JP3476299B2 - Double mode surface acoustic wave resonator filter - Google Patents

Double mode surface acoustic wave resonator filter

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JP3476299B2
JP3476299B2 JP34824795A JP34824795A JP3476299B2 JP 3476299 B2 JP3476299 B2 JP 3476299B2 JP 34824795 A JP34824795 A JP 34824795A JP 34824795 A JP34824795 A JP 34824795A JP 3476299 B2 JP3476299 B2 JP 3476299B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に用いられる弾性表面波共振子フィルタ、特に一部のデ
ジタル通信方式の移動体通信機器用として用いられ、通
信帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25%程度の弾性表面波共
振子フィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for a surface acoustic wave resonator filter used in mobile communication equipment and the like, and particularly used for some digital communication mobile communication equipment, and has a communication bandwidth of a specific bandwidth. The surface acoustic wave resonator filter is about 0.05 to 0.25%.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電体基板上に形成された多重モードを
利用した弾性表面波共振子フィルタとして、弾性表面波
の伝搬方向に垂直方向に生じる定在波を結合させた横結
合の弾性表面波共振子フィルタと、弾性表面波の伝搬方
向に平行に生じる定在波を結合させた縦結合の弾性表面
波共振子フィルタとが知られている。
As a surface acoustic wave resonator filter utilizing multiple modes formed on a piezoelectric substrate, a laterally coupled surface acoustic wave in which a standing wave generated in a direction perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave is coupled. There is known a resonator filter and a longitudinally coupled surface acoustic wave resonator filter in which standing waves generated in parallel to the propagation direction of surface acoustic waves are coupled.

【0003】横結合多重モード弾性表面波共振子フィル
タは、最初にシェステン(Thiersten)とスミス(Smythe)
によって報告された(Tiersten, Smythe,"Guided Acous
tic Surface Wave Filters",IEEE Ultrasonics Symposi
um Proceedings 1975, 293頁〜294頁)。図7(a)は、
横結合多重モード弾性表面波共振子フィルタの基本構造
及び励振される定在波を模式的に示した図である。入力
用インターデジタルトランスデューサ3(以下、インタ
ーデジタルトランスデューサをIDTと略す)に印加された
高周波信号は弾性表面波に変換される。圧電基板上の金
属部分と非金属部分では弾性表面波(以下、SAWと略す)
の伝搬速度が異なるため、非金属領域と、IDTまたは金
属が形成された領域において弾性表面波の伝搬速度が変
化し、弾性表面波の伝搬方向に垂直方向(IDTに平行方
向)に定在波が生じる。定在波としては、対称モードの
定在波11、反対称モードの定在波12が励振される。
Transversely coupled multimode surface acoustic wave resonator filters are first described in Thiersten and Smith.
Reported by (Tiersten, Smythe, "Guided Acous
tic Surface Wave Filters ", IEEE Ultrasonics Symposi
um Proceedings 1975, pp. 293-294). Figure 7 (a) shows
It is the figure which showed typically the basic structure of the lateral coupling multimode surface acoustic wave resonator filter, and the standing wave excited. A high frequency signal applied to the input interdigital transducer 3 (hereinafter, interdigital transducer is abbreviated as IDT) is converted into a surface acoustic wave. Surface acoustic waves (hereinafter abbreviated as SAW) between the metallic and non-metallic parts on the piezoelectric substrate.
Since the propagation velocities of the SAW are different, the propagation velocity of the surface acoustic wave changes between the non-metal region and the region where the IDT or metal is formed, and the standing wave is perpendicular to the surface acoustic wave propagation direction (parallel to the IDT). Occurs. As the standing wave, a standing wave 11 in the symmetric mode and a standing wave 12 in the anti-symmetric mode are excited.

【0004】一方、弾性表面波の伝搬方向(縦方向)に平
行な方向に励振された定在波を結合させた、所謂、縦結
合多重モード弾性表面波共振子フィルタも知られている
(例えば、田中、森田、小野、中沢、第15回EMシンポジ
ウム, 9頁〜15頁(1986年))。例えば、図8(a)に示すよ
うな、入力用IDT3(出力用IDT4)、接続用IDT5、その
両側にグレーティング反射器6(以下、反射器と略す)を
備えた弾性表面波共振子を接続用バスバー7で接続用ID
T5同士を2段縦続接続した2IDT構造の縦型2重モード
弾性表面波共振子フィルタや、図8(b)に示すような、
入力用IDT3(出力用IDT4)、その両側に接続用IDT5、
さらにその両側に反射器6を備えた弾性表面波共振子を
接続用バスバー7で対向する接続用IDT5同士を2段縦
続接続した3IDT構造の縦型2重モード弾性表面波共振
子フィルタがある。縦結合多重モード弾性表面波共振子
フィルタの場合、定在波は弾性表面波の伝搬方向に基本
0次対称モード、1次反対称モード、2次対称モード、
・・・が順次励振され、その電極構造によって結合する
定在波のモードが異なることが知られている。
On the other hand, a so-called longitudinally coupled multimode surface acoustic wave resonator filter in which standing waves excited in a direction parallel to the propagation direction (longitudinal direction) of the surface acoustic wave are coupled is also known.
(For example, Tanaka, Morita, Ono, Nakazawa, 15th EM Symposium, pages 9 to 15 (1986)). For example, as shown in FIG. 8A, a surface acoustic wave resonator having an input IDT 3 (output IDT 4), a connection IDT 5, and a grating reflector 6 (hereinafter abbreviated as a reflector) on both sides thereof is connected. Busbar 7 for connection ID
A vertical dual mode surface acoustic wave resonator filter having a 2IDT structure in which T5s are cascaded in two stages, as shown in FIG. 8 (b).
Input IDT3 (output IDT4), connection IDT5 on both sides,
Further, there is a vertical double-mode surface acoustic wave resonator filter of a 3IDT structure in which connecting surface IDTs having reflectors 6 on both sides thereof are connected in cascade by connecting IDTs 5 facing each other by connecting busbars 7. In the case of a longitudinally coupled multi-mode surface acoustic wave resonator filter, the standing wave is a fundamental zero-order symmetric mode, a first-order antisymmetric mode, a second-order symmetric mode in the surface acoustic wave propagation direction.
It is known that ... are sequentially excited, and the standing wave modes to be coupled differ depending on the electrode structure.

【0005】図7(b)は、縦結合多重モード弾性表面波
共振子フィルタの基本構成の一例である2IDT構造の弾
性表面波共振子フィルタ及び励振される定在波を模式的
に示したものである。複数のIDT(入力用IDT3と出力用I
DT4)を備え、これらの外側に一対の反射器6を配置し
た構成の弾性表面波共振子フィルタである。この場合、
0次の対称モードの定在波13と1次の反対称モードの定
在波14とが励振される。
FIG. 7B schematically shows a surface acoustic wave resonator filter having a 2IDT structure, which is an example of a basic configuration of a longitudinally coupled multimode surface acoustic wave resonator filter, and a standing wave to be excited. Is. Multiple IDTs (input IDT3 and output I
It is a surface acoustic wave resonator filter having a DT 4) and a pair of reflectors 6 arranged outside them. in this case,
A zero-order symmetric mode standing wave 13 and a first-order anti-symmetric mode standing wave 14 are excited.

