該基板はセラミック基板であり且つ少なくとも内
部にパターン状導体膜を有しており、前記基板には前記
パターン状導体膜を用いて形成され且つ前記送受共用ポ
ートと前記送信帯域フィルタ及び前記受信帯域フィルタ
とに接続された位相整合回路が設けられていることを特
徴とする送受切換器、が提供される。
【０００９】本発明の一態様においては、前記位相整合
回路は、前記送受共用ポートとの接続端から前記送信帯
域フィルタとの接続端までの長さ及び前記送受共用ポー
トとの接続端から前記受信帯域フィルタとの接続端まで
の長さをそれぞれ所要値に設定してなるラインパターン
状の導体膜を用いて形成されている。本発明の一態様に
おいては、前記位相整合回路は、前記送受共用ポートと
前記送信帯域フィルタとの間に配置されたインダクタ及
びキャパシタを含む送信側部分、及び、前記送受共用ポ
ートと前記受信帯域フィルタとの間に配置されたインダ
クタ及びキャパシタを含む受信側部分のうちの少なくと
も一方を用いて形成されている。本発明の一態様におい
ては、前記送信帯域フィルタまたは前記受信帯域フィル
タは、前記パターン状導体膜を用いて前記基板に形成さ
れた受動素子を含んでなる。
回路は、前記送受共用ポートとの接続端から前記送信帯
域フィルタとの接続端までの長さ及び前記送受共用ポー
トとの接続端から前記受信帯域フィルタとの接続端まで
の長さをそれぞれ所要値に設定してなるラインパターン
状の導体膜を用いて形成されている。本発明の一態様に
おいては、前記位相整合回路は、前記送受共用ポートと
前記送信帯域フィルタとの間に配置されたインダクタ及
びキャパシタを含む送信側部分、及び、前記送受共用ポ
ートと前記受信帯域フィルタとの間に配置されたインダ
クタ及びキャパシタを含む受信側部分のうちの少なくと
も一方を用いて形成されている。本発明の一態様におい
ては、前記送信帯域フィルタまたは前記受信帯域フィル
タは、前記パターン状導体膜を用いて前記基板に形成さ
れた受動素子を含んでなる。
【００１０】本発明の一態様においては、前記受動素子
は、前記第１の回路の第１の分路素子または前記第２の
回路の第２の分路素子と直列に接続されているインダク
タ、あるいは、前記第１の回路の第１の直列素子と並列
に接続されているインダクタ、あるいは、前記第２の回
路の第２の直列素子と並列に接続されているキャパシタ
である。
は、前記第１の回路の第１の分路素子または前記第２の
回路の第２の分路素子と直列に接続されているインダク
タ、あるいは、前記第１の回路の第１の直列素子と並列
に接続されているインダクタ、あるいは、前記第２の回
路の第２の直列素子と並列に接続されているキャパシタ
である。
【００１１】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、第１のポートと第２のポートとの
間に接続されているフィルタであって、薄膜圧電共振器
からなる直列素子及び薄膜圧電共振器からなる分路素子
を備えており、前記第１のポート、前記第２のポート、
前記直列素子及び前記分路素子は共通の基板を用いて形
成されており、該基板はセラミック基板であり且つ少な
くとも内部にパターン状導体膜を有しており、前記基板
には前記パターン状導体膜を用いて形成され且つ前記直
列素子または前記分路素子に接続された受動素子が設け
られていることを特徴とするフィルタ、が提供される。
達成するものとして、第１のポートと第２のポートとの
間に接続されているフィルタであって、薄膜圧電共振器
からなる直列素子及び薄膜圧電共振器からなる分路素子
を備えており、前記第１のポート、前記第２のポート、
前記直列素子及び前記分路素子は共通の基板を用いて形
成されており、該基板はセラミック基板であり且つ少な
くとも内部にパターン状導体膜を有しており、前記基板
には前記パターン状導体膜を用いて形成され且つ前記直
列素子または前記分路素子に接続された受動素子が設け
られていることを特徴とするフィルタ、が提供される。
【００１２】本発明の一態様においては、前記受動素子
は、前記分路素子と直列に接続されているインダクタ、
あるいは、前記直列素子と並列に接続されているインダ
クタ、あるいは、前記直列素子と並列に接続されている
キャパシタである。
は、前記分路素子と直列に接続されているインダクタ、
あるいは、前記直列素子と並列に接続されているインダ
クタ、あるいは、前記直列素子と並列に接続されている
キャパシタである。
【００１３】前記セラミック基板は、例えば、複数のセ
ラミックシート及び前記パターン状導体膜を含む積層体
からなる。前記セラミック基板は、例えば、セラミック
とガラスとの混合物を含んでなり、焼成温度が８００〜
９５０℃である。前記セラミック基板は、例えば、アル
ミナとホウケイ酸系ガラスとの混合物、フォルステライ
トとホウ酸系ガラスとの混合物、またはホウ酸スズバリ
ウムを含んでなる。前記パターン状導体膜は、例えば、
銀または銅からなる。
ラミックシート及び前記パターン状導体膜を含む積層体
からなる。前記セラミック基板は、例えば、セラミック
とガラスとの混合物を含んでなり、焼成温度が８００〜
９５０℃である。前記セラミック基板は、例えば、アル
ミナとホウケイ酸系ガラスとの混合物、フォルステライ
トとホウ酸系ガラスとの混合物、またはホウ酸スズバリ
ウムを含んでなる。前記パターン状導体膜は、例えば、
銀または銅からなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１５】図１は、本発明の送受切換器の実施形態の
構成を示すブロック図である。図１において、送受切換
器１００は、送信帯域フィルタ１１０、受信帯域フィル
タ１３０及び位相整合回路１５０を含んでなる。送信帯
域フィルタ１１０の一方端は第１のポート（送信ポー
ト）１０２と接続されており、受信帯域フィルタ１３０
の一方端は第２のポート（受信ポート）１０４と接続さ
れている。送信帯域フィルタ１１０の他方端及び受信帯
域フィルタ１３０の他方端は位相整合回路１５０を介し
