JP3161439B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
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- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6483—Ladder SAW filters
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば帯域フィル
タに用いられる弾性表面波フィルタに関し、より詳細に
は、複数の一端子対ＳＡＷ共振子が梯子型回路構成を有
するように接続されている弾性表面波フィルタに関す
る。
タに用いられる弾性表面波フィルタに関し、より詳細に
は、複数の一端子対ＳＡＷ共振子が梯子型回路構成を有
するように接続されている弾性表面波フィルタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、帯域フィルタとして弾性表面波フ
ィルタが広く用いられている。例えば、特公昭５６−１
９７６５号公報には、複数の一端子対弾性表面波共振子
を用いて梯子型回路を構成してなる弾性表面波フィルタ
が開示されている。
ィルタが広く用いられている。例えば、特公昭５６−１
９７６５号公報には、複数の一端子対弾性表面波共振子
を用いて梯子型回路を構成してなる弾性表面波フィルタ
が開示されている。
【０００３】上記梯子型回路構成の弾性表面波フィルタ
を、図１１及び図１２を参照して説明する。この弾性表
面波フィルタでは、入力端と出力端を結ぶ直列腕と、直
列腕と基準電位とを結ぶ並列腕とが構成されている。直
列腕に、直列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１
が、並列腕Ｐに並列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振
子Ｐ１が接続されている。なお、図１１では、１個の直
列腕共振子と、１個の並列腕共振子のみが図示されてい
るが、直列腕共振子及び並列腕共振子の数は、目的とす
るフィルタ特性に応じて適宜選ばれる。
を、図１１及び図１２を参照して説明する。この弾性表
面波フィルタでは、入力端と出力端を結ぶ直列腕と、直
列腕と基準電位とを結ぶ並列腕とが構成されている。直
列腕に、直列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１
が、並列腕Ｐに並列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振
子Ｐ１が接続されている。なお、図１１では、１個の直
列腕共振子と、１個の並列腕共振子のみが図示されてい
るが、直列腕共振子及び並列腕共振子の数は、目的とす
るフィルタ特性に応じて適宜選ばれる。
【０００４】上記一端子対ＳＡＷ共振子は、図１２に示
す電極構造を有する。すなわち、圧電性基板（図示せ
ず）上に、インターデジタルトランスデューサ（以下、
ＩＤＴと略す。）５１と、ＩＤＴの両側に配置された反
射器５２，５３とを有する。
す電極構造を有する。すなわち、圧電性基板（図示せ
ず）上に、インターデジタルトランスデューサ（以下、
ＩＤＴと略す。）５１と、ＩＤＴの両側に配置された反
射器５２，５３とを有する。
【０００５】ＩＤＴ５１は、表面波伝搬方向に沿って延
びる一対のバスバー５４，５５を有する。バスバー５４
に複数本の電極指５６の一端が接続されている。電極指
５６は、表面波伝搬方向と直交する方向に、すなわち相
手側のバスバー５５側に向かって延ばされている。同様
に、バスバー５５には、複数本の電極指５７の一端が接
続されており、複数本の電極指５７はバスバー５４側に
向かって延ばされている。電極指５６，５７は、互いに
間挿し合うように配置されている。
びる一対のバスバー５４，５５を有する。バスバー５４
に複数本の電極指５６の一端が接続されている。電極指
５６は、表面波伝搬方向と直交する方向に、すなわち相
手側のバスバー５５側に向かって延ばされている。同様
に、バスバー５５には、複数本の電極指５７の一端が接
続されており、複数本の電極指５７はバスバー５４側に
向かって延ばされている。電極指５６，５７は、互いに
間挿し合うように配置されている。
【０００６】上記一端子対ＳＡＷ共振子を複数個用い、
図１１に示した梯子型回路を構成することにより、弾性
表面波フィルタが得られる。この弾性表面波フィルタの
減衰量周波数特性を図１３に示す。上記梯子型回路構成
を有する弾性表面波フィルタは、低損失かつ広帯域であ
るため、携帯電話用帯域フィルタなどにおいて幅広く用
いられている。
図１１に示した梯子型回路を構成することにより、弾性
表面波フィルタが得られる。この弾性表面波フィルタの
減衰量周波数特性を図１３に示す。上記梯子型回路構成
を有する弾性表面波フィルタは、低損失かつ広帯域であ
るため、携帯電話用帯域フィルタなどにおいて幅広く用
いられている。
【０００７】他方、特開平６−２３２６８２号公報に
は、圧電性基板としてＬｉＴａＯ3 基板を用いた一端子
対ＳＡＷ共振子において、ＩＤＴの電極指交差幅と、一
方のバスバーと他方のバスバーに接続される電極指の先
端との間のギャップの寸法との比をある一定値以上とす
れば、ＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合に共振周波数と反
共振周波数との間に表れる特有のリップルの影響を抑制
し得ることが開示されている。
は、圧電性基板としてＬｉＴａＯ3 基板を用いた一端子
対ＳＡＷ共振子において、ＩＤＴの電極指交差幅と、一
方のバスバーと他方のバスバーに接続される電極指の先
端との間のギャップの寸法との比をある一定値以上とす
れば、ＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合に共振周波数と反
共振周波数との間に表れる特有のリップルの影響を抑制
し得ることが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】特公昭５６−１９７６
５号公報に開示されているような複数の一端子対ＳＡＷ
共振子を用いた梯子型回路構成の弾性表面波フィルタで
は、低損失かつ広帯域であるものの、通過帯域内におけ
るフィルタ特性の平坦度が必ずしも十分でないという問
題があった。すなわち、通過帯域中央部において挿入損
失が最も小さく、通過帯域の両肩部における挿入損失が
中央部分における挿入損失に比べて悪くなり、通過帯域
内の平坦度が損なわれるという問題があった。
