JP2010041686A - バランス型弾性波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造を有し、かつ平衡信号端子間のバランスが高いバランス型弾性波フィルタを提供する。
【解決手段】第１，第３及び第５のＩＤＴ３０，５０，７０の各一端は、不平衡信号端子１１に共通に接続されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ３０，５０，７０の各他端は、アース電位に接続されている。第２及び第４のＩＤＴ４０，６０のそれぞれは、弾性波伝搬方向に沿って分割することにより設けられ、相互に直列に接続された第１及び第２の分割ＩＤＴ部４４，４５，６４，６５を有する。第１の分割ＩＤＴ部４４，６４の一端は、第１の平衡信号端子１２に共通接続されている。第２の分割ＩＤＴ部４，６５の一端は、第２の平衡信号端子１３に共通接続されている。第２及び第４のＩＤＴ４０，６０は、第１の平衡信号端子１２から取り出される信号と、第２の平衡信号端子１３から取り出される信号とが逆相となるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性波フィルタに関し、より詳細には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型のバランス型弾性波フィルタに関する。

従来、携帯電話機などのモバイル通信用端末のＲＦ段に使用される帯域フィルタとして、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタが用いられている。平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタのなかでも、縦結合共振子型の弾性波フィルタは、高周波化が可能であるため、特に広く用いられている。

図４は、特許文献１に開示された表面波フィルタ１００の略図的平面図である。図４に示すように、表面波フィルタ１００は、弾性波伝搬方向に沿って配列された第１〜第５のＩＤＴ１０１〜１０５を備える５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。弾性波伝搬方向における第１〜第５のＩＤＴ１０１〜１０５の両側には、反射器１０６，１０７が配置されている。

第１，第３及び第５のＩＤＴ１０１，１０３，１０５の各一端が接続点１０８において共通接続されている。接続点１０８は、１ポート型ＳＡＷ共振子１０９を介して不平衡信号端子１１０に接続されている。第１，第３及び第５のＩＤＴ１０１，１０３，１０５の接続点１０８に共通接続されている側とは反対側の端部は、アース電位に接続されている。

第２及び第４のＩＤＴ１０２，１０４の一端のそれぞれは、第１及び第２の平衡信号端子１１１，１１２に接続されており、他端のそれぞれはアース電位に接続されている。
特開２００６−２５４４１０号公報

図４に示すように、表面波フィルタ１００では、第２のＩＤＴ１０２の最外側電極指１０２ａ、１０２ｂのそれぞれがアース側電極指であり、最外側電極指１０２ａ、１０２ｂに隣接する最外側電極指１０１ａ、１０３ａのそれぞれもアース側電極指である。それに対して、第４のＩＤＴ１０４の最外側電極指１０４ａ、１０４ｂのそれぞれがアース側電極指である一方、最外側電極指１０４ａ、１０４ｂに隣接する最外側電極指１０３ｂ、１０５ａはホット側電極指である。

すなわち、第２のＩＤＴ１０２の最外側電極指１０２ａ、１０２ｂと、最外側電極指１０２ａ、１０２ｂに隣接する最外側電極指１０１ａ、１０３ａとが、アース側電極指−アース側電極指の組み合わせであるのに対して、第４のＩＤＴ１０４の最外側電極指１０４ａ、１０４ｂと、最外側電極指１０４ａ、１０４ｂに隣接する最外側電極指１０３ｂ、１０５ａとは、アース側電極指−ホット側電極指の組み合わせである。このため、第１及び第２の平衡信号端子１１１，１１２間でバランスが悪くなる。従って、表面波フィルタ１００では、第４のＩＤＴ１０４に直列重み付けが施されている。これにより、第１及び第２の平衡信号端子１１１，１１２間のバランスが改善されている。

