JP2888493B2 - 縦型２重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents
縦型２重モード弾性表面波フィルタInfo
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- JP2888493B2 JP2888493B2 JP2163766A JP16376690A JP2888493B2 JP 2888493 B2 JP2888493 B2 JP 2888493B2 JP 2163766 A JP2163766 A JP 2163766A JP 16376690 A JP16376690 A JP 16376690A JP 2888493 B2 JP2888493 B2 JP 2888493B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、縦型２重モード結合を利用した、帯域通
過型で低損失の弾性表面波フィルタに関するものであ
る。
過型で低損失の弾性表面波フィルタに関するものであ
る。
［従来の技術］ 第５図に、弾性表面波（SAW）を利用するエネルギ閉
じ込め型共振子によって構成された従来の縦型２重モー
ドSAWフィルタ１が示されている。このSAWフィルタ１
は、圧電基板２の表面に、表面波励起用の２組のしく型
電極３および４を備え、その両側に反射器５および６を
配置した構成となっている。
じ込め型共振子によって構成された従来の縦型２重モー
ドSAWフィルタ１が示されている。このSAWフィルタ１
は、圧電基板２の表面に、表面波励起用の２組のしく型
電極３および４を備え、その両側に反射器５および６を
配置した構成となっている。
このような構成において、第６図に示すように、反射
器５と反射器６との間で励振された表面波のエネルギは
閉じ込められ、縦０次および縦１次の共振モードが現わ
れる。これら２つのモードの周波数差は、くし型電極３
および４の総対数によって変化し、入出力インピーダン
スと整合をとることにより、前述した２つのモードの周
波数差を通過帯域とする、縦型２重モードSAWフィルタ
１が実現される。
器５と反射器６との間で励振された表面波のエネルギは
閉じ込められ、縦０次および縦１次の共振モードが現わ
れる。これら２つのモードの周波数差は、くし型電極３
および４の総対数によって変化し、入出力インピーダン
スと整合をとることにより、前述した２つのモードの周
波数差を通過帯域とする、縦型２重モードSAWフィルタ
１が実現される。
また、さらに高次の共振モードも現実には存在し、た
とえば、第７図に示すように、反射器５と反射器６との
間に、２組のくし型電極３および４に加えて、さらにも
う１組のくし型電極７を設けたものもある。この場合、
縦０次および縦２次の共振モードが現われることは、容
易に類推できる。
とえば、第７図に示すように、反射器５と反射器６との
間に、２組のくし型電極３および４に加えて、さらにも
う１組のくし型電極７を設けたものもある。この場合、
縦０次および縦２次の共振モードが現われることは、容
易に類推できる。
なお、第５図ないし第７図に示したような構成では、
一般に通過帯域外での抑圧量が、くし型電極３および４
（および７）が有する周波数特性のため、不十分である
ことが多く、通常、上述したような構成のSAWフィルタ
すなわちエネルギ閉じ込め型共振子を１セクションとし
て、同じものを２セクション以上多段縦続接続した、第
８図に示すような構成を採用している。
一般に通過帯域外での抑圧量が、くし型電極３および４
（および７）が有する周波数特性のため、不十分である
ことが多く、通常、上述したような構成のSAWフィルタ
すなわちエネルギ閉じ込め型共振子を１セクションとし
て、同じものを２セクション以上多段縦続接続した、第
８図に示すような構成を採用している。
第８図に示した縦型２重モードSAWフィルタ1aでは、
１つの圧電基板2a上において、前述したSAWフィルタ１
に設けられていたくし型電極３および４ならびに反射器
５および６に加えて、さらに２組のくし型電極８および
９ならびに反射器10および11が設けられている。そし
て、これら２セクションのエネルギ閉じ込め型共振子
は、くし型電極４とくし型電極８とを接続することによ
り、縦続接続されている。
１つの圧電基板2a上において、前述したSAWフィルタ１
に設けられていたくし型電極３および４ならびに反射器
５および６に加えて、さらに２組のくし型電極８および
９ならびに反射器10および11が設けられている。そし
て、これら２セクションのエネルギ閉じ込め型共振子
は、くし型電極４とくし型電極８とを接続することによ
り、縦続接続されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、たとえば、第８図に示した縦型２重モ
ードSAWフィルタ1aのように、エネルギ閉じ込め型共振
子を２セクション以上多段縦続接続した構成とした場
合、通過帯域内での挿入損失が増大し、必要とされる電
極の総面積も大きくなるので、縦続接続できる段数は制
限される場合が多く、結果として、通過帯域外での抑圧
量を十分確保できない、という問題を有している。
ードSAWフィルタ1aのように、エネルギ閉じ込め型共振
子を２セクション以上多段縦続接続した構成とした場
合、通過帯域内での挿入損失が増大し、必要とされる電
