JP2007049288A - 複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 通過特性を劣化させることなく通過帯域近傍の減衰量を改善する。
【解決手段】 ２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ１０は、圧電基板１２に第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とが並列に近接して設けてある。第１フィルタ部１４は、弾性表面波の伝播方向に、ＩＤＴ１８、２０と、これらを挟んだ一対の反射器３４ａ、３４ｂが形成してある。第２フィルタ部１６は、弾性表面波の伝播方向に、ＩＤＴ４０、４２と、これらを挟んだ一対の反射器４４ａ、４４ｂが形成してある。第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とは、ＩＤＴの電極指の形成ピッチＬｔと、反射器の導体ストリップの形成ピッチＬｒとの比が相互に異なっている。すなわち、Ｌｔ１／Ｌｒ１≠Ｌｔ２／Ｌｒ２となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、弾性表面波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）フィルタに係り、特に一対の反射器の間に複数のＩＤＴ（Interdigital Transducer）を設けた縦結合多重モードフィルタ部を複数接続した複数段接続縦結合多重モードフィルタに関する。

弾性表面波フィルタ（以下、ＳＡＷフィルタということがある）は、高周波に対応可能であるとともに、小型で量産性に優れており、近年、各種の電子機器に広く使用されている。一方、高周波フィルタは、より広い周波数通過帯域を有するものが要求されている。広い周波数通過帯域を有する弾性表面波フィルタとして縦結合多重モードＳＡＷフィルタが知られている。縦結合多重モードＳＡＷフィルタは、圧電基板の弾性表面波の伝播方向にすだれ状電極からなる複数のＩＤＴを形成し、これら複数のＩＤＴを挟んで一対の反射器を設けたものが知られている。さらに、通過帯域近傍の減衰量をより大きくするために、同一の圧電基板に一対の縦結合多重モードフィルタ部（セクション）を形成し、これらのセクションを相互に縦続接続または並列接続するようにしている。

そして、特許文献１は、通過帯域近傍の減衰量が良好なＳＡＷフィルタを得るために、縦続接続した一対のセクション（フィルタ部）間において、ＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチを異ならせた縦続接続縦結合二重モードＳＡＷフィルタを開示している。これにより、一対のセクション間において高次の振動モードによるスプリアスの周波数が異なるため、通過帯域近傍の減衰量を改善することができる。
特開平９−１３０２０３号公報

前記したように、特許文献１に記載の縦続接続縦結合二重モードＳＡＷフィルタは、各セクション間においてＩＤＴの電極指の形成ピッチを異ならせて、スプリアスの周波数をずらしている。弾性表面波フィルタは、周知のように、共振周波数が基本的にＩＤＴの電極指の形成ピッチに依存している。このため、特許文献１に記載のように、一対のセクション間においてＩＤＴの電極指の形成ピッチを異ならせると、両者間の共振周波数が異なる。すなわち、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタは、各セクション間において通過帯域を形成するモードの周波数が異なるため、通過帯域が狭くなって通過特性が劣化する。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、通過特性を劣化させることなく通過帯域近傍の減衰量を改善することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明に係る複数段接続縦結合多重モードフィルタは、圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成した、一対の櫛型電極からなるＩＤＴの複数と、これらのＩＤＴを挟んで設けた一対の反射器とを有するフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、前記ＩＤＴを構成する前記櫛型電極の電極指の形成ピッチと、前記反射器を構成する導体ストリップの形成ピッチとの比が、前記各フィルタ部間において相互に異なっていることを特徴としている。

複数段接続縦結合二重モード表面波弾性フィルタは、通過帯域近傍の低周波数側に、梯子状反射器が弾性表面波を反射することによる影響により、通過帯域の低周波数側にスプリアスが生ずる。このスプリアスの周波数は、発明者らの研究によると、ＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチが同じであっても、反射器を構成している導体ストリップの形成ピッチを変えると変化する。具体的には、反射器の導体ストリップの形成ピッチを大きくすると、反射器の反射の影響によるスプリアス周波数が低周波数側に移動する。したがって、複数のフィルタ部を縦続接続または並列接続した場合、各フィルタ部間におけるＩＤＴの電極指の形成ピッチと反射器の導体ストリップの形成ピッチとの比を相互に変えると、各フィルタ部における反射器が弾性表面波を反射したことの影響に基づくスプリアス周波数が相互に異なる。この結果、フィルタ部を複数段接続した場合に、通過帯域の低周波数側に生ずるスプリアスを小さくすることができ、通過帯域近傍の減衰量が大きくなって減衰量の改善を図ることができる。しかも、各フィルタ部間におけるＩＤＴの電極指の形成ピッチを変えなくても、ＩＤＴの電極指の形成ピッチと反射器の導体ストリップの形成ピッチとの比を変えるだけでよいため、通過帯域を形成するモードの周波数にほとんど影響を与えることがなく、通過特性が劣化するのを防ぐことができ、挿入損失が大きくなるのを防ぐことができる。

