JP3478264B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯域フィルタとし
て用いられる弾性表面波装置に関し、特に、複数の帯域
フィルタを組み合わせてなる弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、複数の通信システムを有するマル
チバンド対応の携帯電話が検討されている。また、例え
ば日本のＰＤＣ８００ＭＨｚ帯のように、加入者の増加
に伴い、複数の周波数帯域を使用する携帯電話も登場し
ている。
【０００３】これらの携帯電話では、複数の周波数帯域
をカバーするために、広帯域の段間用帯域フィルタが求
められている。また、近年の携帯電話では、送信側周波
数帯と受信側周波数帯が近いシステムが増えており、通
過帯域のごく近傍のフィルタ特性の急峻性を高めること
が必要となってきている。
【０００４】特開平９−１２１１３８号公報には、複数
の帯域をカバーし得るフィルタ装置の一例が開示されて
いる。図１７は、この先行技術に記載のフィルタ装置を
説明するための回路図である。ここでは、弾性表面波フ
ィルタからなるフィルタ素子１０１，１０２の入力端子
及び出力端子が共通化されている。すなわち、入力端子
１０３にフィルタ素子１０１，１０２の入力端が接続さ
れており、出力端子１０４にフィルタ素子１０１，１０
２の出力端が接続されている。このように複数のフィル
タ素子１０１，１０２の入力端子及び出力端子を共通化
することにより、無線信号部の小型化及び軽量化が図ら
れるとされている。
【０００５】さらに、入力端子１０３と一方のフィルタ
素子１０１との間、出力端子１０４と一方のフィルタ素
子１０１との間に、伝送線路１０５，１０６が接続され
ている。また、フィルタ素子１０２と入力端子１０３と
の間にはコンデンサ１０７が接続されており、入力端子
１０３とコンデンサ１０７との間の接続点とアース電位
との間にインダクタンス素子１０８が接続されている。
同様に、フィルタ素子１０２の出力端と出力端子１０４
との間にコンデンサ１０９が接続されており、コンデン
サ１０９と出力端子１０４との間の接続点とアース電位
との間にインダクタンス素子１１０が接続されている。
【０００６】すなわち、フィルタ素子１０１と、入力端
子１０３及び出力端子１０４との間には、それぞれ、伝
送線路１０５，１０６からなる位相調整回路が接続され
ている。また、フィルタ素子１０２と入力端子１０３及
び出力端子１０４との間には、それぞれ、コンデンサ１
０７及びインダクタンス素子１０８からなる位相調整回
路並びにコンデンサ１０９及びインダクタンス１１０か
らなる位相調整回路が接続されている。
【０００７】上記位相調整回路を設けることにより、フ
ィルタ素子１０１，１０２は、それぞれが必要としない
帯域において高インピーダンス状態とされ、それによっ
て良好な通過帯域特性が得られるとされている。
【０００８】また、この先行技術に記載のフィルタ装置
では、フィルタ装置のパッケージ内またはパッケージ外
に、上記コンデンサ１０７，１０９やインダクタンス素
子１０８，１１０を構成した構造、あるいはパッケージ
の積層部分に上記伝送線路１０５，１０６を形成した構
造が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術に記載のように、フィルタ装置のパッケージ内や
パッケージ外に、位相調整回路を構成するためにインダ
クタンス素子やコンデンサを設けると、必然的にパッケ
ージそのものが大きくなるか、または、携帯電話などの
回路基板に実装した際の実装面積も大きくならざるを得
なかった。
【００１０】さらに、パッケージの積層部分に伝送線路
を形成した場合には、別の弾性表面波フィルタが同じパ
ッケージに実装される場合、インピーダンスを微調整す
ることができず、結果的に実装される弾性表面波フィル
タごとに専用のパッケージを用いなければならなかっ
た。
【００１１】本発明の目的は、上述した先行技術の欠点
を解消し、中心周波数が異なる複数の弾性表面波フィル
タのそれぞれの入力端子及び出力端子を共通化し、複数
の弾性表面波フィルタを並列接続してなる弾性表面波装
置において、パッケージ内外に設けるインダクタンス素