【0006】これらの横結合あるいは縦結合多重モード
弾性表面波共振子フィルタは、櫛型電極の総対数などを
調整し、入出力インピーダンスと整合をとることによ
り、この2つの共振モードを結合させ通過帯域を形成し
ている(以下、2重モード弾性表面波共振子フィルタと
呼ぶ)。
These laterally-coupled or longitudinally-coupled multimode surface acoustic wave resonator filters adjust the total number of pairs of comb-shaped electrodes and the like to match the input and output impedances, thereby coupling and passing these two resonance modes. It forms a band (hereinafter referred to as a dual-mode surface acoustic wave resonator filter).

【0007】これらの定在波を考慮して、入力用IDT3
と出力用IDT4にそれぞれ入力端子1、1'、出力端子2、
2'を設けて4端子構成とすると、その等価回路は図9の
ように表すことができる。前記対称モードの定在波と反
対称モードの定在波の共振周波数をそれぞれfs、faとす
ると、L1、C1は、通過帯域高域側の第1の共振周波数
(対称モードの定在波によって生じる共振周波数fs)を与
える等価インダクタンス及び等価容量である。また、
L2、C2は通過帯域低域側の第2の共振周波数(反対称モ
ードの定在波によって生じる共振周波数fa)を与える等
価インダクタンス及び等価容量である。また、回路中に
変成器21が挿入されこれが1:-1となっているのは反対称
モードの定在波の位相が反転していることを意味する。
図10は、図9の回路を等価回路変換したものである。
それぞれの共振モードの共振周波数fsとfaとの関係は、
fs>faとなる。
In consideration of these standing waves, the input IDT 3
Input terminal 1, 1 ', output terminal 2,
If 2'is provided and a 4-terminal configuration is adopted, the equivalent circuit can be represented as shown in FIG. Letting fs and fa be the resonance frequencies of the standing wave of the symmetric mode and the standing wave of the antisymmetric mode, respectively, L 1 and C 1 are the first resonance frequencies on the high pass band side.
Equivalent inductance and capacitance that give (resonance frequency fs generated by the standing wave of the symmetric mode). Also,
L 2 and C 2 are an equivalent inductance and an equivalent capacitance that give a second resonance frequency (resonance frequency fa generated by the standing wave of the antisymmetric mode) on the lower side of the pass band. Further, the transformer 21 is inserted in the circuit and is 1: -1 means that the phase of the standing wave in the antisymmetric mode is inverted.
FIG. 10 is an equivalent circuit conversion of the circuit of FIG.
The relationship between the resonance frequency fs and fa of each resonance mode is
fs> fa.

【0008】図8(a)に示すような2IDT構造の縦結合
2重モード弾性表面波共振子フィルタの通過特性の一例
を図11に示す。圧電基板として45°回転XカットZ伝
搬四硼酸リチウム基板(以下四硼酸リチウム基板をLBO基
板と略す)を用いており、比帯域幅が0.3〜0.5%程度の
小型の弾性表面波共振子フィルタが得られている。
FIG. 11 shows an example of the pass characteristics of a longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter having a 2IDT structure as shown in FIG. 8 (a). A 45 ° rotation X-cut Z-propagation lithium tetraborate substrate (hereinafter, lithium tetraborate substrate is abbreviated as LBO substrate) is used as a piezoelectric substrate, and a small surface acoustic wave resonator filter having a specific bandwidth of about 0.3 to 0.5% is provided. Has been obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一部のデジ
タル方式の移動体通信機器用として、通過帯域幅が比帯
域幅で0.05〜0.25%のシステムが開発、実用化されてい
る。このため、比帯域幅が、0.05〜0.25%程度となるよ
うな弾性表面波共振子フィルタが要求されるようになっ
ている。さらに、移動体通信機器においては、小型化の
要求が強く、弾性表面波共振子フィルタに対しても例外
ではない。
By the way, a system having a pass bandwidth of 0.05 to 0.25% in a specific bandwidth has been developed and put into practical use for some digital mobile communication devices. Therefore, a surface acoustic wave resonator filter having a specific bandwidth of about 0.05 to 0.25% is required. Further, there is a strong demand for downsizing in mobile communication devices, and the surface acoustic wave resonator filter is no exception.

【0010】先に述べたように、四硼酸リチウム(Li2B4
O7)基板上に作製した縦結合2重モード弾性表面波共振
子フィルタの一般的に得られる比帯域幅は、0.3〜0.5%
程度である。縦結合2重モード弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域幅を狭くするための手段としては、入力用
IDT(出力用IDT)及び接続用IDTのIDT対数を増加すること
が挙げられる。しかし、IDT対数を増加すると通過帯域
内における振幅リップル、遅延時間リップルが増大し、
振幅特性及び群遅延時間特性の平坦性を満足できないと
いう問題点があった。
As mentioned above, lithium tetraborate (Li 2 B 4
O 7 ) The typical bandwidth of the longitudinally coupled dual-mode surface acoustic wave resonator filter fabricated on the substrate is 0.3-0.5%.
It is a degree. As means for narrowing the pass band width of the longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter, the
Increasing the IDT logarithm of the IDT (output IDT) and the connection IDT can be mentioned. However, increasing the IDT logarithm increases the amplitude ripple and delay time ripple in the passband,
There is a problem that the flatness of the amplitude characteristic and the group delay time characteristic cannot be satisfied.

【0011】一方、水晶基板上に作製した弾性表面波共
振子フィルタとして、縦結合2重モードフィルタ及び横
結合2重モードフィルタなどが実用化されているが、所
望の特性を得るためにはIDT対数を多くする必要があ
る。このため、パッケージサイズが大きくなってしま
い、近年要求されている移動体通信機器の小型化に対応
することが困難であるという問題点があった。
On the other hand, as a surface acoustic wave resonator filter manufactured on a quartz substrate, a longitudinally coupled double mode filter, a laterally coupled double mode filter and the like have been put into practical use, but in order to obtain desired characteristics, an IDT is required. It is necessary to increase the logarithm. Therefore, there is a problem that the package size becomes large and it is difficult to cope with the recent demand for miniaturization of mobile communication devices.

【0012】本発明の目的は、従来実現が困難であっ
た、通過帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25%と狭くかつパ
ッケージサイズが著しく小型の縦結合2重モード弾性表
面波共振子フィルタを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a longitudinally coupled double mode surface acoustic wave resonator filter which has a narrow pass band width of 0.05 to 0.25% as a specific bandwidth and a remarkably small package size, which has been difficult to realize conventionally. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域近傍における減衰特性を改善するために
は、通過帯域近傍に減衰極を形成することが有効な手段
であると考えられる。弾性表面波共振子フィルタに、減
衰極を形成する方法としては、特公昭59-48565に示され
ているように、2IDT構造の弾性表面波共振子を電気的に
接続した弾性表面波共振子フィルタの等価回路表示され
た直列腕インピーダンスにリアクタンス素子を並列結合
して周波数応答に減衰極を生じさせる方法が知られてい
る。この実施例における弾性表面波共振子フィルタを構
成する弾性表面波共振子の共振点は一つであるが、二つ
の電気的に接続した弾性表面共振子に対してそれぞれ異
なる極性のリアクタンス素子を結合させたとき通過域の
低域側と高域側に計2つの減衰極が形成されることがで
きると考えられる。なお、特公昭59-48565に示されてい
る弾性表面波共振子フィルタでは、通過帯域を構成して
いる共振モードは一つであるため、リアクタンス素子の
接続によって生じる減衰極は弾性表面波共振子1段につ
き1個であり、従って2段構成としているため2個の減
衰極が生じる。
In order to improve the attenuation characteristic of the surface acoustic wave resonator filter near the pass band, it is considered that forming an attenuation pole near the pass band is an effective means. As a method of forming an attenuation pole in a surface acoustic wave resonator filter, as shown in Japanese Patent Publication No. 59-48565, a surface acoustic wave resonator filter in which surface acoustic wave resonators of 2IDT structure are electrically connected is used. A method is known in which a reactance element is connected in parallel to the series arm impedance displayed by the equivalent circuit of 1 to generate an attenuation pole in the frequency response. Although the surface acoustic wave resonator constituting the surface acoustic wave resonator filter in this embodiment has one resonance point, the reactance elements of different polarities are coupled to the two surface acoustic resonators electrically connected to each other. It is considered that when this is done, a total of two attenuation poles can be formed on the low-pass side and high-pass side of the passband. In the surface acoustic wave resonator filter shown in Japanese Examined Patent Publication No. 59-48565, since there is only one resonance mode that constitutes the pass band, the attenuation pole generated by connecting the reactance element is the surface acoustic wave resonator. There is one for each stage, and therefore, two attenuation poles are generated due to the two-stage configuration.

