JP2927107B2 - 横結合２重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents
横結合２重モード弾性表面波フィルタInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波共振器を用い
たフィルタに関し、更に詳しくは、２個の２重モード共
振器を縦続接続した４次の２重モード弾性表面波フィル
タに関する。
たフィルタに関し、更に詳しくは、２個の２重モード共
振器を縦続接続した４次の２重モード弾性表面波フィル
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】２個の弾性表面波（以下、ＳＡＷと称す
る）共振器を、ＳＡＷの伝播方向に直交する方向に互い
に近接して並列配置して弾性的に横結合することにより
得られる２重モードＳＡＷ共振器を、２個並列に配置す
ることにより、高周波領域における４次の狭帯域フィル
タが得られることが知られている（例えば田中他、「２
重モードＳＡＷ共振器による狭帯域フィルタ」東洋通信
機技報，１９８４，No.３５）。
る）共振器を、ＳＡＷの伝播方向に直交する方向に互い
に近接して並列配置して弾性的に横結合することにより
得られる２重モードＳＡＷ共振器を、２個並列に配置す
ることにより、高周波領域における４次の狭帯域フィル
タが得られることが知られている（例えば田中他、「２
重モードＳＡＷ共振器による狭帯域フィルタ」東洋通信
機技報，１９８４，No.３５）。
【０００３】図８はその電極構成の例を示す平面図で、
水晶等の圧電性基板８０の表面に、２個の２重モードＳ
ＡＷ共振器８１と８２が、これらにより励起されるＳＡ
Ｗの伝播方向に直交する方向に形成された構造を持つ。
各２重モードＳＡＷ共振器８１および８２は、それぞれ
インターデジタルトランスジューサ電極（以下、ＩＤＴ
と称する）８１ａと８１ｂ、および、８２ａと８２ｂが
相互に近接して並列配置され、かつ、これをＳＡＷの伝
播路上で挟むように配置された反射器８１ｃと８１ｄ、
および８２ｃと８２ｄによって構成されている。
水晶等の圧電性基板８０の表面に、２個の２重モードＳ
ＡＷ共振器８１と８２が、これらにより励起されるＳＡ
Ｗの伝播方向に直交する方向に形成された構造を持つ。
各２重モードＳＡＷ共振器８１および８２は、それぞれ
インターデジタルトランスジューサ電極（以下、ＩＤＴ
と称する）８１ａと８１ｂ、および、８２ａと８２ｂが
相互に近接して並列配置され、かつ、これをＳＡＷの伝
播路上で挟むように配置された反射器８１ｃと８１ｄ、
および８２ｃと８２ｄによって構成されている。
【０００４】そして、２重モードＳＡＷ共振器８１と８
２を縦続接続することにより、ＩＤＴ８１ａ、８１ｂ、
８２ａ、８２ｂをそれぞれ１次〜４次とするフィルタが
得ら、その等価回路は図９で示される。図９においてＬ
は２重モードＳＡＷ共振器８１および８２の等価インダ
クタンス、Ｃs は同じく２重モードＳＡＷ共振器８１お
よび８２の対称モードにおける等価キャパシタンスで、
ｆs およびｆa は各２重モードＳＡＷ共振器８１、８２
の対称モードおよび非対称モードにおける共振周波数を
表している。また、Ｃ0 は各２重モードＳＡＷ共振器８
１および８２における並列キャパシタンスで、Ｃm は各
２重モードＳＡＷ共振器８１および８２における２個の
共振器の結合により生じる等価容量である。
２を縦続接続することにより、ＩＤＴ８１ａ、８１ｂ、
８２ａ、８２ｂをそれぞれ１次〜４次とするフィルタが
得ら、その等価回路は図９で示される。図９においてＬ
は２重モードＳＡＷ共振器８１および８２の等価インダ
クタンス、Ｃs は同じく２重モードＳＡＷ共振器８１お
よび８２の対称モードにおける等価キャパシタンスで、
ｆs およびｆa は各２重モードＳＡＷ共振器８１、８２
の対称モードおよび非対称モードにおける共振周波数を
表している。また、Ｃ0 は各２重モードＳＡＷ共振器８
１および８２における並列キャパシタンスで、Ｃm は各
２重モードＳＡＷ共振器８１および８２における２個の
共振器の結合により生じる等価容量である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な横結合２重モードＳＡＷフィルタは、一般に、高周波
域における低損失フィルタとなり得るが、比帯域幅を１
０-3以上に広く採ることが困難である。また、比帯域幅
１０-3近傍における帯域特性は、図７に例示するように
双峰特性となり、遅延特性の悪化を招き、ひいてはフィ
ルタ特性の悪化に繋がるという欠点がある。
な横結合２重モードＳＡＷフィルタは、一般に、高周波
域における低損失フィルタとなり得るが、比帯域幅を１
０-3以上に広く採ることが困難である。また、比帯域幅
１０-3近傍における帯域特性は、図７に例示するように