また、本発明に係る複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタは、一対の櫛型電極からなる複数のＩＤＴが圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成されたフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、前記各フィルタ部の少なくとも１つのフィルタ部の前記櫛型電極は、電極指の交差部の、前記弾性表面波の伝播方向と直交した側方にダミー電極を有している、ことを特徴としている。

発明者等の研究によると、複数段接続縦結合二重モード弾性表面波フィルタにおいては、ＩＤＴを構成する櫛型電極の、電極指の交差部の、弾性表面波の伝播方向と直交する側方にダミー電極を設けると、通過帯域の高周波数側に生ずるスプリアスの周波数が変化する。したがって、複数のフィルタ部の少なくとも１つにダミー電極を設けることにより、通過帯域の高周波数側に生ずるスプリアス周波数をフィルタ部間においてずらすことができる。この結果、複数のフィルタ部を縦続接続または並列接続した場合、通過帯域の高周波数側に生ずるスプリアスを低減することができ、通過帯域近傍の減衰量が大きくなって減衰量の改善を図ることができる。しかも、ダミー電極を設けるだけで各フィルタ部のＩＤＴを構成する電極指の形成ピッチを変える必要がないため、通過帯域を形成するモードの周波数にほとんど影響を与えることがなく、通過特性を劣化させるのを防ぐことができ、挿入損失が大きくなるのを防ぐことができる。

また、本発明に係る複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタは、圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成した、一対の櫛型電極からなるＩＤＴの複数と、これらのＩＤＴを挟んで設けた一対の梯子状反射器とを有するフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、前記ＩＤＴを構成する前記櫛型電極の電極指の形成ピッチと、前記反射器を構成する導体ストリップの形成ピッチとの比が、前記各フィルタ部間において相互に異なっており、前記各フィルタ部の少なくとも１つのフィルタ部の前記櫛型電極は、前記電極指の交差部の、前記弾性表面波の伝播方向と直交した側方にダミー電極を有している、ことを特徴としている。

このようになっている本発明は、上記したように、通過帯域の低周波数側と高周波数側との両側のスプリアスを小さくすることができ、通過特性を劣化させることなく、通過帯域近傍の減衰量の改善を図ることができる。

前記ダミー電極は、各フィルタ部に設けることができる。この場合、各フィルタ部間のダミー電極は、相互に長さを異ならせる。発明者等の研究によると、ダミー電極の長さが異なると、通過帯域の高周波数側のスプリアス周波数が異なる。このため、各フィルタ部のそれぞれの櫛型電極にダミー電極を設け、ダミー電極の長さを各フィルタ部間において異ならすことにより、通過帯域の高周波数側のスプリアス周波数を分散させることができる。したがって、複数のフィルタ部を縦続接続または並列接続した場合、通過帯域近傍の減衰量をより大きくすることができる。

前記ダミー電極は、前記電極指に対応して設けることができる。ダミー電極を各電極指に対応させて設けると、スプリアスの原因となる不要な振動の発生を抑制することができる。また、前記ダミー電極の長さをＤ、前記電極指の交差部の幅をＷ０としたときに、Ｄ／Ｗ０≦０．２にするとよい。電極指の長さを必要以上に長くすると、５次などの高次のスプリアスが大きくなり、減衰量の改善が困難となる。したがって、ダミー電極の長さをＤ、電極指の交差部の幅をＷ０としたときに、Ｄ／Ｗ０≦０．２であることが望ましい。

各フィルタ部は、ＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチを同じにすることが望ましい。ＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチを各フィルタ部間において同じにすると、各フィルタ部の通過帯域を形成するモードの周波数を同じにすることができ、通過特性が劣化するのを防ぐことができる。圧電基板は、カット角がオイラー角を（φ，θ，ψ）としたときに、（０±５°，２６°〜４０．７°，９０±５°）の水晶板を用いることができる。このようなカット角を有する水晶板を用いて弾性表面波フィルタを形成すると、周波数温度特性に優れた弾性表面波フィルタとすることができる。各フィルタ部は、縦１次−２次二重モードフィルタ部であってよい。これにより、上記した作用効果を有する複数段に縦続接続または並列接続した縦１次−２次二重モード（Double Mode ＳＡＷ：ＤＭＳ）フィルタを得ることができる。