５号公報に開示されているような複数の一端子対ＳＡＷ
共振子を用いた梯子型回路構成の弾性表面波フィルタで
は、低損失かつ広帯域であるものの、通過帯域内におけ
るフィルタ特性の平坦度が必ずしも十分でないという問
題があった。すなわち、通過帯域中央部において挿入損
失が最も小さく、通過帯域の両肩部における挿入損失が
中央部分における挿入損失に比べて悪くなり、通過帯域
内の平坦度が損なわれるという問題があった。
【０００９】また、上記弾性表面波フィルタを、ＬｉＴ
ａＯ3 基板を用いて構成した場合、上述したＬｉＴａＯ
3 基板を用いた場合に共振周波数と反共振周波数との間
に発生するリップルの影響により、梯子型回路構成の弾
性表面波フィルタのフィルタ特性において所望でないリ
ップルが表れるという問題もあった。
ａＯ3 基板を用いて構成した場合、上述したＬｉＴａＯ
3 基板を用いた場合に共振周波数と反共振周波数との間
に発生するリップルの影響により、梯子型回路構成の弾
性表面波フィルタのフィルタ特性において所望でないリ
ップルが表れるという問題もあった。
【００１０】ＬｉＴａＯ3 基板上に、一端子対ＳＡＷ共
振子を構成した場合のインピーダンス−周波数特性を図
１４に示す。図１４に矢印Ａで示すように、共振周波数
と反共振周波数との間にリップルが発生している。
振子を構成した場合のインピーダンス−周波数特性を図
１４に示す。図１４に矢印Ａで示すように、共振周波数
と反共振周波数との間にリップルが発生している。
【００１１】他方、前述した弾性表面波フィルタは、複
数の上記一端子対ＳＡＷ共振子を組み合わせることによ
り所望のフィルタ特性を得ている。従って、一端子対Ｓ
ＡＷ共振子において上記リップルが存在すると、得られ
た弾性表面波フィルタのフィルタ特性において、上記リ
ップルに対応した周波数位置にやはりリップルが発生す
る。
数の上記一端子対ＳＡＷ共振子を組み合わせることによ
り所望のフィルタ特性を得ている。従って、一端子対Ｓ
ＡＷ共振子において上記リップルが存在すると、得られ
た弾性表面波フィルタのフィルタ特性において、上記リ
ップルに対応した周波数位置にやはりリップルが発生す
る。
【００１２】すなわち、図１５に示す弾性表面波フィル
タの減衰量周波数特性において、矢印Ｂで示すように、
リップルが発生する。このリップルは、弾性表面波フィ
ルタの通過帯域内に存在するため、通過帯域内の平坦度
が低下していることがわかる。すなわち、通過帯域内の
低域側においてリップルの存在により、挿入損失が大き
くなり、通過帯域内の平坦度が低下していることがわか
る。
タの減衰量周波数特性において、矢印Ｂで示すように、
リップルが発生する。このリップルは、弾性表面波フィ
ルタの通過帯域内に存在するため、通過帯域内の平坦度
が低下していることがわかる。すなわち、通過帯域内の
低域側においてリップルの存在により、挿入損失が大き
くなり、通過帯域内の平坦度が低下していることがわか
る。
【００１３】従って、特公昭５６−１９７６５号公報に
記載の弾性表面波フィルタでは、本来的に通過帯域中央
部の挿入損失が最も小さく、通過帯域の両肩部における
挿入損失が中央部に比べて悪いだけでなく、ＬｉＴａＯ
3 基板を圧電性基板として用いた場合には、上記リップ
ルの存在によっても通過帯域内における平坦度が低下し
がちであった。
記載の弾性表面波フィルタでは、本来的に通過帯域中央
部の挿入損失が最も小さく、通過帯域の両肩部における
挿入損失が中央部に比べて悪いだけでなく、ＬｉＴａＯ
3 基板を圧電性基板として用いた場合には、上記リップ
ルの存在によっても通過帯域内における平坦度が低下し
がちであった。
【００１４】本発明の目的は、上述した先行技術の欠点
を解消し、複数の一端子対ＳＡＷ共振子を用いて梯子型
回路を構成してなる弾性表面波フィルタであって、通過
帯域内におけるフィルタ特性の平坦度に優れた弾性表面
波フィルタを提供することにある。
を解消し、複数の一端子対ＳＡＷ共振子を用いて梯子型
回路を構成してなる弾性表面波フィルタであって、通過
帯域内におけるフィルタ特性の平坦度に優れた弾性表面
波フィルタを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、ＬｉＴａＯ 3 からなる圧電基板と、前記圧電基
板上に形成されており、かつそれぞれが一端子対弾性表
面波共振子を構成する複数のインターデジタルトランス
デューサとを備え、各インターデジタルトランスデュー
サが一対のバスバーと、バスバーに一端が接続されてお
り、他端が他方のバスバーに向かって延ばされている複
数本の電極指とを有し、複数の一端子対弾性表面波共振
子が直列腕と少なくとも２つの並列腕とを有する梯子型
回路構成を有するように接続されている弾性表面波フィ
ルタにおいて、少なくとも１つの並列腕に接続されてい
る一端子対弾性表面波共振子のインターデジタルトラン
スデューサにおける、前記バスバーと、該バスバーとは
反対側のバスバーに接続されている電極指の先端との間
のギャップが、他の並列腕に接続されている一端子対弾
性表面波共振子における対応のギャップと異ならされる
ことにより、前記弾性表面波フィルタの通過帯域内に前
記各並列腕に接続されている一端子対弾性表面波共振子
のリップルが分散されている。
ルタは、ＬｉＴａＯ 3 からなる圧電基板と、前記圧電基
板上に形成されており、かつそれぞれが一端子対弾性表
面波共振子を構成する複数のインターデジタルトランス
デューサとを備え、各インターデジタルトランスデュー
サが一対のバスバーと、バスバーに一端が接続されてお
り、他端が他方のバスバーに向かって延ばされている複
数本の電極指とを有し、複数の一端子対弾性表面波共振
子が直列腕と少なくとも２つの並列腕とを有する梯子型
回路構成を有するように接続されている弾性表面波フィ
ルタにおいて、少なくとも１つの並列腕に接続されてい
る一端子対弾性表面波共振子のインターデジタルトラン
スデューサにおける、前記バスバーと、該バスバーとは
反対側のバスバーに接続されている電極指の先端との間
のギャップが、他の並列腕に接続されている一端子対弾
性表面波共振子における対応のギャップと異ならされる
ことにより、前記弾性表面波フィルタの通過帯域内に前
記各並列腕に接続されている一端子対弾性表面波共振子
のリップルが分散されている。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の一実施例
に係る弾性表面波フィルタの回路構成を示す図であり、
図１（ｂ）は、本実施例において用いられる１つの一端
子対ＳＡＷ共振子の電極構造を示す平面図である。
