JP2012147175A - Acoustic wave demultiplexer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、弾性波分波器に関する。特に、本発明は、送信フィルタ部と受信フィルタ部とを有し、送信フィルタ部がラダー型フィルタ部により構成されている弾性波分波器に関する。 The present invention relates to an elastic wave duplexer. In particular, the present invention relates to an acoustic wave duplexer that includes a transmission filter unit and a reception filter unit, and the transmission filter unit includes a ladder-type filter unit.
従来、例えば携帯電話機などの通信機器に、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波分波器などが用いられるようになってきている。この弾性波分波器は、非線形なデバイスである。このため、弾性波分波器には、相互変調歪み(IMD:Inter Moduration Distortion)が発生しやすいという問題がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, elastic wave demultiplexers using elastic waves such as surface acoustic waves and boundary acoustic waves have been used for communication devices such as mobile phones. This elastic wave duplexer is a non-linear device. For this reason, there exists a problem that an intermodulation distortion (IMD: Inter Modulation Distortion) is easy to generate in an elastic wave splitter.
近年、通信の高速化を実現するために占有帯域幅を広げることが携帯電話システムに求められている。しかしながら、占有帯域幅を広くするとノイズレベルが高くなる傾向にある。このため、弾性波分波器においてIMDが発生すると、受信信号の感度が劣化してしまうという問題がある。このことから、従来、フィルタ装置においてIMDの発生を抑制する方策が種々提案されている。 In recent years, mobile phone systems are required to widen the occupied bandwidth in order to realize high-speed communication. However, increasing the occupied bandwidth tends to increase the noise level. For this reason, when IMD occurs in the elastic wave demultiplexer, there is a problem that the sensitivity of the received signal deteriorates. For this reason, conventionally, various measures for suppressing the occurrence of IMD in filter devices have been proposed.
例えば下記の特許文献1では、ラダー型の弾性波分波器において、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子を、静電容量を変えずに分割することにより、面積を大きくすることが提案されている。このようにすることで、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子の単位面積あたりの消費電力を低くできる。従って、IMDの発生を抑制することができる。
For example, in
しかしながら、特許文献1に記載のように、直列腕共振子や並列腕共振子を分割すると、直列腕共振子や並列腕共振子が大型化してしまう。従って、弾性波分波器の小型化が困難となるという問題がある。
However, as described in
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、小型でありつつ、IMDの発生が抑制された弾性波分波器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an elastic wave duplexer that is small in size and in which generation of IMD is suppressed.
本発明に係る弾性波分波器は、アンテナ端子と、送信側信号端子及び受信側信号端子と、送信フィルタ部と、受信フィルタ部とを備えている。送信フィルタ部は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。受信フィルタ部は、アンテナ端子と受信側信号端子との間に接続されている。送信フィルタ部は、直列腕と、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕と、並列腕共振子とを有する。直列腕は、アンテナ端子と送信側信号端子とを接続している。複数の直列腕共振子は、直列腕において直列に接続されている。複数の並列腕のそれぞれは、直列腕とグラウンド電位とを接続している。並列腕共振子は、複数の並列腕のそれぞれに設けられている。複数の並列腕共振子のうち、アンテナ端子に最も近い第1の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い。 The elastic wave duplexer according to the present invention includes an antenna terminal, a transmission-side signal terminal and a reception-side signal terminal, a transmission filter unit, and a reception filter unit. The transmission filter unit is connected between the antenna terminal and the transmission-side signal terminal. The reception filter unit is connected between the antenna terminal and the reception side signal terminal. The transmission filter unit includes a series arm, a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arms, and a parallel arm resonator. The serial arm connects the antenna terminal and the transmission side signal terminal. The plurality of series arm resonators are connected in series in the series arm. Each of the plurality of parallel arms connects the series arm and the ground potential. The parallel arm resonator is provided in each of the plurality of parallel arms. Of the plurality of parallel arm resonators, the resonance frequency of the first parallel arm resonator closest to the antenna terminal is higher than the resonance frequency of the other parallel arm resonators.