本発明に係る複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタの好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一態様であって、これらに限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施の形態に係る複数段接続縦結合多重モードフィルタの説明図であって、２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの平面図である。図１において、２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ（以下、縦続接続ＤＭＳフィルタという）１０は、圧電基板１２の表面に２つのフィルタ部（セクション）１４、１６が形成してある。圧電基板１２は、実施形態の場合、カット角がオイラー角を（φ，θ，ψ）としたときに、（０°，３８°，９０°）の水晶板からなっている。そして、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、いわゆる−５２度回転Ｙカット水晶９０度Ｘ伝搬ＳＨ型ＳＡＷフィルタとなっている。なお、圧電基板１２は、カット角がオイラー角表示で、（０±５°，２６°〜４０．７°，９０±５°）の水晶板を使用することができる。このようなカット角を有する水晶板は、Ｑ値が高く、周波数温度特性の優れたＳＡＷデバイスを得ることができる。また、圧電基板１２は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム、ランガサイトなど、他の圧電材料であってもよい。

第１フィルタ部（第１セクション）１４は、一対のＩＤＴ１８、２０が圧電基板１２の弾性表面波の伝播（伝搬）方向である水晶のＸ軸から９０度回転した方向に沿って形成してある。各ＩＤＴ１８、２０は、それぞれが一対の櫛型電極２２（２２ａ、２２ｂ）、２４（２４ａ、２４ｂ）からなっている。櫛型電極２２ａ、２２ｂは、それぞれ複数の電極指２６（２６ａ、２６ｂ）と、バスバー２８（２８ａ、２８ｂ）とを有している。電極指２６は、弾性表面波の伝播方向に直交して形成してあり、一端が対応するバスバー２８に接続してある。そして、ＩＤＴ１８は、一対の櫛型電極２２の各電極指２６が噛み合うように配置してあり、すだれ状に形成してある。ＩＤＴ２０を構成している一対の櫛型電極２４は、電極指３０（３０ａ、３０ｂ）とバスバー３２（３２ａ、３２ｂ）とを有し、櫛型電極２２と同様に形成してある。したがって、ＩＤＴ２０は、ＩＤＴ１８と同様に一対の櫛型電極２４の電極指３０によってすだれ状に形成してある。

第１フィルタ部１４は、ＩＤＴ１８、２０を挟むように、弾性表面波の伝播方向に一対の反射器３４（３４ａ、３４ｂ）を備えている。反射器３４は、ＩＤＴ１８、２０の電極指と平行に形成した複数の導体ストリップ３８からなっている。そして、反射器３４は、各導体ストリップ３８の両端が相互に接続されていて、梯子状をなしている。このようになっている第１フィルタ部１４は、縦１次−２次ＤＭＳフィルタ部を構成している。

第２フィルタ部１６は、第１フィルタ部１４に近接して並列に形成してある。第２フィルタ部１６は、第１フィルタ部１４とほぼ同様に形成してあって、弾性表面波の伝播方向に沿って形成した一対のＩＤＴ４０、４２と、これらのＩＤＴ４０、４２を挟んで設けた一対の反射器４４（４４ａ、４４ｂ）を備えており、第１フィルタ部１４と同様に、縦１次−２次ＤＭＳフィルタ部を構成している。

第２フィルタ部１６の各ＩＤＴ４０、４２は、それぞれが一対の櫛型電極４６（４６ａ、４６ｂ）、４８（４８ａ、４８ｂ）からなっている。そして、各櫛型電極４６、４８は、電極指５０（５０ａ、５０ｂ）、５２（５２ａ、５２ｂ）とバスバー５４（５４ａ、５４ｂ）、５６（５６ａ、５６ｂ）とからなり、第１フィルタ部１４の櫛型電極と同様に形成してある。したがって、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２は、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０と同様に、櫛型電極４６、４８の電極指５０、５２によってすだれ状に形成してある。また、第２フィルタ部１６の各反射器４４は、複数の導体ストリップ５８を有していて、第１フィルタ部１４の反射器３４と同様に梯子状に形成してある。

縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、実施形態の場合、第１フィルタ部１４のＩＤＴ２０と第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０とが電気的に接続してある。すなわち、ＩＤＴ２０を構成している一方の櫛型電極２４ｂのバスバー３２ｂと、ＩＤＴ４０を構成している一方の櫛型電極４６ａのバスバー５４ａとは、導電性のパターンによって相互に接続してある。したがって、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタを構成している。そして、実施形態の場合、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８の櫛型電極２２ｂとＩＤＴ２０の櫛型電極２４ａ、および第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０の櫛型電極４６ｂとＩＤＴ４２の櫛型電極４８ａとは、図示しない基板回路のグランドに接続される。第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８の櫛型電極２２ａと第２フィルタ部１６のＩＤＴ４２の櫛型電極４８ｂは、いずれか一方が入力回路に接続され、いずれか他方が出力回路に接続される。

なお、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、実施形態の場合、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０を構成している各対の櫛型電極２２、２４のバスバー間の幅Ｗ１と、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２を構成している各対の櫛型電極４６、４８のバスバー間の幅Ｗ２とが同じに形成してある。さらに、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０を構成している櫛型電極の電極指２６、３０の交差幅（弾性表面波の伝播方向における重なり部の幅）Ｗ０１と、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２を構成している櫛型電極の電極指５０、５２の交差幅Ｗ０２とが同じに形成してある。しかし、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、ＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチＬｔと、反射器を構成している導体ストリップの形成ピッチＬｒとの比が、各フィルタ部１４、１６間において異なっている。

すなわち、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０を構成している各対をなす櫛型電極の電極指の形成ピッチ（隣接する電極指の中心間距離）をＬｔ１、各反射器３４の隣接する導体ストリップ３８の形成ピッチ（中心間距離）をＬｒ１、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２を構成している各対をなす櫛型電極の電極指の形成ピッチをＬｔ２、各反射器４４の隣接する導体ストリップ５８の形成ピッチをＬｒ２とした場合、

となっている。これにより、通過帯域近傍の低周波数側に生ずるスプリアスを低減することができ、通過帯域近傍の減衰量が改善されて、高精度な２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタとすることができる。ただし、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、実施形態の場合、Ｌｔ１＝Ｌｔ２にしてある。すなわち、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とは、ＩＤＴの電極指の形成ピッチが同じにしてある。

発明者等の研究によると、縦１次−２次ＤＭＳフィルタの場合、図２の実線に示したように、通過帯域近傍の低周波数側に、反射器の反射した弾性表面波の影響によるスプリアスＳｐｒが現れる。図２は、３１５ＭＨｚ帯の縦１次−２次ＤＭＳフィルタの周波数特性を示したもので、高周波数側は簡素化して示してある。そして、図２は、横軸が周波数をＭＨｚで示し、縦軸が挿入損失をｄＢによって示してある。また、図２は、ＩＤＴの電極指の形成ピッチをＬｔ、反射器の導体ストリップの形成ピッチをＬｒとした場合、実線がＬｔ／Ｌｒ＝０．９９６であり、破線がＬｔ／Ｌｒ＝０．９９３である。

図２に示されているように、Ｌｔ／Ｌｒ＝０．９９６の場合、周波数特性が実線で示したようになり、反射器の反射の影響によるスプリアスＳｐｒが３１３．８ＭＨｚ程度周波数のところに現れる。しかし、Ｌｔ／Ｌｒを０．９９３にすると、周波数特性が図２の破線に示したようになり、反射器の反射の影響によるスプリアスＳｐｒがＳｐｒ´のように低周波数側に移動する。すなわち、Ｌｔ／Ｌｒの値を変えると、反射器の反射の影響によるスプリアスＳｐｒの周波数を変えることができる。なお、図２に示したスプリアスＳｐ１、Ｓｐ１´は、縦３次モードによるスプリアスである。

したがって、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、第１フィルタ部１４のＬｔ１／Ｌｒ１と、第２フィルタ部１６のＬｔ２／Ｌｒ２とが異なっているため、反射器の反射の影響によるスプリアスの周波数が相互に異なる。このため、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とを縦続接続したことにより、通過帯域近傍の低周波数側に現れる反射器の反射の影響によるスプリアスを低減することができ、挿入損失を損なわずに通過帯域近傍の減衰量を改善することができる。しかも、縦続接続ＤＭＳフィルタ１０は、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６との電極指の形成ピッチが同じとなっているため、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とにおいて、通過帯域を形成するモードの周波数が同一となっており、通過帯域が狭くなるなどの通過特性の劣化を生ずることがない。