に係る弾性表面波フィルタの回路構成を示す図であり、
図１（ｂ）は、本実施例において用いられる１つの一端
子対ＳＡＷ共振子の電極構造を示す平面図である。
【００１９】図１（ａ）に示すように、本実施例の弾性
表面波フィルタは、梯子型回路構成を有する。すなわ
ち、入力端ＩＮと、出力端ＯＵＴとの間に直列腕が構成
されており、該直列腕と基準電位との間に複数の並列腕
が構成されている。
表面波フィルタは、梯子型回路構成を有する。すなわ
ち、入力端ＩＮと、出力端ＯＵＴとの間に直列腕が構成
されており、該直列腕と基準電位との間に複数の並列腕
が構成されている。
【００２０】直列腕には、直列腕共振子として、一端子
対ＳＡＷ共振子Ｓ１，Ｓ２が接続されている。また、各
並列腕には、並列腕共振子として、個々の一端子対弾性
表面波共振子Ｐ１，Ｐ２が接続されている。また、入力
端ＩＮから出力端ＯＵＴに向かって、図示のように、並
列腕共振子と直列腕共振子とが交互に配置されている。
対ＳＡＷ共振子Ｓ１，Ｓ２が接続されている。また、各
並列腕には、並列腕共振子として、個々の一端子対弾性
表面波共振子Ｐ１，Ｐ２が接続されている。また、入力
端ＩＮから出力端ＯＵＴに向かって、図示のように、並
列腕共振子と直列腕共振子とが交互に配置されている。
【００２１】もっとも、本発明においては、直列腕共振
子及び並列腕共振子の数は図示の例には限定されない。
すなわち、直列腕共振子は１個のみ用いられてもよく、
３以上用いられてもよい。また、並列腕共振子について
は、少なくとも２個以上の並列腕が構成されている限
り、並列腕共振子の数についても限定されるものではな
い。
子及び並列腕共振子の数は図示の例には限定されない。
すなわち、直列腕共振子は１個のみ用いられてもよく、
３以上用いられてもよい。また、並列腕共振子について
は、少なくとも２個以上の並列腕が構成されている限
り、並列腕共振子の数についても限定されるものではな
い。
【００２２】上記一端子対弾性表面波共振子Ｓ１，Ｓ
２，Ｐ１，Ｐ２の電極構造を、図１（ｂ）を参照して説
明する。一端子対ＳＡＷ共振子では、ＩＤＴ１の表面波
伝搬方向両側に反射器２，３が配置されている。
２，Ｐ１，Ｐ２の電極構造を、図１（ｂ）を参照して説
明する。一端子対ＳＡＷ共振子では、ＩＤＴ１の表面波
伝搬方向両側に反射器２，３が配置されている。
【００２３】ＩＤＴ１は、所定距離を隔てて平行に延ば
された一対のバスバー４，５を有する。バスバー４には
複数本の電極指６の一端が接続されており、バスバー５
には複数本の電極指７の一端が接続されている。電極指
６，７は、相手方のバスバー５，４に向かって延ばされ
ており、かつ互いに間挿し合うように配置されている。
された一対のバスバー４，５を有する。バスバー４には
複数本の電極指６の一端が接続されており、バスバー５
には複数本の電極指７の一端が接続されている。電極指
６，７は、相手方のバスバー５，４に向かって延ばされ
ており、かつ互いに間挿し合うように配置されている。
【００２４】また、反射器２，３は、複数本の電極指の
両端を短絡してなるグレーティング反射器により構成さ
れている。一端子対ＳＡＷ共振子では、交流電圧が電極
指６，７間に印加された場合、ＩＤＴ１が励振され、表
面波が発生する。この表面波が反射器２，３間に閉じ込
められ、該表面波に基づく共振特性が取り出される。
両端を短絡してなるグレーティング反射器により構成さ
れている。一端子対ＳＡＷ共振子では、交流電圧が電極
指６，７間に印加された場合、ＩＤＴ１が励振され、表
面波が発生する。この表面波が反射器２，３間に閉じ込
められ、該表面波に基づく共振特性が取り出される。
【００２５】本発明においては、複数の上記一端子対Ｓ
ＡＷ共振子を用いて梯子型回路を構成してなる弾性表面
波フィルタにおいて、少なくとも１つの並列腕に接続さ
れている一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴのバスバーと、
該バスバーとは反対側のバスバーに接続されている電極
指の先端との間のギャップＷ２が、他の並列腕に接続さ
れる一端子対ＳＡＷ共振子の対応のギャップと異ならさ
れており、それによって通過帯域内におけるフィルタ特
性の平坦度が高められる。これを、以下において説明す
る。
ＡＷ共振子を用いて梯子型回路を構成してなる弾性表面
波フィルタにおいて、少なくとも１つの並列腕に接続さ
れている一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴのバスバーと、
該バスバーとは反対側のバスバーに接続されている電極
指の先端との間のギャップＷ２が、他の並列腕に接続さ
れる一端子対ＳＡＷ共振子の対応のギャップと異ならさ
れており、それによって通過帯域内におけるフィルタ特
性の平坦度が高められる。これを、以下において説明す
る。
【００２６】前述した特開平６−２３２６８２号公報に
は、ＬｉＴａＯ3 基板からなる圧電基板を用いた一端子
対ＳＡＷ共振子における共振周波数と反共振周波数との
間に存在するリップルＡを低減する方法が開示されてい
る。この先行技術に記載の一端子対ＳＡＷ共振子の電極
構造を図１６に示す。なお、図１６では、ＩＤＴ５１の
一方側に配置された反射器５２は図示されているが、他
方側に配置されている反射器については図示を省略して
あることを指摘しておく。
は、ＬｉＴａＯ3 基板からなる圧電基板を用いた一端子
対ＳＡＷ共振子における共振周波数と反共振周波数との
間に存在するリップルＡを低減する方法が開示されてい
る。この先行技術に記載の一端子対ＳＡＷ共振子の電極
構造を図１６に示す。なお、図１６では、ＩＤＴ５１の
一方側に配置された反射器５２は図示されているが、他
方側に配置されている反射器については図示を省略して
あることを指摘しておく。
【００２７】この先行技術では、ＩＤＴ５１における電
極指５６，５７の交差幅Ｗ１と、バスバー５４，５５
と、相手側のバスバーに接続されている電極指５７，５
６の先端との間のギャップ長Ｗ２との比をある一定の値
以上とすれば、上記リップルＡの影響を抑制することが
示されている。すなわち、ギャップ長Ｗ２を交差幅Ｗ１
に比べて狭くすることにより、ＳＳＢＷの発生を抑制す
ることができ、それによって上記リップルの影響を抑制
することが可能とされているものである。
極指５６，５７の交差幅Ｗ１と、バスバー５４，５５
と、相手側のバスバーに接続されている電極指５７，５
６の先端との間のギャップ長Ｗ２との比をある一定の値
以上とすれば、上記リップルＡの影響を抑制することが
示されている。すなわち、ギャップ長Ｗ２を交差幅Ｗ１
に比べて狭くすることにより、ＳＳＢＷの発生を抑制す