【0014】また、圧電バルク振動子の構成の一つとし
て、結合子により機械的に結合された2つの機械的共振
子に電気機械変換機能を付加したものが知られている。
この圧電バルク振動子の等価回路を図12に示す。この
構成で、入力端子1,1'、出力端子2、2'間で位相反転が
おこるよう圧電素子の極性を選び、入出力端子間に容量
Cbを接続することで通過帯域の低域側と高域側にそれぞ
れ1つの減衰極が生じることが知られている。
As one of the configurations of the piezoelectric bulk vibrator, there is known one in which an electromechanical conversion function is added to two mechanical resonators mechanically coupled by a coupling element.
An equivalent circuit of this piezoelectric bulk vibrator is shown in FIG. With this configuration, the polarity of the piezoelectric element is selected so that phase inversion occurs between the input terminals 1 and 1'and the output terminals 2 and 2 ', and the capacitance between the input and output terminals is set.
It is known that by connecting Cb, one attenuation pole is generated on each of the low band side and the high band side of the pass band.

【0015】即ち、図9の弾性表面波共振子フィルタの
等価回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続する(図2)こ
とによって共振周波数の低域側及び高域側に減衰極を生
じさせることができ、通過帯域近傍の減衰量の向上がは
かれる。この手法はテレビジョン受像機の残留側波帯に
おける減衰量を確保するため等に広く用いられている。
That is, by connecting a capacitance Cb between the terminals 1-2 of the equivalent circuit of the surface acoustic wave resonator filter shown in FIG. 9 (FIG. 2), the attenuation poles are provided on the low frequency side and high frequency side of the resonance frequency. Can be generated, and the amount of attenuation near the pass band can be improved. This method is widely used to secure the amount of attenuation in the vestigial sidebands of television receivers.

【0016】そこで、本発明者等は、縦結合2重モード
弾性表面波共振子フィルタの電気的等価回路が圧電バル
ク振動子の電気的等価回路と同様に表現できることに着
目し、圧電バルク振動子と同様な構成で静電容量を接続
することで通過帯域の近傍に減衰極を形成することがで
きないかと考えた。すなわち、図8(a)に示す従来構造
の縦結合2重モード弾性表面波共振子に対し、入力用ID
T3の電圧印加側の電極と出力用IDT4または接続用IDT
5の電圧出力側の電極との間に静電容量を接続すること
を考え本発明に至った。
Therefore, the present inventors have paid attention to the fact that the electrically equivalent circuit of the longitudinally coupled double-mode surface acoustic wave resonator filter can be expressed similarly to the electrically equivalent circuit of the piezoelectric bulk oscillator, and the piezoelectric bulk oscillator. We wondered if an attenuation pole could be formed in the vicinity of the pass band by connecting a capacitance with the same configuration as in. That is, the input ID for the longitudinally coupled dual-mode surface acoustic wave resonator of the conventional structure shown in FIG.
The electrode on the voltage application side of T3 and output IDT4 or connection IDT
The present invention was conceived in consideration of connecting a capacitance between the electrode 5 and the electrode on the voltage output side.

【0017】[0017]

【0018】すなわち本発明は、圧電基板と、圧電基板
上に少なくとも2組のインターデジタルトランスデュー
サとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつそ
の両側に反射器を配置した2つの共振モードを利用した
弾性表面波共振子が多段縦続接続された2重モード弾性
表面波共振子フィルタにおいて、前記インターデジタル
トランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極か
ら構成され、少なくとも1段の前記弾性表面波共振子の
少なくとも2組のインターデジタルトランスデューサの
一方の櫛型電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極
は静電容量を介して共通接続したことを特徴とする2重
モード弾性表面波共振子フィルタであり、前記静電容量
の値と弾性表面波共振子の電極構造との組み合わせが各
段で異なっていることを特徴とする2重モード弾性表面
波共振子フィルタである。また、各段の弾性表面波共振
子の、次段の弾性表面波共振子に接続するインターデジ
タルトランスデューサの櫛型電極と前段の弾性表面波共
振子と接続するインターデジタルトランスデューサの櫛
型電極とを静電容量を介して共通接続したことを特徴と
する2重モード弾性表面波共振子フィルタである。さら
に、前記弾性表面波共振子の接続部に静電容量を接続し
これを接地したことを特徴とする2重モード弾性表面波
共振子フィルタである。
That is, the present invention provides two resonance modes in which a piezoelectric substrate and at least two sets of interdigital transducers on the piezoelectric substrate are arranged close to each other along the traveling direction of the surface acoustic wave and reflectors are arranged on both sides thereof. In a dual-mode surface acoustic wave resonator filter in which surface acoustic wave resonators utilizing the above are cascade-connected, the interdigital transducer is composed of a pair of comb-shaped electrodes that are mutually inserted, and at least one step of the surface acoustic wave is used. At least two sets of interdigital transducers of the wave resonator have one comb-shaped electrode connected to a reference potential, and the other comb-shaped electrode commonly connected via a capacitance. It is a resonator filter, and the combination of the capacitance value and the electrode structure of the surface acoustic wave resonator is different in each stage. A double mode SAW resonator filter, wherein the door. In addition, the interdigital transducer comb-shaped electrode connected to the next-stage surface acoustic wave resonator and the interdigital transducer comb-shaped electrode connected to the preceding surface acoustic wave resonator of each surface acoustic wave resonator are A dual-mode surface acoustic wave resonator filter, which is commonly connected via an electrostatic capacitance. Furthermore, the double mode surface acoustic wave resonator filter is characterized in that a capacitance is connected to the connection portion of the surface acoustic wave resonator and is grounded.

【0019】上記のような構成とすることにより、帯域
外抑圧量を良好にすることができ、通過帯域幅が比帯域
幅で0.05〜0.25%の2重モード弾性表面波共振子フィル
タが得られる。
With the above-mentioned structure, the out-of-band suppression amount can be improved, and the double-mode surface acoustic wave resonator filter having the pass bandwidth of 0.05 to 0.25% in the specific bandwidth can be obtained. .