図３は、本発明の第２実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタの説明図である。この実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、ＩＤＴを構成している櫛型電極にダミー電極が設けてある。すなわち、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０は、それぞれ一対の櫛型電極６２（６２ａ、６２ｂ）、６４（６４ａ、６４ｂ）からなっている。各櫛型電極６２、６４は、ダミー電極６６（６６ａ、６６ｂ）、６８（６８ａ、６８ｂ）を有する。これらのダミー電極６６、６８は、電極指２６、３０の弾性表面波の伝播方向における重なり部である交差部７０の、弾性表面波の伝播方向に直交した側方に設けられている。そして、ダミー電極６６、６８は、電極指の間に形成してある。

すなわち、櫛型電極６２ａに設けたダミー電極６６ａは、隣接する電極指２６ａ間に形成してある。そして、ダミー電極６６ａは、他方の櫛型電極６２ｂの電極指２６ｂに対応して設けてあり、先端が電極指２６ｂの先端と対向するように配置してある。他の櫛型電極に形成したダミー電極６６ｂ、６８ａ、６８ｂもダミー電極６６ａと同様に形成してある。また、実施形態の場合、ダミー電極６６、６８は、長さＤ１が同じに形成してある。なお、各ダミー電極は、バスバーに接続されていなくともよい。

第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２を構成している各櫛型電極７２（７２ａ、７２ｂ）、７４（７４ａ、７４ｂ）は、第１フィルタ部１４の櫛型電極６２、６４と同様に形成してある。すなわち、櫛型電極７２、７４は、電極指５０、５２の交差部７６の、弾性表面波の伝播方向と直交した側方にダミー電極７８（７８ａ、７８ｂ）、８０（８０ａ、８０ｂ）を有している。これらのダミー電極７８、８０は、第１フィルタ部１４のダミー電極６６、６８と同様に形成してある。また、ダミー電極７８、８０は、長さＤ２が同じに形成してある。しかし、第２フィルタ部１６のダミー電極７８、８０の長さＤ２は、第１フィルタ部１４のダミー電極６６、６８の長さＤ１と異なっている。実施形態の場合、Ｄ２＞Ｄ１となっている。

なお、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、実施形態の場合、各ＩＤＴ１８、２０、４０、４２を構成している電極指の形成ピッチＬｔが同じにしてあり、反射器３４、４４を構成している導体ストリップの形成ピッチＬｒ（いずれも図示せず）が同じにしてある。また、第１フィルタ部１４の交差部７０の交差幅Ｗ０１と、第２フィルタ部１６の交差部７６の交差幅Ｗ０２とが同じに形成してある。このため、第１フィルタ部１４の各対をなす櫛型電極６２、６４のバスバー間の幅Ｗ１は、第２フィルタ部１６の各対をなす櫛型電極７２、７４のバスバー間の幅Ｗ２より小さくなっている。すなわち、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、Ｗ１＜Ｗ２となっている。これにより、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、通過帯域近傍の高周波数側に現れるスプリアスを低減することができ、通過帯域近傍の減衰量の改善を図ることができる。

すなわち、発明者等の研究によると、縦結合１次−２次ＤＭＳフィルタの場合、ダミー電極の長さＤを変え、バスバー間の幅Ｗを変化させると、図４に示したように、通過帯域の高周波数側に現れるスプリアスの周波数が変化する。図４は、３１５ＭＨｚ帯の縦結合１次−２次ＤＭＳフィルタにおける、ダミー電極の長さの変化に伴う、通過帯域の高周波数側に現れるスプリアスの周波数変化を示したものである。

また、図４は、横軸がダミー電極の長さＤと電極指の交差幅Ｗ０との比Ｄ／Ｗ０であり、縦軸が縦結合１次−２次ＤＭＳフィルタの通過帯域の高周波数側に生ずるスプリアスの周波数をＭＨｚで示したものである。図４に示したように、ダミー電極の長さＤが長くなり、電極指の交差幅Ｗ０との比Ｄ／Ｗ０が大きくなると、３次のスプリアス周波数が低周波数側に移動する。なお、図４に示した符号Ｓｐ５は、５次のスプリアス周波数を示している。すなわち、Ｄ／Ｗ０の値を大きくすると、３次のスプリアス周波数は、次第に低下する。しかし、Ｄ／Ｗ０の値が０．２５を超えると、５次のスプリアスが大きくなる。したがって、Ｄ／Ｗ０は、０．２以下にするのが望ましい。