て第３のポート（送受共用ポートとしてのアンテナポー
ト）１０６と接続されている。即ち、位相整合回路１５
０は、アンテナポート１０６、送信帯域フィルタ１１０
及び受信帯域フィルタ１３０と、それぞれ接続されてい
る。送信ポート１０２は送信回路に接続され、受信ポー
ト１０４は受信回路に接続され、アンテナポート１０６
は送受信アンテナＡＮＴに接続される。
構成を示すブロック図である。図１において、送受切換
器１００は、送信帯域フィルタ１１０、受信帯域フィル
タ１３０及び位相整合回路１５０を含んでなる。送信帯
域フィルタ１１０の一方端は第１のポート（送信ポー
ト）１０２と接続されており、受信帯域フィルタ１３０
の一方端は第２のポート（受信ポート）１０４と接続さ
れている。送信帯域フィルタ１１０の他方端及び受信帯
域フィルタ１３０の他方端は位相整合回路１５０を介し
て第３のポート（送受共用ポートとしてのアンテナポー
ト）１０６と接続されている。即ち、位相整合回路１５
０は、アンテナポート１０６、送信帯域フィルタ１１０
及び受信帯域フィルタ１３０と、それぞれ接続されてい
る。送信ポート１０２は送信回路に接続され、受信ポー
ト１０４は受信回路に接続され、アンテナポート１０６
は送受信アンテナＡＮＴに接続される。
【００１６】図２は、本実施形態の送受切換器１００の
回路構成図である。位相整合回路１５０は、送信帯域フ
ィルタ１１０と受信帯域フィルタ１３０とを結びつける
ように配置されている。送信帯域フィルタ１１０及び受
信帯域フィルタ１３０は、いずれも複数の薄膜圧電共振
器（ＦＢＡＲ）を含んでなるものである。
回路構成図である。位相整合回路１５０は、送信帯域フ
ィルタ１１０と受信帯域フィルタ１３０とを結びつける
ように配置されている。送信帯域フィルタ１１０及び受
信帯域フィルタ１３０は、いずれも複数の薄膜圧電共振
器（ＦＢＡＲ）を含んでなるものである。
【００１７】ここで、薄膜圧電共振器について簡潔に説
明する。
明する。
【００１８】図３は、薄膜圧電共振器の模式的平面図で
あり、図４はそのＸ−Ｘ断面図である。薄膜圧電共振器
１０は、上面と下面との間を上下に貫通してエアーギャ
ップを形成する貫通孔１４を有する基板１６と、該基板
１６の上面上に該上面の貫通孔開口を形成する端縁によ
り周縁部が支持されて吊られた形態の圧電スタック２２
とを有する。該圧電スタック２２は、圧電層１２とその
上下両面に接合された電極層１８，２０とからなる。電
極層１８，２０にはそれぞれ端子２６，２８が付されて
おり、該端子２６，２８には電源が接続される。圧電共
振器スタック２２において、電極端子２６，２８の間に
印加される電圧に応答して圧電層１２は矢印２４で示さ
れる方向に伸張及び収縮する。
あり、図４はそのＸ−Ｘ断面図である。薄膜圧電共振器
１０は、上面と下面との間を上下に貫通してエアーギャ
ップを形成する貫通孔１４を有する基板１６と、該基板
１６の上面上に該上面の貫通孔開口を形成する端縁によ
り周縁部が支持されて吊られた形態の圧電スタック２２
とを有する。該圧電スタック２２は、圧電層１２とその
上下両面に接合された電極層１８，２０とからなる。電
極層１８，２０にはそれぞれ端子２６，２８が付されて
おり、該端子２６，２８には電源が接続される。圧電共
振器スタック２２において、電極端子２６，２８の間に
印加される電圧に応答して圧電層１２は矢印２４で示さ
れる方向に伸張及び収縮する。
【００１９】圧電層１２は、例えば、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のような薄膜として
製造できる圧電材料を有する。電極層１８，２０は、例
えば、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはアル
ミニウム（Ａｌ）からなるものでよい。
Ｏ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のような薄膜として
製造できる圧電材料を有する。電極層１８，２０は、例
えば、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはアル
ミニウム（Ａｌ）からなるものでよい。
【００２０】圧電層１２と電極層１８，２０との積層体
から構成される圧電共振器スタック２２は、その周縁部
で吊られており、その主表面が両方とも空気その他の周
囲ガス又は真空と接している。この場合、圧電共振器ス
タック２２はＱの高い音波共振器を形成する。端子２
６，２８を介して電極層１８，２０に加えられる交流信
号は、圧電共振器スタック２２における音速を該スタッ
ク２２の重み付き厚さの２倍で割った値に等しい周波数
を持つものである。すなわち、ｆr ＝ｃ／２ｔ0（ここ
で、ｆr は共振周波数であり、ｃはスタック２２内の音
速であり、ｔ0 はスタック２２の重み付き厚さである）
の場合、その交流信号によって、圧電共振器スタック２
２が共振する。スタック２２を構成する層内における音
速が各層を構成する材料ごとに異なるため、圧電共振器
スタック２２の共振周波数は、物理的厚さではなく、圧
電層１２や電極層１８，２０内の音速とそれらの物理的
厚みとを考慮した重み付き厚さにより決まる。
から構成される圧電共振器スタック２２は、その周縁部
で吊られており、その主表面が両方とも空気その他の周
囲ガス又は真空と接している。この場合、圧電共振器ス
タック２２はＱの高い音波共振器を形成する。端子２
６，２８を介して電極層１８，２０に加えられる交流信
号は、圧電共振器スタック２２における音速を該スタッ
ク２２の重み付き厚さの２倍で割った値に等しい周波数
を持つものである。すなわち、ｆr ＝ｃ／２ｔ0（ここ
で、ｆr は共振周波数であり、ｃはスタック２２内の音
速であり、ｔ0 はスタック２２の重み付き厚さである）
の場合、その交流信号によって、圧電共振器スタック２
２が共振する。スタック２２を構成する層内における音