子やキャパシタンス素子の数を低減することができ、回
路基板等に実装された際の実装面積を小さくし得る弾性
表面波装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の広い局面によれ
ば、入力端子と出力端子との間に接続された第１の弾性
表面波フィルタと、第１の弾性表面波フィルタよりも中
心周波数が高く、前記入力端子及び前記出力端子の間
に、かつ前記第１の弾性表面波フィルタと入力端子及び
出力端子で共通になるように並列に接続された第２の弾
性表面波フィルタと、前記第２の弾性表面波フィルタと
入力端子との間に直列に接続された第１の一端子対弾性
表面波共振子と、前記出力端子と第２の弾性表面波フィ
ルタとの間に直列に接続された第２の一端子対弾性表面
波共振子とを備え、前記第１，第２の一端子対弾性表面
波共振子の反共振周波数が、該一端子対弾性表面波共振
子が直列接続されている側の弾性表面波フィルタの通過
帯域よりも高周波数側に位置している、弾性表面波装置
が提供される。
【００１３】本発明の特定の局面では、前記第１の弾性
表面波フィルタと入力端子との間または前記第１の弾性
表面波フィルタと出力端子との間に一端子対弾性表面波
共振子が直列に接続され、該一端子対弾性表面波共振子
の反共振周波数が、第１の弾性表面波フィルタの通過帯
域よりも高周波数側に位置されている。
【００１４】本発明のより限定的な局面では、複数の前
記一端子対弾性表面波共振子が多段直列接続されてい
る。本発明のさらに他の特定の局面では、前記第１また
は第２の弾性表面波フィルタと入力端子との間、並びに
第１または第２の弾性表面波フィルタと出力端子との間
の少なくとも一方に、少なくとも２つ以上の前記一端子
対弾性表面波共振子が直列接続されており、該複数の直
列接続された一端子対弾性表面波共振子においてインタ
ーデジタルトランスデューサ（以下、ＩＤＴ）のピッチ
により決められる周波数がそれぞれ異ならされている。
【００１５】本発明の特定の局面では、第１，第２の弾
性表面波フィルタが、表面波伝搬方向に沿って配置され
た３つのＩＤＴを有する、縦結合型弾性表面波フィルタ
により構成されている。
【００１６】本発明の他の特定の局面では、前記３つの
ＩＤＴを有する第１、第２の縦結合型弾性表面波フィル
タにおいて、前記第１，第２の縦結合型弾性表面波フィ
ルタの表面波伝搬方向両側のＩＤＴが入力（出力）端子
で共通となるように、かつ第１，第２の縦結合型弾性表
面波フィルタの中央のＩＤＴが出力（入力）端子で共通
になるように第１、第２の縦結合型弾性表面波フィルタ
が並列接続されている。
【００１７】本発明の別の限定的な局面では、前記一端
子対弾性表面波共振子のうち、少なくとも１つの一端子
対弾性表面波共振子においてＩＤＴが間引き重み付けさ
れている。
【００１８】本発明に係る弾性表面波装置のさらに他の
特定の局面では、前記入力端子及び出力端子にそれぞれ
並列に付加されたインダクタンス素子がさらに備えられ
る。好ましくは、前記入力端子に並列に付加されたイン
ダクタンス素子のインダクタンス値と、出力端子に並列
に付加されたインダクタンス素子のインダクタンス値が
異ならされている。
【００１９】本発明の他の特定の局面では、前記第１の
弾性表面波フィルタと第２の弾性表面波フィルタの電極
膜厚が異ならされている。本発明の別の特定の局面で
は、前記第１の弾性表面波フィルタと第２の弾性表面波
フィルタとが、 1つの圧電基板上で並列接続されてい
る。
【００２０】本発明の別の特定の局面では、前記入力端
子および／または出力端子が、平衡信号端子とされてい
る。本発明に係る通信機は、本発明に従って構成された
弾性表面波装置を帯域フィルタとして備えられているこ
とを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
弾性表面波装置の実施例を説明することにより、本発明
を明らかにする。
【００２２】図１は、本発明の一実施例に係る弾性表面
波装置の回路構成を示す図である。本実施例の弾性表面
波装置は、日本のＰＤＣ８００ＭＨｚ帯の複数の受信側
周波数帯に対応し得る弾性表面波フィルタである。ＰＤ
Ｃ８００ＭＨｚ帯では、８１０〜８４３ＭＨｚの受信側
周波数帯と、８７０〜８８５ＭＨｚの受信側周波数帯が
用いられている。
