JP2015179901A - 弾性波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】電極指群をテーパー型に形成したＩＤＴ電極を入力側電極及び出力側電極として圧電基板上に配置した弾性波フィルタにおいて、通過域のリップルを抑制すること。
【解決手段】入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３について、反射電極１６を含む一方向性電極部２と、反射電極１６を含まない双方向性電極部１とにより構成する。そして、弾性波の伝搬方向におけるＩＤＴ電極１２（１３）の中央位置と、一方向性電極部２の中央位置とのずれ量について、反射電極群中心値としてＩＤＴ電極１２（１３）の励振対数にて規格化する。また、入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値と、出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値との差分を取り、この差分が０．１１±０．０５の範囲内となるように、各ＩＤＴ電極１２（１３）における一方向性電極部２の位置を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性波フィルタ例えばＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタに関する。

各種通信用のバンドパスフィルタとして、弾性表面波（ＳＡＷ、以下「弾性波」と言う）を利用したフィルタが知られている。このようなフィルタでは、近年、ワイヤレスデータ通信の通信精度向上のため、通過域内におけるＥＶＭ（エラーベクトルマグニチュード）をできるだけ小さくすることが求められている。ＥＶＭは、振幅リップル及び群遅延リップルに依存する。そのため、フィルタの通過域内における低リップル化が課題となっている。

既述のフィルタの具体的な一例としては、電極指群をテーパー型に配置したテーパー型ＩＤＴ電極を入力側電極及び出力側電極として圧電基板上に形成した構成が知られている。また、ＩＤＴ電極として、電極指に隣接して反射電極を配置して、弾性波が一方向に伝搬するように構成した一方向性電極も知られている。
特許文献１〜３には、トランスバーサル型のフィルタや既述の一方向性電極について記載されているが、低リップル化については検討されていない。

特開２００２−３３００４８ 特開２０００−２０９０６２ 特開２０１０−５０６２６

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極指群をテーパー型に形成したＩＤＴ電極を入力側電極及び出力側電極として圧電基板上に配置した弾性波フィルタにおいて、通過域におけるリップルの発生を抑制することのできる技術を提供することにある。

本発明の弾性波フィルタは、
弾性波が伝搬するように構成された圧電基板と、
この圧電基板上にて弾性波の伝搬方向に沿って一方側及び他方側に互いに離間するように設けられた一のＩＤＴ電極及び他のＩＤＴ電極と、を備え、
これらＩＤＴ電極は、
一対のバスバーと、弾性波の波長に対応する周期構造の長さ寸法が一のバスバー側から他のバスバー側に向かって広がるように、且つ弾性波の伝搬方向に沿って前記周期構造が複数箇所に形成されるようにこれらバスバー間にてテーパー状に形成された複数の電極指と、を各々備えると共に、これら周期構造のうち少なくとも一つが一方向性電極部として構成され、
一のバスバーから伸びる電極指と当該電極指に隣接して他のバスバーから伸びる電極指とが交差する領域の数量を励振対数とすると共に、前記一方向性電極部を構成する前記周期構造の数量を反射対数と呼ぶと、
各ＩＤＴ電極にて前記一方側の端部及び前記他方側の端部を各々臨む一方向性電極部の縁部同士の間の領域を反射電極領域と呼ぶと共に、各ＩＤＴ電極において弾性波の伝搬方向両側の領域で前記励振対数が等しくなる位置を通る直線及び各ＩＤＴ電極の前記反射電極領域において弾性波の伝搬方向両側の領域で反射対数が等しくなる位置を通る直線を夫々励振中心線及び反射電極群中心線と呼ぶと、
各々のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記反射電極群中心線よりも前記一方側の領域の励振対数から、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を差し引いた値を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を反射電極群中心値とすると、
前記一のＩＤＴ電極における反射電極群中心値と前記他のＩＤＴ電極における反射電極群中心値との差分である中心差は、０．１１±０．１０の範囲内となっていることを特徴とする。