ることができ、それによって上記リップルの影響を抑制
することが可能とされているものである。
【００２８】すなわち、上記先行技術に記載のように、
ＳＳＢＷの発生は弾性表面波共振子においては特性を劣
化させるため好ましくないと考えられており、上記ギャ
ップ長Ｗ２は出来るだけ狭くすればよいと考えられてい
た。
ＳＳＢＷの発生は弾性表面波共振子においては特性を劣
化させるため好ましくないと考えられており、上記ギャ
ップ長Ｗ２は出来るだけ狭くすればよいと考えられてい
た。
【００２９】これに対して、本発明では、上記ＳＳＢＷ
が発生するリップルが積極的に利用され、それによって
フィルタ特性の向上が図られている。すなわち、本発明
は、可能な限り抑圧することが必要であると考えられて
いたＳＳＢＷによるリップルを、ＳＳＢＷが発生する周
波数を分散させることにより積極的に利用し、それによ
ってフィルタ特性の向上が図られている。
が発生するリップルが積極的に利用され、それによって
フィルタ特性の向上が図られている。すなわち、本発明
は、可能な限り抑圧することが必要であると考えられて
いたＳＳＢＷによるリップルを、ＳＳＢＷが発生する周
波数を分散させることにより積極的に利用し、それによ
ってフィルタ特性の向上が図られている。
【００３０】本願発明者は、一端子対ＳＡＷ共振子にお
いて、交差幅Ｗ１を一定とし、上記ギャップ長Ｗ２のみ
を変化させることにより、リップルの周波数を自由に制
御し得ることを、実験的に見出した。これを図２を参照
して説明する。
いて、交差幅Ｗ１を一定とし、上記ギャップ長Ｗ２のみ
を変化させることにより、リップルの周波数を自由に制
御し得ることを、実験的に見出した。これを図２を参照
して説明する。
【００３１】図２は、一端子対ＳＡＷ共振子における上
記ギャップ長Ｗ２の寸法と、上記共振周波数と反共振周
波数との間に発生するリップルの周波数位置との関係を
示す。なお、縦軸の周波数は、リップルが発生する周波
数と、弾性表面波共振子の共振周波数との間の間隔をΔ
ｆ、共振周波数をｆ０とした場合の規格化された周波数
Δｆ／ｆ０である。図２から明らかなように、ギャップ
長Ｗ２を変えることにより、リップルが発生する周波数
がギャップ長Ｗ２の大きさに応じて変化していることが
わかる。
記ギャップ長Ｗ２の寸法と、上記共振周波数と反共振周
波数との間に発生するリップルの周波数位置との関係を
示す。なお、縦軸の周波数は、リップルが発生する周波
数と、弾性表面波共振子の共振周波数との間の間隔をΔ
ｆ、共振周波数をｆ０とした場合の規格化された周波数
Δｆ／ｆ０である。図２から明らかなように、ギャップ
長Ｗ２を変えることにより、リップルが発生する周波数
がギャップ長Ｗ２の大きさに応じて変化していることが
わかる。
【００３２】他方、梯子型回路構成を有する弾性表面波
フィルタは、複数の一端子対ＳＡＷ共振子を組み合わせ
ることにより所望のフィルタ特性を得ている。従って、
上記ギャップ長Ｗ２を各共振子において異ならせれば、
リップルの発生位置を分散させることができ、フィルタ
特性を改善することができる。従って、少なくとも１つ
の並列腕に接続されている一端子対ＳＡＷ共振子におい
て、上記ギャップ長Ｗ２を、他の並列腕に接続されてい
る一端子対ＳＡＷ共振子における対応のギャップ長と異
ならせることにより、弾性表面波フィルタのフィルタ特
性において表れる上記リップルの周波数位置を分散させ
ることができ、通過帯域内の平坦度を高めることができ
る。
フィルタは、複数の一端子対ＳＡＷ共振子を組み合わせ
ることにより所望のフィルタ特性を得ている。従って、
上記ギャップ長Ｗ２を各共振子において異ならせれば、
リップルの発生位置を分散させることができ、フィルタ
特性を改善することができる。従って、少なくとも１つ
の並列腕に接続されている一端子対ＳＡＷ共振子におい
て、上記ギャップ長Ｗ２を、他の並列腕に接続されてい
る一端子対ＳＡＷ共振子における対応のギャップ長と異
ならせることにより、弾性表面波フィルタのフィルタ特
性において表れる上記リップルの周波数位置を分散させ
ることができ、通過帯域内の平坦度を高めることができ
る。
【００３３】
【００３４】さらに、上記ギャップ長Ｗ２を１．０λ以
上とすれば、該ギャップ長Ｗ２が１．０λ以上とされた
共振子により生じるリップルの周波数位置がさらに高く
なり、通過帯域の中央部に位置するようになる。この場
合、リップルが発生する周波数位置における挿入損失は
局部的に低下するが、上記梯子型回路構成の弾性表面波
フィルタのフィルタ特性では、通過帯域中央において挿
入損失が両肩部に比べて小さいため、上記のように中央
部にリップルを移動させれば、通過帯域内におけるフィ
ルタ特性の平坦度をより一層効果的に高め得る。
上とすれば、該ギャップ長Ｗ２が１．０λ以上とされた
共振子により生じるリップルの周波数位置がさらに高く
なり、通過帯域の中央部に位置するようになる。この場
合、リップルが発生する周波数位置における挿入損失は
局部的に低下するが、上記梯子型回路構成の弾性表面波
フィルタのフィルタ特性では、通過帯域中央において挿
入損失が両肩部に比べて小さいため、上記のように中央
部にリップルを移動させれば、通過帯域内におけるフィ
ルタ特性の平坦度をより一層効果的に高め得る。
【００３５】なお、少なくとも１つの並列腕に接続され
る一端子対ＳＡＷ共振子の上記ギャップ長Ｗ２が大きく
なりすぎると、リップルの入る周波数以外の周波数で挿
入損失の劣化が生じることがある。従って、挿入損失の
劣化が生じないような条件とするためには、上記ギャッ
プ長Ｗ２は、５．０λ以下とすることが望ましい。よっ
て、好ましくは、１．０λ〜５．０λの範囲とされる。
る一端子対ＳＡＷ共振子の上記ギャップ長Ｗ２が大きく
なりすぎると、リップルの入る周波数以外の周波数で挿
入損失の劣化が生じることがある。従って、挿入損失の
劣化が生じないような条件とするためには、上記ギャッ
プ長Ｗ２は、５．０λ以下とすることが望ましい。よっ
て、好ましくは、１．０λ〜５．０λの範囲とされる。
【００３６】次に、上記実施例の弾性表面波フィルタの
具体的な実験例につき説明する。 （実施例１）３６°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3 基板
を圧電性基板として用いた。この圧電性基板上に、図１
（ａ）に示す回路構成を実現するように、個々の一端子
対ＳＡＷ共振子と、これらの一端子対ＳＡＷ共振子を接
続する電極とをＡｌを用いて形成した。
具体的な実験例につき説明する。 （実施例１）３６°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3 基板