【００２３】図１に示すように、第１，第２の弾性表面
波フィルタ１，２の入力端が共通化されて、入力端子３
に接続されている。同様に、第１，第２の弾性表面波フ
ィルタ１，２の出力端が共通化されて、出力端子４に接
続されている。言い換えれば、弾性表面波フィルタ１，
２は、入力端子３と出力端子４との間において並列に接
続されている。
【００２４】弾性表面波フィルタ１，２は、いずれも圧
電基板上に複数のＩＤＴを形成した構造を有する。図２
に、弾性表面波フィルタ１の電極構造を略図的平面図で
示す。
【００２５】弾性表面波フィルタ１では、広帯域化を図
るために、３６°ＹカットＸ方向伝搬のＬｉＴａＯ3 基
板が用いられている。もっとも、圧電基板材料として
は、他の圧電単結晶あるいは圧電セラミックスを用いて
もよい。
【００２６】圧電基板の上面には、３個のＩＤＴ１ａ〜
１ｃが形成されている。また、ＩＤＴ１ａ〜１ｃの設け
られている領域の外側には、反射器１ｄ，１ｅが設けら
れている。すなわち、弾性表面波フィルタ１は、縦結合
型の３ＩＤＴ一段の回路構成を有する。もっとも、弾性
表面波フィルタ１は、他の構造の弾性表面波フィルタに
より構成されてもよい。
【００２７】弾性表面波フィルタ１を例にとり説明した
が、弾性表面波フィルタ２も同様に構成されている。も
っもと、第１，第２の弾性表面波フィルタ１，２の中心
周波数は異ならされており、弾性表面波フィルタ１が８
１０〜８４３ＭＨｚ帯をカバーするように、中心周波数
が８２８．５ＭＨｚとされており、弾性表面波フィルタ
２が、８７０〜８８５ＭＨｚ帯をカバーするように中心
周波数が８７７．５ＭＨｚとされている。
【００２８】入力端子３と弾性表面波フィルタ１の入力
端との間には、一端子対弾性表面波共振子５が弾性表面
波フィルタ１と直列に接続されている。同様に、入力端
子３と弾性表面波フィルタ２との間には、一端子対弾性
表面波共振子６が弾性表面波フィルタ２と直列に接続さ
れている。一端子対弾性表面波共振子５，６は、入力端
子３側で共通接続されている。すなわち、入力端子３に
接続されている接続点７に、弾性表面波共振子５，６の
一端が接続されている。
【００２９】他方、弾性表面波フィルタ１，２の出力端
が共通接続されている接続点８と、弾性表面波フィルタ
２の出力端との間には、一端子対弾性表面波共振子９が
弾性表面波フィルタ２に直列に接続されている。
【００３０】一端子対弾性表面波共振子５，６，９は、
１つのＩＤＴとそのＩＤＴの弾性表面波伝搬方向両側に
反射器を配置した構造を有する。なお、一端子対弾性表
面波共振子５，６，９は、反射器を有しない構造であっ
てもよい。もっとも、一端子対弾性表面波共振子では、
ＩＤＴの両側に反射器を配置した構造の方がＱ値が高く
なるので、好ましくは、上記のように反射器を有する一
端子対弾性表面波共振子が用いられる。
【００３１】入力端子３と接続点７との間の接続点１０
とアース電位との間に、インピーダンスを整合させるた
めのインダクタンス素子１１が接続されている。同様
に、接続点８と出力端子４との間の接続点１２とアース
電位との間に、同じくインピーダンス整合回路を構成す
るためのインダクタンス素子１３が接続されている。本
実施例では、インダクタンス素子１１及びインダクタン
ス素子１３は、それぞれ、そのインダクタンス値が１０
ｎＨ及び１２ｎＨとされている。すなわち、インダクタ
ンス素子１１，１３のインダクタンス値は異ならされて
いる。
【００３２】また、図１において、実線Ａはパッケージ
の外縁を略図的に示しており、本実施例の弾性表面波装
置では、インダクタンス素子１１，１３以外の素子は、
全てパッケージ内の同一圧電基板上に構成されている。
もっとも、弾性表面波フィルタ１，２及び一端子対弾性
表面波共振子５，６，９を異なる圧電基板上に構成し、
パッケージ内に複数の圧電基板を配置してもよい。
【００３３】本実施例の弾性表面波装置における弾性表
面波フィルタ１の挿入損失周波数特性を図３に、一端子
対弾性表面波共振子５の挿入損失周波数特性を図４に示
す。なお、図３及び図４、並びに後述の図５、図７、図
９及び図１０において、破線で示す周波数特性は、それ
ぞれ、実線で示す周波数特性を、縦軸の右側のスケール
で拡大して示す特性である。
【００３４】また、第１，第２の弾性表面波フィルタ