また、本発明の別の弾性波フィルタは、
弾性波が伝搬するように構成された圧電基板と、
この圧電基板上にて弾性波の伝搬方向に沿って一方側及び他方側に互いに離間するように設けられた一対のＩＤＴ電極と、を備え、
これらＩＤＴ電極のうちいずれか一方のＩＤＴ電極は、
一対のバスバーと、弾性波の波長に対応する周期構造の長さ寸法が一のバスバー側から他のバスバー側に向かって広がるように、且つ弾性波の伝搬方向に沿って前記周期構造が複数箇所に形成されるようにこれらバスバー間にてテーパー状に形成された複数の電極指と、を備えると共に、これら周期構造のうち少なくとも一つが一方向性電極部として構成され、
一のバスバーから伸びる電極指と当該電極指に隣接して他のバスバーから伸びる電極指とが交差する領域の数量を励振対数とすると共に、前記一方向性電極部を構成する前記周期構造の数量を反射対数と呼ぶと、
前記いずれか一方のＩＤＴ電極にて前記一方側の端部及び前記他方側の端部を各々臨む一方向性電極部の縁部同士の間の領域を反射電極領域と呼ぶと共に、各ＩＤＴ電極において弾性波の伝搬方向両側の領域で前記励振対数が等しくなる位置を通る直線及び前記反射電極領域において弾性波の伝搬方向両側の領域で反射対数が等しくなる位置を通る直線を夫々励振中心線及び反射電極群中心線と呼ぶと、
前記いずれか一方のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記反射電極群中心線よりも前記一方側の領域の励振対数から、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を差し引いた値を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を反射電極群中心値とすると共に、他方のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を第２の励振中心値とすると、
前記反射電極群中心値と前記励振中心値とを合計した値である中心差は、０．１１±０．１０の範囲内となっていることを特徴とする。

前記中心差は、０．１１±０．０５の範囲内となっていることが好ましく、前記反射電極領域の周期構造の少なくとも一つには、弾性波が励振しない間引き領域が形成されていても良い。また、前記一方向性電極部の具体的な一例を挙げると、反射電極を備えたＤＡＲＴ電極と、互いに幅寸法の異なる電極指を備えたＤＷＳＦ電極と、の少なくとも一方である。

本発明は、ＩＤＴ電極の周期構造のうち一方向性電極部が配置された領域の中心位置とＩＤＴ電極の中心位置とのずれ量について、当該ＩＤＴ電極の合計励振対数で規格化して反射電極群中心値としている。そして、前記ＩＤＴ電極における前記反射電極群中心値と、他のＩＤＴ電極における反射電極群中心値あるいは当該他のＩＤＴ電極の励振中心値と、の中心差について、０．１１±０．１０の範囲内となるようにしている。そのため、フィルタの通過域におけるリップルの発生を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタの一例を示す平面図である。 前記弾性波フィルタの入力側ＩＤＴ電極を示した平面図である。 前記入力側ＩＤＴ電極における一方向性電極部の位置を説明するための概略図である。 前記弾性波フィルタの出力側ＩＤＴ電極を示した平面図である。 前記出力側ＩＤＴ電極における一方向性電極部の位置を説明するための概略図である。 本発明の弾性波フィルタにて得られた特性を示す特性図である。 本発明の弾性波フィルタにて得られた特性を示す特性図である。 本発明の弾性波フィルタにて得られた特性を示す特性図である。 本発明の弾性波フィルタにて得られた特性を示す特性図である。 本発明の弾性波フィルタにて得られた特性を示す特性図である。 本発明の弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。 前記他の例における一方向性電極部の位置を説明するための概略図である。 本発明の弾性波フィルタの別の例を示す平面図である。 前記別の例における一方向性電極部の位置を説明するための概略図である。 本発明の弾性波フィルタの更に他の例を示す平面図である。 前記更に他の例における弾性波フィルタの別の部位を示す平面図である。

本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタについて、図１〜図５を参照して説明する。この弾性波フィルタは、図１に示すように、圧電基板１１上において弾性波の伝搬方向（左右方向）に互いに離間して並ぶテーパー型の入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３を備えており、後述するように、通過域よりも低域側及び高域側に各々減衰域が形成されたバンドパスフィルタとなっている。圧電基板１１は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）あるいは水晶（ＳｉＯ_２）などの圧電材料、この例ではニオブ酸リチウムにより構成されている。図１中２１、２２は夫々入力ポート及び出力ポートであり、２３は接地ポートである。また、図１中１５はシールド電極であり、１６は不要な弾性波を吸収するための吸音材（ダンパー）である。尚、以下において、弾性波の伝搬方向に直交する方向を前後方向として説明する。図１では各ＩＤＴ電極１２、１３を模式的に簡略化して描画している。

この例では、入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３は、図１中夫々左側（一方側）及び右側（他方側）に配置されている。これらＩＤＴ電極１２、１３は、弾性波が左右いずれの方向にも伝搬するように構成された双方向性電極部１と、弾性波が他方側のＩＤＴ電極１２（１３）側に伝搬し、圧電基板１１の端部側には伝搬しないように構成された一方向性電極部２とを各々備えている。そして、各ＩＤＴ電極１２、１３では、各々の電極部１、２のレイアウトについて、通過域におけるリップルができるだけ小さくなるように、以下のように配置されている。尚、図１では、各電極部１、２について色調を変えている。