速が各層を構成する材料ごとに異なるため、圧電共振器
スタック２２の共振周波数は、物理的厚さではなく、圧
電層１２や電極層１８，２０内の音速とそれらの物理的
厚みとを考慮した重み付き厚さにより決まる。
【００２１】図５は、図３及び図４のものとは異なる薄
膜圧電共振器の模式的断面図である。この例は、貫通孔
１４により形成されるエアーギャップの代わりに、音響
インピーダンス変換器３０を用いていること以外は、図
３及び図４のものと同様である。
膜圧電共振器の模式的断面図である。この例は、貫通孔
１４により形成されるエアーギャップの代わりに、音響
インピーダンス変換器３０を用いていること以外は、図
３及び図４のものと同様である。
【００２２】図６は、以上のような薄膜圧電共振器１０
の素子等価回路を示す。個々の共振器は、等価インダク
タンス（Ｌm ）及び等価キャパシタンス（Ｃm ）によっ
て直列共振を生じ、更にこれら及び等価キャパシタンス
（Ｃ0 ）によって前記直列共振より高い共振周波数の並
列共振を生ずる。
の素子等価回路を示す。個々の共振器は、等価インダク
タンス（Ｌm ）及び等価キャパシタンス（Ｃm ）によっ
て直列共振を生じ、更にこれら及び等価キャパシタンス
（Ｃ0 ）によって前記直列共振より高い共振周波数の並
列共振を生ずる。
【００２３】再び図２を参照して、送信帯域フィルタ１
１０及び受信帯域フィルタ１３０について更に詳細に説
明する。
１０及び受信帯域フィルタ１３０について更に詳細に説
明する。
【００２４】送信帯域フィルタ１１０は、薄膜圧電共振
器からなる第１の直列素子としての直列共振素子１１
１，１１３，１１５と薄膜圧電共振器からなる第１の分
路素子としての分路共振素子１１２，１１４とにより第
１の回路としての梯子型回路を形成するように接続され
た（２＋１／２）段の帯域フィルタである。梯子型回路
は、圧電共振器を用いて帯域フィルタを形成する一般的
な手法である。直列共振素子１１１，１１３，１１５
は、第１のポート（送信ポート）１０２と位相整合回路
１５０との間を接続している。分路共振素子１１２は、
グランドと直列共振素子１１１，１１３間のノード１１
７との間を接続している。分路共振素子１１４は、グラ
ンドと直列共振素子１１３，１１５間のノード１１８と
の間を接続している。尚、図示されている様に、分路共
振素子１１４とグランドとの間にはインダクタ１１９が
介在している。該インダクタ１１９は、フィルタ特性を
所望のものに近付ける（即ちフィルタ特性を向上させ
る）ための受動素子として機能する。このインダクタ１
１９のインダクタンスを適宜設定することにより、送信
帯域フィルタ１１０のパスバンドを所望のものに近付け
ることができる。
器からなる第１の直列素子としての直列共振素子１１
１，１１３，１１５と薄膜圧電共振器からなる第１の分
路素子としての分路共振素子１１２，１１４とにより第
１の回路としての梯子型回路を形成するように接続され
た（２＋１／２）段の帯域フィルタである。梯子型回路
は、圧電共振器を用いて帯域フィルタを形成する一般的
な手法である。直列共振素子１１１，１１３，１１５
は、第１のポート（送信ポート）１０２と位相整合回路
１５０との間を接続している。分路共振素子１１２は、
グランドと直列共振素子１１１，１１３間のノード１１
７との間を接続している。分路共振素子１１４は、グラ
ンドと直列共振素子１１３，１１５間のノード１１８と
の間を接続している。尚、図示されている様に、分路共
振素子１１４とグランドとの間にはインダクタ１１９が
介在している。該インダクタ１１９は、フィルタ特性を
所望のものに近付ける（即ちフィルタ特性を向上させ
る）ための受動素子として機能する。このインダクタ１
１９のインダクタンスを適宜設定することにより、送信
帯域フィルタ１１０のパスバンドを所望のものに近付け
ることができる。
【００２５】受信帯域フィルタ１３０は、薄膜圧電共振
器からなる第２の直列素子としての直列共振素子１３
１，１３３，１３５と薄膜圧電共振器からなる第２の分
路素子としての分路共振素子１３２，１３４，１３６に
より第２の回路としての梯子型回路を形成するように接
続された３段の帯域フィルタである。直列共振素子１３
１，１３３，１３５は、第２のポート（受信ポート）１
０４と位相整合回路１５０との間を接続している。分路
共振素子１３２は、グランドと直列共振素子１３１，１
３３間のノード１３７との間を接続している。分路共振
素子１３４は、グランドと直列共振素子１３３，１３５
間のノード１３８との間を接続している。分路共振素子
１３６は、グランドと第２のポート（受信ポート）１０
４との間を接続している。尚、図示されている様に、分
路共振素子１３４，１３６とグランドとの間には、それ
ぞれインダクタ１３９，１３９’が介在している。該イ
ンダクタ１３９，１３９’は、フィルタ特性を所望のも
のに近付ける（即ちフィルタ特性を向上させる）ための
受動素子として機能する。これらのインダクタ１３９，
１３９’のインダクタンスを適宜設定することにより、
受信帯域フィルタ１３０のパスバンドを送信帯域フィル
タ１１０のパスバンドとは異なる所望のものに近付ける
ことができる。
器からなる第２の直列素子としての直列共振素子１３
１，１３３，１３５と薄膜圧電共振器からなる第２の分
路素子としての分路共振素子１３２，１３４，１３６に
より第２の回路としての梯子型回路を形成するように接
続された３段の帯域フィルタである。直列共振素子１３
１，１３３，１３５は、第２のポート（受信ポート）１
０４と位相整合回路１５０との間を接続している。分路
共振素子１３２は、グランドと直列共振素子１３１，１
３３間のノード１３７との間を接続している。分路共振
素子１３４は、グランドと直列共振素子１３３，１３５
間のノード１３８との間を接続している。分路共振素子
１３６は、グランドと第２のポート（受信ポート）１０
４との間を接続している。尚、図示されている様に、分
路共振素子１３４，１３６とグランドとの間には、それ
