JP3347878B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧電基板上に複数のＩＤ
Ｔが形成された弾性表面波装置に係り、特に、無線受信
装置のフロントエンドフィルタに用いるのに適した弾性
表面波フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信機器等の受信部におい
て、目的とする周波数ｆｏを通過するフィルタ、いわゆ
るフロントエンドフィルタが用いられている。フロント
エンドフィルタとしては、通過帯域内での挿入損失が小
さく、通過帯域外で高い減衰量が得られるものが望まれ
ている。

【０００３】このようなフロントエンドフィルタに適し
たものとして、ＩＩＤＴ構造の弾性表面波フィルタが利
用されている。ＩＩＤＴ構造の弾性表面波フィルタは、
複数の入力用ＩＤＴと複数の出力用ＩＤＴとが交互に配
列され、複数の入力用ＩＤＴと複数の出力用ＩＤＴがそ
れぞれ並列接続された構造を有している。ＩＩＤＴ構造
の弾性表面波フィルタは挿入損失が小さいという特徴を
有するが、帯域外での大きな減衰特性を得ることが難し
い。この点を考慮して、例えば、入力用ＩＤＴの放射コ
ンダクタンスのトラップに出力用ＩＤＴのピークが一致
するように、入力用ＩＤＴと出力用ＩＤＴの対数比を１
対０．７にして、比較的平坦な帯域外での減衰特性を実
現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＩＩＤＴ構造の弾性表面波フィルタでは、主に帯域
外において十分な減衰特性を得ることができないことが
ある。このため、ＩＤＴに間引きやアポダイズ等の重み
づけを行ったり、２つ以上の電極構造列を縦続接続した
りしている。

【０００５】しかしながら、ＩＤＴに間引きやアポダイ
ズ等の重みづけを行うと、通過帯域における挿入損失が
増加するという問題があり、２つ以上の電極構造列を縦
続接続すると、挿入損失が増加したり、弾性表面波装置
の基板自体が大きくなるという問題があった。本発明の
目的は、十分低い挿入損失を維持したままで、帯域外の
減衰特性を向上させた、ＩＩＤＴ構造の弾性表面波装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、ＩＤＴに
間引きやアポダイズ等の重みづけを行ったり、２つ以上
の電極構造列を縦続接続したりすることなく、ＩＩＤＴ
構造の弾性表面波フィルタの帯域外の減衰特性をどのよ
うにして向上させるかについて鋭意研究した結果、帯域
外の全ての周波数ではなくて、特定の周波数についての
減衰を充分にすることができれば、例えば、フロントエ
ンドフィルタとしての特性が向上できるのではないかと
いう点に着想した。すなわち、スーパーヘテロダイン受
信方式におけるイメージ周波数や、強い強度の妨害電波
のある周波数等の特定の周波数について減衰できれば、
そのような弾性表面波装置をフロントエンドフィルタと
して用いた、移動体通信機器等の受信部の受信特性が向
上するという点に着想した。

【０００７】そこで、本発明の目的は、圧電基板と、前
記圧電基板上に形成され、互いに並列に接続された複数
の入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記複
数の入力用ＩＤＴの間に挿入され、互いに並列に接続さ
れた複数の出力用ＩＤＴとを有する弾性表面波装置にお
いて、前記複数の入力用ＩＤＴ及び前記複数の出力用Ｉ
ＤＴは、互いに対数が異なる複数種類のＩＤＴから構成
され、通過周波数をｆｏ、特に抑圧する抑圧周波数をｆ
ｒとして、前記複数種類のＩＤＴの対数間の関係が、ｆ
ｏを｜ｆｏ−ｆｒ｜で割った値の整数倍から５％ずれた
範囲内の関係であることを特徴とする弾性表面波装置に
よって達成される。