双峰特性となり、遅延特性の悪化を招き、ひいてはフィ
ルタ特性の悪化に繋がるという欠点がある。
【０００６】このような双峰特性を単峰特性に近づける
ためには、等価回路中におけるＣ0を小さくするとよい
ことが判明したが、Ｃ0 を小さくするには、各２重モー
ドＳＡＷ共振器８１、８２におけるＩＤＴの電極指交叉
長（図８においてＷで示す）を短くするか、あるいはＩ
ＤＴの対数を少なくする方法がある。しかし、電極指交
叉長を短くしたり、ＩＤＴの対数を少なくすると、フィ
ルタ特性の挿入損失が大きくなってしまうという新たな
問題が生じる。
ためには、等価回路中におけるＣ0を小さくするとよい
ことが判明したが、Ｃ0 を小さくするには、各２重モー
ドＳＡＷ共振器８１、８２におけるＩＤＴの電極指交叉
長（図８においてＷで示す）を短くするか、あるいはＩ
ＤＴの対数を少なくする方法がある。しかし、電極指交
叉長を短くしたり、ＩＤＴの対数を少なくすると、フィ
ルタ特性の挿入損失が大きくなってしまうという新たな
問題が生じる。
【０００７】本発明の目的は、比帯域幅を１０-3の近傍
に設定しても単峰特性を示し、低損失でしかも優れたフ
ィルタ特性を持つ横結合２重モードＳＡＷフィルタを提
供することにある。
に設定しても単峰特性を示し、低損失でしかも優れたフ
ィルタ特性を持つ横結合２重モードＳＡＷフィルタを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１発明の横結合２重モードＳＡＷフィルタは、２
個の２重モードＳＡＷ共振器を構成する合計４個のＩＤ
Ｔのうち、信号入力側（１次）と出力側（４次）のＩＤ
Ｔの電極指の幅寸法を、２次と３次のＩＤＴの電極指の
幅寸法よりも狭くしたことによって特徴づけられる。
め、第１発明の横結合２重モードＳＡＷフィルタは、２
個の２重モードＳＡＷ共振器を構成する合計４個のＩＤ
Ｔのうち、信号入力側（１次）と出力側（４次）のＩＤ
Ｔの電極指の幅寸法を、２次と３次のＩＤＴの電極指の
幅寸法よりも狭くしたことによって特徴づけられる。
【０００９】また、第２発明の横結合２重モードＳＡＷ
フィルタは、同じく２個の２重モードＳＡＷ共振器を構
成する合計４個のＩＤＴのうち、信号入力側（１次）と
出力側（４次）のＩＤＴの電極指の対数を、２次と３次
のＩＤＴの電極指の対数よりも少なくしたことによって
特徴づけられる。
フィルタは、同じく２個の２重モードＳＡＷ共振器を構
成する合計４個のＩＤＴのうち、信号入力側（１次）と
出力側（４次）のＩＤＴの電極指の対数を、２次と３次
のＩＤＴの電極指の対数よりも少なくしたことによって
特徴づけられる。
【００１０】
【作用】１〜４次のＩＤＴのうち、１次と４次のＩＤＴ
の電極指の幅寸法を他のＩＤＴのそれに比して狭くする
か、あるいは、同じく１次と４次のＩＤＴの電極指の対
数を他のＩＤＴのそれに比して少なくすると、図１０に
示す等価回路における１次〜４次のフィルタのうち、入
出力側のフィルタ（１次と４次）のＣ0 のみが小さくな
り、その結果、比帯域幅を殆ど低下させることなく、か
つ、フィルタ特性の挿入損失を大きくすることなく、比
帯域幅１０-3近傍において単峰特性が得られることが確
認された。
の電極指の幅寸法を他のＩＤＴのそれに比して狭くする
か、あるいは、同じく１次と４次のＩＤＴの電極指の対
数を他のＩＤＴのそれに比して少なくすると、図１０に
示す等価回路における１次〜４次のフィルタのうち、入
出力側のフィルタ（１次と４次）のＣ0 のみが小さくな
り、その結果、比帯域幅を殆ど低下させることなく、か
つ、フィルタ特性の挿入損失を大きくすることなく、比
帯域幅１０-3近傍において単峰特性が得られることが確
認された。
【００１１】
【実施例】図１は第１発明の実施例の電極構成を模式的
に示す平面図である。全体的な構成は図９に示した従来
の構成と同等であり、圧電性基板１０上に、２個の２重
モードＳＡＷ共振器１と２が形成され、各２重モードＳ
ＡＷ共振器１および２は、それぞれ、２個のＩＤＴ１ａ
と１ｂ、および２ａと２ｂと、これらを挟む２個の反射
器１ｃと１ｄ、および２ｃと２ｄを有している。この２
個の２重モードＳＡＷ共振器１と２は、ＩＤＴ１ｂおよ
び２ａを介して相互に縦続接続され（図１において接続
部のパターンは図示せず）、また、ＩＤＴ１ａの片側の
電極は信号入力端子３に、ＩＤＴ２ｂの片側の電極は信
号出力端子４に接続される。なお、各ＩＤＴの他側の電
極は、それぞれ共通バスバー１ｅ、２ｅを介して各反射
器１ｃ、１ｄ、２ｃおよび２ｄとともに接地される。
に示す平面図である。全体的な構成は図９に示した従来
の構成と同等であり、圧電性基板１０上に、２個の２重
モードＳＡＷ共振器１と２が形成され、各２重モードＳ
ＡＷ共振器１および２は、それぞれ、２個のＩＤＴ１ａ
と１ｂ、および２ａと２ｂと、これらを挟む２個の反射