ぞれインダクタ１３９，１３９’が介在している。該イ
ンダクタ１３９，１３９’は、フィルタ特性を所望のも
のに近付ける（即ちフィルタ特性を向上させる）ための
受動素子として機能する。これらのインダクタ１３９，
１３９’のインダクタンスを適宜設定することにより、
受信帯域フィルタ１３０のパスバンドを送信帯域フィル
タ１１０のパスバンドとは異なる所望のものに近付ける
ことができる。
【００２６】位相整合回路１５０は第３のポート（送受
共用ポートとしてのアンテナポート）１０６、送信帯域
フィルタ１１０の直列共振素子１１１、及び受信帯域フ
ィルタ１３０の直列共振素子１３１と、それぞれ接続さ
れている。なお、図１及び図２では位相整合回路１５０
はグランドに接続されているが、位相整合回路１５０は
グランドに接続されていなくてもよい。
共用ポートとしてのアンテナポート）１０６、送信帯域
フィルタ１１０の直列共振素子１１１、及び受信帯域フ
ィルタ１３０の直列共振素子１３１と、それぞれ接続さ
れている。なお、図１及び図２では位相整合回路１５０
はグランドに接続されているが、位相整合回路１５０は
グランドに接続されていなくてもよい。
【００２７】図７は、位相整合回路１５０の例を示す回
路図である。図７（ａ）では、位相整合回路１５０は、
アンテナポート１０６と送信帯域フィルタ１１０との間
に配置されたインダクタＬ１及びキャパシタＣ１を含む
送信側部分、及び、アンテナポート１０６と受信帯域フ
ィルタ１３０との間に配置されたインダクタＬ２及びキ
ャパシタＣ２を含む受信側部分を用いて形成されてい
る。図７（ｂ）では、位相整合回路１５０は、アンテナ
ポート１０６と受信帯域フィルタ１３０との間に配置さ
れたインダクタＬ１，Ｌ２及びキャパシタＣを含む受信
側部分のみを用いて形成されている。送信側部分のみを
用いて位相整合回路１５０を形成することも可能であ
る。図７（ｃ）では、位相整合回路１５０は、アンテナ
ポート１０６との接続端から送信帯域フィルタ１１０と
の接続端までのラインパターン状の導体膜Ｓ１、及び、
アンテナポート１０６との接続端から受信帯域フィルタ
１３０との接続端までのラインパターン状の導体膜Ｓ２
を用いて形成されており、ここで、送信帯域フィルタ１
１０の中心周波数をｆｔとし、受信帯域フィルタ１３０
の中心周波数をｆｒとし、光速をｃとし、導体膜Ｓ１，
Ｓ２の形成されている基板１６の実効比誘電率をεｒと
して、導体膜Ｓ１の長さが（λｒ／４）＝ｃ／［４√
（εｒ）ｆｒ］となり且つ導体膜Ｓ２の長さが（λｔ／
４）＝ｃ／［４√（εｒ）ｆｔ］となるように、設定さ
れている。λｔ，λｒはそれぞれ周波数ｆｔ，ｆｒに対
応する波長である。
路図である。図７（ａ）では、位相整合回路１５０は、
アンテナポート１０６と送信帯域フィルタ１１０との間
に配置されたインダクタＬ１及びキャパシタＣ１を含む
送信側部分、及び、アンテナポート１０６と受信帯域フ
ィルタ１３０との間に配置されたインダクタＬ２及びキ
ャパシタＣ２を含む受信側部分を用いて形成されてい
る。図７（ｂ）では、位相整合回路１５０は、アンテナ
ポート１０６と受信帯域フィルタ１３０との間に配置さ
れたインダクタＬ１，Ｌ２及びキャパシタＣを含む受信
側部分のみを用いて形成されている。送信側部分のみを
用いて位相整合回路１５０を形成することも可能であ
る。図７（ｃ）では、位相整合回路１５０は、アンテナ
ポート１０６との接続端から送信帯域フィルタ１１０と
の接続端までのラインパターン状の導体膜Ｓ１、及び、
アンテナポート１０６との接続端から受信帯域フィルタ
１３０との接続端までのラインパターン状の導体膜Ｓ２
を用いて形成されており、ここで、送信帯域フィルタ１
１０の中心周波数をｆｔとし、受信帯域フィルタ１３０
の中心周波数をｆｒとし、光速をｃとし、導体膜Ｓ１，
Ｓ２の形成されている基板１６の実効比誘電率をεｒと
して、導体膜Ｓ１の長さが（λｒ／４）＝ｃ／［４√
（εｒ）ｆｒ］となり且つ導体膜Ｓ２の長さが（λｔ／
４）＝ｃ／［４√（εｒ）ｆｔ］となるように、設定さ
れている。λｔ，λｒはそれぞれ周波数ｆｔ，ｆｒに対
応する波長である。
【００２８】適切に設定された位相整合回路１５０が存
在することで、第１のポート（送信ポート）１０２に印
加される送信信号は第１のポート（送信ポート）１０２
から第３のポート（アンテナポート）１０６に流れ、第
２のポート（受信ポート）１０４や受信帯域フィルタ１
３０にはほとんど影響を与えない。また、位相整合回路
１５０が存在することで、第３のポート（アンテナポー
ト）１０６から入ってくる受信信号は送信帯域フィルタ
１１０や第１のポート（送信ポート）１０２からの影響
を受けずに、受信帯域フィルタ１３０を通り第２のポー
ト（受信ポート）１０４に達する。このため、送受切換
器として安定に作用する。
在することで、第１のポート（送信ポート）１０２に印
加される送信信号は第１のポート（送信ポート）１０２
から第３のポート（アンテナポート）１０６に流れ、第
２のポート（受信ポート）１０４や受信帯域フィルタ１
３０にはほとんど影響を与えない。また、位相整合回路
１５０が存在することで、第３のポート（アンテナポー
ト）１０６から入ってくる受信信号は送信帯域フィルタ
１１０や第１のポート（送信ポート）１０２からの影響
を受けずに、受信帯域フィルタ１３０を通り第２のポー
ト（受信ポート）１０４に達する。このため、送受切換
器として安定に作用する。
【００２９】図８は送受切換器の斜視図であり、図９は
その部分断面図である。基板１６は、セラミック基板で
ある。該セラミック基板１６は、図９に示されているよ
うに、複数のセラミックシート１６ａ−１，１６ａ−
２，１６ａ−３，１６ａ−４及び隣接セラミックシート
間に位置するパターン状導体膜１６ｂを含む積層体から
なる。セラミックシートは、例えば、セラミックスとガ
ラスとの混合物からなる。あるいは、セラミックシート
は、例えば、アルミナとホウケイ酸系ガラスとの混合
物、フォルステライトとホウ酸系ガラスとの混合物、ま