【０００８】また、上記弾性表面波装置において、前記
複数種類のＩＤＴは、少なくとも３種類の対数のＩＤＴ
であることが望ましい。更に、上記弾性表面波装置にお
いて、入力用ＩＤＴ及び出力用ＩＤＴは、それぞれ４組
以上あり、アポダイズすることなく正規型であることが
望ましい。なお、上記入力用ＩＤＴ及び出力用ＩＤＴの
対数は、通過帯域の幅程度、又は約５％程度、上述した
計算値からずれてもよい。また、入力用ＩＤＴ、出力用
ＩＤＴについて入れ替えるようにしてもよい。

【０００９】また、特に抑圧する抑圧周波数が２つ以上
ある場合には、通過周波数をｆｏ、特に抑圧する抑圧周
波数をｆｒ１、ｆｒ２、…として、通過周波数ｆｏをΔ
ｆｒ１（＝｜ｆｏ−ｆｒ１｜）、Δｆｒ２（＝｜ｆｏ−
ｆｒ２｜）、…でそれぞれ割った値ｋ１、ｋ２、…の最
小公倍数に近い値の整数倍に、複数種類のＩＤＴの対数
間の関係がなるように関係付けることが望ましい。

【００１０】更に、入力用ＩＤＴと出力用ＩＤＴの外側
に一対の反射器を設けるようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明によれば、複数の入力用ＩＤＴ及び複数
の出力用ＩＤＴを、互いに対数が異なる複数種類のＩＤ
Ｔから構成し、通過周波数をｆｏ、特に抑圧する抑圧周
波数をｆｒとして、複数種類のＩＤＴの対数間の関係
が、ｆｏを｜ｆｏ−ｆｒ｜で割った値の整数倍から５％
ずれた範囲内の関係となるようにしたので、ＩＩＤＴ構
造として十分低い挿入損失を確保した上で、特定の不要
な抑圧周波数を減衰して、帯域外の減衰特性を向上させ
ることができる。

【００１２】また、上記弾性表面波装置において、複数
種類のＩＤＴを、少なくとも３種類の対数のＩＤＴであ
るようにすれば、帯域外の特定の周波数について充分な
減衰特性を実現することができる。更に、上記弾性表面
波装置において、入力用ＩＤＴ及び出力用ＩＤＴをアポ
ダイズすることなく正規型であるようにすれば、充分な
帯域外減衰特性を維持したままで、挿入損失を更に低下
させることができる。

【００１３】また、複数種類のＩＤＴの対数間の関係
を、通過周波数ｆｏをΔｆｒ１、Δｆｒ２、…でそれぞ
れ割った値ｋ１、ｋ２、…の最小公倍数に近い値の整数
倍になるようにすれば、２つ以上の抑圧周波数の信号を
効果的に抑圧することができる。更に、入力用ＩＤＴと
出力用ＩＤＴの外側に一対の反射器を設けるようにすれ
ば、挿入損失を更に低下させることができる。

【００１４】

【実施例】 ［実施例１］本実施例による弾性表面波装置を図１に示
す。本実施例の弾性表面波装置は、図１に示すように、
３６°回転Ｙ板−Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ₃ からなる圧電基板
１０上に、電極構造列２０が形成されている。電極構造
列２０は、対数の異なる５つの入力用ＩＤＴ２１〜２５
と、対数の異なる６つの出力用ＩＤＴ３１〜３６と、一
対の反射器３７、３８から構成されている。６つの出力
用ＩＤＴ３１〜３６の間に、５つの入力用ＩＤＴ２１〜
２５がそれぞれ挿入されるように配置され、５つの入力
用ＩＤＴ２１〜２５と６つの出力用ＩＤＴ３１〜３６は
それぞれ並列接続されている。これら入力用ＩＤＴ２１
〜２５と出力用ＩＤＴ３１〜３６は一対の反射器３７、
３８により挟まれている。