器１ｃと１ｄ、および２ｃと２ｄを有している。この２
個の２重モードＳＡＷ共振器１と２は、ＩＤＴ１ｂおよ
び２ａを介して相互に縦続接続され（図１において接続
部のパターンは図示せず）、また、ＩＤＴ１ａの片側の
電極は信号入力端子３に、ＩＤＴ２ｂの片側の電極は信
号出力端子４に接続される。なお、各ＩＤＴの他側の電
極は、それぞれ共通バスバー１ｅ、２ｅを介して各反射
器１ｃ、１ｄ、２ｃおよび２ｄとともに接地される。
【００１２】各ＩＤＴ１ａ、１ｂ、２ａおよび２ｂは、
それぞれ電極指のピッチは同一であるが、ＩＤＴ１ａお
よびＩＤＴ２ｂは、その電極指の幅（ライン幅）ｂがＩ
ＤＴ１ｂおよびＩＤＴ２ａの電極指の幅Ｂよりも狭くな
っている。
それぞれ電極指のピッチは同一であるが、ＩＤＴ１ａお
よびＩＤＴ２ｂは、その電極指の幅（ライン幅）ｂがＩ
ＤＴ１ｂおよびＩＤＴ２ａの電極指の幅Ｂよりも狭くな
っている。
【００１３】このような構造によれば、その等価回路を
図２に示すように、１次と４次のフィルタにおける並列
キャパシタンスＣ1 が、２次および３次のフィルタにお
ける並列キャパシタンスＣ0 よりも小さくなり、後述す
る実測例に示すように比帯域幅が１０-3の近傍において
も単峰の帯域特性が得られる。
図２に示すように、１次と４次のフィルタにおける並列
キャパシタンスＣ1 が、２次および３次のフィルタにお
ける並列キャパシタンスＣ0 よりも小さくなり、後述す
る実測例に示すように比帯域幅が１０-3の近傍において
も単峰の帯域特性が得られる。
【００１４】図３は第２発明の実施例の電極構成を模式
的に示す平面図である。なお、この図３においては、図
２に示したものと同等の機能を持つ部材については同一
の番号を付してその詳細な説明は省略する。
的に示す平面図である。なお、この図３においては、図
２に示したものと同等の機能を持つ部材については同一
の番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００１５】この例では、１〜４次の各ＩＤＴ１ａ、１
ｂ、２ａ、２ｂの電極指は互いに同一のピッチと同一の
幅を持っているが、信号入力端子３と信号出力端子４に
接続される１次および４次のＩＤＴ１ａおよび２ｂの電
極指の対数が、２次および３次のＩＤＴ１ｂおよび２ａ
の電極指の対数よりも少ない。すなわち、ＩＤＴ１ａと
２ｂの信号入力端子３および信号出力端子４に接続され
る側の電極について、それぞれの両端部分における電極
指が、所定本数づつ割愛され、その分だけ浮き電極６と
なっている。
ｂ、２ａ、２ｂの電極指は互いに同一のピッチと同一の
幅を持っているが、信号入力端子３と信号出力端子４に
接続される１次および４次のＩＤＴ１ａおよび２ｂの電
極指の対数が、２次および３次のＩＤＴ１ｂおよび２ａ
の電極指の対数よりも少ない。すなわち、ＩＤＴ１ａと
２ｂの信号入力端子３および信号出力端子４に接続され
る側の電極について、それぞれの両端部分における電極
指が、所定本数づつ割愛され、その分だけ浮き電極６と
なっている。
【００１６】この図３に示す構造においても図２に示し
たものと同等の等価回路が得られ、１次と４次のフィル
タにおける並列キャパシタンスＣ1 が、２次および３次
のフィルタにおける並列キャパシタンスＣ0 よりも小さ
くなる。
たものと同等の等価回路が得られ、１次と４次のフィル
タにおける並列キャパシタンスＣ1 が、２次および３次
のフィルタにおける並列キャパシタンスＣ0 よりも小さ
くなる。
【００１７】１次と４次のＩＤＴ１ａと２ｂの電極指の
対数を少なくする手法として、図４に模式的平面図で示
するような構成を採用してもよい。すなわち、この図４
の例では、図３と同様に１次と４次のＩＤＴ１ａと２ｂ
の信号入力端子３ないしは出力端子４に接続される側の
電極について、その両端部分における電極指が割愛さ
れ、その分だけ反射器１ｃおよび１ｄ、ないしは２ｃお
よび２ｄに接続された構造となっている。
対数を少なくする手法として、図４に模式的平面図で示
するような構成を採用してもよい。すなわち、この図４
の例では、図３と同様に１次と４次のＩＤＴ１ａと２ｂ
の信号入力端子３ないしは出力端子４に接続される側の
電極について、その両端部分における電極指が割愛さ
れ、その分だけ反射器１ｃおよび１ｄ、ないしは２ｃお
よび２ｄに接続された構造となっている。
【００１８】次に、以上の各実施例で示した電極構造を
持つフィルタを、比帯域幅１０-3近傍に設定して実際に
作成し、その帯域特性を調査した結果について、基準と
なる通常の電極構造を持つ比較例の横結合２重モードＳ
ＡＷフィルタと対比しつつ述べる。
持つフィルタを、比帯域幅１０-3近傍に設定して実際に
作成し、その帯域特性を調査した結果について、基準と
なる通常の電極構造を持つ比較例の横結合２重モードＳ
ＡＷフィルタと対比しつつ述べる。