たはホウ酸スズバリウムからなる。また、パターン状導
体膜１６ｂは、例えば導電性の高い銀または銅からな
る。このようなセラミックシートとパターン状導体膜と
の積層体は、複数のセラミックグリーンシートの隣接す
るものどうしの間に銀ペーストまたは銅ペーストを所望
パターンにて付与し、８００〜９５０℃の比較的低い温
度で焼成することにより容易に得ることができる。セラ
ミックシートには、適宜の位置にスルーホールが形成さ
れており、その内部に充填されたスルーホール導体１６
ｃにより隣接層のパターン状導体膜１６ｂどうしが接続
されている。
その部分断面図である。基板１６は、セラミック基板で
ある。該セラミック基板１６は、図９に示されているよ
うに、複数のセラミックシート１６ａ−１，１６ａ−
２，１６ａ−３，１６ａ−４及び隣接セラミックシート
間に位置するパターン状導体膜１６ｂを含む積層体から
なる。セラミックシートは、例えば、セラミックスとガ
ラスとの混合物からなる。あるいは、セラミックシート
は、例えば、アルミナとホウケイ酸系ガラスとの混合
物、フォルステライトとホウ酸系ガラスとの混合物、ま
たはホウ酸スズバリウムからなる。また、パターン状導
体膜１６ｂは、例えば導電性の高い銀または銅からな
る。このようなセラミックシートとパターン状導体膜と
の積層体は、複数のセラミックグリーンシートの隣接す
るものどうしの間に銀ペーストまたは銅ペーストを所望
パターンにて付与し、８００〜９５０℃の比較的低い温
度で焼成することにより容易に得ることができる。セラ
ミックシートには、適宜の位置にスルーホールが形成さ
れており、その内部に充填されたスルーホール導体１６
ｃにより隣接層のパターン状導体膜１６ｂどうしが接続
されている。
【００３０】セラミック基板１６の厚さは例えば０．５
〜１．２ｍｍであり、セラミックシート１６ａ−１，１
６ａ−２，１６ａ−３，１６ａ−４の厚さは例えば０．
０２〜０．３ｍｍであり、パターン状導体膜１６ｂの厚
さは例えば０．００５〜０．０２ｍｍである。なお、セ
ラミックシートは、パターン状導体膜１６ｂにより所望
の回路素子を形成するのに必要な数だけ用いればよい。
〜１．２ｍｍであり、セラミックシート１６ａ−１，１
６ａ−２，１６ａ−３，１６ａ−４の厚さは例えば０．
０２〜０．３ｍｍであり、パターン状導体膜１６ｂの厚
さは例えば０．００５〜０．０２ｍｍである。なお、セ
ラミックシートは、パターン状導体膜１６ｂにより所望
の回路素子を形成するのに必要な数だけ用いればよい。
【００３１】セラミック基板１６において、隣接するセ
ラミックシートどうしの材質は異なっていてもよいし同
一でもよい。隣接するセラミックシートどうしの材質が
同一の場合には、これら個々のシートの峻別ができない
場合もあるが、そのようなものも本発明でいうセラミッ
ク基板に包含されるものである。
ラミックシートどうしの材質は異なっていてもよいし同
一でもよい。隣接するセラミックシートどうしの材質が
同一の場合には、これら個々のシートの峻別ができない
場合もあるが、そのようなものも本発明でいうセラミッ
ク基板に包含されるものである。
【００３２】図１０は、パターン状導体膜１６ｂにより
基板１６中に形成される受動素子の例を示す模式的斜視
図である。図１０（ａ）はインダクタを示しており、該
インタクタは同一平面内の渦巻き状パターンＬＰに形成
されている。セラミックシートに形成されたスルーホー
ルＴＨ内のスルーホール導体を介して隣接する層の渦巻
き状パターンと接続してもよい。図１０（ｂ）はキャパ
シタを示しており、該キャパシタは互いに隣接する２つ
の層の平面電極ＣＰ１，ＣＰ２から構成されている。
基板１６中に形成される受動素子の例を示す模式的斜視
図である。図１０（ａ）はインダクタを示しており、該
インタクタは同一平面内の渦巻き状パターンＬＰに形成
されている。セラミックシートに形成されたスルーホー
ルＴＨ内のスルーホール導体を介して隣接する層の渦巻
き状パターンと接続してもよい。図１０（ｂ）はキャパ
シタを示しており、該キャパシタは互いに隣接する２つ
の層の平面電極ＣＰ１，ＣＰ２から構成されている。
【００３３】図９において、基板１６内には、上記図７
（ａ）の位相整合回路１５０が形成されており、更に、
インダクタ１１９，１３９，１３９’が形成されてい
る。基板１６の上面には、送信帯域フィルタ１１０を構
成する共振素子１１１，１１４他が配置されており、受
信帯域フィルタ１３０を構成する共振素子１３１，１３
４，１３６他が配置されている。これらの共振素子を覆
うように、基板１６の上面には、送信帯域フィルタ側の
カバー部材１１０ａ及び受信帯域フィルタ側のカバー部
材１３０ａが接合されている。基板１６の下面には、ほ
ぼ全体的にグランド導体膜Ｇが付されている。
（ａ）の位相整合回路１５０が形成されており、更に、
インダクタ１１９，１３９，１３９’が形成されてい
る。基板１６の上面には、送信帯域フィルタ１１０を構
成する共振素子１１１，１１４他が配置されており、受
信帯域フィルタ１３０を構成する共振素子１３１，１３
４，１３６他が配置されている。これらの共振素子を覆
うように、基板１６の上面には、送信帯域フィルタ側の
カバー部材１１０ａ及び受信帯域フィルタ側のカバー部
材１３０ａが接合されている。基板１６の下面には、ほ
ぼ全体的にグランド導体膜Ｇが付されている。
【００３４】以上のように、送信ポート１０２、受信ポ
ート１０４、アンテナポート１０６、送信帯域フィルタ
１１０及び受信帯域フィルタ１３０を共通の基板１６を
用いて形成し、この基板１６を複数のセラミックシート
及びパターン状導体膜を含む積層体からなるものとする
ことで、位相整合回路１５０更にはフィルタ特性向上の
ための受動素子たるインダクタ１１９，１３９，１３
９’を基板１６に作り込むことができる。従って、圧電
薄膜共振器の小型であることの特徴を生かして、送受切
換器の小型化が可能になる。また、パターン状導体膜と