極の総面積も大きくなるので、縦続接続できる段数は制
限される場合が多く、結果として、通過帯域外での抑圧
量を十分確保できない、という問題を有している。
第９図は、従来の縦型２重モードSAWフィルタの周波
数特性図である。第９図に示すように、通過帯域での中
心周波数fOから決められた周波数差の位置fHに、たとえ
ば中間周波数段の周波数が設定された場合、fHでの抑圧
量が大きいことが望ましいが、実際には、くし型電極自
体の周波数特性が周波数fHにおいて十分減衰されていな
いため、抑圧量は不十分となっていた。
数特性図である。第９図に示すように、通過帯域での中
心周波数fOから決められた周波数差の位置fHに、たとえ
ば中間周波数段の周波数が設定された場合、fHでの抑圧
量が大きいことが望ましいが、実際には、くし型電極自
体の周波数特性が周波数fHにおいて十分減衰されていな
いため、抑圧量は不十分となっていた。
それゆえに、この発明の目的は、通過帯域外での抑圧
量を十分得ることができる、縦型２重モード弾性表面波
フィルタを提供しようとすることである。
量を十分得ることができる、縦型２重モード弾性表面波
フィルタを提供しようとすることである。
［課題を解決するための手段］ この発明は、圧電基板上に、各々、少なくとも２組の
くし型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に
反射器が配置されることによって、複数セクションのエ
ネルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉
じ込め型共振子が段階縦続接続された、縦型２重モード
弾性表面波フィルタにおいて、前記圧電基板上の、当該
フィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位
置であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクシ
ョン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列とな
るように、前記フィルタの通過域でリップル抑圧用の容
量として働き、帯域外では減衰用トラップとして働く弾
性表面波共振子が接続されたことを特徴としている。
くし型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に
反射器が配置されることによって、複数セクションのエ
ネルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉
じ込め型共振子が段階縦続接続された、縦型２重モード
弾性表面波フィルタにおいて、前記圧電基板上の、当該
フィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位
置であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクシ
ョン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列とな
るように、前記フィルタの通過域でリップル抑圧用の容
量として働き、帯域外では減衰用トラップとして働く弾
性表面波共振子が接続されたことを特徴としている。
［作用］ この発明によれば、多段縦続接続されたエネルギ閉じ
込め型共振子の各セクション間に構成される抑圧用の弾
性表面波共振子の共振周波数を、抑圧が必要とされる周
波数に設定することにより、その周波数においてトラッ
プ型フィルタが構成されるので、抑圧が十分得られる結
果となる。
込め型共振子の各セクション間に構成される抑圧用の弾
性表面波共振子の共振周波数を、抑圧が必要とされる周
波数に設定することにより、その周波数においてトラッ
プ型フィルタが構成されるので、抑圧が十分得られる結
果となる。
［発明の効果］ このように、この発明によれば、多段縦続接続に頼る
ことなく、十分な抑圧量を得ることができるので、低損
失でしかも小型の弾性表面波フィルタを実現することが
できる。
ことなく、十分な抑圧量を得ることができるので、低損
失でしかも小型の弾性表面波フィルタを実現することが
できる。
また、抑圧用の弾性表面波共振子によって、通過帯域
特性を制御することが可能となるので、弾性表面波フィ
ルタの性能を向上させる点においても著しい効果を発揮
する。
特性を制御することが可能となるので、弾性表面波フィ
ルタの性能を向上させる点においても著しい効果を発揮
する。
［実施例］ 第１図は、この発明の第１の実施例による縦型２重モ
ードSAWフィルタ20の構成図である。
ードSAWフィルタ20の構成図である。
第１図を参照して、SAWフィルタ20は、圧電基板21を
備える。この圧電基板21上には、２セクションのエネル
ギ閉じ込め型共振子が構成されている。
備える。この圧電基板21上には、２セクションのエネル
ギ閉じ込め型共振子が構成されている。
第１セクションのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接
配置された２組のくし型電極22および23、ならびにこれ
らくし型電極22および23の両側に配置された反射器24お
よび25を備える。
配置された２組のくし型電極22および23、ならびにこれ
らくし型電極22および23の両側に配置された反射器24お