【0020】圧電基板と、圧電基板上に入力端子に接続
された入力用インターデジタルトランスデューサと接続
用インタデジタルトランスデューサの2組のインターデ
ジタルトランスデューサとを弾性表面波の進行方向に沿
って近接配置しかつその両側に反射器を配置した2つの
共振モードを利用したエネルギー閉じ込め型の第1の弾
性表面波共振子と、接続用インターデジタルトランスデ
ューサと出力端子に接続された出力用インタデジタルト
ランスデューサの2組のインターデジタルトランスデュ
ーサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつ
その両側に反射器を配置した2つの共振モードを利用し
たエネルギー閉じ込め型の第2の弾性表面波共振子とを
有し、各弾性表面波共振子の接続用インターデジタルト
ランスデューサを電気的に縦続接続した2重モード弾性
表面波共振子フィルタにおいて、前記各インターデジタ
ルトランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極
から構成され、入力用インターデジタルトランスデュー
サの入力端子と接続された櫛型電極と第1の弾性表面波
共振子の接続用インターデジタルトランスデューサの第
2の弾性表面波共振子の接続用インターデジタルトラン
スデューサに電気的に接続している櫛型電極とを静電容
量を介して接続したことを特徴とする2重モード弾性表
面波共振子フィルタである。さらに、前記弾性表面波共
振子の接続部に静電容量を接続しこれを接地したことを
特徴とする2重モード弾性表面波共振子フィルタであ
る。上記のような構成とすることにより、特に通過帯域
幅から離れた周波数での帯域外抑圧量を良好な通過帯域
幅が比帯域幅で0.05〜0.25%の2重モード弾性表面波共
振子フィルタを得ることができる。
A piezoelectric substrate, an input interdigital transducer connected to an input terminal on the piezoelectric substrate, and two sets of interdigital transducers of a connecting interdigital transducer are arranged close to each other along the traveling direction of the surface acoustic wave, and An energy confinement type first surface acoustic wave resonator using two resonance modes with reflectors arranged on both sides thereof, and two sets of a connection interdigital transducer and an output interdigital transducer connected to an output terminal. An interdigital transducer and an energy confinement type second surface acoustic wave resonator utilizing two resonance modes in which an interdigital transducer is closely arranged along the traveling direction of the surface acoustic wave and reflectors are arranged on both sides thereof. Interdigital transducer for connecting each surface acoustic wave resonator In a dual-mode surface acoustic wave resonator filter that is connected in a gas cascade, each of the interdigital transducers is composed of a pair of comb-shaped electrodes that are interleaved with each other, and is connected to the input terminal of the input interdigital transducer. The electrode and the comb-shaped electrode electrically connected to the interdigital transducer for connecting the second surface acoustic wave resonator of the first surface acoustic wave resonator are connected via a capacitance. It is a dual-mode surface acoustic wave resonator filter characterized by being connected. Furthermore, the double mode surface acoustic wave resonator filter is characterized in that a capacitance is connected to the connection portion of the surface acoustic wave resonator and is grounded. With the above-mentioned configuration, a double-mode surface acoustic wave resonator filter having a good pass band width of 0.05 to 0.25% in the specific band width, which has a good out-of-band suppression amount at frequencies far from the pass band width, is provided. Obtainable.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】2重モード弾性表面波共振子フィ
ルタを構成する弾性表面波共振子のIDTの電圧印加側の
電極と別のIDTの電圧出力側の電極との間に静電容量を
接続し、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を形成し帯
域外抑圧量を良好とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Capacitance is provided between an electrode on the voltage application side of an IDT and an electrode on the voltage output side of another IDT of a surface acoustic wave resonator constituting a double mode surface acoustic wave resonator filter. By connecting them, attenuation poles are formed on the low-pass side and the high-pass side of the pass band to improve the out-of-band suppression amount.

【0022】本願発明による縦結合2重モード弾性表面
波共振子フィルタの原理を説明する。
The principle of the longitudinally coupled double mode surface acoustic wave resonator filter according to the present invention will be described.

【0023】縦結合2重モード弾性表面波共振子フィル
タを構成する2重モード弾性表面波共振子フィルタの等
価回路は、図9のように表すことができる。L1、C1は第
1の共振を表す等価インダクタンス及び等価容量であ
り、その共振角周波数ω1は、 ω1 2 = 1/(L1×C1) (数式1) によって与えられる。またL2、C2は第2の共振を表す等
価インダクタンス及び等価容量であり、その共振角周波
数ω2は、 ω2 2 = 1/(L2×C2) (数式2) で与えられる。また、ω2を与える共振モードは位相が
反転しているため変成器21を用いて表現している。この
ω1、ω2により通過帯域を形成している。
An equivalent circuit of the double mode surface acoustic wave resonator filter constituting the longitudinally coupled double mode surface acoustic wave resonator filter can be represented as shown in FIG. L 1 and C 1 are an equivalent inductance and an equivalent capacitance representing the first resonance, and the resonance angular frequency ω 1 is given by ω 1 2 = 1 / (L 1 × C 1 ) (Equation 1). L 2 and C 2 are an equivalent inductance and an equivalent capacitance representing the second resonance, and the resonance angular frequency ω 2 is given by ω 2 2 = 1 / (L 2 × C 2 ) (Equation 2). In addition, the resonance mode that gives ω 2 is represented by using the transformer 21 because the phase is inverted. These ω 1 and ω 2 form a pass band.

【0024】この等価インダクタンスと等価容量で構成
されたインピーダンス腕に並列に容量を接続した場合、
並列共振によって通過帯域の低域側あるいは高域側に反
共振周波数が生じ、これが弾性表面波共振子フィルタの
通過特性における減衰極となって現われる。図2は、図
9の回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続した等価回路
を示す。
When a capacitance is connected in parallel to the impedance arm composed of the equivalent inductance and the equivalent capacitance,
Due to the parallel resonance, an anti-resonance frequency is generated on the low band side or the high band side of the pass band, and this appears as an attenuation pole in the pass characteristic of the surface acoustic wave resonator filter. FIG. 2 shows an equivalent circuit in which a capacitance Cb is connected between terminals 1-2 of the circuit of FIG.

【0025】等価インダクタンスL1及び等価容量C1で構
成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cbを接続
した場合、反共振角周波数ωa1は、 ωa1 2 = (C1+Cb)/(L1×C1×Cb) > ω1 2 (数式3) となり、共振角周波数ω1即ち通過帯域の高域側に減衰
極が形成される。
When the electrostatic capacitance Cb is connected in parallel to the series impedance composed of the equivalent inductance L 1 and the equivalent capacitance C 1 , the antiresonance angular frequency ω a1 is ω a1 2 = (C 1 + Cb) / (L 1 × C 1 × Cb)> ω 1 2 (Equation 3), and an attenuation pole is formed on the resonance angular frequency ω 1, that is, on the high frequency side of the pass band.

【0026】一方、等価インダクタンスL2及び等価容量
C2で構成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cb
を接続した場合、位相反転が生じているため反共振角周
波数ωa2は、 ωa2 2 = (Cb-C2)/(L2×C2×Cb) < ω2 2 (数式4) となり、共振角周波数ω2即ち通過帯域の低域側に減衰
極が形成される。
On the other hand, the equivalent inductance L 2 and the equivalent capacitance
Capacitance Cb in parallel with the series impedance composed of C 2
, The anti-resonance angular frequency ω a2 becomes ω a2 2 = (Cb-C 2 ) / (L 2 × C 2 × Cb) <ω 2 2 (Equation 4) because phase inversion occurs. An attenuation pole is formed on the resonance angular frequency ω 2, that is, on the low frequency side of the pass band.

【0027】静電容量Cbの値は、弾性表面波共振子フィ
ルタの特性インピーダンスに依存するため、その電極構
造や要求特性に応じて設定する。静電容量の値により、
減衰極が生じる周波数を可変させることができ、帯域外
抑圧量を調節することができる。これは、弾性表面波共
振子の共振周波数を変化させても可能である。
Since the value of the electrostatic capacitance Cb depends on the characteristic impedance of the surface acoustic wave resonator filter, it is set according to its electrode structure and required characteristics. Depending on the value of capacitance,
The frequency at which the attenuation pole is generated can be changed, and the out-of-band suppression amount can be adjusted. This is also possible by changing the resonance frequency of the surface acoustic wave resonator.