なお、本発明において、「近い」及び「遠い」は、物理的な距離の短長を示すものではなく、電気回路的な距離の短長を示すものである。従って、「アンテナ端子に最も近い」とは、電気回路的に最も近いことを意味する。 In the present invention, “near” and “far” do not indicate a short physical distance but a short electrical distance. Therefore, “closest to the antenna terminal” means closest to the electric circuit.
本発明に係る弾性波分波器のある特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたIDT電極とを有する。第1の並列腕共振子のIDT電極は、複数の並列腕共振子の第1の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのIDT電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい。この場合、第1の並列腕共振子を大型化させることなく、第1の並列腕共振子の共振周波数を他の並列腕共振子の共振周波数よりも高くできる。従って、小型化とIMDの発生の抑制との両方を図ることができる。 In a specific aspect of the elastic wave duplexer according to the present invention, each of the plurality of parallel arm resonators includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate. The IDT electrode of the first parallel arm resonator has a pitch of electrode fingers smaller than each IDT electrode of the parallel arm resonators other than the first parallel arm resonator of the plurality of parallel arm resonators, or a duty ratio Is small, or the pitch of the electrode fingers is narrow and the duty ratio is small. In this case, the resonance frequency of the first parallel arm resonator can be made higher than the resonance frequencies of the other parallel arm resonators without increasing the size of the first parallel arm resonator. Therefore, both downsizing and suppression of occurrence of IMD can be achieved.
本発明に係る弾性波分波器の他の特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたIDT電極とを有する。第1の並列腕共振子のIDT電極には、間引き重み付けが施されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、IMDの発生をより効果的に抑制することができる。 In another specific aspect of the elastic wave duplexer according to the present invention, each of the plurality of parallel arm resonators includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate. Thinning weighting is applied to the IDT electrodes of the first parallel arm resonator. With this configuration, it is possible to more effectively suppress the occurrence of IMD without increasing the size of the elastic wave duplexer.
本発明に係る弾性波分波器の別の特定の局面では、第1の並列腕共振子には、キャパシタが並列に接続されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、IMDの発生をより効果的に抑制することができる。 In another specific aspect of the elastic wave duplexer according to the present invention, a capacitor is connected in parallel to the first parallel arm resonator. With this configuration, it is possible to more effectively suppress the occurrence of IMD without increasing the size of the elastic wave duplexer.
本発明に係る弾性波分波器のさらに他の特定の局面では、送信フィルタ部の通過帯域をfTx1以上fTx2以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をfRx1以上fRx2以下とした場合に、送信フィルタ部の通過帯域低域側近傍の減衰域が、2fTx1−fRx1と2fTx2−fRx2との間の周波数帯内にある。 In still another specific aspect of the elastic wave branching filter according to the present invention, when the transmission filter unit has a pass band of f Tx1 or more and f Tx2 or less, and the reception filter unit has a pass band of f Rx1 or more and f Rx2 or less. The attenuation band in the vicinity of the low band side of the pass band of the transmission filter section is in the frequency band between 2f Tx1 -f Rx1 and 2f Tx2 -f Rx2 .
本発明に係る弾性波分波器のさらに別の特定の局面では、複数の直列腕共振子のうちアンテナ端子に最も近い直列腕共振子と、第1の並列腕共振子とのそれぞれが、ひとつの弾性波共振子により構成されている。 In still another specific aspect of the elastic wave duplexer according to the present invention, each of the series arm resonators closest to the antenna terminal among the plurality of series arm resonators and the first parallel arm resonator is one. It is comprised by the elastic wave resonator of this.
本発明によれば、小型でありつつ、IMDの発生が抑制された弾性波分波器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an elastic wave duplexer that is small and suppresses the occurrence of IMD.