図５は、ＩＤＴを形成している一対の櫛型電極における、電極指の交差幅Ｗ０とバスバー間の幅Ｗとの比Ｗ０／Ｗと、スプリアス周波数との関係を示したものである。図５は、横軸が比Ｗ０／Ｗを示し、縦軸が３１５ＭＨｚ帯の縦結合１次−２次ＤＭＳフィルタにおける、通過帯域の高周波数側に現れるスプリアス周波数をＭＨｚで示したものである。図５に示したように、バスバー間の幅Ｗが大きくなると、スプリアス周波数は、低周波数側に移動する。すなわち、ダミー電極の長さＤが長くなり、バスバー間の幅Ｗが大きくなると、図５に示したように、通過帯域の高周波数側のスプリアス周波数が次第に低周波数側に移動する。

したがって、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、第１フィルタ部１４のダミー電極６６、６８の長さＤ１と、第２フィルタ部１６のダミー電極７８、８０の長さＤ２とが異なっているため、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とのバスバー間の幅Ｗ１、Ｗ２が異なる。このため、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とにおいて、通過帯域の高周波数側に現れるスプリアスの周波数が相互に異なり、第１、第２フィルタ部１４、１６を縦続接続すると、通過帯域の高周波数側のスプリアスを低減することができる。この結果、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、通過帯域近傍の高周波数側における減衰量を改善することができる。しかも、縦続接続ＤＭＳフィルタ６０は、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６との電極指の形成ピッチが同じになっているため、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とにおいて、通過帯域を形成するモードの周波数が同一となっており、通過帯域が狭くなるなどの通過特性の劣化を生ずることがない。

図６は、第３実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタの説明図であって、電極パターンの平面図である。この第３実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９０は、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６との各櫛型電極６２、６４、７２、７４にダミー電極６６、６８、７８、８０が設けてある。これらのダミー電極６６、６８、７８、８０は、同じ長さに形成してある。すなわち、ダミー電極６６、６８の長さＤ１と、ダミー電極７８、８０の長さＤ２とが等しくなっている。

また、縦続接続ＤＭＳフィルタ９０は、Ｌｔ１／Ｌｒ１とＬｔ２／Ｌｒ２との値が異ならせてある。すなわち、縦続接続ＤＭＳフィルタ９０は、第２フィルタ部１６の反射器４４を構成している導体ストリップ５８の形成ピッチＬｒ２が、第１フィルタ部１４の反射器３４を構成している導体ストリップ３８の形成ピッチＬｒ１より大きくしてある。しかし、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とは、各ＩＤＴの電極指の形成ピッチＬｔ１、Ｌｔ２が同じにしてある。他の構成は、前記実施形態と同様に形成してある。

このようになっている第３実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９０は、前記したように、第１フィルタ部１４のＬｔ１／Ｌｒ１と第２フィルタ部１６のＬｔ２／Ｌｒ２とが異なっているため、通過帯域の低周波数側に現れるスプリアスを小さくすることができる。このため、通過帯域近傍の減衰量を改善することができる。

図７は、３１５ＭＨｚ帯の第３実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９０の周波数特性を、第１フィルタ部と第２フィルタ部とのＬｔ／Ｌｒが同じである縦続接続ＤＭＳフィルタの周波数特性とを比較した図である。図７の実線は、実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９０の特性図であって、Ｌｔ１／Ｌｒ１＝０．９９６、Ｌｔ２／Ｌｒ２＝０．９９３のときの周波数特性図である。また、破線は、Ｌｔ１／Ｌｒ１＝Ｌｔ２／Ｌｒ２＝０．９９６のときの周波数特性図である。なお、図７は、横軸がＭＨｚで表した周波数、縦軸がｄＢで表した挿入損失である。

なお、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ９０および比較例の縦続接続ＤＭＳフィルタは、いずれも第１フィルタ部と第２フィルタ部とに設けたダミー電極の長さＤ１、Ｄ２が２λ（λは、ＩＤＴによって励振された弾性表面波の波長）にしてある。また、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ９０および比較例の縦続接続ＤＭＳフィルタは、いずれもＩＤＴを形成している電極指の形成ピッチＬｔが同じにしてある。

図７に示されているように、実線で示した実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタは、通過帯域の低周波数側に現れる反射器の反射の影響によるスプリアスＳｐｒを大幅に低減することができる。また、図８に図７のＡ部分を拡大して示したように、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタは、通過帯域を形成するモードの周波数も比較例の縦続接続ＤＭＳフィルタより劣化することがなく、挿入損失も大きくなることがない。

なお、前記実施形態においては、第２フィルタ部１６の反射器４４を構成している導体ストリップ５８の形成ピッチを、第１フィルタ部１４の反射器３４を構成している導体ストリップ３８の形成ピッチより大きくした場合について説明したが、第１フィルタ部１４側の導体ストリップ３８の形成ピッチを大きくしてもよい。