【0028】また、静電容量と結合する縦結合2重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを構成する弾性表面波共振
子を選択することで、形成する減衰極の数を調節するこ
とができ、帯域外抑圧量をより良好なものとすることが
できる。
Further, by selecting a surface acoustic wave resonator which constitutes a longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter coupled with a capacitance, the number of attenuation poles to be formed can be adjusted, and the band width can be adjusted. The amount of external suppression can be improved.

【0029】1段の弾性表面波共振子に静電容量を結合
させた場合2つの減衰極が生じるため、N段の弾性表面
波共振子を縦属接続した弾性表面波共振子フィルタのす
べての弾性表面波共振子に静電容量を接続した場合に
は、弾性表面波共振子の電極構造と接続する静電容量の
値の組み合わせにより、通過帯域の低域側にN個、高域
側にN個、合計で最大2N個の減衰極を形成することが可
能である。従って、通過帯域の低域側または高域側に生
じる減衰極の周波数を異ならせることで、ある範囲の周
波数において一定以上の減衰量を確保することができ
る。例えば、2段の弾性表面波共振子に静電容量Cbをそ
れぞれ接続した2段縦属接続の縦結合2重モード弾性表
面波共振子フィルタの場合、1段目の弾性表面波共振子
の共振周波数と2段目の弾性表面波共振子の共振周波数
と、1段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb1
と2段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb2の
値を調節することで、周波数の異なる通過帯域の低域側
に2個、高域側に2個の計4個の減衰極が形成される
(数式3及び数式4より確認できる)。
When a capacitance is coupled to the one-stage surface acoustic wave resonator, two attenuation poles are generated. Therefore, all the surface acoustic wave resonator filters in which the N-stage surface acoustic wave resonators are vertically connected are used. When a capacitance is connected to the surface acoustic wave resonator, depending on the combination of the capacitance value of the surface acoustic wave resonator's electrode structure and the capacitance to be connected, N in the low side of the pass band and high in the high side It is possible to form N attenuation poles, a maximum of 2N in total. Therefore, by varying the frequencies of the attenuation poles generated on the low band side or the high band side of the pass band, it is possible to secure a certain amount of attenuation or more in a certain range of frequencies. For example, in the case of a two-stage longitudinally-connected longitudinally coupled dual-mode surface acoustic wave resonator filter in which a capacitance Cb is connected to each of the two-stage surface acoustic wave resonators, the resonance of the first-stage surface acoustic wave resonator Frequency and resonance frequency of the second-stage surface acoustic wave resonator and capacitance Cb1 connected to the first-stage surface acoustic wave resonator
By adjusting the value of the electrostatic capacitance Cb2 connected to the 2nd stage surface acoustic wave resonator, there are 4 attenuations, 2 on the low band side and 2 on the high band side of the pass band with different frequencies. A pole is formed
(It can be confirmed from Formula 3 and Formula 4).

【0030】なお、2段の縦属接続した弾性表面波共振
子フィルタの場合、弾性表面波共振子のうちの1段目の
みの弾性表面波共振子の入力用IDTの電圧入力側の電極
と接続用IDTの電圧出力側の電極とを静電容量を介して
接続すると、入力端子と出力端子との間に生じるフィー
ドスルー分が減少するため、帯域外の抑圧度が各段に静
電容量を接続した場合に比べ良好となる。
In the case of a two-stage cascaded surface acoustic wave resonator filter, the electrode on the voltage input side of the input IDT of the surface acoustic wave resonator of only the first stage among the surface acoustic wave resonators. When the electrode on the voltage output side of the connection IDT is connected via a capacitance, the amount of feedthrough that occurs between the input terminal and the output terminal is reduced, so that the out-of-band suppression level has a capacitance of each stage. Is better than the case of connecting.

【0031】静電容量は、弾性表面波共振子により励振
される弾性表面波と干渉しない位置に静電容量用の櫛形
電極を形成したり、パッケージに静電容量を設けたりす
ることにより形成する。パッケージサイズが小型のまま
基板上に静電容量を形成することができる。
The electrostatic capacitance is formed by forming a comb-shaped electrode for the electrostatic capacitance at a position where it does not interfere with the surface acoustic wave excited by the surface acoustic wave resonator, or by providing the package with the electrostatic capacitance. . Capacitance can be formed on the substrate while keeping the package size small.

【0032】さらに、多段縦続接続した弾性表面波共振
子の接続用バスバーに静電容量を形成しこれを接地する
ことで帯域外抑圧量をより良好とすることができる。
Further, the out-of-band suppression amount can be further improved by forming an electrostatic capacitance on the connecting bus bar of the surface acoustic wave resonators that are cascade-connected in multiple stages and grounding the electrostatic capacitance.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1に示すような縦型2重モード弾性表面
波共振子フィルタを、45°回転XカットZ伝搬四ほう酸
リチウム基板上に作製した。入力端子6を有する1個の
入力用IDT3と1個の接続用IDT5とその両側に反射器6
を配置した第1段目の弾性表面波共振子と出力端子7を
有する1個の出力用IDT4と1個の接続用IDT5とその両
側に反射器6を配置した第2段目の弾性表面波共振子を
形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用IDT5同士
を接続用バスバー7により接続した。1段目の弾性表面
波共振子の入力用IDT3の入力用端子6と接続用IDT5の
接続用バスバー7との間を静電容量Cb1を介して接続
し、また2段目の弾性表面波共振子の接続用IDT5の接
続用バスバー7と出力用IDT4の出力用端子7との間も
同様に静電容量Cb2を介して接続した。また接続用バス
バー7に静電容量Cdを接続し接地した。
Example 1 A vertical double mode surface acoustic wave resonator filter as shown in FIG. 1 was produced on a 45 ° rotating X cut Z propagating lithium tetraborate substrate. One input IDT 3 having an input terminal 6, one connection IDT 5 and reflectors 6 on both sides thereof.
2nd stage surface acoustic wave in which one output IDT 4 and one connecting IDT 5 having a first stage surface acoustic wave resonator and output terminals 7 and reflectors 6 arranged on both sides thereof are arranged. A resonator was formed, and the connecting IDTs 5 of these surface acoustic wave resonators were connected by a connecting bus bar 7. The input terminal 6 of the input IDT 3 of the first-stage surface acoustic wave resonator and the connecting bus bar 7 of the connecting IDT 5 are connected via a capacitance Cb1, and the second-stage surface acoustic wave resonance is connected. Similarly, the connection bus bar 7 of the child IDT 5 and the output terminal 7 of the output IDT 4 were also connected via the electrostatic capacitance Cb2. In addition, a capacitance Cd was connected to the connecting bus bar 7 and grounded.