【００１９】〔表１〕に比較例となる基準設計データを
示す。
示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】また、〔表２〕および〔表３〕には、上記
の比較例に対して実施例１および実施例２において相違
させた部分のみを抽出して示し、ここに抽出されていな
い項目については全て〔表１〕と同じとした。
の比較例に対して実施例１および実施例２において相違
させた部分のみを抽出して示し、ここに抽出されていな
い項目については全て〔表１〕と同じとした。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】実施例１は、前記した図１に模式的に示し
た電極構造を採るもので、実施例２図３に模式的に示し
た電極構造を採っている。以上の各実施例１および２
と、比較例の帯域特性の測定結果を図５および図６と図
７に示す。
た電極構造を採るもので、実施例２図３に模式的に示し
た電極構造を採っている。以上の各実施例１および２
と、比較例の帯域特性の測定結果を図５および図６と図
７に示す。
【００２５】この図から明らかなように、従来の電極構
造を採る比較例では、帯域特性が双峰特性を呈するのに
対し、実施例１および２ではほぼ同等の比帯域幅であり
ながら単峰の帯域特性が得られることが確かめられた。
また、この実施例１および２における挿入損失も、比較
例とほぼ同等であった。
造を採る比較例では、帯域特性が双峰特性を呈するのに
対し、実施例１および２ではほぼ同等の比帯域幅であり
ながら単峰の帯域特性が得られることが確かめられた。
また、この実施例１および２における挿入損失も、比較
例とほぼ同等であった。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２重モードＳＡＷ共振器を縦続接続して得られる４次の
ＳＡＷフィルタにおいて、１次と４次のＩＤＴの電極指
幅を２次および３次のＩＤＴの電極指幅に比して狭くす
るか、あるいは１次と４次のＩＤＴの電極指の対数を２
次と３次のＩＤＴの電極指の対数に比して少なくすると
いう構造により、等価回路中における１次と４次、すな
わち入出力側のフィルタの並列キャパシタンスを、挿入
損失や比帯域幅の変化を殆ど伴うことなく小さくするこ
とができ、１０-3程度の比帯域幅において単峰特性を持
つフィルタが得られ、高周波領域において低損失でしか
も遅延特性に優れたフィルタを実現することができる。
２重モードＳＡＷ共振器を縦続接続して得られる４次の
ＳＡＷフィルタにおいて、１次と４次のＩＤＴの電極指
幅を２次および３次のＩＤＴの電極指幅に比して狭くす
るか、あるいは１次と４次のＩＤＴの電極指の対数を２
次と３次のＩＤＴの電極指の対数に比して少なくすると
いう構造により、等価回路中における１次と４次、すな
わち入出力側のフィルタの並列キャパシタンスを、挿入
損失や比帯域幅の変化を殆ど伴うことなく小さくするこ
とができ、１０-3程度の比帯域幅において単峰特性を持
つフィルタが得られ、高周波領域において低損失でしか
も遅延特性に優れたフィルタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明の実施例の電極構造を示す模式的平面
図
図
【図２】その等価回路図
【図３】第２発明の実施例の電極構造を示す模式的平面
図
図
【図４】第２発明の他の実施例の電極構造を示す模式的
平面図
平面図
【図５】図１に示した構造に基づく実施例の帯域特性の
測定結果を示すグラフ
測定結果を示すグラフ
【図６】図３に示した構造に基づく実施例の帯域特性の
測定結果を示すグラフ
測定結果を示すグラフ
【図７】横結合２重モードＳＡＷフィルタの従来の基本
的な構造に基づく比較例の帯域特性の測定結果を示すグ
ラフ
的な構造に基づく比較例の帯域特性の測定結果を示すグ
ラフ
【図８】横結合２重モードＳＡＷフィルタの電極の基本
的構造例を示す平面図
的構造例を示す平面図
【図９】図８の等価回路図
１，２ ２重モードＳＡＷ共振器 １ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ ＩＤＴ １ｃ，１ｄ，２ｃ，２ｄ 反射器 ３ 信号入力端子 ４ 信号出力端子 １０ 圧電性基板
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電性基板表面に、複数対の周期的な電
極指を持つインターデジタルトランスジューサ電極と、
それにより励起される弾性表面波の伝播路上にあって上
記インターデジタルトランスジューサ電極を挟む反射器
を備えてなる共振器が、弾性表面波の伝播方向に直交す
る方向に４個並列に形成され、かつ、互いに隣接する２
個の共振器によるそれぞれの２重モード弾性表面並共振
器が相互に縦続接続されてなる４次のフィルタにおい