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図1に示す弾性波デュプレクサ1を例に挙げて説明する。但し、弾性波デュプレクサ1は、単なる例示である。本発明は、弾性波デュプレクサ1に何ら限定されない。本発明に係る弾性波分波器は、例えば、弾性波トリプレクサであってもよい。
Hereinafter, a preferred embodiment in which the present invention is implemented will be described by taking the
図1は、本実施形態の弾性波デュプレクサ1の略図的回路図である。図1に示す弾性波デュプレクサ1は、分波器の一種である。弾性波デュプレクサ1は、詳細には、UMTS−BAND8用のデュプレクサである。このため、弾性波デュプレクサ1の送信周波数帯は、880MHz〜915MHzであり、受信周波数帯は、925MHz〜960MHzである。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an
弾性波デュプレクサ1は、アンテナに接続されるアンテナ端子10と、送信側信号端子11と、第1及び第2の受信側信号端子12a、12bとを有する。アンテナ端子10と第1及び第2の受信側信号端子12a、12bとの間には、受信フィルタ部13が接続されている。一方、アンテナ端子10と送信側信号端子11との間には、送信フィルタ部20が接続されている。送信フィルタ部20と受信フィルタ部13との間の接続点とアンテナ端子10との間の接続点と、グラウンド電位との間には、インピーダンス整合回路としてのインダクタL1が接続されている。
The
本実施形態においては、受信フィルタ部13は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている。受信フィルタ部13は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型のフィルタ部である。従って、第1及び第2の受信側信号端子12a、12bからは平衡信号が出力される。なお、受信フィルタ部13は、例えば、弾性表面波を利用するものであってもよいし、弾性境界波を利用するものであってもよい。
In the present embodiment, the
送信フィルタ部20は、所謂ラダー型の弾性波フィルタ部である。送信フィルタ部20は、直列腕21を有する。直列腕21においては、複数の直列腕共振子S1〜S4が直列に接続されている。本実施形態においては、複数の直列腕共振子S1〜S4のうち、直列腕共振子S2,S3は、互いに直列に接続されている2つの弾性波共振子により構成されている。アンテナ端子10に最も近い直列腕共振子S1は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。また、本実施形態では、直列腕共振子S2には、キャパシタC2が並列に接続されている。
The
送信フィルタ部20には、複数の並列腕22a〜22cが設けられている。複数の並列腕22a〜22cのそれぞれは、直列腕21とグラウンド電位とを接続している。複数の並列腕22a〜22cのそれぞれには、並列腕共振子P1〜P3が設けられている。並列腕22aと並列腕22bとの間の接続点とグラウンド電位との間には、インダクタL2が接続されている。一方、並列腕共振子P3とグラウンド電位との間には、インダクタL3が接続されている。
The
複数の並列腕共振子P1〜P3及び複数の直列腕共振子S1〜S4のそれぞれを構成している弾性波共振子は、図2に示す弾性表面波共振子30または図3に示す弾性境界波共振子40により構成されている。
The elastic wave resonators constituting each of the plurality of parallel arm resonators P1 to P3 and the plurality of series arm resonators S1 to S4 are the surface
弾性表面波共振子30は、圧電基板31と、圧電基板31の上に設けられたIDT電極32とを備えている。弾性表面波共振子30は、圧電基板31の上にIDT電極32を覆うように設けられた誘電体層をさらに備えていてもよい。この誘電体層は、例えば、酸化ケイ素や窒化ケイ素により形成することができる。
The surface
弾性境界波共振子40は、圧電基板41と、圧電基板41の上に設けられたIDT電極42と、圧電基板41の上にIDT電極42を覆うように設けられた第1の誘電体層43と、第1の誘電体層43の上に設けられており、第1の誘電体層43よりも速い音速を有する第2の誘電体層44とを備えている。なお、第2の誘電体層44は必須ではなく、弾性境界波共振子は、圧電基板、IDT電極及び第1の誘電体層のみにより構成されていてもよい。
The boundary
圧電基板31,41は、例えば、LiNbO3基板、LiTaO3基板、水晶基板などにより構成することができる。IDT電極32,42は、例えば、Al,Pt,Au,Ag,Cu,Ni,Ti,Cr及びPdからなる群から選ばれた金属、もしくは、Al,Pt,Au,Ag,Cu,Ni,Ti,Cr及びPdからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。また、IDT電極32,42は、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。第1の誘電体層43は、例えば、酸化ケイ素により形成することができる。第2の誘電体層44は、例えば、窒化ケイ素により形成することができる。
The
本実施形態においては、複数の並列腕共振子P1〜P3のうち、アンテナ端子10に最も近い第1の並列腕共振子P1は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。第1の並列腕共振子P1には、キャパシタC1(静電容量:0.30pF)が並列に接続されている。一方、その他の並列腕共振子P2,P3には、キャパシタは、並列に接続されていない。これにより、第1の並列腕共振子P1の共振周波数が、他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くされている。具体的には、本実施形態では、第1の並列腕共振子P1の共振周波数は、867.2MHzである。第2の並列腕共振子P2の共振周波数は、866.5MHzである。第3の並列腕共振子P3の共振周波数は、865.0MHzである。
In the present embodiment, among the plurality of parallel arm resonators P1 to P3, the first parallel arm resonator P1 closest to the
