JP2004072411A - Ｓａｗフィルタとそれを用いた電子デバイス - Google Patents

Ｓａｗフィルタとそれを用いた電子デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】通過帯域の低域側における減衰量が充分に取れるラダー型ＳＡＷフィルタの提供。
【解決手段】並列共振子１７，１８をインダクタンス構体２２，２３，２５およびキャパシタンス構体２６を要素とした回路網を介して接地する。キャパシタンス構成体２６は圧電基板上の対抗電極等で形成し、インダクタンス構体２２，２３，２５は圧電基板のパッドからのボンディングワイヤーとパッケージのグランドパターンで形成する。
【効果】以上のような構成をとることによって通過帯域の減衰特性、特に低域側が改善される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば各種通信機器に用いられるＳＡＷフィルタとそれを用いた電子デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のＳＡＷフィルタとしては、図９に示すようなラダー型と称されるものがある。このラダー型と称されるＳＡＷフィルタは図９に示すように入力端子１と出力端子２間に直列共振子３，４，５を接続し、直列共振子４の前後に並列共振子６，７を接続し、並列共振子６，７にはインダクタンス構成体８，９を接続し、これらにインダクタンス構成体１０を接続し、それをグランド端子１１に接続した構成となっている。
【０００３】
以上のように構成された従来のラダー型ＳＡＷフィルタのフィルタ特性は図４におけるＢ線のようなものになっている。このＢ線に示すように通過帯域は広く、その両側には減衰特性が見られるものになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来例におけるラダー型のＳＡＷフィルタは現在広く使用されそれ自体は高い評価を得ているが、さらに改善しなければならない問題がある。それは図４のＢ線に示すように通過帯域の低域側における減衰量が充分に取れていないことである。すなわち、図４のＢ線に示すように通過帯域の低域側において一旦低下した後に再び上昇する傾向が見受けられる。この一旦低下した後に再び上昇するこの部分をさらに減衰させることがフィルタ特性をさらに向上させることにつながる。
【０００５】
そこで本発明はフィルタ特性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力端子と出力端子間に設けた直列共振子と、この直列共振子の前後においてそれぞれ第１、第２のグランド電極間に設けた第１、第２の並列共振子と、前記第１、第２のグランド電極と第３のグランド電極との間にそれぞれ介在させた第１、第２のインダクタンス構成体と、前記第３のグランド電極とグランド端子間に設けた第３のインダクタンス構成体とを備え、前記第１、第２のグランド電極間にキャパシタンス構成体を介在させたものである。
【０００７】
すなわち前記第１、第２のグランド電極間にキャパシタンス構成体を介在させることにより第３のグランド電極とグランド端子間に設けた第３のインダクタンス構成体に対して電気的な等価回路としては並列構成体を作ることになり、この並列構成体を形成することにより結論として図４のＡ線に示すように通過帯域の低域側の減衰量を広く大きく取ることができるものである。これによってフィルタ特性を向上させることができるようになる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、キャパシタンス構成体は圧電基板上の対向電極により形成した請求項１に記載のＳＡＷフィルタであって、本構成によれば他にそのような構成物を設けなくてよいので簡単な構成でＳＡＷフィルタを作ることができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、キャパシタンス構成体は圧電基板上において第１、第２のグランド電極を対向させて形成した請求項１に記載のＳＡＷフィルタであって、圧電基板上に存在する第１、第２のグランド電極を対向させてキャパシタンス構成体を構成すれば最も容易に形成することができる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、キャパシタンス構成体は圧電基板上において第１、第２のグランド電極間から互いに相手側に突出させた突出電極により形成した請求項３に記載のＳＡＷフィルタであって、本構成により直線同士で対向させるよりは対向面積を大きくすることが可能であり、キャパシタンス構成体の容量を大きくすることができる。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の発明は、突出電極はインターディジタル型電極とした請求項４に記載のＳＡＷフィルタであって、突出電極がインターディジタル型となることにより大きな容量を得ることができるようになる。