よび25を備える。
第２セクションのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接
配置された２組のくし型電極26および27、ならびにこれ
らくし型電極26および27の両側に配置された反射器28お
よび29を備える。
配置された２組のくし型電極26および27、ならびにこれ
らくし型電極26および27の両側に配置された反射器28お
よび29を備える。
第１セクションにあるくし型電極23と第２セクション
にあるくし型電極26とが接続されることによって、これ
ら第１および第２セクションのエネルギ閉じ込め型共振
子が縦続接続されている。
にあるくし型電極26とが接続されることによって、これ
ら第１および第２セクションのエネルギ閉じ込め型共振
子が縦続接続されている。
この実施例において特徴となるのは、第１セクション
における出力側くし型電極23と第２セクションにおける
入力側くし型電極26との接続部に、電気的に並列に抑圧
用のSAW共振子30を設けていることである。SAW共振子30
は、１組のくし型電極31ならびにその両側に配置された
反射器32および33を備える。
における出力側くし型電極23と第２セクションにおける
入力側くし型電極26との接続部に、電気的に並列に抑圧
用のSAW共振子30を設けていることである。SAW共振子30
は、１組のくし型電極31ならびにその両側に配置された
反射器32および33を備える。
SAW共振子30は、圧電基板21上において、くし型電極2
2,23,26,27によって励起される表面波に干渉しないよう
な位置に配置される。
2,23,26,27によって励起される表面波に干渉しないよう
な位置に配置される。
第１図に示したSAWフィルタ20は、第６図にしたもの
と同様、縦０次および縦１次の共振モードを利用してい
る。
と同様、縦０次および縦１次の共振モードを利用してい
る。
第２図は、この発明の第２の実施例による縦型２重モ
ードSAWフィルタ20aの構成図である。
ードSAWフィルタ20aの構成図である。
第２図を参照して、SAWフィルタ20aは、前述したSAW
フィルタ20の場合と同様、圧電基板21aを備える。この
圧電基板21a上には、縦続接続された２セクションのエ
ネルギ閉じ込め型共振子が構成される。
フィルタ20の場合と同様、圧電基板21aを備える。この
圧電基板21a上には、縦続接続された２セクションのエ
ネルギ閉じ込め型共振子が構成される。
第１図に示したSAWフィルタ20との比較を明瞭にする
ために、第１図において用いた参照番号を対応の要素に
付して説明すると、第１セクションのエネルギ閉じ込め
型共振子においては、反射器24と反射器25との間に、く
し型電極22および23に加えて、もう１組のくし型電極34
が配置される。第２セクションのエネルギ閉じ込め型共
振子においては、反射器28と反射器29との間に、くし型
電極26および27に加えて、もう１組のくし型電極35が配
置される。
ために、第１図において用いた参照番号を対応の要素に
付して説明すると、第１セクションのエネルギ閉じ込め
型共振子においては、反射器24と反射器25との間に、く
し型電極22および23に加えて、もう１組のくし型電極34
が配置される。第２セクションのエネルギ閉じ込め型共
振子においては、反射器28と反射器29との間に、くし型
電極26および27に加えて、もう１組のくし型電極35が配
置される。
このようにして、第１および第２のエネルギ閉じ込め
型共振子は、それぞれ、くし型電極を３分割しているた
め、前述した第７図に示したものと同様、縦０次および
縦２次の共振モードを利用している。
型共振子は、それぞれ、くし型電極を３分割しているた
め、前述した第７図に示したものと同様、縦０次および
縦２次の共振モードを利用している。
また、第１および第２セクションのエネルギ閉じ込め
型共振子を縦続接続するために、第１セクションにおけ
るくし型電極23および34と第２セクションにおけるくし
型電極26および35とが接続される。
型共振子を縦続接続するために、第１セクションにおけ
るくし型電極23および34と第２セクションにおけるくし
型電極26および35とが接続される。
また、この第２の実施例においても、第１の実施例と
同様、第１セクションの出力側のくし型電極23および34
の結合部から第２セクションの入力側くし型電極26およ
び35の結合部へ至る電極部に、電気的に並列に抑圧用の
SAW共振子30が設けられている。SAW共振子30は、くし型
電極31ならびにその両側に配置された反射器32および33
を備える。
同様、第１セクションの出力側のくし型電極23および34
の結合部から第２セクションの入力側くし型電極26およ
び35の結合部へ至る電極部に、電気的に並列に抑圧用の
SAW共振子30が設けられている。SAW共振子30は、くし型
電極31ならびにその両側に配置された反射器32および33
を備える。
上述した第１およひ第２の実施例のいずれにおいて
も、反射器24,25,28,29と関連のくし型電極22,23,26,2
7,34,35との間の間隔、ならびにくし型電極22,23,26,2
7,34,35相互間の間隔を、それぞれ、くし型電極22,23,2
6,27,34,35の電極指ピッチの整数倍に設定し、反射器2
4,25,28,29の格子間ピッチに対し、電極指ピッチを約２