して導電性の高いＡｇ、Ｃｕからなるものを用いること
ができ、Ｑ値の高いキャパシタやインダクタを構成でき
るので、フィルタ特性をほとんど劣化させない小型の送
受切換器を構成することができる。
ート１０４、アンテナポート１０６、送信帯域フィルタ
１１０及び受信帯域フィルタ１３０を共通の基板１６を
用いて形成し、この基板１６を複数のセラミックシート
及びパターン状導体膜を含む積層体からなるものとする
ことで、位相整合回路１５０更にはフィルタ特性向上の
ための受動素子たるインダクタ１１９，１３９，１３
９’を基板１６に作り込むことができる。従って、圧電
薄膜共振器の小型であることの特徴を生かして、送受切
換器の小型化が可能になる。また、パターン状導体膜と
して導電性の高いＡｇ、Ｃｕからなるものを用いること
ができ、Ｑ値の高いキャパシタやインダクタを構成でき
るので、フィルタ特性をほとんど劣化させない小型の送
受切換器を構成することができる。
【００３５】図１２は、セラミック基板に対する圧電共
振器スタックの取り付けの更に別の形態を示す図であ
り、（ａ）に模式的平面図を示し、（ｂ）にそのＸ−Ｘ
断面図を示す。圧電共振器スタック２２の下方におい
て、セラミック基板１６の上面には凹部１４’が形成さ
れている。該凹部１４’の深さは、圧電共振器スタック
２２の上下方向の振動を許容すればよく、例えば数ミク
ロン程度である。この様な凹部１４’を焼結前の基板材
料に形成しておき、焼結後に該凹部１４’を合成樹脂等
で埋め、その上に圧電共振器スタック２２を形成してか
ら凹部１４’内の合成樹脂等を除去することにより、図
１２の形態を得ることができる。また、セラミック基板
１６に対する圧電共振器スタック２２の取り付けは、該
圧電共振器スタック２２をフィルム上に形成しておき、
これを半田ボールの様なメタルバンプを用いて空間を介
在させつつ固定してもよい。
振器スタックの取り付けの更に別の形態を示す図であ
り、（ａ）に模式的平面図を示し、（ｂ）にそのＸ−Ｘ
断面図を示す。圧電共振器スタック２２の下方におい
て、セラミック基板１６の上面には凹部１４’が形成さ
れている。該凹部１４’の深さは、圧電共振器スタック
２２の上下方向の振動を許容すればよく、例えば数ミク
ロン程度である。この様な凹部１４’を焼結前の基板材
料に形成しておき、焼結後に該凹部１４’を合成樹脂等
で埋め、その上に圧電共振器スタック２２を形成してか
ら凹部１４’内の合成樹脂等を除去することにより、図
１２の形態を得ることができる。また、セラミック基板
１６に対する圧電共振器スタック２２の取り付けは、該
圧電共振器スタック２２をフィルム上に形成しておき、
これを半田ボールの様なメタルバンプを用いて空間を介
在させつつ固定してもよい。
【００３６】図１１は、本発明の送受切換器の更に別の
実施形態の回路構成図である。本図において、上記図１
〜１０におけると同様の機能を有する部材または部分に
は同一の符号が付されている。
実施形態の回路構成図である。本図において、上記図１
〜１０におけると同様の機能を有する部材または部分に
は同一の符号が付されている。
【００３７】本実施形態では、送信帯域フィルタ１１０
においてノード１１７と第１のポート（送信ポート）１
０２とが追加受動素子たるインダクタ１２０で接続され
ており、即ちインダクタ１２０は直列共振素子１１３，
１１５に対して並列に接続されている。各直列共振素子
の等価キャパシタＣ0 とインダクタ１２０との間で追加
の共振回路が形成され、これにより、所望の減衰帯域内
（特に通過帯域に近く且つ該通過帯域より高い周波数）
に新しい減衰極が形成され、少ない段数で一層よい送信
フィルタ特性を得ることができる。
においてノード１１７と第１のポート（送信ポート）１
０２とが追加受動素子たるインダクタ１２０で接続され
ており、即ちインダクタ１２０は直列共振素子１１３，
１１５に対して並列に接続されている。各直列共振素子
の等価キャパシタＣ0 とインダクタ１２０との間で追加
の共振回路が形成され、これにより、所望の減衰帯域内
（特に通過帯域に近く且つ該通過帯域より高い周波数）
に新しい減衰極が形成され、少ない段数で一層よい送信
フィルタ特性を得ることができる。
【００３８】また、本実施形態では、ノード１３７と第
２のポート（受信ポート）１０４とが、追加受動素子た
るキャパシタ１４０で接続されており、即ちキャパシタ
１４０は直列共振素子１３３，１３５に対して並列に接
続されている。各直列共振素子とキャパシタ１４０との
間で追加の共振回路が形成され、これにより、所望の減
衰帯域内（特に通過帯域に近く且つ該通過帯域より低い
周波数）に新しい減衰極が形成され、少ない段数で一層
よい受信フィルタ特性を得ることができる。
２のポート（受信ポート）１０４とが、追加受動素子た
るキャパシタ１４０で接続されており、即ちキャパシタ
１４０は直列共振素子１３３，１３５に対して並列に接
続されている。各直列共振素子とキャパシタ１４０との
間で追加の共振回路が形成され、これにより、所望の減
衰帯域内（特に通過帯域に近く且つ該通過帯域より低い
周波数）に新しい減衰極が形成され、少ない段数で一層
よい受信フィルタ特性を得ることができる。
【００３９】尚、以上の実施形態では位相整合回路１５
０を１つ用いたが、本発明では２つ以上の位相整合回路
を用いることも可能である。
０を１つ用いたが、本発明では２つ以上の位相整合回路
を用いることも可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の送受切換
器によれば、送信ポート、受信ポート、送受共用ポー
ト、薄膜圧電共振器を含む送信帯域フィルタ及び薄膜圧
電共振器を含む受信帯域フィルタをパターン状導体膜を
含む共通のセラミック基板を用いて形成しており、該セ
ラミック基板においてパターン状導体膜を用いて位相整
合回路を形成しているので、小型化、耐電力の向上、製
造の容易化及びコスト低減が可能である。
器によれば、送信ポート、受信ポート、送受共用ポー