【0034】櫛形電極のパターンの形成は、アルミニウ
ム金属膜を真空蒸着した後、周知のフォトリソグラフイ
技術によりレジストパターンを形成した後、アルミニウ
ム金属膜をエッチングすることで行なった。また、櫛形
電極は対となる電極指が重なっている長さがほぼ等し
い、所謂正規型とした。入力用IDT3(出力用IDT4)の櫛
型電極対数は44.5対、接続用IDT5の櫛型電極対数は40.
5対、開口長は9.3λ、反射器本数は70本、櫛形電極周期
は0.985λ、反射器周期λ、メタライズレシオ0.5であ
る。終端インピーダンスは250Ωとして整合した。すな
わち、弾性表面波共振子は、櫛形電極周期を反射器周期
よりわずか小さくし、優れた共振特性(高いQ値)が達成
できるいわゆるエネルギー閉じ込め型とした。静電容量
Cb1、Cb2、Cdは、それぞれ0.1pF、0.1pF、0.8pFであ
り、インタデジタル電極により形成した。
The pattern of the comb-shaped electrodes was formed by vacuum-depositing an aluminum metal film, forming a resist pattern by a well-known photolithography technique, and then etching the aluminum metal film. In addition, the comb-shaped electrode is of a so-called normal type in which the overlapping lengths of the paired electrode fingers are substantially equal. The input IDT 3 (output IDT 4) has 44.5 comb electrode pairs, and the connecting IDT 5 has 40 comb electrode pairs.
Five pairs, the aperture length is 9.3λ, the number of reflectors is 70, the comb electrode period is 0.985λ, the reflector period is λ, and the metallization ratio is 0.5. The terminating impedance was 250Ω and matched. That is, the surface acoustic wave resonator is a so-called energy trapping type in which the comb-shaped electrode period is made slightly smaller than the reflector period and excellent resonance characteristics (high Q value) can be achieved. Capacitance
Cb1, Cb2, and Cd were 0.1 pF, 0.1 pF, and 0.8 pF, respectively, and were formed by interdigital electrodes.

【0035】図3は、本願発明による2重モード弾性表
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.22%であった。ここで、比帯域幅
の値は、中心周波数で周波数を規格化した規格化周波数
を基準とした。減衰極が通過域の低域側(規格化周波数
が0.997付近)及び高域側(規格化周波数が1.0035付近)に
1つずつ形成されていることがわかる。図3中のS21
挿入損失を表わすパラメーターである。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency response of the dual mode surface acoustic wave resonator filter according to the present invention. The pass bandwidth was 0.22% in terms of specific bandwidth. Here, the value of the specific bandwidth is based on the standardized frequency obtained by standardizing the frequency at the center frequency. Attenuation poles are on the low frequency side (normalized frequency is near 0.997) and high frequency side (normalized frequency is near 1.00035) in the passband
You can see that they are formed one by one. S 21 in FIG. 3 is a parameter representing the insertion loss.

【0036】図4は、図1の縦結合2重モード弾性表面
波共振子フィルタの2段縦続接続した弾性表面波共振子
に接続した静電容量Cb1=Cb2=Cbとし、その値を0、0.1p
F、0.2pF、0.3pF、0.4pFと変化させた場合の周波数応答
を表した図である。Cbの値を大きくしていくと、通過帯
域の低域側及び高域側に1つずつ形成されている減衰極
の周波数が通過帯域に近づいていくことがわかる。
FIG. 4 shows electrostatic capacitance Cb1 = Cb2 = Cb connected to the two-stage surface acoustic wave resonators of the longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter of FIG. 0.1p
It is a figure showing the frequency response when changing to F, 0.2pF, 0.3pF, and 0.4pF. It can be seen that as the value of Cb is increased, the frequencies of the attenuation poles formed on the low band side and the high band side of the pass band approach the pass band.

【0037】図5は、図1の縦結合2重モード弾性表面
波共振子フィルタ、静電容量Cb1=0.3pF、Cb2=0.1pFと
値を異ならせた場合の周波数応答を表した図である。接
続する静電容量の値を1段目の弾性表面波共振子と2段
目の弾性表面波共振子で変えているため、減衰極が通過
域の低域側(規格化周波数が0.997と0.9975付近)及び高
域側(規格化周波数が1.002と1.0035付近)に2つずつ形
成されていることがわかる。外側の減衰極がCb2、内側
の減衰極がCb1より形成されたものである。
FIG. 5 is a diagram showing the frequency response when the values of the longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter of FIG. 1 and the capacitances Cb1 = 0.3 pF and Cb2 = 0.1 pF are varied. . Since the value of the capacitance to be connected is changed between the surface acoustic wave resonator in the first stage and the surface acoustic wave resonator in the second stage, the attenuation pole is on the lower side of the passband (normalized frequencies 0.997 and 0.9975). It can be seen that two each are formed on the high frequency side (near) and on the high frequency side (normalized frequencies around 1.002 and 1.035). The outer damping pole is formed of Cb2 and the inner damping pole is formed of Cb1.

【0038】(実施例2)図1に示すような縦型2重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを、45°回転XカットZ伝
搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子6を有
する1個の入力用IDT3と1個の接続用IDT5とその両側
に反射器6を配置した第1段目の弾性表面波共振子と出
力端子7を有する1個の出力用IDT4と1個の接続用IDT
5とその両側に反射器6を配置した第2段目の弾性表面
波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用
IDT5同士を接続用バスバー7により接続した。1段目
の弾性表面波共振子の入力用IDT3の入力用端子6と接
続用IDT5の接続用バスバー7との間を静電容量Cb1を介
して接続した。2段目の弾性表面波共振子の接続用IDT
5の接続用バスバー7と出力用IDT4の出力用端子7と
の間に静電容量Cb2は接続しなかった。静電容量Cb1=0.
3pFとし、電極構造が実施例1と同様にした。
Example 2 A vertical double mode surface acoustic wave resonator filter as shown in FIG. 1 was produced on a 45 ° rotating X cut Z propagating lithium tetraborate substrate. One input IDT 3 having an input terminal 6, one connection IDT 5 and a first stage surface acoustic wave resonator having reflectors 6 arranged on both sides thereof and one output IDT 4 having an output terminal 7. And one IDT for connection
5 and a second-stage surface acoustic wave resonator in which reflectors 6 are arranged on both sides thereof for connecting these surface acoustic wave resonators.
The IDTs 5 were connected to each other by the connecting bus bar 7. The input terminal 6 of the input IDT 3 of the first-stage surface acoustic wave resonator and the connecting bus bar 7 of the connecting IDT 5 were connected via a capacitance Cb1. IDT for connecting the second stage surface acoustic wave resonator
No capacitance Cb2 was connected between the connecting bus bar 7 of 5 and the output terminal 7 of the output IDT 4. Capacitance Cb1 = 0.
The electrode structure was the same as in Example 1 with 3 pF.

【0039】このフィルタの通過帯域幅は比帯域幅で0.
22%であった。その周波数応答を図6(a)に示す。併せ
て、実施例1のCb1=Cb2=0.1pFの時の結果を図6(b)、実
施例1のCb1=0.3pF、Cb2=0.1pFの時の結果を図6(c)に
示す。図6(a)の縦型2重モード弾性表面波共振子フィ
ルタの場合、減衰極は通過帯域の低域側及び高域側に1
つずつ形成され、また静電容量Cb2を接続していないた
め帯域外の抑圧量が大きくとれる。図6(c)の構成で
は、静電容量Cb1とCb2の値を変えているため減衰極が通
過帯域の低域側及び高域側に2つづつ生じている。この
場合、通過帯域近傍のある周波数範囲において、一定以
上の減衰量を確保したい場合に特に有効な手段となる。
The pass bandwidth of this filter is a specific bandwidth of 0.
It was 22%. The frequency response is shown in FIG. In addition, the results of Example 1 when Cb1 = Cb2 = 0.1pF are shown in FIG. 6 (b), and the results of Example 1 when Cb1 = 0.3pF and Cb2 = 0.1pF are shown in FIG. 6 (c). In the case of the vertical double-mode surface acoustic wave resonator filter of FIG. 6 (a), the attenuation poles are located on the low band side and the high band side of the pass band.
They are formed one by one, and since the capacitance Cb2 is not connected, the amount of suppression outside the band can be large. In the configuration of FIG. 6C, since the capacitances Cb1 and Cb2 are changed, two attenuation poles are formed on the low band side and the high band side of the pass band. In this case, this is a particularly effective means when it is desired to secure a certain amount of attenuation or more in a certain frequency range near the pass band.

