JP2006180316A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は携帯電話などの小型無線情報通信機器に用いられる弾性表面波フィルタに関して、広帯域なフィルタ特性を有するＳＡＷフィルタを提供するものである。
【解決手段】並列腕に対して複数並列接続された所定の反共振周波数を有する一端子対弾性表面波共振器を備え、隣り合う一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂ間を直列腕上においてインダクタ６ａ，６ｂ或いはキャパシタ７で接続するとともに、一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂとグランド間にインダクタ６ａ，６ｂを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話などの小型無線情報通信機器に用いられる弾性表面波フィルタに関する。

従来、携帯電話などの小型無線情報通信機器に用いられる弾性表面波フィルタ（以下ＳＡＷフィルタと称する）は、図４に示すように一端子対弾性表面波共振器１ａ，１ｂを梯子状に接続したラダー型構成が用いられている。

また、ＳＡＷフィルタの周波数特性における任意の減衰特性を得るため、並列腕に接続された一端子対弾性表面波共振器１ａとグランドとの間にインダクタ２を介在させ、このインダクタの値を調節することにより、図５に示されるように並列腕に接続された一端子対弾性表面波共振器１ａによる減衰極３の位置を調節することが知られている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１０−９３３７５号公報

しかしながら、ラダー型構成のＳＡＷフィルタにおいては、入出力端間を接続する直列腕に一端子対弾性表面波共振器１ｂが接続されており、この一端子対弾性表面波共振器１ｂが周波数特性において圧電体基板の材料Ｑによる影響を大きく受けるため、ＳＡＷフィルタの挿入損失を改善しようとした場合には、ＳＡＷフィルタを形成する圧電体基板の材料Ｑの改善が必要となり、挿入損失の改善が困難なものとなっていた。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、ＳＡＷフィルタの挿入損失を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、弾性表面波フィルタの並列腕に対して並列接続された隣り合う一端子対弾性表面波共振器間を直列腕上にてインダクタ或いはキャパシタで接続した構成としたものである。

この構成により、ＳＡＷフィルタの挿入損失を容易に改善することが出来るのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は携帯電話などの小型無線情報通信機器に用いられるＳＡＷフィルタの等価回路を示したものであり、入出力端４ａ，４ｂを結ぶ信号経路を直列腕とし、この直列腕とグランドとを結ぶ経路を並列腕とし、この並列腕において並列に接続された２つの一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂと、それぞれの一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂとグランド間に設けられたインダクタ６ａ，６ｂと、並列腕に接続された一対の一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂ間を直列腕上にて接続するコンデンサ７とから構成されている。

そして、このＳＡＷフィルタの周波数特性としては図２に示されるように、並列腕に接続された２つの一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂの反共振周波数を所望の通過帯域に設定し、これらを接続するキャパシタにより破線で示すフィルタ特性を形成し、さらに、それぞれ一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂにインダクタ６ａ，６ｂを直列に接続しそのインダクタンス値を調節することで、実線で示すようにそれぞれの一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂの共振周波数による通過帯域の低域側に位置する減衰極８を所望の位置に設定できるとともに、通過帯域の高域側にも別途減衰極９を形成する構成としている。

すなわち、ＳＡＷフィルタをこのような構成とすることにより、入出力端４ａ，４ｂ間の信号経路を形成する直列腕上には一対の一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂとインダクタ６ａ，６ｂの直列体を接続するコンデンサ７が設けられるだけの構成となることから、先に述べた図４に示す従来のＳＡＷフィルタにおける圧電体基板の材料Ｑの影響を受けやすい直列腕上の一端子対弾性表面波共振器１ｂがなくなり、これによりＳＡＷフィルタの設計自由度が向上することから挿入損失を向上させることができるのである。

また、従来のＳＡＷフィルタであれば図５に示すように、直列腕上の一端子対弾性表面波共振器１ｂの反共振点における通過帯域の高域側減衰極１０は圧電体基板と一端子対弾性表面波共振器１ｂの電極パターンなどの条件により決定するものであるため、例えばＵＭＴＳのような広帯域回路においては、直列腕上の一端子対弾性表面波共振器１ｂの反共振点における減衰極１０は、フィルタ特性における通過帯域と減衰帯域間に存在することとなり、この不要な減衰極１０により挿入損失が悪化してしまう要因となってしまうのであるが、図１に示すＳＡＷフィルタにおいては先に述べた直列腕上の一端子対弾性表面波共振器１ｂが存在せず、この反共振点における減衰極１０がなくなり、この点についてみてもＳＡＷフィルタの挿入損失を向上させることができるのである。

なお、ＳＡＷフィルタが圧電体基板の材料Ｑの影響を受けにくくなることから、量産時における特性バラツキを抑制出来るものとなっている。

また、挿入損失の向上が図れる点については、この特性向上分を圧電体基板の材料Ｑを低いものに置き換えることも可能であり、ＳＡＷフィルタを形成する圧電体基板の材料Ｑを低いものに置き換えた場合、一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂにおける結合強度が大きくなることから、先に述べた広帯域回路を形成する場合において、図２に示す減衰極８，９の位置を調節するインダクタ６ａ，６ｂの値を小さく設定可能となり、生産に伴う特性バラツキを小さくすることが出来るとともに、ＳＡＷフィルタ自体の小型化も図れるものである。

なお、入出力端４ａ，４ｂ間の信号経路を形成する直列腕に設けられたコンデンサ７は、一対の一端子対弾性表面波共振器５ａ，５ｂとインダクタ６ａ，６ｂの直列体を接続するインピーダンス整合素子として機能するものであれば良いことから、このコンデンサ７をインダクタ（特に図示せず）に置き換えたとしても同様の作用効果を得ることが出来るものである。

そして、このようなＳＡＷフィルタを用いた応用回路としては、図３に示すように送信端１１に送信側ＳＡＷフィルタ１２を接続し、受信端１３に受信側ＳＡＷフィルタ１４を接続し、これらの送信側ＳＡＷフィルタ１２および受信側ＳＡＷフィルタ１４をそれぞれ位相線路１５を介してアンテナ端１６に接続することで、送信端１１から入力された送信信号をアンテナ端１６に出力し、アンテナ端１６から入力された受信信号を受信端１３に出力するアンテナ共用器を作成することが出来るのである。

なお、図１に示すＳＡＷフィルタを単位フィルタとして、この図３に示すアンテナ共用器のように単位フィルタを多段用いる構成においては、その段数に応じて先に述べたような挿入損失の向上や、広帯域化に効果をより発揮するものとなる。

以上のように本発明は、弾性表面波フィルタにおいて通過帯域の広帯域化が実現できるという作用を有し、特に携帯電話システムにおけるＵＭＴＳなどの広帯域特性を有する小型無線情報通信機器に有効である。

本発明の一実施形態を示す弾性表面波フィルタの等価回路図 同弾性表面波フィルタの周波数特性図 同弾性表面波フィルタを用いたアンテナ共用器の等価回路図 従来の弾性表面波フィルタの等価回路図 同弾性表面波フィルタの周波数特性図

符号の説明

５ａ，５ｂ 一端子対弾性表面波共振器
６ａ，６ｂ インダクタ
７ キャパシタ

Claims (1)

1. 並列腕に対して複数並列接続された所定の反共振周波数を有する一端子対弾性表面波共振器を備え、隣り合う前記一端子対弾性表面波共振器間を直列腕上においてインダクタ或いはキャパシタで接続するとともに、前記一端子対弾性表面波共振器とグランド間にインダクタを設けたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。

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