図９は、第４実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ９２の説明図であって、電極パターンの平面図である。第４実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６との各櫛型電極６２、６４、７２、７４にダミー電極６６、６８、７８、８０が設けてある。そして、縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、第２フィルタ部１６のダミー電極７８、８０の長さＤ２が、第１フィルタ部１４に設けたダミー電極６６、６８の長さＤ１より長くしてある。また、縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、第２フィルタ部１６の反射器４４を構成している導電ストリップ５８の形成ピッチＬｒ２が、第１フィルタ部１４の反射器３４を構成している導体ストリップ３８の形成ピッチＬｒ１よりも大きくしてある。

ただし、縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８、２０を構成している電極指の形成ピッチＬｔ１と、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０、４２を構成している電極指の形成ピッチＬｔ２とが同じにしてある。したがって、縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、Ｌｔ１／Ｌｒ１＞Ｌｔ２／Ｌｒ２となっていて、第１フィルタ部１４のバスバー間の距離Ｗ１が、第２フィルタ部１６のバスバー間の距離Ｗ２より小さくなっている。

このようになっている第４実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ９２は、通過帯域の低周波数側と高周波数側とに現れるスプリアスを低減することができる。したがって、通過帯域近傍の減衰量が大きくなり、減衰量を改善することができる。しかも、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とのＩＤＴを構成している電極指の形成ピッチが同じであるため、通過帯域を形成するモードの周波数を第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とにおいて同じにすることができ、通過帯域が狭くなるなどの通過特性の劣化を生ずることがない。

図１０は、第４実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９２の周波数特性を示したものである。図１０の実線が３１５ＭＨｚ帯の実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタ９２の周波数特性図であり、破線が比較例に係る縦続接続ＤＭＳフィルタの周波数特性図である。実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタは、Ｌｔ１／Ｌｒ１＝０．９９６、Ｌｔ２／Ｌｒ２＝０．９９３であり、Ｄ１＝１λ、Ｄ２＝３λである。また、比較例の縦続接続ＤＭＳフィルタは、Ｌｔ１／Ｌｒ１＝Ｌｔ２／Ｌｒ２＝０．９９６、Ｄ１＝Ｄ２＝２λである。なお、図１０は、横軸がＭＨｚで示した周波数であり、縦軸がｄＢで示した挿入損失である。

図１０に示されているように、実施形態に係る縦続接続ＤＭＳフィルタは、通過帯域の高周波数側に破線で示した比較例に生ずる縦２次横３次のスプリアスＳｐ２、縦１次横３次モードのスプリアスＳｐ３を低減することができる。また、通過帯域の低周波数側に現れる反射器の反射の影響によるスプリアスＳｐｒも低減することができる。そして、図１０のＢ部分の拡大図である図１１に示したように、実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタは、通過帯域を形成するモードの周波数も比較例の縦続接続ＤＭＳフィルタより劣化をすることがなく、挿入損失も大きくなることがない。

なお、前記実施形態の縦続接続ＤＭＳフィルタ９２においては、Ｄ１＜Ｄ２、Ｌｔ１／Ｌｒ１＞Ｌｔ２／Ｌｒ２の場合について説明したが、Ｄ１＞Ｄ２、Ｌｔ１／Ｌｒ１＞Ｌｔ２／Ｌｒ２であってもよく、Ｄ１＜Ｄ２、Ｌｔ１／Ｌｒ１＜Ｌｔ２Ｌｒ２またはＤ１＞Ｄ２、Ｌｔ１／Ｌｒ１＜Ｌｔ２／Ｌｒ２であってもよい。

なお、前記実施形態においては、２つのフィルタ部を縦続接続した場合について説明したが、３つ以上のフィルタ部を縦続接続してもよい。さらに、複数のフィルタ部を並列接続してもよい。図１２は、２つのフィルタ部を並列接続した２段並列接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ（以下、並列接続ＤＭＳフィルタという）の例を示したものである。

図１２において、並列接続ＤＭＳフィルタ９４は、圧電基板１２の表面に、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とが弾性表面波の伝播方向に沿って並列に近接して設けてある。第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８は、第２フィルタ部１６の対応したＩＤＴ４０と電気的に接続してある。すなわち、第１フィルタ部１４のＩＤＴ１８を形成している櫛型電極２２ｂと、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４０を形成している櫛型電極４６ａとは、配線パターンを介して相互に接続してある。また、第１フィルタ部１４のＩＤＴ２０を形成している櫛型電極２４ｂと、第２フィルタ部１６のＩＤＴ４２を形成している櫛型電極４８ａとが配線パターンを介して相互に接続されている。