始めに、入力側ＩＤＴ電極１２について説明する。この入力側ＩＤＴ電極１２は、図２に示すように、一対のバスバー１４、１４、これらバスバー１４、１４間に各々配置された複数の電極指１５及び複数の反射電極１６を備えている。具体的には、バスバー１４、１４は、左右方向に各々伸びるように形成されると共に、前後方向に互いに離間するように配置されている。各電極指１５は、各々のバスバー１４、１４から対向するバスバー１４、１４に向かって各々櫛歯状に伸び出すように形成されており、手前側のバスバー１４から奥側のバスバー１４に向かって、各電極指１５の幅寸法及び互いに隣接する電極指１５、１５間の離間寸法が広がるように配置されている。そして、これら電極指１５は、圧電基板１１上を伝搬する弾性波の波長に対応するように周期的に並んでいる。

即ち、例えば入力側ＩＤＴ電極１２の左端の領域及び右端の領域では、手前側のバスバー１４から奥側に向かって互いに隣接して伸び出す３本の電極指１５と、これら３本の電極指１５に隣接して奥側のバスバー１４から手前側に向かって伸びる１本の電極指１５とにより、弾性波の波長に対応する周期構造が構成されている。従って、前記左端の領域及び前記右端の領域では、手前側のバスバー１４から奥側のバスバー１４に向かう程、圧電基板１１上を伝搬する弾性波の波長（周期構造の長さ寸法）が大きくなっている。これら領域は、各々既述の双方向性電極部１をなしている。この例では、便宜上、入力側ＩＤＴ電極１２における左側の双方向性電極部１では、周期構造が例えば４つ形成され、右側の双方向性電極部１では２つの周期構造が形成されているものとする。

そして、入力側ＩＤＴ電極１２の中央領域には、当該中央領域における電極指１５のうち一部の電極指１５に沿うように、既述の反射電極１６が配置されており、当該中央領域が一方向性電極部２をなしている。即ち、一方向性電極部２では、双方向性電極部１において手前側のバスバー１４から互いに隣接して伸び出す３本の電極指１５のうち左側の電極指１５及び中央の電極指１５に代えて反射電極１６が配置されている。従って、反射電極１６の幅寸法は、電極指１５の幅寸法の２本分と、互いに隣接する電極指１５、１５間の離間寸法とを合計した寸法（電極指１５の３本分の寸法）となっている。この反射電極１６についても、手前側のバスバー１４から奥側のバスバー１４に向かうにつれて、反射電極１６の幅寸法及び当該反射電極１６に隣接する電極指１５との離間寸法が広がるように構成されている。尚、図２では、電極指１５の幅寸法、反射電極１６の幅寸法及び互いに隣接する電極指１５と電極指１５（反射電極１６）との離間寸法について模式的に描画している。

従って、一方向性電極部２は、いわゆるＤＡＲＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極をなしている。この例では、一方向性電極部２では、８つの周期構造が形成されているものとする。入力側ＩＤＴ電極１２の左側の端部を臨む位置における一方向性電極部２の縁部と、入力側ＩＤＴ電極１２の右側の端部を臨む位置における一方向性電極部２の縁部との間の領域を反射電極領域と呼ぶと、この例では、反射電極領域と一方向性電極部２とが互いに重なり合っている。

以上説明した各電極部１、２において、手前側のバスバー１４から伸びる電極指１５と奥側のバスバー１４から伸びる電極指１５とが交差する領域の数量を励振対数と呼ぶものとする。入力側ＩＤＴ電極１２では、弾性波が励振しない（前記領域が間引かれている）周期構造は設けられていないため、一方向性電極部２及び双方向性電極部１のいずれについても周期構造の数量と励振対数とが互いに同じ数量となっている。また、前記周期構造のうち弾性波が反射する周期構造の数量を反射対数と呼ぶものとする。この例では、一方向性電極部２では電極指１５や反射電極１６が間引かれていないため、一方向性電極部２における周期構造の数量と反射対数とが互いに同じ値になっている。