しかしながら、第４のＩＤＴ１０４に直列重み付けを施した場合、第４のＩＤＴ１０４の構造が複雑になるという問題があった。

本発明の目的は、簡単な構造を有し、かつ平衡信号端子間のバランスが高いバランス型弾性波フィルタを提供することにある。

本発明に係るバランス型弾性波フィルタは、不平衡信号端子と、第１及び第２の平衡信号端子と、圧電基板と、第１〜第５のＩＤＴと、第１及び第２の反射器とを備えている。第１〜第５のＩＤＴは、圧電基板上において、弾性波伝搬方向に沿って配置されている。第１及び第２の反射器は、圧電基板上において、第１〜第５のＩＤＴの弾性波伝搬方向両側に配置されている。第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端は、不平衡信号端子に共通に接続されている。第１，第３及び第５のＩＤＴの各他端は、アース電位に接続されている。第２及び第４のＩＤＴのそれぞれは、弾性波伝搬方向に沿って分割することにより設けられた第１及び第２の分割ＩＤＴ部を有する。第１及び第２の分割ＩＤＴ部は、相互に直列に接続されている。第２及び第４のＩＤＴのそれぞれの第１の分割ＩＤＴ部の一端は、第１の平衡信号端子に共通接続されている。第２及び第４のＩＤＴのそれぞれの第２の分割ＩＤＴ部の一端は、第２の平衡信号端子に共通接続されている。第２及び第４のＩＤＴは、第１の平衡信号端子から取り出される信号と、第２の平衡信号端子から取り出される信号とが逆相となるように形成されている。

本発明のある特定の局面では、第２及び第４のＩＤＴの第１及び第２の分割ＩＤＴ部の各他端がアース電位に接続されている。

本発明の他の特定の局面では、第２及び第４のＩＤＴの第１及び第２の分割ＩＤＴ部の各他端がアース電位に接続されていない。

本発明の別の特定の局面では、バランス型弾性波フィルタは、第１の分割ＩＤＴ部の一端と第１の平衡信号端子とを接続する第１の配線電極と、第２の分割ＩＤＴ部の一端と第２の平衡信号端子とを接続する第２の配線電極と、第１及び第２の配線電極の交差部において、第１の配線電極と第２の配線電極との間に形成された絶縁層とをさらに備えている。

本発明のさらに他の特定の局面では、第２及び第４のＩＤＴは、それぞれ偶数本の電極指を有している。

本発明に係るバランス型弾性波フィルタでは、第２及び第４のＩＤＴのそれぞれが、弾性波伝搬方向に沿って分割することにより設けられ、相互に直列に接続された第１及び第２の分割ＩＤＴ部を有し、第２及び第４のＩＤＴは、第１の平衡信号端子から取り出される信号と、第２の平衡信号端子から取り出される信号とが逆相となるように形成されている。このため、平衡信号端子間のバランスを高めるための直列重み付けを施さずとも、簡単な構成で第１及び第２の平衡信号端子間のバランスを高めることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るバランス型の弾性表面波フィルタ１の略図的平面図である。図１に示すように、弾性表面波フィルタ１は、圧電基板１０を備えている。圧電基板１０は、得ようとするフィルタ特性などに応じて適宜選択し得る。圧電基板１０は、例えば、４０° Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ_３単結晶基板により構成される。

圧電基板１０の上には、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０が形成されている。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０は、第１〜第５のＩＤＴ３０，４０，５０，６０，７０を有する。第１〜第５のＩＤＴ３０，４０，５０，６０，７０は、弾性表面波伝搬方向Ｄに沿ってこの順番で配列されている。弾性表面波伝搬方向Ｄにおける第１〜第５のＩＤＴ３０，４０，５０，６０，７０が設けられている領域の両側には、第１及び第２の反射器２１，２２が配置されている。

尚、第１〜第５のＩＤＴ３０，４０，５０，６０，７０並びに第１及び第２の反射器２１，２２は、特に限定されず、適宜の導電性材料により形成し得る。例えば、第１〜第５のＩＤＴ３０，４０，５０，６０，７０並びに第１及び第２の反射器２１，２２は、Ｔｉ膜とＡｌ膜との積層膜により構成することができる。

第１のＩＤＴ３０は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極３１，３２を有する。

第２のＩＤＴ４０は、第３〜第５のくし歯電極４１〜４３を有する。第４及び第５のくし歯電極４２，４３は、弾性表面波伝搬方向Ｄに沿って配列されている。第４及び第５のくし歯電極４２，４３と、第３のくし歯電極４１とは互いに間挿し合っている。この第４のくし歯電極４２と、第３のくし歯電極４１の第４のくし歯電極４２と対向する部分により第１の分割ＩＤＴ部４４が構成されている。第５のくし歯電極４３と、第３のくし歯電極４１の第５のくし歯電極４３と対向する部分により第２の分割ＩＤＴ部４５が構成されている。すなわち、第１及び第２の分割ＩＤＴ４４，４５は、第２のＩＤＴ４０が弾性波伝搬方向Ｄに沿って分割することにより設けられている。第１の分割ＩＤＴ部４４と第２の分割ＩＤＴ部４５とは、相互に直列に接続されている。