ところで、前述したように、弾性波分波器は非線形なデバイスであるため、IMDが発生しやすい。例えば、アンテナから送信信号の2倍の周波数と受信信号の周波数との差と一致する周波数の信号が入力されると、送信信号との相互変調により、受信信号と等しい周波数のIMDが発生する。UMTS−BAND8用の弾性波デュプレクサの場合、送信フィルタ部の通過帯域をfTx1以上fTx2以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をfRx1以上fRx2以下としたときの2fTx1−fRx1と2fTx2−fRx2との間の周波数帯(以下、「2Tx−Rx帯」とする。)は、835MHz〜870MHzとなる。この周波数帯に妨害波が入力され、弾性波デュプレクサ内で妨害波による消費電力が大きくなると、受信フィルタ部の通過帯域にIMDが発生する。 As described above, the elastic wave duplexer is a non-linear device, and therefore IMD is likely to occur. For example, when a signal having a frequency that matches the difference between the frequency twice the transmission signal and the frequency of the reception signal is input from the antenna, an IMD having the same frequency as that of the reception signal is generated by intermodulation with the transmission signal. In the case of an elastic wave duplexer for UMTS-BAND8, 2f Tx1 −f Rx1 and 2f when the pass band of the transmission filter unit is f Tx1 or more and f Tx2 or less and the pass band of the reception filter unit is f Rx1 or more and f Rx2 or less. The frequency band between Tx2- f Rx2 (hereinafter referred to as “2Tx-Rx band”) is 835 MHz to 870 MHz. When an interference wave is input to this frequency band and power consumption due to the interference wave increases in the elastic wave duplexer, an IMD is generated in the pass band of the reception filter unit.
本実施形態においては、第1〜第3の並列腕共振子P1〜P3の共振周波数が、2Tx−Rx帯(835MHz〜870MHz)内にあり、送信フィルタ部20の通過帯域近傍の減衰域を形成している。そのため、第1〜第3の並列腕共振子P1〜P3で妨害波による消費電力が大きくなると、大きなIMDが発生する虞がある。特に、並列腕共振子P1は最もアンテナ端子10に近いため、妨害波の消費電力が大きくなる。他の並列腕共振子P2、P3でIMDが発生しても、受信フィルタ部13に伝送するまでに大きく減衰するが、並列腕共振子P1は受信フィルタ部13に近いため、それほど減衰することなく、受信フィルタ部13に伝送してしまう。
In the present embodiment, the resonance frequencies of the first to third parallel arm resonators P1 to P3 are in the 2Tx-Rx band (835 MHz to 870 MHz), and form an attenuation band near the pass band of the
しかしながら、本実施形態では、複数の並列腕共振子P1〜P3のうち、アンテナ端子10に最も近い第1の並列腕共振子P1の共振周波数が、他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くされている。このため、IMDの発生を抑制することができる。以下、この効果について、具体例に基づいて詳細に説明する。
However, in this embodiment, among the plurality of parallel arm resonators P1 to P3, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 closest to the
本実施形態の弾性波デュプレクサ1の比較例(第1の比較例)として、図4に示すように、アンテナ端子に最も近い第1の並列腕共振子P101にキャパシタが並列に接続されていないこと以外は弾性波デュプレクサ1と実質的に同様の構成を有する弾性波デュプレクサ100を挙げる。この弾性波デュプレクサ100では、第1の並列腕共振子P101の共振周波数は、864.8MHzである。第2の並列腕共振子の共振周波数は、866.5MHzである。第3の並列腕共振子の共振周波数は、865.0MHzである。このため、第1〜第3の並列腕共振子のうちで、第2の並列腕共振子が最も高い共振周波数を有している。
As a comparative example (first comparative example) of the
本実施形態に係る第1の並列腕共振子P1の反射特性を表すグラフを図5に実線で示す。第1の比較例に係る第1の並列腕共振子P101の反射特性を表すグラフを図5に破線で示す。 A graph showing the reflection characteristic of the first parallel arm resonator P1 according to the present embodiment is shown by a solid line in FIG. A graph showing the reflection characteristic of the first parallel arm resonator P101 according to the first comparative example is shown by a broken line in FIG.