【００１５】入力用ＩＤＴ２１〜２５、出力用ＩＤＴ３
１〜３６、反射器３７、３８は、規格化膜厚ｈ／λ＝約
３％のアルミニウム合金により形成されている。入力用
ＩＤＴ２１〜２５及び出力用ＩＤＴ３１〜３６の開口長
は１０λである。本実施例では、通過周波数ｆｏ＝１．
００に対して、抑圧周波数ｆｒ＝０．７５としている。
通過周波数ｆｏと抑圧周波数ｆｒの周波数差Δｆｒ（＝
｜ｆｏ−ｆｒ｜）は０．２５となり、通過周波数ｆｏを
周波数差Δｆｒで割った値ｋ（＝ｆｏ／Δｆｒ）は４と
なる。

【００１６】したがって、入力用ＩＤＴ２１〜２５の対
数と出力用ＩＤＴ３１〜３６の対数を４の倍数に近い
値、本実施例では、２０、２４、２８に近い値になるよ
うに定める。具体的には、中央の入力用ＩＤＴ２３を２
８．５対とし、その両外側の出力用ＩＤＴ３３、３４を
２８．５対とし、その両外側の入力用ＩＤＴ２２、２４
を２４．５対とし、その両外側の出力用ＩＤＴ３２、３
５を２４．５対とし、その両外側の入力用ＩＤＴ２１、
２５を２０．５対とし、その両外側の出力用ＩＤＴ３
１、３６を２０．５対としている。端のＩＤＴから弾性
表面波が漏洩するので、入力用ＩＤＴ２１〜２５も出力
用ＩＤＴ３１〜３６も外側のＩＤＴの対数が少なくなる
ようにしている。

【００１７】図２に示すように、通過周波数ｆｏ＝１に
対し、周波数ｆｒ＝０．７５、１．２５のところに、そ
の周辺よりも１０ｄＢ以上減衰長の大きい比較的幅の広
いトラップ（抑圧領域）が得られ、帯域外での減衰量の
平均値は約３０ｄＢである。通過帯域における最少挿入
損失は１．８ｄＢ以下である。なお、反射器３７、３８
を設けない場合も、同様に帯域外での減衰特性が得られ
る。 ［実施例２］本実施例による弾性表面波装置を図３に示
す。

【００１８】本実施例の弾性表面波装置は、実施例１の
弾性表面波装置と、入力用ＩＤＴ２１〜２５と出力用Ｉ
ＤＴ３１〜３６の対数のみが異なり、他の構成は同じで
ある。本実施例では、通過周波数ｆｏ＝１．０００に対
して、第１の抑圧周波数ｆｒ１＝０．８７５とし、第２
の抑圧周波数ｆｒ２＝０．７５０としている。通過周波
数ｆｏと抑圧周波数ｆｒ１の周波数差Δｆｒ１（＝｜ｆ
ｏ−ｆｒ１｜）は０．１２５となり、通過周波数ｆｏと
抑圧周波数ｆｒ２の周波数差Δｆｒ２（＝｜ｆｏ−ｆｒ
２｜）は０．２５０となる。

【００１９】通過周波数ｆｏを周波数差Δｆｒ１で割っ
た値ｋ１（＝ｆｏ／Δｆｒ１）は８となり、通過周波数
ｆｏを周波数差Δｆｒ２で割った値ｋ２（＝ｆｏ／Δｆ
ｒ２）は４となる。ｋ１とｋ２の最小公倍数は８である
ので、入力用ＩＤＴ２１〜２５の対数と出力用ＩＤＴ３
１〜３６の対数を８の倍数に近い値、本実施例では、１
６、２４、３２に近い値になるように定める。具体的に
は、中央の入力用ＩＤＴ２３を３２．５対とし、その両
外側の出力用ＩＤＴ３３、３４を３２．５対とし、その
両外側の入力用ＩＤＴ２２、２４を２４．５対とし、そ
の両外側の出力用ＩＤＴ３２、３５を２４．５対とし、
その両外側の入力用ＩＤＴ２１、２５を１６．５対と
し、その両外側の出力用ＩＤＴ３１、３６を１６．５対
としている。