％程度小さくすることによって、共振子のＱが向上され
る。このような条件を満足させることが、縦型２重モー
ドSAWフィルタの設計上、望ましいことは、周知であ
る。
も、反射器24,25,28,29と関連のくし型電極22,23,26,2
7,34,35との間の間隔、ならびにくし型電極22,23,26,2
7,34,35相互間の間隔を、それぞれ、くし型電極22,23,2
6,27,34,35の電極指ピッチの整数倍に設定し、反射器2
4,25,28,29の格子間ピッチに対し、電極指ピッチを約２
％程度小さくすることによって、共振子のＱが向上され
る。このような条件を満足させることが、縦型２重モー
ドSAWフィルタの設計上、望ましいことは、周知であ
る。
以下に、特に、第１図に示した第１の実施例につい
て、その作用を説明する。
て、その作用を説明する。
第１図に示した第１の実施例において、前述したよう
に、各セクション間の接続部に、抑圧用のSAW共振子30
が設けられている。SAW共振子30に備えるくし型電極31
は、各セクション間の接続部とアースとの間に介在さ
れ、このようなくし型電極31の両側に反射器32および33
が配置される。ここで、くし型電極31の電極指チッピな
らびに反射器32および33の格子間ピッチは、共振周波数
が抑圧を必要とする周波数と一致するように設定され
る。このようにしたときのインピーダンス−周波数特性
が、第３図に示されている。第３図ににおいて、frは、
共振周波数であり、この周波数frにおいて、インピーダ
ンスは最小になる。
に、各セクション間の接続部に、抑圧用のSAW共振子30
が設けられている。SAW共振子30に備えるくし型電極31
は、各セクション間の接続部とアースとの間に介在さ
れ、このようなくし型電極31の両側に反射器32および33
が配置される。ここで、くし型電極31の電極指チッピな
らびに反射器32および33の格子間ピッチは、共振周波数
が抑圧を必要とする周波数と一致するように設定され
る。このようにしたときのインピーダンス−周波数特性
が、第３図に示されている。第３図ににおいて、frは、
共振周波数であり、この周波数frにおいて、インピーダ
ンスは最小になる。
このような作用を有するSAW共振子30を、前述したよ
うに、セクション間の接続部に設けた場合、周波数frに
おいて、トラップ型フィルタが構成され、SAWフィルタ2
0全体の周波数特性は第４図に示すようになる。
うに、セクション間の接続部に設けた場合、周波数frに
おいて、トラップ型フィルタが構成され、SAWフィルタ2
0全体の周波数特性は第４図に示すようになる。
第４図からわかるように、SAW共振子30の共振周波数f
rを、抑圧が必要とされる周波数fHに一致するように予
め設定しておけば、周波数fHにおいて十分な抑圧量が得
られることになる。
rを、抑圧が必要とされる周波数fHに一致するように予
め設定しておけば、周波数fHにおいて十分な抑圧量が得
られることになる。
以上、作用を、第１図に示した第１の実施例に関連し
て説明したが、第２図に示す第２の実施例のように、２
つの反射器の間に３分割されたくし型電極を備える場合
であっても、同様のことがいえる。さらに、くし型電極
の分割数が増大した場合であっても、同様のことがいえ
る。また、３セクション以上が多段縦続接続されたエネ
ルギ閉じ込め型共振子を備えるSAWフィルタの場合も、
同様のことがいえる。
て説明したが、第２図に示す第２の実施例のように、２
つの反射器の間に３分割されたくし型電極を備える場合
であっても、同様のことがいえる。さらに、くし型電極
の分割数が増大した場合であっても、同様のことがいえ
る。また、３セクション以上が多段縦続接続されたエネ
ルギ閉じ込め型共振子を備えるSAWフィルタの場合も、
同様のことがいえる。
なお、上述した各実施例では、トラップ型フィルタと
なる抑圧用のSAW共振子30をくし型電極31ならびに反射
器32および33によって構成したが、くし型電極の対数を
多くし、反射器を備えない、いわゆるIDT多対型共振子
や、これらの共振子を１セクションとして２セクション
以上多段に縦続接続した構成を有する共振子によって、
抑圧用のSAW共振子を構成するようにしてもよい。
なる抑圧用のSAW共振子30をくし型電極31ならびに反射
器32および33によって構成したが、くし型電極の対数を
多くし、反射器を備えない、いわゆるIDT多対型共振子
や、これらの共振子を１セクションとして２セクション
以上多段に縦続接続した構成を有する共振子によって、
抑圧用のSAW共振子を構成するようにしてもよい。
また、２つ以上の周波数において抑圧が必要な場合
は、それぞれの周波数を共振周波数とするSAW共振子を
並列に接続すればよい。
は、それぞれの周波数を共振周波数とするSAW共振子を
並列に接続すればよい。
また、第１および第２の実施例において、くし型電極
23および26のアースとくし型電極31のアースとが、同じ
圧電基板21（または21a）上で接続されてもよい。
23および26のアースとくし型電極31のアースとが、同じ
圧電基板21（または21a）上で接続されてもよい。
また、LiTaO3のような電気機械結合係数の大きな圧電
基板を使用した場合、通過帯域の高域において、スプリ
アスが現われることがあったが、この発明によれば、た
とえば、前述したくし型電極31によって形成される静電