図6は、本実施形態に係る弾性波デュプレクサ1のIMD(実線)と、第1の比較例に係る弾性波デュプレクサ100のIMD(破線)とを表すグラフである。なお、各弾性波デュプレクサのIMDは、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差を一定(45MHz)とし、且つ受信信号の周波数と妨害波信号の周波数との差も一定(90MHz)として、受信信号の周波数を925MHz〜960MHzの間で変化させて測定した。例えば、受信信号の周波数を925MHzとした場合は、送信信号の周波数を880MHzとし、妨害波信号の周波数を835MHzとした。また、例えば、受信信号の周波数を960MHzとした場合は、送信信号の周波数を915MHzとし、妨害波信号の周波数を870MHzとした。なお、IMDの測定においては、アンテナ端子における送信信号の電力を+21dBmとし、アンテナ端子における妨害波信号の電力を−15dBmとした。そして、第1及び第2の受信側信号端子にバランを接続し、バランから出力されるIMDを測定した。
FIG. 6 is a graph showing the IMD (solid line) of the
図7は、本実施形態及び第1の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。図8は、本実施形態及び第1の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。図9は、本実施形態及び第1の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing pass characteristics from the transmission-side signal terminal to the antenna terminal in the present embodiment and the first comparative example. FIG. 8 is a graph showing the pass characteristics from the antenna terminal to the reception-side signal terminal in the present embodiment and the first comparative example. FIG. 9 is a graph showing the isolation characteristic from the transmission side signal terminal to the reception side signal terminal in the present embodiment and the first comparative example.
図5に示す結果から、キャパシタC1を本実施形態の第1の並列腕共振子P1に並列に接続することにより、第1の並列腕共振子P1の共振周波数を第1の比較例の第1の並列腕共振子P101の共振周波数より高周波数側にシフトさせることができることが分かる。そのため、第1の並列腕共振子P1の共振周波数は、2Tx−Rx帯の上端付近に位置する。そして、2Tx−Rx帯において、第1の並列腕共振子P1の反射損失は、第1の並列腕共振子P101の反射損失より小さくなっている。 From the results shown in FIG. 5, the capacitor C1 is connected in parallel to the first parallel arm resonator P1 of this embodiment, so that the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is the first of the first comparative example. It can be seen that the parallel arm resonator P101 can be shifted to a higher frequency side than the resonance frequency. Therefore, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is located near the upper end of the 2Tx-Rx band. In the 2Tx-Rx band, the reflection loss of the first parallel arm resonator P1 is smaller than the reflection loss of the first parallel arm resonator P101.