【００１２】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一つに記載のＳＡＷフィルタを他の電子素子と組み合わせた電子デバイスであって、電子デバイスが所有するＳＡＷフィルタがその通過帯域の低域側において減衰量が広く大きく取られているので電子デバイスの特性を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面により説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態を示しており、図１において１２は入力端子で、この入力端子１２と出力端子１３の間には入力端子１２側から出力端子１３側に向けて直列に直列共振子１４，１５，１６が接続されている。また直列共振子１５の前後には並列共振子１７，１８の一端が接続されており、これらの並列共振子１７，１８の他端はそれぞれ第１のグランド電極１９、第２のグランド電極２０に接続されている。また第１のグランド電極１９と第３のグランド電極２１間には第１のインダクタンス構成体２２が、第２のグランド電極２０と第３のグランド電極２１間には第２のインダクタンス構成体２３がそれぞれ接続されている。
【００１５】
さらに第３のグランド電極２１とグランド端子２４間には第３のインダクタンス構成体２５が接続されている。そして上記構成において最も重要なことは第１のグランド電極１９、第２のグランド電極２０の間にキャパシタンス構成体２６が接続されている、つまり第１のグランド電極１９、第２のグランド電極２０間にキャパシタンス構成体２６が介在していることである。
【００１６】
以上のような構成においてそのフィルタ特性は図４のＡ線のように２．１１ＧＨｚから２．１７ＧＨｚまでは損失の少ない通過特性を示し、その両側においては大きな減衰量が取れるようになっている。特に本実施形態において通過帯域の低域側が図４においてＢ線のような従来例と比較して広い範囲で大きな減衰量が取れていることが最も大きな特徴となっている。このような大きな減衰量を得ることができる理由は図３および図５によって説明することができる。
【００１７】
図３はこのＳＡＷフィルタをいわゆるパッケージ化したものであって、第１、第２のインダクタンス構成体２２，２３がワイヤで形成されていることを示し、また第３のインダクタンス構成体２５がパッケージに形成された電極パターンで形成されていることを示すものである。
【００１８】
図５は本実施形態における第１の電気回路について等価回路変換を行った回路を示すものである。
【００１９】
ＳＡＷフィルタの通過帯域の低域側における減衰量には第１、第２、第３のインダクタンス構成体２２，２３，２５が寄与するところが大きく、従来はこれらのインダクタンスを調整して減衰特性の設計を行っていた。しかしながら図３に示すようにこれらのインダクタンスはパッケージの形状によりほぼ決定され、図４のＢ線に示すように通過帯域の低域側において一旦低下した後に再び上昇する特性となっていた。
【００２０】
図１において第１、第２、第３のインダクタタンス構成体２２，２３，２５は第１のグランド電極１９と第２のグランド電極２０とグランド端子２４の間で第３のグランド電極２１を中心とするＹ形回路を形成している。このＹ形回路は電気的等価回路変換によって図５に示すように第１のグランド電極１９と第２のグランド電極２０との間に接続される第４のインダクタンス構成体２７と、第１のグランド電極１９とグランド端子３０との間に接続される第５のインダクタンス構成体２８と、第２のグランド電極２０とグランド端子３１との間に接続される第６のインダクタンス構成体２９に変換される。
【００２１】
このとき第１，２，３，４，５，６のインダクタンス構成体２２，２３，２５，２７，２８，２９のインダクタンスをそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６とするとこれらの間には次の（数１）のような関係が成立する。
【００２２】
【数１】
Figure 2004072411
【００２３】
一般的にＬ３はＬ１およびＬ２と比較して非常に小さいので、（数１）から分かるようにＬ５はＬ１と、Ｌ６はＬ２とほとんど同じインダクタンスとなるが、Ｌ４は非常に大きなインダクタンスとなる。
【００２４】
このように記載した場合にはインダクタンス構成体２７に対してキャパシタンス構成体２６が並列接続された状態になり、キャパシタンス構成体２６の容量でインダクタンス構成体２７のインピーダンス特性を大きく変更することが可能になる。この結果、直列共振子１４，１５，１６および並列共振子１７，１８の設計を変更することなく、通過帯域の低域側の減衰特性を調整できる。
【００２５】