を圧電性基板として用いた。この圧電性基板上に、図１
（ａ）に示す回路構成を実現するように、個々の一端子
対ＳＡＷ共振子と、これらの一端子対ＳＡＷ共振子を接
続する電極とをＡｌを用いて形成した。
【００３７】直列腕共振子を構成する一端子対ＳＡＷ共
振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子を構成している一端子
対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、以下のように
して形成した。
振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子を構成している一端子
対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、以下のように
して形成した。
【００３８】一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１（並列腕共振
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ＩＤＴにおけるギャップ長Ｗ２＝０．２５λ、
反射器の電極指の本数＝１００。
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ＩＤＴにおけるギャップ長Ｗ２＝０．２５λ、
反射器の電極指の本数＝１００。
【００３９】一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２（並列腕共振
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅１６０μｍ
（４０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．５λ、反射器の電極
指の本数＝１００。
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅１６０μｍ
（４０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．５λ、反射器の電極
指の本数＝１００。
【００４０】一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１（直列腕共振
子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅４０μｍ（１
０．５λ）、反射器の電極指の本数＝１００。 一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ２（直列腕共振子）…電極指
の対数８０対、電極指交差幅８０μｍ（２１λ）、反射
器の電極指の本数＝１００。
子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅４０μｍ（１
０．５λ）、反射器の電極指の本数＝１００。 一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ２（直列腕共振子）…電極指
の対数８０対、電極指交差幅８０μｍ（２１λ）、反射
器の電極指の本数＝１００。
【００４１】上記のようにして構成した一端子対ＳＡＷ
共振子Ｐ１，Ｐ２（並列腕共振子）のインピーダンス−
周波数特性を、それぞれ、図３，図４に示す。一端子対
ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダンス−周波数特性（図
３）におけるリップルＡ1 の位置と、図４に示す一端子
対ＳＡＷ共振子Ｐ２（並列腕共振子）のインピーダンス
特性において表れる矢印Ａ2 で示すリップルの位置とが
異なっている。従って、弾性表面波フィルタのフィルタ
特性では、リップルの発生する位置が分散され、結果と
して通過帯域内の平坦度が高められる。
共振子Ｐ１，Ｐ２（並列腕共振子）のインピーダンス−
周波数特性を、それぞれ、図３，図４に示す。一端子対
ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダンス−周波数特性（図
３）におけるリップルＡ1 の位置と、図４に示す一端子
対ＳＡＷ共振子Ｐ２（並列腕共振子）のインピーダンス
特性において表れる矢印Ａ2 で示すリップルの位置とが
異なっている。従って、弾性表面波フィルタのフィルタ
特性では、リップルの発生する位置が分散され、結果と
して通過帯域内の平坦度が高められる。
【００４２】図５に、上記のようにして構成された弾性
表面波フィルタの減衰量周波数特性を実線で示す。ま
た、比較のために、一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２に
おけるギャップ長Ｗ２を、共に１．０λとしたことを除
いては、上記実施例と同様にして構成された弾性表面波
フィルタのフィルタ特性を図５に破線で示す。
表面波フィルタの減衰量周波数特性を実線で示す。ま
た、比較のために、一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２に
おけるギャップ長Ｗ２を、共に１．０λとしたことを除
いては、上記実施例と同様にして構成された弾性表面波
フィルタのフィルタ特性を図５に破線で示す。
【００４３】図５から明らかなように、本実施例によれ
ば、一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２におけるギャップ
長Ｗ２が異なっており、かつ少なくとも一方の一端子対
ＳＡＷ共振子Ｐ２のギャップ長Ｗ２が１．５λと１．０
λ以上とされているため、通過帯域内の平坦度が高めら
れているだけでなく、通過帯域の左肩部分におけるフィ
ルタ特性の急峻性が高められている。なお、本願発明者
の実験によれば、３６°Ｙカット以外のカット角のＬｉ
ＴａＯ3 基板を用いた場合においても、同様の効果の得
られることが確認された。
ば、一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１，Ｐ２におけるギャップ
長Ｗ２が異なっており、かつ少なくとも一方の一端子対
ＳＡＷ共振子Ｐ２のギャップ長Ｗ２が１．５λと１．０
λ以上とされているため、通過帯域内の平坦度が高めら
れているだけでなく、通過帯域の左肩部分におけるフィ
ルタ特性の急峻性が高められている。なお、本願発明者
の実験によれば、３６°Ｙカット以外のカット角のＬｉ
ＴａＯ3 基板を用いた場合においても、同様の効果の得