ここで、入力側ＩＤＴ電極１２における一方向性電極部２の配置場所について詳述する。始めに、入力側ＩＤＴ電極１２について、例えば左側から右側に向かって順番に周期構造の数量を数えて、図３に示すように、各々の周期構造について、弾性波が励振する周期構造及び弾性波が反射する周期構造を夫々カウントする。具体的には、弾性波が励振する周期構造に「１」を振り、弾性波が励振しない周期構造に「ゼロ」を振る。この例では、各周期構造にて弾性波が励振するので、図３の上段に示すように、各周期構造が「１」となる。また、図３の下段に示すように、反射電極１６が設けられていない周期構造に「０（ゼロ）」を振り、反射電極１６が形成されている周期構造を「１」とする。具体的には、入力側ＩＤＴ電極１２の左端の双方向性電極部１では、既述のように４つの周期構造が形成されているので、この双方向性電極部１には４つの「０」を並べる。入力側ＩＤＴ電極１２の中央の一方向性電極部２では、８つの周期構造が形成されているので、この一方向性電極部２には８つの「１」を並べる。そして、入力側ＩＤＴ電極１２の右端の双方向性電極部１では、２つの周期構造が形成されているので、２つの「０」を並べる。こうして入力側ＩＤＴ電極１２では、合計１４個の周期構造での弾性波の反射の有無が「０」と「１」とで各々区分けされる。

次いで、図３の上段において、左側の領域と右側の領域とで励振対数が揃う位置に直線を引く。この例では、周期構造の数量が合計１４個となっているので、左側から数えて７個目の周期構造と、左側から数えて８個目の周期構造との間に直線を引く。従って、この直線は、弾性波の伝搬方向における入力側ＩＤＴ電極１２の中央位置を通る直線となる。この直線について、「励振中心線Ｌ１」と呼ぶものとする。

また、図３の下段にて、左側の領域と右側の領域とで反射対数が揃う位置に直線を引く。この例では、一方向性電極部２では８つの周期構造が形成されているため、当該一方向性電極部２における左側から数えて４つ目の周期構造と、左側から数えて５つ目の周期構造との間に直線を引く。この直線を「反射電極群中心線Ｌ２」と呼ぶと、反射電極群中心線Ｌ２は、弾性波の伝搬方向における一方向性電極部２の中央位置を通る直線となる。

ここで、既述のように一方向性電極部２の左右の双方向性電極部１、１では、周期構造の数量（励振対数）が互いに異なっているため、前記励振中心線Ｌ１の位置と、反射電極群中心線Ｌ２の位置とは、互いに位置ずれしている。具体的には、反射電極群中心線Ｌ２よりも左側における周期構造の数量は、８個となっている。一方、励振中心線Ｌ１よりも左側の周期構造の数量は、７個となっている。

そして、反射電極群中心線Ｌ２よりも左側の周期構造の数量（８個）から励振中心線Ｌ１よりも左側の周期構造の数量（７個）を差し引くと共に、この計算結果（８−７＝１）を入力側ＩＤＴ電極１２の周期構造の合計の数量（１４個）で除した値（励振対数で規格化した値）を反射電極群中心値とする。この反射電極群中心値は、具体的には１÷１４≒０．０７１となり、後述するように、通過域にてリップルの発生が抑えられる値となっている。

続いて、出力側ＩＤＴ電極１３について説明する。出力側ＩＤＴ電極１３は、図４に示すように、一対のバスバー１４、１４、これらバスバー１４、１４間にて各々櫛歯状に形成された電極指１５及び反射電極１６を備えている。出力側ＩＤＴ電極１３についても、双方向性電極部１及び一方向性電極部２が配置されている。双方向性電極部１では、奥側のバスバー１４から互いに隣接して伸びる３本の電極指１５と、手前側のバスバー１４から伸びる１本の電極指１５とが周期構造をなしており、出力側ＩＤＴ電極１３の左端の領域に配置されている。

一方向性電極部２は、奥側のバスバー１４から互いに隣接して伸びる反射電極１６及び電極指１５と、当該電極指１５に隣接して手前側のバスバー１４から伸びる電極指１５とによって周期構造が形成されており、双方向性電極部１の右側に隣接配置されている。これら電極部１、２は、手前側のバスバー１４から奥側のバスバー１４に向かって、周期構造の長さ寸法が長くなるように配置されている。この例では、出力側ＩＤＴ電極１３の双方向性電極部１では、５つの周期構造が形成されており、一方向性電極部２では、９つの周期構造が形成されているものとする。これら電極部１、２では、周期構造の数量と励振対数とは各々互いに同じ値となっている。また、一方向性電極部２では、周期構造の数量と反射対数とが互いに同じ値になっている。