容量を適当な値に設定することにより、スプリアスの位
置を自在に制御することができるので、通過帯域特性の
調整も容易に行なうことができる。
基板を使用した場合、通過帯域の高域において、スプリ
アスが現われることがあったが、この発明によれば、た
とえば、前述したくし型電極31によって形成される静電
容量を適当な値に設定することにより、スプリアスの位
置を自在に制御することができるので、通過帯域特性の
調整も容易に行なうことができる。
第１図は、この発明の第１の実施例による縦型２重モー
ドSAWフィルタ20を示す構成図である。 第２図は、この発明の第２の実施例による縦型２重モー
ドSAWフィルタ20aを示す構成図である。 第３図は、第１の実施例において用いたSAW共振子30の
インピーダンス−周波数特性を示す図である。 第４図は、第１の実施例による縦型２重モードSAWフィ
ルタ20の周波数特性を示す図である。 第５図は、従来の縦型２重モードSAWフィルタ１を示す
構成図である。 第６図は、第５図に示したSAWフィルタ１の２つのモー
ド分布を表わす概念図である。 第７図は、第５図に示したSAWフィルタ１の変形例にお
ける２つのモード分布を示す概念図である。 第８図は、他の従来例としての縦型２重モードSAWフィ
ルタ1aを示す構成図である。 第９図は、第８図に示したSAWフィルタ1aの周波数特性
を示す図である。 図において、20,20aは縦型２重モードSAWフィルタ、21,
21aは圧電基板、22,23,26,27,31,34,35はくし型電極、2
4,25,28,29,32,33は反射器、30は抑圧用のSAW共振子で
ある。
ドSAWフィルタ20を示す構成図である。 第２図は、この発明の第２の実施例による縦型２重モー
ドSAWフィルタ20aを示す構成図である。 第３図は、第１の実施例において用いたSAW共振子30の
インピーダンス−周波数特性を示す図である。 第４図は、第１の実施例による縦型２重モードSAWフィ
ルタ20の周波数特性を示す図である。 第５図は、従来の縦型２重モードSAWフィルタ１を示す
構成図である。 第６図は、第５図に示したSAWフィルタ１の２つのモー
ド分布を表わす概念図である。 第７図は、第５図に示したSAWフィルタ１の変形例にお
ける２つのモード分布を示す概念図である。 第８図は、他の従来例としての縦型２重モードSAWフィ
ルタ1aを示す構成図である。 第９図は、第８図に示したSAWフィルタ1aの周波数特性
を示す図である。 図において、20,20aは縦型２重モードSAWフィルタ、21,
21aは圧電基板、22,23,26,27,31,34,35はくし型電極、2
4,25,28,29,32,33は反射器、30は抑圧用のSAW共振子で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−285814（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−151430（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−38824（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−19765（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】圧電基板上に、各々、少なくとも２組のく
し型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に反
射器が配置されることによって、複数セクションのエネ
ルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ
込め型共振子が多段縦続接続された、縦型２重モード弾
性表面波フィルタにおいて、前記圧電基板上の、当該フ
ィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位置
であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクショ
ン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列となる
ように、前記フィルタの通過域でリップル抑圧用の容量
として働き、帯域外では減衰用トラップとして働く弾性
表面波共振子が接続されたことを特徴とする、縦型２重
モード弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163766A JP2888493B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 縦型２重モード弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163766A JP2888493B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 縦型２重モード弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454011A JPH0454011A (ja) | 1992-02-21 |
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