また、図6に示すように、第1の並列腕共振子P1の共振周波数が高周波数シフトされた弾性波デュプレクサ1の方が、第1の並列腕共振子P101の共振周波数が高周波数シフトされてない弾性波デュプレクサ100よりも受信周波数帯(925MHz〜960MHz)の高域側部分(約950MHz〜960MHz)においてIMD特性が改善していることが分かる。
Further, as shown in FIG. 6, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P101 is shifted by a higher frequency in the
この結果から、第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他のいずれの並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くすることにより、弾性波デュプレクサを大型化することなくIMD特性が改善できることが分かる。これは、2Tx−Rx帯において、第1の並列腕共振子P1の反射損失が小さくなったことにより、妨害波が入力されたときにおける第1の並列腕共振子P1の消費電力が低減されたため、IMDの発生が抑制されたものと考えられる。 From this result, the IMD characteristic is improved without increasing the size of the elastic wave duplexer by making the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 higher than the resonance frequency of any of the other parallel arm resonators P2 and P3. I understand that I can do it. This is because in the 2Tx-Rx band, the power loss of the first parallel arm resonator P1 when an interference wave is input is reduced because the reflection loss of the first parallel arm resonator P1 is reduced. It is considered that the occurrence of IMD was suppressed.
なお、図7〜図9に示すように、本実施形態と第1の比較例とで伝送特性が同等であることから、キャパシタC1を設けて第1の並列腕共振子P1の共振周波数を高周波数側にシフトさせても伝送特性は劣化しないことが分かる。 As shown in FIGS. 7 to 9, since the transmission characteristics are the same in this embodiment and the first comparative example, the capacitor C1 is provided to increase the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1. It can be seen that the transmission characteristics do not deteriorate even when shifted to the frequency side.
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。 Hereinafter, other examples of preferred embodiments of the present invention will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(第2の実施形態)
図10は、第2の実施形態における第1の並列腕共振子P1のIDT電極の略図的平面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic plan view of the IDT electrode of the first parallel arm resonator P1 in the second embodiment.
上記第1の実施形態では、キャパシタC1を第1の並列腕共振子P1に並列に接続することにより第1の並列腕共振子P1の共振周波数を高周波数側にシフトさせる例について説明した。但し、本発明において、第1の並列腕共振子の共振周波数を高周波数側にシフトさせる方法は特に限定されない。 In the first embodiment, an example has been described in which the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is shifted to the high frequency side by connecting the capacitor C1 in parallel to the first parallel arm resonator P1. However, in the present invention, the method for shifting the resonance frequency of the first parallel arm resonator to the high frequency side is not particularly limited.
例えば、キャパシタC1を設けずに、またはキャパシタC1を設けると共に、第1の並列腕共振子P1のIDT電極を、図10に示すような間引き重み付けが施されたIDT電極50により構成することで第1の並列腕共振子P1の共振周波数を高周波数側にシフトさせてもよい。その場合であっても、上記第1の実施形態と同様にIMDの発生を抑制することができる。
For example, the capacitor C1 is not provided, or the capacitor C1 is provided, and the IDT electrode of the first parallel arm resonator P1 is configured by the
さらに、本実施形態では、キャパシタC1を設ける必要もないため、第1の実施形態よりも弾性波デュプレクサをさらに小型化することが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, since it is not necessary to provide the capacitor C1, it is possible to further reduce the size of the elastic wave duplexer compared to the first embodiment.
なお、間引き重み付けとは、IDT電極を構成している一対のくし歯状電極の少なくとも一方のくし歯状電極の電極指の一部が除去されることにより、部分的に弾性波が励振しない領域を形成することである。しかし、電極指の一部を完全に除去すると、その部分で弾性波の音速が低下する。そのため、通常は、図10に示すように、一方のくし歯状電極の電極指の一部をバスバーから切り離し、他方のくし歯状電極のバスバーに接続する。 Note that thinning weighting is a region in which elastic waves are not excited partially by removing part of the electrode fingers of at least one of the pair of comb-like electrodes constituting the IDT electrode. Is to form. However, when a part of the electrode finger is completely removed, the acoustic velocity of the elastic wave is reduced at that part. Therefore, usually, as shown in FIG. 10, a part of the electrode fingers of one comb-like electrode is cut off from the bus bar and connected to the bus bar of the other comb-like electrode.
(第3の実施形態)
本実施形態では、第1の並列腕共振子P1のIDT電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子P2,P3のIDT電極の電極指のピッチよりも狭くすることにより、第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くした例について説明する。
(Third embodiment)
In this embodiment, the pitch of the electrode fingers of the IDT electrodes of the first parallel arm resonator P1 is made narrower than the pitch of the electrode fingers of the IDT electrodes of the other parallel arm resonators P2 and P3. An example in which the resonance frequency of the arm resonator P1 is set higher than the resonance frequencies of the other parallel arm resonators P2 and P3 will be described.