【0040】(比較例)図8(a)に示すような縦型2重
モード弾性表面波共振子フィルタを、45°回転Xカット
Z伝搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子6
を有する1個の入力用IDT3と1個の接続用IDT5とその
両側に反射器6を配置した第1段目の弾性表面波共振子
と出力端子7を有する1個の出力用IDT4と1個の接続
用IDT5とその両側に反射器6を配置した第2段目の弾
性表面波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の
接続用IDT5同士を接続用バスバー7により接続した。
入力用IDT3、出力用IDT4、接続用IDT5、反射器6、
接続用バスバー7の構成は実施例と同様である。
(Comparative Example) A vertical double-mode surface acoustic wave resonator filter as shown in FIG. 8A was produced on a 45 ° rotating X-cut Z-propagating lithium tetraborate substrate. Input terminal 6
1 input IDT 3 having 1 and 1 connection IDT 5 and 1 output IDT 4 having 1st stage surface acoustic wave resonator having output terminals 7 and a 1st stage surface acoustic wave resonator having reflectors 6 arranged on both sides thereof and 1 The connecting IDT 5 and the second-stage surface acoustic wave resonator in which the reflectors 6 are arranged on both sides of the connecting IDT 5 are formed, and the connecting IDTs 5 of these surface acoustic wave resonators are connected by the connecting bus bar 7.
Input IDT3, output IDT4, connection IDT5, reflector 6,
The structure of the connecting bus bar 7 is similar to that of the embodiment.

【0041】図11は、比較例による2重モード弾性表
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.3〜0.5%程度であった。実施例と
比較すると通過帯域の近傍において減衰特性が悪いこと
がわかる。
FIG. 11 is a diagram showing the frequency response of the dual mode surface acoustic wave resonator filter according to the comparative example. The pass bandwidth was about 0.3 to 0.5% in terms of specific bandwidth. It can be seen that the attenuation characteristic is poor in the vicinity of the pass band as compared with the example.

【0042】実施例では、静電容量Cb1、Cb2を調整した
が、多段縦属接続した前段と後段の弾性表面波共振子の
接続用バスバーに接続した静電容量Cdにより通過帯域幅
を制御することも可能である。なお、接続用バスバーに
接続した静電容量Cdは、設けなくても通過帯域の近傍の
減衰特性の向上は可能である。
In the embodiment, the electrostatic capacitances Cb1 and Cb2 are adjusted, but the pass band width is controlled by the electrostatic capacitance Cd connected to the connecting bus bar of the front and rear surface acoustic wave resonators connected in a multistage cascade. It is also possible. The capacitance Cd connected to the connecting bus bar can improve the attenuation characteristic in the vicinity of the pass band without providing it.

【0043】また、実施例では圧電基板として45°回転
XカットZ伝搬四硼酸リチウム基板について説明した。し
かし、温度特性が良好で電気機械結合係数が大きい40°
〜45°回転XカットZ伝搬四ほう酸リチウム基板や水晶
基板、LiNbO3基板、LiTaO3基板などの他の圧電基板にも
適用可能であることはいうまでもない。
In the embodiment, the piezoelectric substrate is rotated by 45 °.
An X-cut Z-propagating lithium tetraborate substrate has been described. However, it has good temperature characteristics and a large electromechanical coupling coefficient of 40 °.
Needless to say, it can be applied to other piezoelectric substrates such as a ~ 45 ° rotation X-cut Z-propagation lithium tetraborate substrate, a quartz substrate, a LiNbO 3 substrate, and a LiTaO 3 substrate.

【0044】[0044]

【発明の効果】上述したように2重モード弾性表面波共
振子フィルタを構成することで、通過帯域近傍に減衰極
を生ぜしめること、通過帯域幅の制御を容易にすること
が可能となり、従来適用ができなかった通過帯域幅が比
帯域幅で0.05〜0.25%の通信システムに適した2重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを提供することが可能とな
る。
By constructing the dual mode surface acoustic wave resonator filter as described above, it becomes possible to generate an attenuation pole near the pass band and to easily control the pass band width. It is possible to provide a dual-mode surface acoustic wave resonator filter suitable for a communication system in which the pass bandwidth which cannot be applied is 0.05 to 0.25% in specific bandwidth.

【0045】なお、特開昭55-3307には2個のIDT(IDTの
外側に反射器が無い)から構成される2重モード弾性表
面波共振子が開示されている。その明細書中の図11に2
個のIDT電極のバスパー電極間に浮遊容量或いは特定の
容量を挿入することにより通過帯域の近傍に減衰極が形
成されカットオフ特性が急峻になることが開示されてい
る。しかし、本願発明の弾性表面波共振子とは複数のID
Tの両外側に反射器を有しその弾性表面波共振子の構造
が異なる。したがって、特開昭55-3307では本願の弾性
表面波と異なり優れた共振特性は得られない。
Japanese Patent Laid-Open No. 55-3307 discloses a dual mode surface acoustic wave resonator composed of two IDTs (no reflector outside the IDT). 2 in Figure 11 of the specification
It is disclosed that by inserting a stray capacitance or a specific capacitance between bus ID electrodes of each IDT electrode, an attenuation pole is formed in the vicinity of the pass band and the cutoff characteristic becomes steep. However, the surface acoustic wave resonator of the present invention is not
There are reflectors on both outer sides of T, and the structure of the surface acoustic wave resonator is different. Therefore, in JP-A-55-3307, unlike the surface acoustic wave of the present application, excellent resonance characteristics cannot be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の2重モード弾性表面波共振子フィル
タの一例の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a dual mode surface acoustic wave resonator filter of the present invention.

【図2】 本発明による弾性表面波共振子フィルタの等
価回路を示す図である
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of a surface acoustic wave resonator filter according to the present invention.

【図3】 実施例の2重モード弾性表面波共振子フィル
タ(Cb1=Cb2)の周波数応答を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a frequency response of a dual mode surface acoustic wave resonator filter (Cb1 = Cb2) of an example.

【図4】 実施例の2重モード弾性表面波共振子フィル
タにおいて静電容量Cbの値を変化させた場合の周波数応
答を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a frequency response when the value of the electrostatic capacitance Cb is changed in the dual mode surface acoustic wave resonator filter of the example.

【図5】 実施例の2重モード弾性表面波共振子フィル
タ(Cb1≠Cb2)の周波数応答を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a frequency response of a dual mode surface acoustic wave resonator filter (Cb1 ≠ Cb2) of the example.

【図6】 実施例の2重モード弾性表面波共振子フィル
タの周波数応答を示した図であり、(a)はCb1=0.3pF(C
b2=0pF)、(b)はCb1=Cb2=0.1pF、(c)はCb1=0.3p
F、Cb2=0.1pFの静電容量のときの周波数応答である。
FIG. 6 is a diagram showing the frequency response of the dual mode surface acoustic wave resonator filter of the example, in which (a) is Cb1 = 0.3 pF (C
b2 = 0pF), (b) Cb1 = Cb2 = 0.1pF, (c) Cb1 = 0.3p
It is the frequency response when the capacitance of F and Cb2 = 0.1pF.