ト、薄膜圧電共振器を含む送信帯域フィルタ及び薄膜圧
電共振器を含む受信帯域フィルタをパターン状導体膜を
含む共通のセラミック基板を用いて形成しており、該セ
ラミック基板においてパターン状導体膜を用いて位相整
合回路を形成しているので、小型化、耐電力の向上、製
造の容易化及びコスト低減が可能である。
【００４１】また、本発明のフィルタによれば、薄膜圧
電共振器からなる直列素子及び薄膜圧電共振器からなる
分路素子を第１のポート及び第２のポートとともにパタ
ーン状導体膜を含む共通のセラミック基板を用いて形成
しており、該セラミック基板においてパターン状導体膜
を用いて受動素子を設けているので、小型化、耐電力の
向上、製造の容易化及びコスト低減が可能である。
電共振器からなる直列素子及び薄膜圧電共振器からなる
分路素子を第１のポート及び第２のポートとともにパタ
ーン状導体膜を含む共通のセラミック基板を用いて形成
しており、該セラミック基板においてパターン状導体膜
を用いて受動素子を設けているので、小型化、耐電力の
向上、製造の容易化及びコスト低減が可能である。
【図１】本発明の送受切換器の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の送受切換器の回路構成図である。
【図３】薄膜圧電共振器の模式的平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】薄膜圧電共振器の模式的断面図である。
【図６】薄膜圧電共振器の素子等価回路図である。
【図７】位相整合回路の例を示す回路図である。
【図８】本発明の送受切換器の斜視図である。
【図９】図８の部分断面図である。
【図１０】パターン状導体膜により基板中に形成される
受動素子の例を示す模式的斜視図である。
受動素子の例を示す模式的斜視図である。
【図１１】本発明の送受切換器の更に別の回路構成図で
ある。
ある。
【図１２】セラミック基板に対する圧電共振器スタック
の取り付け形態を示す図である。
の取り付け形態を示す図である。
１０ 薄膜圧電共振器
１２ 圧電層
１４ 貫通孔
１４’ 凹部
１６ セラミック基板
１６ａ−１，１６ａ−２，１６ａ−３，１６ａ−４
セラミックシート １６ｂ パターン状導体膜 １６ｃ スルーホール導体 １８，２０ 電極層 ２２ 圧電共振器スタック ２６，２８ 電極端子 ３０ 音響インピーダンス変換器 １００ 送受切換器 １０２ 送信ポート １０４ 受信ポート １０６ アンテナポート １１０ 送信帯域フィルタ １１０ａ カバー部材 １１１，１１３，１１５ 送信帯域フィルタの直列共
振素子 １１２，１１４ 送信帯域フィルタの分路共振素子 １１７，１１８ ノード １１９，１２０ インダクタ １３０ 受信帯域フィルタ １３０ａ カバー部材 １３１，１３３，１３５ 受信帯域フィルタの直列共
振素子 １３２，１３４，１３６ 受信帯域フィルタの分路共
振素子 １３７，１３８ ノード １３９，１３９’ インダクタ １４０ キャパシタ １５０ 位相整合回路
セラミックシート １６ｂ パターン状導体膜 １６ｃ スルーホール導体 １８，２０ 電極層 ２２ 圧電共振器スタック ２６，２８ 電極端子 ３０ 音響インピーダンス変換器 １００ 送受切換器 １０２ 送信ポート １０４ 受信ポート １０６ アンテナポート １１０ 送信帯域フィルタ １１０ａ カバー部材 １１１，１１３，１１５ 送信帯域フィルタの直列共
振素子 １１２，１１４ 送信帯域フィルタの分路共振素子 １１７，１１８ ノード １１９，１２０ インダクタ １３０ 受信帯域フィルタ １３０ａ カバー部材 １３１，１３３，１３５ 受信帯域フィルタの直列共
振素子 １３２，１３４，１３６ 受信帯域フィルタの分路共
振素子 １３７，１３８ ノード １３９，１３９’ インダクタ １４０ キャパシタ １５０ 位相整合回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木村 博文
山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部
興産株式会社宇部研究所内
Ｆターム(参考） 5J097 AA29 BB01 BB17 EE01 FF02
KK08 KK09 KK10 LL03
5J108 AA07 BB07 CC04 EE03 EE04
EE07 FF05
5K011 DA21 DA27 JA01 KA01
Claims (16)
- 【請求項１】 送信ポート、受信ポート及び送受共用ポ
ートと；前記送信ポートと前記送受共用ポートとの間に
接続され、薄膜圧電共振器からなる第１の直列素子及び
薄膜圧電共振器からなる第１の分路素子を備えた第１の
回路を含んでおり、送信通過周波数帯域を有する送信帯
域フィルタと；前記受信ポートと前記送受共用ポートと
の間に接続され、薄膜圧電共振器からなる第２の直列素
子及び薄膜圧電共振器からなる第２の分路素子を備えた
第２の回路を含んでおり、受信通過周波数帯域を有する
受信帯域フィルタと；を含んで構成される送受切換器に
おいて、 前記送信ポート、前記受信ポート、前記送受共用ポー
ト、前記送信帯域フィルタ及び前記受信帯域フィルタは
共通の基板を用いて形成されており、該基板はセラミッ
ク基板であり且つ少なくとも内部にパターン状導体膜を
有しており、前記基板には前記パターン状導体膜を用い
て形成され且つ前記送受共用ポートと前記送信帯域フィ
ルタ及び前記受信帯域フィルタとに接続された位相整合
回路が設けられていることを特徴とする送受切換器。 - 【請求項２】 前記セラミック基板は複数のセラミック
シート及び前記パターン状導体膜を含む積層体からなる
ことを特徴とする、請求項１に記載の送受切換器。 - 【請求項３】 前記セラミック基板は、セラミックとガ
ラスとの混合物を含んでなり、焼成温度が８００〜９５
０℃であることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか
に記載の送受切換器。 - 【請求項４】 前記セラミック基板は、アルミナとホウ
ケイ酸系ガラスとの混合物、フォルステライトとホウ酸
系ガラスとの混合物、またはホウ酸スズバリウムを含ん
でなることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記
載の送受切換器。 - 【請求項５】 前記パターン状導体膜は銀または銅から
なることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載
の送受切換器。 - 【請求項６】 前記位相整合回路は、前記送受共用ポー
トとの接続端から前記送信帯域フィルタとの接続端まで
の長さ及び前記送受共用ポートとの接続端から前記受信
帯域フィルタとの接続端までの長さをそれぞれ所要値に
設定してなるラインパターン状の導体膜を用いて形成さ
れていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに
記載の送受切換器。 - 【請求項７】 前記位相整合回路は、前記送受共用ポー
トと前記送信帯域フィルタとの間に配置されたインダク
タ及びキャパシタを含む送信側部分、及び、前記送受共
用ポートと前記受信帯域フィルタとの間に配置されたイ
ンダクタ及びキャパシタを含む受信側部分のうちの少な
くとも一方を用いて形成され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送受切換器。 - 【請求項８】 前記送信帯域フィルタまたは前記受信帯
域フィルタは、前記パターン状導体膜を用いて前記基板
に形成された受動素子を含んでなることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載の送受切換器。 - 【請求項９】 前記受動素子は、前記第１の回路の第１
の分路素子または前記第２の回路の第２の分路素子と直
列に接続されているインダクタ、あるいは、前記第１の
回路の第１の直列素子と並列に接続されているインダク
タ、あるいは、前記第２の回路の第２の直列素子と並列
に接続されているキャパシタであることを特徴とする、
請求項８に記載の送受切換器。 - 【請求項１０】 請求項８〜９のいずれかに記載の送受
切換器において前記送信帯域フィルタまたは前記受信帯
域フィルタとして使用されているフィルタ。 - 【請求項１１】 第１のポートと第２のポートとの間に
接続されているフィルタであって、 薄膜圧電共振器からなる直列素子及び薄膜圧電共振器か
らなる分路素子を備えており、前記第１のポート、前記
第２のポート、前記直列素子及び前記分路素子は共通の
基板を用いて形成されており、該基板はセラミック基板
であり且つ少なくとも内部にパターン状導体膜を有して
おり、前記基板には前記パターン状導体膜を用いて形成
され且つ前記直列素子または前記分路素子に接続された
受動素子が設けられていることを特徴とするフィルタ。 - 【請求項１２】 前記セラミック基板は複数のセラミッ
クシート及び前記パターン状導体膜を含む積層体からな
ることを特徴とする、請求項１１に記載のフィルタ。 - 【請求項１３】 前記セラミック基板は、セラミックと
ガラスとの混合物を含んでなり、焼成温度が８００〜９
５０℃であることを特徴とする、請求項１１〜１２のい
ずれかに記載のフィルタ。 - 【請求項１４】 前記セラミック基板は、アルミナとホ
ウケイ酸系ガラスとの混合物、フォルステライトとホウ
酸系ガラスとの混合物、またはホウ酸スズバリウムを含
んでなることを特徴とする、請求項１１〜１２のいずれ
かに記載のフィルタ。 - 【請求項１５】 前記パターン状導体膜は銀または銅か
らなることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか
に記載のフィルタ。 - 【請求項１６】 前記受動素子は、前記分路素子と直列
に接続されているインダクタ、あるいは、前記直列素子
と並列に接続されているインダクタ、あるいは、前記直
列素子と並列に接続されているキャパシタであることを
特徴とする、請求項１１〜１５のいずれかに記載のフィ
ルタ。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2001375883A JP3937302B2 (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 薄膜圧電共振器を用いたフィルタ及び送受切換器 |
| US10/476,218 US6885260B2 (en) | 2001-05-11 | 2002-05-10 | Filter using film bulk acoustic resonator and transmission/reception switch |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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| US6954117B2 (en) | 2003-10-30 | 2005-10-11 | Tdk Corporation | Electronic component including piezo-electric resonator mounted by face-down bonding with a required die shear strength |
| JP2006129445A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-05-18 | Fujitsu Media Device Kk | 分波器 |
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-
2001
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