て、上記各インターデジタルトランスジューサ電極のう
ち、信号入力側（１次）と出力側（４次）の電極の電極
指の幅寸法が、２次と３次の電極の電極指の幅寸法より
も狭いことを特徴とする横結合２重モード弾性表面波フ
ィルタ。 - 【請求項２】 圧電性基板表面に、複数対の周期的な電
極指を持つインターデジタルトランスジューサ電極と、
それにより励起される弾性表面波の伝播路上にあって上
記インターデジタルトランスジューサ電極を挟む反射器
を備えてなる共振器が、弾性表面波の伝播方向に直交す
る方向に４個並列に形成され、かつ、互いに隣接する２
個の共振器によるそれぞれの２重モード弾性表面並共振
器が相互に縦続接続されてなる４次のフィルタにおい
て、上記各インターデジタルトランスジューサ電極のう
ち、信号入力側（１次）と出力側（４次）の電極の電極
指の対数が、２次と３次の電極の対数よりも少ないこと
を特徴とする横結合２重モード弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19072092A JP2927107B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 横結合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 |
|---|---|---|---|
| JP19072092A JP2927107B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 横結合２重モード弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637585A JPH0637585A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2927107B2 true JP2927107B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16262699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19072092A Expired - Fee Related JP2927107B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 横結合２重モード弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927107B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160045018A (ko) * | 2014-10-16 | 2016-04-26 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 탄성파 디바이스, 필터 및 분파기 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19724255C2 (de) * | 1997-06-09 | 1999-10-21 | Siemens Matsushita Components | Transversalmodenresonatorfilter |
| US10097158B2 (en) | 2014-10-16 | 2018-10-09 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Acoustic wave device, filter, and duplexer |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP19072092A patent/JP2927107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160045018A (ko) * | 2014-10-16 | 2016-04-26 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 탄성파 디바이스, 필터 및 분파기 |
| KR101711756B1 (ko) * | 2014-10-16 | 2017-03-02 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 탄성파 디바이스, 필터 및 분파기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637585A (ja) | 1994-02-10 |
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