られることが確認された。
【００４４】（実施例２）図６に示すように、２個の直
列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１，Ｓ２と、
３個の並列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１〜
Ｐ３とを有する梯子型回路構成の弾性表面波フィルタを
作製した。すなわち、３６°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａ
Ｏ3 基板上に、以下の５個の一端子対ＳＡＷ共振子を上
記直列腕共振子及び並列腕共振子として作製したことを
除いては、実施例１と同様にして弾性表面波フィルタを
得た。
列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１，Ｓ２と、
３個の並列腕共振子として一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１〜
Ｐ３とを有する梯子型回路構成の弾性表面波フィルタを
作製した。すなわち、３６°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａ
Ｏ3 基板上に、以下の５個の一端子対ＳＡＷ共振子を上
記直列腕共振子及び並列腕共振子として作製したことを
除いては、実施例１と同様にして弾性表面波フィルタを
得た。
【００４５】一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１（並列腕共振
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．０λ、反射器の電極指の
本数＝１００。
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．０λ、反射器の電極指の
本数＝１００。
【００４６】一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２（並列腕共振
子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅２００μｍ
（５０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．５λ、反射器の電極
指の本数＝１００。
子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅２００μｍ
（５０λ）、ギャップ長Ｗ２＝１．５λ、反射器の電極
指の本数＝１００。
【００４７】一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ３（並列腕共振
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ギャップ長Ｗ２＝２．０λ、反射器の電極指の
本数＝１００。
子）…電極指の対数４０対、電極指交差幅８０μｍ（２
０λ）、ギャップ長Ｗ２＝２．０λ、反射器の電極指の
本数＝１００。
【００４８】一端子対ＳＡＷ共振子Ｓ１，Ｓ２（直列
腕共振子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅４０μ
ｍ（１０．５λ）、反射器の電極指の本数＝１００。第
２の実施例に係る弾性表面波フィルタの並列腕共振子と
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１〜Ｐ３の各インピーダ
ンス−周波数特性を図７〜図９に示す。
腕共振子）…電極指の対数８０対、電極指交差幅４０μ
ｍ（１０．５λ）、反射器の電極指の本数＝１００。第
２の実施例に係る弾性表面波フィルタの並列腕共振子と
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１〜Ｐ３の各インピーダ
ンス−周波数特性を図７〜図９に示す。
【００４９】図７〜図９から明らかなように、一端子対
ＳＡＷ共振子Ｐ１〜Ｐ３において共振周波数と反共振周
波数との間に表れるリップルＡ3 〜Ａ5 の周波数位置が
互いに異なっているため、弾性表面波フィルタのフィル
タ特性上において、これらのリップルの表れる位置が分
散されることになる。
ＳＡＷ共振子Ｐ１〜Ｐ３において共振周波数と反共振周
波数との間に表れるリップルＡ3 〜Ａ5 の周波数位置が
互いに異なっているため、弾性表面波フィルタのフィル
タ特性上において、これらのリップルの表れる位置が分
散されることになる。
【００５０】第２の実施例の弾性表面波フィルタの減衰
量周波数特性を図１０に実線で示す。また、図１０の破
線は、第１の実施例において比較のために用意した弾性
表面波フィルタの減衰量周波数特性を示す。
量周波数特性を図１０に実線で示す。また、図１０の破
線は、第１の実施例において比較のために用意した弾性
表面波フィルタの減衰量周波数特性を示す。
【００５１】図１０から明らかなように、第２の実施例
においても、並列腕共振子を構成している一端子対ＳＡ
Ｗ共振子Ｐ１〜Ｐ３の上記ギャップ長Ｗ２が異ならされ
ているため、通過帯域内におけるフィルタ特性の平坦度
が高められていることがわかる。
においても、並列腕共振子を構成している一端子対ＳＡ
Ｗ共振子Ｐ１〜Ｐ３の上記ギャップ長Ｗ２が異ならされ
ているため、通過帯域内におけるフィルタ特性の平坦度
が高められていることがわかる。
【００５２】また、第２の実施例では、上記ギャップ長
Ｗ２が第１の実施例に比べてより大きくされており、そ
れによって通過帯域内におけるフィルタ特性の平坦度が
より一層高められていることがわかる。
Ｗ２が第１の実施例に比べてより大きくされており、そ
れによって通過帯域内におけるフィルタ特性の平坦度が
より一層高められていることがわかる。
【００５３】なお、第２の実施例においても、３６°Ｙ
カットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3 基板を用いたが、３６°以
外のカット角のＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合において
も上記と同様の効果が得られた。
カットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3 基板を用いたが、３６°以
外のカット角のＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合において
も上記と同様の効果が得られた。