続いて、出力側ＩＤＴ電極１３についても、一方向性電極部２の配置場所について詳述する。図５に示すように、出力側ＩＤＴ電極１３について、左側から右側に向かって順番に周期構造の数量を数えて、各々の周期構造について、図５の上段及び下段に夫々示すように、弾性波が励振する周期構造及び弾性波が反射する周期構造をカウントする。この例では、電極指１５が間引かれている周期構造は設けられていないので、図５の上段に示すように、出力側ＩＤＴ電極１３における周期構造の各々に「１」を振る。また、図５の下段に示すように、反射電極１６が設けられていない周期構造を「０」、反射電極１６が設けられている周期構造を「１」とする。この例では、出力側ＩＤＴ電極１３の左端の双方向性電極部１では５つの周期構造が形成されているので、この双方向性電極部１には５つの「０」を並べる。出力側ＩＤＴ電極１３の一方向性電極部２では、９つの周期構造が形成されているので、この一方向性電極部２には９つの「１」を並べる。

そして、図５の上段に示すように、弾性波の伝搬方向における出力側ＩＤＴ電極１３の中央位置を通る直線、即ち左端から数えて７つ目の周期構造と８つ目の周期構造との間を通る直線（励振中心線Ｌ１）を引く。また、弾性波の伝搬方向における一方向性電極部２の中心位置を通る反射電極群中心線Ｌ２を引くと、この反射電極群中心線Ｌ２は、当該一方向性電極部２における左端から数えて５つ目の周期構造を通る直線となる。従って、反射電極群中心線Ｌ２よりも左側における周期構造の数量は、９．５となる。

出力側ＩＤＴ電極１３についても、反射電極群中心線Ｌ２よりも左側の周期構造の数量（９．５個）から励振中心線Ｌ１よりも左側の周期構造の数量（７個）を差し引いて、この計算結果（９．５−７＝２．５）を周期構造の合計の数量（１４個）で除した値である反射電極群中心値を計算すると、この反射電極群中心値は２．５÷１４≒０．１８となる。

そして、出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値（０．１８）から既述の入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値（０．０７１）を差し引いた差分である中心差を計算すると、この中心差は、０．１１となる。尚、以上説明したＩＤＴ電極１２、１３は模式的に示したものであり、実際の入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値及び出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値は夫々０．０８及び０．１９（前記中心差は０．１１）となっている。

ここで、前記中心差を既述の０．１１に設定した理由について説明する。図６は、出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値を０．１９に固定して、入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値を種々変更した時に、前記中心差とリップル及び通過域における挿入損失との相関をシミュレーションにより計算した５つの結果をプロットしたグラフとなっている。このグラフから分かるように、リップルは、中心差が０．１１の時に最小値となり、中心差が０．１１から小さくなる程、あるいは０．１１から大きくなる程、増加することが分かった。挿入損失については、中心差が０．１８程度の値にて最小となり、この値から中心差が大きくなる程、また小さくなる程、増加していた。

図７〜図９は、図６にて得られたリップルの算出元となる周波数特性を示している。即ち、図６の５つの結果のうち、中心差が最も小さいＡ点（中心差：−０．０５）、リップルが最も小さくなるＢ点（中心差：０．１１）及び中心差が最も大きいＣ点（中心差：０．３）について、通過域における周波数特性を夫々図７〜図９に示している。「リップル」とは、通過域における下端周波数から上端周波数までに亘って、挿入損失のばらつき（挿入損失の最大値から最小値を差し引いた値）を意味しており、図７〜図９から分かるように、図８（中心差：０．１１）にてリップルが最も小さくなっている。

また、図１０は、入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値を−０．２３に固定すると共に、出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値を種々変更した時に、同様に中心差とリップル及び挿入損失との相関をプロットしたグラフを示している。この場合においても、中心差が０．１１の時にリップルが最小となっており、中心差が０．１１よりも大きくなった場合や０．１１よりも小さくなった場合にはリップルが増加していた。挿入損失については、中心差が大きくなる程減少していた。尚、図１０と図６とにおいて挿入損失のレベルが異なっている理由は、中心差以外の他のパラメータが異なっているためである。

ここで、リップルや挿入損失を低減させるにあたって、フィルタにて調整可能な中心差以外のパラメータは他にも種々考えられる。しかしながら、中心差は、各ＩＤＴ電極１２、１３における一方向性電極部２の位置関係を調整するだけで、リップルが改善（低減）するように反射電極１６の反射度合いを最適化できるため、簡便な調整手法であると言える。従って、これらリップル及び挿入損失を纏めて考えた場合、既述のように挿入損失については他の調整可能なパラメータがあることからしても、リップルについては極めて良好な特性を得ながら、挿入損失についてはある程度良好な特性が得られる範囲に中心差を設定することが好ましいと言える。具体的には、中心差の好ましい範囲は、０．１１±０．１０の範囲内であり、更に好ましくは、０．１１±０．０５の範囲内である。