具体的には、本実施形態では、第1の並列腕共振子P1のIDT電極の電極指のピッチを2.237μmとし、第2の並列腕共振子P2のIDT電極の電極指のピッチを2.238μmとし、第3の並列腕共振子P3のIDT電極の電極指のピッチを2.244μmとし、キャパシタC1を設けなかったこと以外は、上記第1の実施形態と実質的に同様の構成となっている。図11に示すように、本実施形態では、第1の並列腕共振子P1の共振周波数が他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高い。
Specifically, in this embodiment, the pitch of the electrode fingers of the IDT electrode of the first parallel arm resonator P1 is 2.237 μm, and the pitch of the electrode fingers of the IDT electrode of the second parallel arm resonator P2 is 2. .238 μm, the pitch of the electrode fingers of the IDT electrodes of the third parallel
本実施形態の比較例(第2の比較例)として、第1の並列腕共振子P1のIDT電極の電極指のピッチを2.242μmとし、第2の並列腕共振子P2のIDT電極の電極指のピッチを2.234μmとし、第3の並列腕共振子P3のIDT電極の電極指のピッチを2.241μmとし、図12に示すように、第1〜第3の並列腕共振子P1〜P3のうち、第2の並列腕共振子P2の共振周波数を最も高くした例を挙げる。 As a comparative example (second comparative example) of the present embodiment, the electrode finger pitch of the IDT electrode of the first parallel arm resonator P1 is 2.242 μm, and the IDT electrode electrode of the second parallel arm resonator P2 is used. The finger pitch is 2.234 μm, the electrode finger pitch of the IDT electrode of the third parallel arm resonator P3 is 2.241 μm, and the first to third parallel arm resonators P1 to P1 are shown in FIG. The example which made the resonance frequency of the 2nd parallel arm resonator P2 the highest among P3 is given.
図13は、第3の実施形態に係る弾性波デュプレクサのIMD(実線)と、第2の比較例に係る弾性波デュプレクサのIMD(破線)とを表すグラフである。図14は、第3の実施形態及び第2の比較例における、送信側信号端子とアンテナ端子との間の挿入損失を表すグラフである。図15は、第3の実施形態及び第2の比較例における、アンテナ端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。図16は、第3の実施形態及び第2の比較例における、送信側信号端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。 FIG. 13 is a graph showing an IMD (solid line) of the elastic wave duplexer according to the third embodiment and an IMD (broken line) of the elastic wave duplexer according to the second comparative example. FIG. 14 is a graph showing insertion loss between the transmission-side signal terminal and the antenna terminal in the third embodiment and the second comparative example. FIG. 15 is a graph showing insertion loss between the antenna terminal and the reception-side signal terminal in the third embodiment and the second comparative example. FIG. 16 is a graph showing insertion loss between the transmission side signal terminal and the reception side signal terminal in the third embodiment and the second comparative example.
図13に示すように、電極指ピッチを調整することにより第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くした場合であっても、上記第1の実施形態の場合と同様にIMDを効果的に抑制できることが分かる。また、図14〜図16の結果から、電極指ピッチを調整することにより第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くした場合であっても、伝送特性が劣化しないことが分かる。 As shown in FIG. 13, even when the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is made higher than the resonance frequencies of the other parallel arm resonators P2 and P3 by adjusting the electrode finger pitch, It can be seen that IMD can be effectively suppressed as in the case of the first embodiment. In addition, from the results shown in FIGS. 14 to 16, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is made higher than the resonance frequencies of the other parallel arm resonators P2 and P3 by adjusting the electrode finger pitch. However, it can be seen that the transmission characteristics do not deteriorate.