第３のＩＤＴ５０は、互いに間挿し合う第６及び第７のくし歯電極５１，５２を有する。

第４のＩＤＴ６０は、第８〜第１０のくし歯電極６１〜６３を有する。第９及び第１０のくし歯電極６２，６３は、弾性表面波伝搬方向Ｄに沿って配列されている。第９及び第１０のくし歯電極６２，６３と、第８のくし歯電極６１とは互いに間挿し合っている。この第９のくし歯電極６２と、第８のくし歯電極６１の第９のくし歯電極６２と対向する部分により第１の分割ＩＤＴ部６４が構成されている。第１０のくし歯電極６３と、第８のくし歯電極６１の第１０のくし歯電極６３と対向する部分により第２の分割ＩＤＴ部６５が構成されている。すなわち、第１及び第２の分割ＩＤＴ６４，６５は、第４のＩＤＴ６０が弾性波伝搬方向Ｄに沿って分割することにより設けられている。第１の分割ＩＤＴ部６４と第２の分割ＩＤＴ部６５とは、相互に直列に接続されている。

第５のＩＤＴ７０は、互いに間挿し合う第１１及び第１２のくし歯電極７１，７２を有する。

第１，第３及び第５のＩＤＴ３０，５０，７０において、第１，第６及び第１１のくし歯電極３１，５１，７１は、不平衡信号端子１１に共通接続されている。一方、第２，第７及び第１２のくし歯電極３２，５２，７２のそれぞれは、アース電位に接続されている。

第２及び第４のＩＤＴ４０，６０において、第３及び第８のくし歯電極４１，６１のそれぞれは、アース電位に接続されている。これにより、第３及び第８のくし歯電極４１，６１のそれぞれのアースを強化することができる。第４及び第９のくし歯電極４２，６２は、第１の配線電極８１によって第１の平衡信号端子１２に共通接続されている。一方、第５及び第１０のくし歯電極４３，６３は、第２の配線電極８２によって第２の平衡信号端子１３に共通接続されている。

第１の配線電極８１と第２の配線電極８２とは、図１に示すように交差している。第１の配線電極８１と第２の配線電極８２との交差部８０の断面図を図２に示す。図２に示すように、交差部８０において、第１の配線電極８１と第２の配線電極８２との間には、絶縁層８３が設けられている。絶縁層８３を設けることにより、第１，第２の配線電極８１，８２間の絶縁性を確保しつつ、小型化を図ることができる。

なお、絶縁層８３の材質は特に限定されない。絶縁層８３は、例えば、ポリイミドやエポキシ樹脂などの合成樹脂等により形成することができる。

本実施形態では、第１の平衡信号端子１２から取り出される信号と、第２の平衡信号端子１３から取り出される信号とが逆相になるように第２及び第４のＩＤＴ４０，６０が形成されている。具体的には、第２のＩＤＴ４０の最外側電極指が、第３のくし歯電極４１の電極指４１ａ、４１ｂにより構成されている。このため、第２のＩＤＴ４０の両最外側電極指は、共に同電位とされている。また、第４のＩＤＴ６０の最外側電極指が、第８のくし歯電極６１の電極指６１ａ、６１ｂにより構成されている。このため、第４のＩＤＴ６０の両最外側電極指は、共に同電位とされている。

よって、第１の平衡信号端子１２に接続された第１の分割ＩＤＴ部４４と、第２の平衡信号端子１３に接続された第２の分割ＩＤＴ部４５との間でバランスがとられていると共に、第１の平衡信号端子１２に接続された第１の分割ＩＤＴ部６４と、第２の平衡信号端子１３に接続された第２の分割ＩＤＴ部６５との間でバランスがとられている。従って、弾性表面波フィルタ１では、平衡信号端子１２，１３間のバランスを高めるための直列重み付けを施さずとも、簡単な構成で第１及び第２の平衡信号端子１２，１３間のバランスを高めることができる。

本実施形態では、第２及び第４のＩＤＴ４０，６０のそれぞれの電極指の本数が偶数とされている。このため、第２及び第４のＩＤＴ４０，６０のそれぞれにおいて、第１の分割ＩＤＴ部４４，６４の電極指の本数と、第２の分割ＩＤＴ部４５，６５の電極指の本数とを同じにすることができる。従って、第１及び第２の平衡信号端子１２，１３間のバランスをより一層高めることができる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、第３のくし歯電極４１と第８のくし歯電極６１とのそれぞれがアース電位に接続されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図３に示すように、第３，第８のくし歯電極４１，６１がアース電位に接続されていなくてもよい。それによって、第３のくし歯電極４１及び第８のくし歯電極６１のためのアースパッドが不要になる。従って、弾性表面波フィルタ１を小型化することができる。