以上説明した「中心差」とは、各ＩＤＴ電極１２、１３のうち右側に位置するＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値から左側に位置するＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値を差し引いた値である。従って、圧電基板１１上において右側に入力側ＩＤＴ電極１２を配置する共に左側に出力側ＩＤＴ電極１３を配置した場合には、「中心差」とは、入力側ＩＤＴ電極１２の反射電極群中心値から出力側ＩＤＴ電極１３の反射電極群中心値を差し引いた値となる。

上述の実施の形態によれば、各ＩＤＴ電極１２、１３における反射電極群中心値の差分である中心差について、０．１１±０．１０の範囲内となるように各々の一方向性電極部２のレイアウトを調整している。そのため、既述の図６及び図１０から明らかなように、フィルタの通過域におけるリップルを低減できる。

続いて、以上のフィルタの他の例について説明する。図１１は、一方向性電極部２の内部に、弾性波が励振しない間引き領域３１を配置した例を示している。即ち、図１１では、ＩＤＴ電極１２（１３）の左右の領域に双方向性電極部１、１が各々配置され、これら双方向性電極部１、１の間に一方向性電極部２が配置されている。左右両側の双方向性電極部１では、周期構造の数量が夫々４個及び３個に設定され、一方向性電極部２では、周期構造の数量が７個に設定されている。そして、一方向性電極部２では、７個の周期構造のうち左側から５個目の周期構造は、既述の間引き領域３１をなしている。具体的には、間引き領域３１は、手前側のバスバー１４から伸びる４本の電極指１５により構成されており、奥側のバスバー１４から伸びる電極指１５は配置されていない。

このように間引き領域３１が形成されている場合には、既述の励振中心線Ｌ１及び反射電極群中心線Ｌ２は、以下のように設定される。即ち、間引き領域３１では励振対数及び反射対数のいずれについてもカウントされないので、励振中心線Ｌ１を決めるための励振対数の合計値は、図１２に示すように、周期構造の合計の数量（１４個）から間引き領域３１における周期構造の分（１個）だけ少なくなり、１３個となる。従って、励振中心線Ｌ１は、ＩＤＴ電極１２（１３）の左端から数えて７個目の周期構造を通る直線となる。

また、一方向性電極部２では、反射対数は、周期構造の数量（７個）よりも間引き領域３１における周期構造の分だけ少なくなるので、６個となる。そのため、反射電極群中心線Ｌ２は、一方向性電極部２における左端から数えて３番目の周期構造と４番目の周期構造との間を通る直線となる。従って、図１２から分かるように、反射電極群中心値は、反射電極群中心線Ｌ２よりも左側の周期構造の数量（励振対数：７個）から励振中心線Ｌ１よりも左側の周期構造の数量（６．５個）を差し引いた値（７−６．５＝０．５）を励振対数の値で除した値、具体的には０．５÷１３≒０．０４となる。

ここで、図１１のＩＤＴ電極１２（１３）では、周期構造の数量が４個の一方向性電極部２に対して、間引き領域３１を介して周期構造の数量が２個の一方向性電極部２が右側に配置されていると言える。そこで、本発明では、反射電極群中心線Ｌ２を設定するにあたって、以下のように設定している。具体的には、ＩＤＴ電極１２（１３）の左側の端部を臨む位置における一方向性電極部２の縁部と、ＩＤＴ電極１２（１３）の右側の端部を臨む位置における一方向性電極部２の縁部と、の間の領域を反射電極領域と定義して、弾性波の伝搬方向における反射電極領域の中央位置を通る直線を当該反射電極群中心線Ｌ２として設定している。従って、既述のように間引き領域３１については励振対数及び反射対数のいずれについてもカウントされないので、当該間引き領域３１が反射電極領域のどの位置に設けられていても、既述の中心線Ｌ１、Ｌ２は変動しないことになる。