【００２０】本実施例でも、入力用ＩＤＴ２１〜２５と
出力用ＩＤＴ３１〜３６において外側のＩＤＴほど対数
が少なくなるようにしている。本実施例による弾性表面
波装置の減衰特性を図４に示す。図２に示すように、通
過周波数ｆｏ＝１に対し、周波数ｆｒ＝０．６２５、
０．８７５、０．７５０、１．１２５、１．２５０、
１．３７５のところに、その周辺よりも１０ｄＢ以上減
衰の大きい比較的幅の広いトラップ（抑圧領域）が得ら
れる。帯域外での減衰量の平均値は約３０ｄＢである。
通過帯域における最少挿入損失は１．８ｄＢ以下であ
る。 ［比較例］比較例による弾性表面波装置を図５に示す。

【００２１】本比較例の弾性表面波装置は、実施例１及
び実施例２の弾性表面波装置と、入力用ＩＤＴ２１〜２
５と出力用ＩＤＴ３１〜３６の対数のみが異なり、他の
構成は同じである。入力用ＩＤＴ２１〜２５と出力用Ｉ
ＤＴ３１〜３６の対数比を約１対０．７としているが、
入力用ＩＤＴ２１〜２５同士は同じ対数であり、出力用
ＩＤＴ３１〜３６同士は同じ対数である。すなわち、入
力用ＩＤＴ２１〜２５を全て２０．５対とし、出力用Ｉ
ＤＴ３１〜３６を全て３０．５対としている。

【００２２】比較例の弾性表面波装置の減衰特性を図６
に示す。図２に示すように、帯域外での減衰量には３０
ｄＢに達しない部分があり、実施例１、実施例２のよう
なトラップ（抑圧領域）は存在しない。帯域外での減衰
量の平均値は約３０ｄＢである。通過帯域における最少
挿入損失は１．８ｄＢである。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、複数の入
力用ＩＤＴ及び複数の出力用ＩＤＴを、互いに対数が異
なる複数種類のＩＤＴから構成し、通過周波数をｆｏ、
特に抑圧する抑圧周波数をｆｒとして、複数種類のＩＤ
Ｔの対数間の関係が、ｆｏを｜ｆｏ−ｆｒ｜で割った値
の整数倍から５％ずれた範囲内の関係となるようにした
ので、ＩＩＤＴ構造として十分低い挿入損失を確保した
上で、特定の不要な抑圧周波数を減衰して、帯域外の減
衰特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の弾性表面波装置を示す図である。

【図２】実施例１の弾性表面波装置の減衰特性を示すグ
ラフである。

【図３】実施例２の弾性表面波装置を示す図である。

【図４】実施例２の弾性表面波装置の減衰特性を示すグ
ラフである。

【図５】比較例の弾性表面波装置を示す図である。

【図６】比較例の弾性表面波装置の減衰特性を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０…圧電基板 ２０…電極構造列 ２１〜２５…入力用ＩＤＴ ３１〜３６…出力用ＩＤＴ ３７、３８…反射器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板と、前記圧電基板上に形成さ
   れ、互いに並列に接続された複数の入力用ＩＤＴと、前
   記圧電基板上に形成され、前記複数の入力用ＩＤＴの間
   に挿入され、互いに並列に接続された複数の出力用ＩＤ
   Ｔとを有する弾性表面波装置において、 前記複数の入力用ＩＤＴ及び前記複数の出力用ＩＤＴ
   は、互いに対数が異なる複数種類のＩＤＴから構成さ
   れ、 通過周波数をｆｏ、特に抑圧する抑圧周波数をｆｒとし
   て、前記複数種類のＩＤＴの対数間の関係が、ｆｏを｜
   ｆｏ−ｆｒ｜で割った値の整数倍から５％ずれた範囲内
   の関係であることを特徴とする弾性表面波装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波装置におい
   て、 前記複数種類のＩＤＴは、少なくとも３種類の対数のＩ
   ＤＴであることを特徴とする弾性表面波装置。