【００５４】
【発明の効果】本発明に係る弾性表面波フィルタでは、
複数の一端子対ＳＡＷ共振子を用いて、直列腕と少なく
とも２つの並列腕とを有する梯子型回路が構成されてお
り、少なくとも１つの並列腕に接続されている一端子対
ＳＡＷ共振子のＩＤＴのバスバーと他方のバスバーに接
続されている電極指の先端との間の上記ギャップ長Ｗ２
が、他の並列腕に接続されている一端子対ＳＡＷ共振子
における対応する上記ギャップ長Ｗ２と異なっているた
め、並列腕共振子を構成している複数の一端子対ＳＡＷ
共振子において共振周波数と反共振周波数との間に発生
するリップルが表れる位置が分散されている。従って、
弾性表面波フィルタの通過帯域内において、上記リップ
ルの周波数位置が分散されているので、通過帯域内にお
けるフィルタ特性の平坦度が高められる。
複数の一端子対ＳＡＷ共振子を用いて、直列腕と少なく
とも２つの並列腕とを有する梯子型回路が構成されてお
り、少なくとも１つの並列腕に接続されている一端子対
ＳＡＷ共振子のＩＤＴのバスバーと他方のバスバーに接
続されている電極指の先端との間の上記ギャップ長Ｗ２
が、他の並列腕に接続されている一端子対ＳＡＷ共振子
における対応する上記ギャップ長Ｗ２と異なっているた
め、並列腕共振子を構成している複数の一端子対ＳＡＷ
共振子において共振周波数と反共振周波数との間に発生
するリップルが表れる位置が分散されている。従って、
弾性表面波フィルタの通過帯域内において、上記リップ
ルの周波数位置が分散されているので、通過帯域内にお
けるフィルタ特性の平坦度が高められる。
【００５５】
【００５６】
【００５７】また、上記リップルは、ＬｉＴａＯ3 基板
を圧電性基板として用いた場合、共振周波数と反共振周
波数との間に顕著に表れるため、本発明は、ＬｉＴａＯ
3 基板を圧電性基板として用いた弾性表面波フィルタに
好適に用いることができ、それによって通過帯域内のフ
ィルタ特性の平坦度を効果的に高めることができる。
を圧電性基板として用いた場合、共振周波数と反共振周
波数との間に顕著に表れるため、本発明は、ＬｉＴａＯ
3 基板を圧電性基板として用いた弾性表面波フィルタに
好適に用いることができ、それによって通過帯域内のフ
ィルタ特性の平坦度を効果的に高めることができる。
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施例に
係る弾性表面波フィルタの回路図及び該弾性表面波フィ
ルタにおいて用いられている一端子対ＳＡＷ共振子の電
極構造を示す平面図。
係る弾性表面波フィルタの回路図及び該弾性表面波フィ
ルタにおいて用いられている一端子対ＳＡＷ共振子の電
極構造を示す平面図。
【図２】一端子対ＳＡＷ共振子におけるバスバーと電極
指先端との間のギャップ長Ｗ２と、共振周波数−反共振
周波数間に表れるリップルの周波数位置との関係を示す
図。
指先端との間のギャップ長Ｗ２と、共振周波数−反共振
周波数間に表れるリップルの周波数位置との関係を示す
図。
【図３】第１の実施例で用いられている並列腕共振子と
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダンス−周
波数特性を示す図。
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダンス−周
波数特性を示す図。
【図４】第１の実施例で用いられている並列腕共振子と
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２のインピーダンス−周
波数特性を示す図。
しての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２のインピーダンス−周
波数特性を示す図。
【図５】実施例の弾性表面波フィルタの減衰量周波数特
性（実線）及び比較のために用意した弾性表面波フィル
タの減衰量周波数特性（破線）を示す図。
性（実線）及び比較のために用意した弾性表面波フィル
タの減衰量周波数特性（破線）を示す図。
【図６】第２の実施例に係る弾性表面波フィルタの回路
構成を示す図。
構成を示す図。
【図７】第２の実施例において用いられている並列腕共
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ１のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
【図８】第２の実施例において用いられている並列腕共
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ２のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
【図９】第２の実施例において用いられている並列腕共
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ３のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
振子としての一端子対ＳＡＷ共振子Ｐ３のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
【図１０】第２の実施例で得られた弾性表面波フィルタ
の減衰量周波数特性（実線）及び比較のために用意した
弾性表面波フィルタの減衰量周波数特性（破線）を示す
図。
の減衰量周波数特性（実線）及び比較のために用意した
弾性表面波フィルタの減衰量周波数特性（破線）を示す
図。
【図１１】梯子型回路構成を有する従来の弾性表面波フ
ィルタの回路図。
ィルタの回路図。
【図１２】従来の弾性表面波フィルタに用いられている
一端子対ＳＡＷ共振子の電極構造を示す平面図。
一端子対ＳＡＷ共振子の電極構造を示す平面図。
【図１３】従来の弾性表面波フィルタの減衰量周波数特
性を示す図。
性を示す図。
【図１４】従来の一端子対ＳＡＷ共振子のインピーダン
ス−周波数特性を示す図。
ス−周波数特性を示す図。
【図１５】従来の弾性表面波フィルタの減衰量周波数特
性を示す図。
性を示す図。
【図１６】従来の一端子対ＳＡＷ共振子における電極指
交差幅とギャップ長との関係を説明するための平面図。
交差幅とギャップ長との関係を説明するための平面図。
１…インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ） ２，３…反射器 ４，５…バスバー ６，７…電極指 Ｗ２…ギャップ Ｓ１，Ｓ２…一端子対ＳＡＷ共振子（直列腕共振子） Ｐ１〜Ｐ３…一端子対ＳＡＷ共振子（並列腕共振子）
Claims (1)