図１３は、既述の図１１の一方向性電極部２において、左側から３番目の周期構造に反射電極１６を配置せずに、双方向性電極部１における周期構造を配置した例を示している。この場合についても、既述の反射電極領域の定義では、図１４に示すように、励振中心線Ｌ１については図１２と同じ位置となり、一方反射電極群中心線Ｌ２の位置については、一方向性電極部２における周期構造のうち左側から３番目の周期構造を通る直線となる。従って、反射電極群中心値については、１．０（＝７．５−６．５）を励振対数（１３）で除した値、具体的には１．０÷１３＝０．０８となる。

以上の図１１〜図１４では、一方向性電極部２内に間引き領域３１を介在させた例について説明したが、双方向性電極部１に間引き領域３１を形成しても良い。このような場合には、励振中心線Ｌ１は、間引き領域３１における励振対数をカウントせずに設定される。また、間引き領域３１における電極指１５に代えて反射電極１６に設けても良い、この場合には、反射電極１６を備えた間引き領域３１の分だけ反射対数が増えるので、当該間引き領域３１を勘案して既述の反射電極群中心線Ｌ２が設定される。

また、以上の各例では、入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３のいずれについても双方向性電極部１及び一方向性電極部２を備えた構成としたが、これらＩＤＴ電極１２（１３）のうち一方については双方向性電極部１だけにより構成しても良い。このような双方向性電極部１だけにより構成されたＩＤＴ電極１２（１３）を「双方向性電極」と呼ぶと、この双方向性電極では、既述の反射電極群中心値を計算する時、反射電極群中心線Ｌ２が設けられていない。そのため、反射電極群中心値の計算式である、（（（反射電極群中心線Ｌ２よりも左側の励振対数）−（励振中心線Ｌ１よりも左側の励振対数））÷（双方向性電極の励振対数の合計値））において、（反射電極群中心線Ｌ２よりも左側の励振対数）の項目はゼロになる。従って、反射電極群中心値がマイナスの値となるので、他のＩＤＴ電極１２（１３）の反射電極群中心値から双方向性電極の反射電極群中心値を差し引く数式では、２つの項目の間にマイナスが２つ並ぶので、中心差は、これら反射電極群中心値を合計した値となる。従って、中心差を計算するにあたって、双方向性電極では、反射電極群中心値に代えて励振中心値（励振中心線Ｌ１よりも左側の励振対数）が用いられていると言える。このような場合であっても、同様の効果が得られる。

以上の各例において、一方向性電極部２として、反射電極１６を備えたＤＡＲＴ電極を例に挙げたが、他の一方向性電極を用いても良い。図１５及び図１６は、このような一方向性電極の例として、ＤＷＳＦ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ−Ｗｉｄｔｈ Ｓｐｌｉｔ−Ｆｉｎｇｅｒ）電極の基本構成及び弾性波が右側に向かって選択的に伝搬する構成を例示している。具体的には、双方向性電極部１では、図１５に示すように、例えば奥側のバスバー１４から手前側に向かって互いに隣接して伸びる２本の電極指１５、１５と、これら電極指１５、１５を左右方向から挟むように手前側のバスバー１４から各々伸びる電極指１５、１５とにより周期構造が形成されている。

一方、一方向性電極部２では、図１６に示すように、これら４本の電極指１５のうち、左端にて手前側のバスバー１４から伸びる電極指１５と、奥側のバスバー１４から手前側に向かって伸びる２本の電極指１５、１５における右側の電極指１５は、例えば周期構造の長さ寸法（周期長）λの１／８よりも太くなるように形成されている。また、これら４本の電極指１５のうち左端から数えて２本目の電極指１５の幅寸法と、４本目の電極指１５の幅寸法とは、例えば周期長λの１／８よりも細くなっている。このような構成であっても、既述の効果が得られる。

既述の各例では、ＩＤＴ電極１２（１３）において左端には双方向性電極部１が配置されており、この双方向性電極部１に対して右側から一方向性電極部２が隣接している例について説明したが、これら電極部１、２の配置が左右で反転しても良いことは、既述の図４における出力側ＩＤＴ電極１３についての説明から当然である。
また、以上説明したＩＤＴ電極１２、１３における左側のＩＤＴ電極１２（１３）の反射電極群中心値を「−０．１９」に設定すると共に、右側のＩＤＴ電極１２（１３）の反射電極群中心値を「−０．０８」に設定しても良い。この場合には、中心差は０．１１（＝−０．０８＋０．１９）となる。更に、左側のＩＤＴ電極１２（１３）の反射電極群中心値を「−０．０３」に設定すると共に、右側のＩＤＴ電極１２（１３）の反射電極群中心値を「−０．０８」に設定しても良く、この場合には中心差は０．１１（０．０８＋０．０３）となる。