同様に、第1の並列腕共振子P1のIDT電極のデューティー比を他の並列腕共振子P2,P3のIDT電極のデューティー比よりも小さくことにより、第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くした場合であっても、IMDの発生を抑制することができる。また、第1の並列腕共振子P1のIDT電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子P2,P3のIDT電極の電極指のピッチよりも狭くすると共に、第1の並列腕共振子P1のIDT電極のデューティー比を他の並列腕共振子P2,P3のIDT電極のデューティー比よりも小さくことにより、第1の並列腕共振子P1の共振周波数を他の並列腕共振子P2,P3の共振周波数よりも高くした場合であっても、IMDの発生を抑制することができる。 Similarly, by making the duty ratio of the IDT electrode of the first parallel arm resonator P1 smaller than the duty ratio of the IDT electrodes of the other parallel arm resonators P2 and P3, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 Can be suppressed even if it is higher than the resonance frequency of the other parallel arm resonators P2 and P3. Further, the pitch of the electrode fingers of the IDT electrodes of the first parallel arm resonator P1 is made narrower than the pitch of the electrode fingers of the IDT electrodes of the other parallel arm resonators P2 and P3, and the first parallel arm resonator P1. By making the duty ratio of the IDT electrode of the other parallel arm resonators P2 and P3 smaller than the duty ratio of the IDT electrode of the other parallel arm resonators P2 and P3, the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 can be reduced. Even when the frequency is higher than the resonance frequency, the occurrence of IMD can be suppressed.
1…弾性波デュプレクサ
10…アンテナ端子
11…送信側信号端子
12a、12b…受信側信号端子
13…受信フィルタ部
20…送信フィルタ部
21…直列腕
22a〜22c…並列腕
30…弾性表面波共振子
40…弾性境界波共振子
31,41…圧電基板
32,42…IDT電極
43…第1の誘電体層
44…第2の誘電体層
50…IDT電極
P1〜P3…並列腕共振子
S1〜S4…直列腕共振子
L1〜L3…インダクタ
C1,C2…キャパシタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
送信側信号端子及び受信側信号端子と、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続された送信フィルタ部と、
前記アンテナ端子と前記受信側信号端子との間に接続された受信フィルタ部と、
を備える弾性波分波器であって、
前記送信フィルタ部は、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子とを接続している直列腕と、
前記直列腕において直列に接続されている複数の直列腕共振子と、
前記直列腕とグラウンド電位とを接続している複数の並列腕と、
前記複数の並列腕のそれぞれに設けられている並列腕共振子と、
を有し、
前記複数の並列腕共振子のうち、前記アンテナ端子に最も近い第1の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い、弾性波分波器。 An antenna terminal;
A transmission side signal terminal and a reception side signal terminal;
A transmission filter unit connected between the antenna terminal and the transmission-side signal terminal;
A receiving filter connected between the antenna terminal and the receiving signal terminal;
An elastic wave duplexer comprising:
The transmission filter unit
A series arm connecting the antenna terminal and the transmission side signal terminal;
A plurality of series arm resonators connected in series in the series arm;
A plurality of parallel arms connecting the series arm and a ground potential;
A parallel arm resonator provided in each of the plurality of parallel arms;
Have
An elastic wave duplexer in which a resonance frequency of a first parallel arm resonator closest to the antenna terminal among the plurality of parallel arm resonators is higher than a resonance frequency of other parallel arm resonators.
前記第1の並列腕共振子のIDT電極は、前記複数の並列腕共振子の前記第1の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのIDT電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい、請求項1に記載の弾性波分波器。 Each of the plurality of parallel arm resonators includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate,
Whether the IDT electrodes of the first parallel arm resonators have electrode finger pitches narrower than the IDT electrodes of the parallel arm resonators other than the first parallel arm resonators of the plurality of parallel arm resonators. The elastic wave duplexer according to claim 1, wherein the duty ratio is small, or the pitch of the electrode fingers is narrow and the duty ratio is small.
前記第1の並列腕共振子のIDT電極には、間引き重み付けが施されている、請求項1または2に記載の弾性波分波器。 Each of the plurality of parallel arm resonators includes a piezoelectric substrate and an IDT electrode provided on the piezoelectric substrate,
The elastic wave duplexer according to claim 1 or 2, wherein thinning weighting is applied to an IDT electrode of the first parallel arm resonator.
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