上記第１及び第２の実施形態では、バランス型弾性波フィルタを弾性表面波フィルタにより構成する例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。本発明のバランス型弾性波フィルタは、弾性境界波フィルタにより構成されていてもよい。すなわち、本発明のバランス型弾性波フィルタは、弾性境界波などの、弾性表面波以外の弾性波を利用するフィルタであってもよい。

第１の実施形態に係るバランス型の弾性表面波フィルタの略図的平面図である。 第１及び第２の配線電極の交差部の略図的断面図である。 第２の実施形態に係るバランス型弾性表面波のフィルタの略図的平面図である。 特許文献１に開示された弾性波表面波フィルタの略図的平面図である。

符号の説明

１…弾性表面波フィルタ
１０…圧電基板
１１…不平衡信号端子
１２…第１の平衡信号端子
１３…第２の平衡信号端子
２０…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２１…第１の反射器
２２…第２の反射器
３０…第１のＩＤＴ
３１…第１のくし歯電極
３２…第２のくし歯電極
４０…第２のＩＤＴ
４１…第３のくし歯電極
４１ａ、４１ｂ…電極指
４２…第４のくし歯電極
４３…第５のくし歯電極
４４…第１の分割ＩＤＴ部
４５…第２の分割ＩＤＴ部
５０…第３のＩＤＴ
５１…第６のくし歯電極
５２…第７のくし歯電極
６０…第４のＩＤＴ
６１…第８のくし歯電極
６１ａ、６１ｂ…電極指
６２…第９のくし歯電極
６３…第１０のくし歯電極
６４…第１の分割ＩＤＴ部
６５…第２の分割ＩＤＴ部
７０…第５のＩＤＴ
７１…第１１のくし歯電極
７２…第１２のくし歯電極
８０…交差部
８１…第１の配線電極
８２…第２の配線電極
８３…絶縁層

Claims (5)

1. 不平衡信号端子と、
   第１及び第２の平衡信号端子と、
   圧電基板と、
   前記圧電基板上において、弾性波伝搬方向に沿って配置された第１〜第５のＩＤＴと、
   前記圧電基板上において、前記第１〜第５のＩＤＴの弾性波伝搬方向両側に配置された第１及び第２の反射器とを備え、
   前記第１，第３及び第５のＩＤＴの各一端が前記不平衡信号端子に共通に接続されており、各他端がアース電位に接続されており、
   前記第２及び第４のＩＤＴのそれぞれは、弾性波伝搬方向に沿って分割することにより設けられ、相互に直列に接続されている第１及び第２の分割ＩＤＴ部を有し、
   前記第２及び第４のＩＤＴのそれぞれの前記第１の分割ＩＤＴ部の一端が前記第１の平衡信号端子に共通接続されており、前記第２及び第４のＩＤＴのそれぞれの前記第２の分割ＩＤＴ部の一端が前記第２の平衡信号端子に共通接続されており、
   前記第２及び第４のＩＤＴは、前記第１の平衡信号端子から取り出される信号と、前記第２の平衡信号端子から取り出される信号とが逆相となるように形成されているバランス型弾性波フィルタ。
2. 前記第２及び第４のＩＤＴの前記第１及び第２の分割ＩＤＴ部の各他端がアース電位に接続されている、請求項１に記載のバランス型弾性波フィルタ。
3. 前記第２及び第４のＩＤＴの前記第１及び第２の分割ＩＤＴ部の各他端がアース電位に接続されていない、請求項１または２に記載のバランス型弾性波フィルタ。
4. 前記第１の分割ＩＤＴ部の一端と前記第１の平衡信号端子とを接続する第１の配線電極と、前記第２の分割ＩＤＴ部の一端と前記第２の平衡信号端子とを接続する第２の配線電極と、前記第１及び第２の配線電極の交差部において、前記第１の配線電極と前記第２の配線電極との間に形成された絶縁層とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバランス型弾性波フィルタ。
5. 前記第２及び第４のＩＤＴは、それぞれ偶数本の電極指を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバランス型弾性波フィルタ。

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