以上のように、このような構成とするだけで図４のＡ線に示すように通過帯域の低域側に極めて大きな減衰特性が得られる。
【００２６】
また上述のようにＬ４は非常に大きなインダクタンスとなるので、キャパシタンス構成体２６の容量は非常に小さな値とすることができる。従って、キャパシタンス構成体２６は直列共振子１４，１５，１６および並列共振子１７，１８と同じように作製できる。以下、その方法について説明する。
【００２７】
図２は図１を具体的に構成するための直列共振子１４，１５，１６および並列共振子１７，１８を示している。この図から理解されるようにキャパシタンス構成体２６は第１、第２のグランド電極１９，２０から互いに相手方にその一部を突出させたインターディジタル型とすることによって形成できるものである。
【００２８】
図６、図７、図８は他の実施形態を示し、これらの実施形態においては上述した第１、第２のグランド電極１９，２０から互いに相手方に突出させるキャパシタンス構成体２６用の電極を、図６の場合には単に長辺を突出させた電極２６ａとしたもの、図７の場合には一旦線で突出させた後、その長辺を対向させたＬ字状の電極２６ｂとしたもの、図８の場合には凹凸の電極２６ｃとし、それぞれこれら図６〜図８のごとく対向させたものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、入力端子と出力端子間に設けた直列共振子と、この直列共振子の前後においてそれぞれ第１、第２のグランド電極間に設けた第１、第２の並列共振子と、前記第１、第２のグランド電極と第３のグランド電極との間にそれぞれ介在させた第１、第２のインダクタンス構成体と、前記第３のグランド電極とグランド端子間に設けた第３のインダクタンス構成体とを備え、前記第１、第２のグランド電極間にキャパシタンス構成体を介在させたものである。
【００３０】
すなわち前記第１、第２のグランド電極間にキャパシタンス構成体を介在させることにより第３のグランド電極とグランド端子間に設けた第３のインダクタンス構成体に対して電気的な等価回路としては並列構成体を作ることになり、この並列構成体を形成することにより結論として図４のＡ線に示すように通過帯域の低域側の減衰量を広く大きく取ることができるものである。これによってフィルタ特性を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回路図
【図２】本発明の一実施形態の電極パターンを示す平面図
【図３】本発明の一実施形態のパッケージ部分を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態の周波数特性図
【図５】本発明の一実施形態の電気的等価変換を示す回路図
【図６】本発明の他の実施形態の電極パターンを示す平面図
【図７】本発明の他の実施形態の電極パターンを示す平面図
【図８】本発明の他の実施形態の電極パターンを示す平面図
【図９】従来例を示す回路図
【符号の説明】
１０，２７，２８，２９　インダクタンス構成体
１２　入力端子
１３　出力端子
１４，１５，１６　直列共振子
１７，１８　並列共振子
１９　第１のグランド電極
２０　第２のグランド電極
２１　第３のグランド電極
２２　第１のインダクタンス構成体
２３　第２のインダクタンス構成体
２４，３０，３１　グランド端子
２５　第３のインダクタンス構成体
２６　キャパシタンス構成体

Claims (6)

  1. 入力端子と出力端子間に設けた直列共振子と、この直列共振子の前後においてそれぞれ第１、第２のグランド電極間に設けた第１、第２の並列共振子と、前記第１、第２のグランド電極と第３のグランド電極との間にそれぞれ介在させた第１、第２のインダクタンス構成体と、前記第３のグランド電極とグランド端子間に設けた第３のインダクタンス構成体とを備え、前記第１、第２のグランド電極間にキャパシタンス構成体を介在させたＳＡＷフィルタ。
  2. キャパシタンス構成体は圧電基板上の対向電極により形成した請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
  3. キャパシタンス構成体は圧電基板上において第１、第２のグランド電極を対向させて形成した請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
  4. キャパシタンス構成体は圧電基板上において第１、第２のグランド電極間から互いに相手側に突出させた突出電極により形成した請求項３に記載のＳＡＷフィルタ。
  5. 突出電極はインターディジタル型電極とした請求項４に記載のＳＡＷフィルタ。
  6. 請求項１から５のいずれか一つに記載のＳＡＷフィルタを他の電子素子と組み合わせた電子デバイス。
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