- 【請求項１】ＬｉＴａＯ 3 からなる圧電基板と、 前記圧電基板上に形成されており、かつそれぞれが一端
子対弾性表面波共振子を構成する複数のインターデジタ
ルトランスデューサとを備え、各インターデジタルトラ
ンスデューサが一対のバスバーと、バスバーに一端が接
続されており、他端が他方のバスバーに向かって延ばさ
れている複数本の電極指とを有し、複数の一端子対弾性
表面波共振子が直列腕と少なくとも２つの並列腕とを有
する梯子型回路構成を有するように接続されている弾性
表面波フィルタにおいて、 少なくとも１つの並列腕に接続されている一端子対弾性
表面波共振子のインターデジタルトランスデューサにお
ける、前記バスバーと、該バスバーとは反対側のバスバ
ーに接続されている電極指の先端との間のギャップが、
他の並列腕に接続されている一端子対弾性表面波共振子
における対応のギャップと異ならされることにより、前
記弾性表面波フィルタの通過帯域内に前記各並列腕に接
続されている一端子対弾性表面波共振子のリップルが分
散されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33426798A JP3161439B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 弾性表面波フィルタ |
| US09/435,752 US6292071B1 (en) | 1998-11-25 | 1999-11-08 | Surface acoustic wave filter for improving flatness of a pass band and a method of manufacturing thereof |
| KR10-1999-0051027A KR100379601B1 (ko) | 1998-11-25 | 1999-11-17 | 통과대역의 편평도를 향상시키는 탄성 표면파 필터 및이의 제조 방법 |
| EP99402931A EP1005154B1 (en) | 1998-11-25 | 1999-11-25 | Surface acoustic wave filter for improving flatness of a pass band and a method of manufacturing thereof |
| CN99125820A CN1122365C (zh) | 1998-11-25 | 1999-11-25 | 用于改进通带平坦度的声表面波滤波器及其制造方法 |
| DE69934863T DE69934863T2 (de) | 1998-11-25 | 1999-11-25 | Akustisches Oberfächenwellenfilter zur Verbesserung der Flachheit des Durchlassbereichs und Verfahrung zur Herstellung desselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33426798A JP3161439B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000165197A JP2000165197A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3161439B2 true JP3161439B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=18275439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33426798A Expired - Lifetime JP3161439B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6292071B1 (ja) |
| EP (1) | EP1005154B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100379601B1 (ja) |
| CN (1) | CN1122365C (ja) |
| DE (1) | DE69934863T2 (ja) |
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| JP3449352B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2003-09-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3963253B2 (ja) * | 2001-12-14 | 2007-08-22 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 弾性表面波素子及びこれを用いた分波器 |
| JP2005045475A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-17 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置、通信機 |
| EP1533897A3 (en) * | 2003-11-20 | 2010-06-30 | Panasonic Corporation | Filter using piezoelectric resonator |
| EP1739789B1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-10-31 | Institut Scientifique de Service Public | Radiating coaxial cable |
| US7939989B2 (en) * | 2009-09-22 | 2011-05-10 | Triquint Semiconductor, Inc. | Piston mode acoustic wave device and method providing a high coupling factor |
| JP2011205625A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-10-13 | Panasonic Corp | ラダー型フィルタ |
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