【図7】 (a)は、従来の横結合多重モード弾性表面波
共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した模
式図である。(b)は、従来の縦結合2重モード弾性表面
波共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した
模式図である。従来の縦型2重モード弾性表面波共振子
フィルタの構成を示す図である。
FIG. 7A is a schematic diagram showing the configuration and standing wave distribution of an example of a conventional laterally coupled multimode surface acoustic wave resonator filter. FIG. 2B is a schematic diagram showing the configuration and standing wave distribution of an example of a conventional longitudinally coupled dual mode surface acoustic wave resonator filter. It is a figure which shows the structure of the conventional vertical double mode surface acoustic wave resonator filter.

【図8】 (a)、(b)は、従来の縦型2重モード弾性表
面波共振子フィルタの構成の一例を示す図である。
8A and 8B are diagrams showing an example of the configuration of a conventional vertical double-mode surface acoustic wave resonator filter.

【図9】 従来の2重モード弾性表面波共振子フィルタ
の等価回路を表した図である。
FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional dual mode surface acoustic wave resonator filter.

【図10】 図8の回路を等価変換した従来の2重モー
ド弾性表面波共振子フィルタの別の等価回路を表した図
である。
10 is a diagram showing another equivalent circuit of a conventional dual mode surface acoustic wave resonator filter obtained by equivalently converting the circuit of FIG.

【図11】 比較例(従来)の四硼酸リチウム基板上に作
製した縦型2重モード弾性表面波共振子フィルタの周波
数応答を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing a frequency response of a vertical double-mode surface acoustic wave resonator filter manufactured on a lithium tetraborate substrate of a comparative example (conventional).

【図12】 圧電バルク振動子の一例の等価回路を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing an equivalent circuit of an example of a piezoelectric bulk vibrator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’ 入力端子 2,2’ 出力端子 3 入力用IDT 4 出力用IDT 5 接続用IDT 6 反射器 7 接続用バスバー 8 入力端子 9 出力端子 Cb、Cb1、Cb2、Cd 静電容量 10a,10b,10c インターデジタルトランスデ
ューサ(IDT) 11 対称モードの定在波 12 反対称モードの定在波 13 0次の対称モードの定在波 14 1次の反対称モードの定在波 21 変成器
1, 1'Input terminal 2, 2'Output terminal 3 Input IDT 4 Output IDT 5 Connection IDT 6 Reflector 7 Connection busbar 8 Input terminal 9 Output terminal Cb, Cb1, Cb2, Cd Capacitance 10a, 10b , 10c Interdigital transducer (IDT) 11 Standing wave of symmetric mode 12 Standing wave of antisymmetric mode 13 Standing wave of 0th symmetric mode 14 Standing wave of 1st order antisymmetric mode 21 Transformer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/145 H03H 9/64 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 9/145 H03H 9/64

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電基板と、圧電基板上に少なくとも2
組のインターデジタルトランスデューサとを弾性表面波
の進行方向に沿って近接配置しかつその両側に反射器を
配置した2つの共振モードを利用した弾性表面波共振子
が多段縦続接続された2重モード弾性表面波共振子フィ
ルタであって、前記インターデジタルトランスデューサ
は互いに間挿しあう一対の櫛型電極から構成され、少な
くとも1段の前記弾性表面波共振子の少なくとも2組の
インターデジタルトランスデューサの一方の櫛型電極は
基準電位に接続され、他方の櫛型電極は静電容量を介し
て共通接続したことを特徴とする2重モード弾性表面波
共振子フィルタにおいて、 前記静電容量の値と弾性表面波共振子の電極構造との組
み合わせが各段で異なっていることを特徴とする2重モ
ード弾性表面波共振子フィルタ。
1. A piezoelectric substrate, and at least two on the piezoelectric substrate.
A pair of interdigital transducers and a pair of interdigital transducers are arranged close to each other in the traveling direction of a surface acoustic wave, and a surface acoustic wave resonator utilizing two resonance modes, in which reflectors are arranged on both sides of the surface acoustic wave, is connected in multiple stages in a dual mode elasticity. A surface acoustic wave resonator filter , wherein the interdigital transducer is composed of a pair of comb-shaped electrodes that are interleaved with each other, and one interdigital transducer of at least two sets of at least one stage of the surface acoustic wave resonator. In a dual-mode surface acoustic wave resonator filter , the electrodes are connected to a reference potential, and the other comb-shaped electrodes are commonly connected via an electrostatic capacitance. Pair with child electrode structure
A double module characterized in that the matching is different at each stage.
Surface acoustic wave resonator filter.
【請求項2】 前記弾性表面波共振子の接続部に静電容
量を接続しこれを接地したことを特徴とする請求項1記
の2重モード弾性表面波共振子フィルタ。
2. A method according to claim 1 Symbol, characterized in that grounded it connects the capacitance to the connection portion of the SAW resonator
Double mode SAW resonator filter of the mounting.
【請求項3】 圧電基板と、圧電基板上に入力端子に接
続された入力用インターデジタルトランスデューサと接
続用インタデジタルトランスデューサの2組のインター
デジタルトランスデューサとを弾性表面波の進行方向に
沿って近接配置しかつその両側に反射器を配置した2つ
の共振モードを利用したエネルギー閉じ込め型の第1の
弾性表面波共振子と、接続用インターデジタルトランス
デューサと出力端子に接続された出力用インタデジタル
トランスデューサの2組のインターデジタルトランスデ
ューサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しか
つその両側に反射器を配置した2つの共振モードを利用
したエネルギー閉じ込め型の第2の弾性表面波共振子と
を有し、各弾性表面波共振子の接続用インターデジタル
トランスデューサを電気的に縦続接続した2重モード弾
性表面波共振子フィルタにおいて、前記各インターデジ
タルトランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電
極から構成され、入力用インターデジタルトランスデュ
ーサの入力端子と接続された櫛型電極と第1の弾性表面
波共振子の接続用インターデジタルトランスデューサの
第2の弾性表面波共振子の接続用インターデジタルトラ
ンスデューサに電気的に接続している櫛型電極とを静電
容量を介して接続したことを特徴とする2重モード弾性
表面波共振子フィルタ。
3. A piezoelectric substrate, an input interdigital transducer connected to an input terminal on the piezoelectric substrate, and two sets of interdigital transducers, which are an interdigital transducer for connection, are arranged close to each other along a traveling direction of a surface acoustic wave. And an energy confinement type first surface acoustic wave resonator using two resonance modes in which reflectors are arranged on both sides, and an interdigital transducer for connection and an interdigital transducer for output connected to the output terminal. A pair of interdigital transducers and a second surface acoustic wave resonator of an energy confinement type utilizing two resonance modes in which a pair of interdigital transducers are closely arranged along the traveling direction of the surface acoustic wave and reflectors are arranged on both sides thereof. The interdigital transducer for connecting each surface acoustic wave resonator. In a dual-mode surface acoustic wave resonator filter that is connected in a gas cascade, each of the interdigital transducers is composed of a pair of comb-shaped electrodes that are interleaved with each other, and is connected to the input terminal of the input interdigital transducer. The electrode and the comb-shaped electrode electrically connected to the interdigital transducer for connecting the second surface acoustic wave resonator of the first surface acoustic wave resonator are connected via a capacitance. A dual mode surface acoustic wave resonator filter characterized by being connected.
【請求項4】 前記弾性表面波共振子の接続部に静電容
量を接続しこれを接地したことを特徴とする請求項3記
の2重モード弾性表面波共振子フィルタ。
Claim 3 Symbol, characterized in that grounded it connects the capacitance to the connection portion of the SAW resonator
Double mode SAW resonator filter of the mounting.
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