１ 双方向性電極部
２ 一方向性電極部
１１ 圧電基板
１２ 入力側ＩＤＴ電極
１３ 出力側ＩＤＴ電極
１４ バスバー
１５ 電極指
１６ 反射電極
Ｌ１ 励振中心線
Ｌ２ 反射電極群中心線

Claims (5)

1. 弾性波が伝搬するように構成された圧電基板と、
   この圧電基板上にて弾性波の伝搬方向に沿って一方側及び他方側に互いに離間するように設けられた一のＩＤＴ電極及び他のＩＤＴ電極と、を備え、
   これらＩＤＴ電極は、
   一対のバスバーと、弾性波の波長に対応する周期構造の長さ寸法が一のバスバー側から他のバスバー側に向かって広がるように、且つ弾性波の伝搬方向に沿って前記周期構造が複数箇所に形成されるようにこれらバスバー間にてテーパー状に形成された複数の電極指と、を各々備えると共に、これら周期構造のうち少なくとも一つが一方向性電極部として構成され、
   一のバスバーから伸びる電極指と当該電極指に隣接して他のバスバーから伸びる電極指とが交差する領域の数量を励振対数とすると共に、前記一方向性電極部を構成する前記周期構造の数量を反射対数と呼ぶと、
   各ＩＤＴ電極にて前記一方側の端部及び前記他方側の端部を各々臨む一方向性電極部の縁部同士の間の領域を反射電極領域と呼ぶと共に、各ＩＤＴ電極において弾性波の伝搬方向両側の領域で前記励振対数が等しくなる位置を通る直線及び各ＩＤＴ電極の前記反射電極領域において弾性波の伝搬方向両側の領域で反射対数が等しくなる位置を通る直線を夫々励振中心線及び反射電極群中心線と呼ぶと、
   各々のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記反射電極群中心線よりも前記一方側の領域の励振対数から、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を差し引いた値を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を反射電極群中心値とすると、
   前記一のＩＤＴ電極における反射電極群中心値と前記他のＩＤＴ電極における反射電極群中心値との差分である中心差は、０．１１±０．１０の範囲内となっていることを特徴とする弾性波フィルタ。
2. 弾性波が伝搬するように構成された圧電基板と、
   この圧電基板上にて弾性波の伝搬方向に沿って一方側及び他方側に互いに離間するように設けられた一対のＩＤＴ電極と、を備え、
   これらＩＤＴ電極のうちいずれか一方のＩＤＴ電極は、
   一対のバスバーと、弾性波の波長に対応する周期構造の長さ寸法が一のバスバー側から他のバスバー側に向かって広がるように、且つ弾性波の伝搬方向に沿って前記周期構造が複数箇所に形成されるようにこれらバスバー間にてテーパー状に形成された複数の電極指と、を備えると共に、これら周期構造のうち少なくとも一つが一方向性電極部として構成され、
   一のバスバーから伸びる電極指と当該電極指に隣接して他のバスバーから伸びる電極指とが交差する領域の数量を励振対数とすると共に、前記一方向性電極部を構成する前記周期構造の数量を反射対数と呼ぶと、
   前記いずれか一方のＩＤＴ電極にて前記一方側の端部及び前記他方側の端部を各々臨む一方向性電極部の縁部同士の間の領域を反射電極領域と呼ぶと共に、各ＩＤＴ電極において弾性波の伝搬方向両側の領域で前記励振対数が等しくなる位置を通る直線及び前記反射電極領域において弾性波の伝搬方向両側の領域で反射対数が等しくなる位置を通る直線を夫々励振中心線及び反射電極群中心線と呼ぶと、
   前記いずれか一方のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記反射電極群中心線よりも前記一方側の領域の励振対数から、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を差し引いた値を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を反射電極群中心値とすると共に、他方のＩＤＴ電極について、前記一方側から前記他方側に向かって励振対数を数えた時に、前記励振中心線よりも前記一方側の領域の励振対数を当該ＩＤＴ電極の励振対数の合計値で除した値を第２の励振中心値とすると、
   前記反射電極群中心値と前記励振中心値とを合計した値である中心差は、０．１１±０．１０の範囲内となっていることを特徴とする弾性波フィルタ。
3. 前記中心差は、０．１１±０．０５の範囲内となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
4. 前記反射電極領域の周期構造の少なくとも一つには、弾性波が励振しない間引き領域が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
5. 前記一方向性電極部は、反射電極を備えたＤＡＲＴ電極と、互いに幅寸法の異なる電極指を備えたＤＷＳＦ電極と、の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。