この縦続接続ＤＭＳフィルタ９４は、図示しないが、第１フィルタ部１４と第２フィルタ部１６とが前記各実施形態と同様に形成してある。これにより、前記各実施形態と同様の作用効果を有する２段並列接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタを得ることができる。

第１実施形態に係る２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの平面図である。 通過帯域の低周波数側のスプリアスを低減する方法の説明図である。 第２実施形態に係る２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの説明図である。 ダミー電極の長さと通過帯域の高周波数側のスプリアスとの関係を示す図である。 電極指の交差幅と通過帯域の高周波側のスプリアスとの関係を示す図である。 第３実施形態に係る２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの説明図である。 第３実施形態と比較例との周波数特性を示す図である。 図７のＡ部分の拡大図である。 第４実施形態に係る２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの説明図である。 第４実施形態と比較例との周波数特性を示す図である。 図１０のＢ部分の拡大図である。 ２段並列接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタの各フィルタ部の接続状態を説明する図である。

符号の説明

１０………複数段接続多重モード弾性表面波フィルタ（２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ）、１２………圧電基板、１４………第１フィルタ部、１６………第２フィルタ部、１８、２０、４０、４２………ＩＤＴ、２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ………櫛型電極、２６ａ、２６ｂ、３０ａ、３０ｂ………電極指、３４ａ、３４ｂ、４４ａ、４４ｂ………反射器、３８、５８………導体ストリップ、４６ａ、４６ｂ、４８ａ、４８ｂ………櫛型電極、５０ａ、５０ｂ、５２ａ、５２ｂ………電極指、６０、９０、９２………複数段接続多重モード弾性表面波フィルタ（２段縦続接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ）、６２ａ、６２ｂ、６４ａ、６４ｂ………櫛型電極、６６ａ、６６ｂ、６８ａ、６８ｂ………ダミー電極、７０、７６………交差部、７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂ………櫛型電極、７８ａ、７８ｂ、８０ａ、８０ｂ………ダミー電極、９４………複数段接続多重モード弾性表面波フィルタ（２段並列接続縦１次−２次ＤＭＳフィルタ）、Ｗ０１、Ｗ０２………交差幅。

Claims (9)

1. 圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成した、一対の櫛型電極からなるＩＤＴの複数と、これらのＩＤＴを挟んで設けた一対の反射器とを有するフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記ＩＤＴを構成する前記櫛型電極の電極指の形成ピッチと、前記反射器を構成する導体ストリップの形成ピッチとの比が、前記各フィルタ部間において相互に異なっていることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
2. 一対の櫛型電極からなる複数のＩＤＴが圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成されたフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記各フィルタ部の少なくとも１つのフィルタ部の前記櫛型電極は、電極指の交差部の、前記弾性表面波の伝播方向と直交した側方にダミー電極を有している、
   ことを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
3. 圧電基板の弾性表面波の伝播方向に形成した、一対の櫛型電極からなるＩＤＴの複数と、これらのＩＤＴを挟んで設けた一対の梯子状反射器とを有するフィルタ部の複数を、縦続接続または並列接続した複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記ＩＤＴを構成する前記櫛型電極の電極指の形成ピッチと、前記反射器を構成する導体ストリップの形成ピッチとの比が、前記各フィルタ部間において相互に異なっており、
   前記各フィルタ部の少なくとも１つのフィルタ部の前記櫛型電極は、前記電極指の交差部の、前記弾性表面波の伝播方向と直交した側方にダミー電極を有している、
   ことを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
4. 請求項２または３に記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記各フィルタ部は、それぞれが前記ダミー電極を有しており、
   前記ダミー電極は、前記各フィルタ部間において相互に長さが異なっている、
   ことを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記ダミー電極は、前記電極指に対応して設けてあることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記ダミー電極の長さをＤ、前記電極指の交差部の幅をＷ０としたときに、Ｄ／Ｗ０≦０．２であることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記各フィルタ部は、前記ＩＤＴを構成している前記電極指の形成ピッチが同じであることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記圧電基板は水晶板であって、カット角がオイラー角を（φ，θ，ψ）としたときに、（０±５°，２６°〜４０．７°，９０±５°）であることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタにおいて、
   前記各フィルタ部は、縦１次−２次結合二重モードフィルタ部であることを特徴とする複数段接続縦結合多重モード弾性表面波フィルタ。

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