１，２及び弾性表面波共振子の仕様は、下記の表１の通
りである。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１に示されているように、Ａｌ電極膜厚
は、弾性表面波フィルタ１のＩＤＴ部分の波長の８％、
すなわち０．０８λ、となるように構成されている。本
実施例では、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィル
タ２とでＡｌ電極膜厚は同じとされているが、各弾性表
面波フィルタ１，２を最適なＡｌ電極膜厚で構成するた
めに、各弾性表面波フィルタ１，２のＡｌ電極膜厚を異
ならせてもよく、それによって、実現し得る特性の自由
度を高めることができる。
【００３７】弾性表面波フィルタ１の通過帯域が８１０
〜８４３ＭＨｚであるのに対し、一端子対弾性表面波共
振子５の反共振周波数ｆａは８６６ＭＨｚとなってい
る。すなわち、弾性表面波共振子５の反共振周波数は、
弾性表面波共振子５が直列接続されている弾性表面波フ
ィルタ１の通過帯域の高周波数側端部よりも高く設定さ
れている。同様に、一端子対弾性表面波共振子６，９の
反共振周波数は９２２ＭＨｚであり、該一端子対弾性表
面波共振子６，９が接続されている弾性表面波フィルタ
２の通過帯域の高周波数側端部よりも高くされている。
【００３８】ＰＤＣ８００ＭＨｚ帯では、送信側の周波
数帯は、８９３〜８９８ＭＨｚ帯及び９２５〜９６０Ｍ
Ｈｚ帯にある。従って、受信用弾性表面波装置では、こ
れらの送信側周波数帯における減衰量が大きいことが求
められる。
【００３９】本実施例では、中心周波数が相対的に高い
弾性表面波フィルタ２の入力側及び出力側に、一端子対
弾性表面波共振子６，９が該弾性表面波フィルタ２に直
列に接続されている。これらの一端子対弾性表面波共振
子６，９の反共振周波数を送信側周波数帯域に合わせる
ことにより、送信側周波数帯域における減衰量を大きく
することができる。
【００４０】また、入力端子３及び出力端子４と弾性表
面波フィルタ２との間に直列に接続されている一端子対
弾性表面波共振子の数を増加させると、さらに減衰量を
大きくすることができる。そのため、本実施例では、中
心周波数が相対的に高い弾性表面波フィルタ２に対し、
２個の一端子対弾性表面波共振子６，９が直列に接続さ
れてインピーダンス整合が行われている。また、このよ
うな構成により、送信側周波数帯域において大きな減衰
量を得ることができる。
【００４１】インダクタンス素子１１，１３のインダク
タンス値が異ならされているのは、それぞれの最適なイ
ンダクタンス値を選択したためである。弾性表面波フィ
ルタ１，２は、広帯域なフィルタ特性が要求される。従
って、一般的には、広帯域設計に適した３ＩＤＴ型ある
いは５ＩＤＴ型の弾性表面波フィルタが使用されること
が多い。これらの広帯域設計に適した弾性表面波フィル
タでは、入力側インピーダンスと出力側インピーダンス
とは異なる。従って、入力側及び出力側でインピーダン
ス整合を最適とするために、上記のように異なるインダ
クタンス値のインダクタンス素子１１，１３を用いるこ
とが望ましい。
【００４２】本実施例の弾性表面波装置の周波数特性を
図５に示す。また、比較のために、インダクタンス素子
及びコンデンサのみにより、弾性表面波フィルタ１，２
のインピーダンス整合を図った構造の弾性表面波装置を
用意した。この弾性表面波装置の回路構成を図６に示
す。図６において、弾性表面波フィルタ２１，２２は、
弾性表面波フィルタ１，２と同様に構成した。図６にお
いて、弾性表面波フィルタ２１，２２と入力端子３との
間に、それぞれ、コンデンサ２３、インダクタンス素子
２４からなるインピーダンス整合回路及びコンデンサ２
５及びインダクタンス素子２６からなるインピーダンス
整合回路を配置した。また、弾性表面波フィルタ２２と
出力端子４との間に、コンデンサ２７及びインダクタン
ス素子２８からなるインピーダンス整合回路を挿入し
た。
【００４３】その他の点については、第１の実施例の弾
性表面波フィルタ１と同様に構成し、比較例の弾性表面
波装置を構成した。なお、上記比較例の弾性表面波装置
において、インダクタンス素子１１，１３，２４，２
６，２８のインダクタンス値は、それぞれ、１０ｎＨ、
１０ｎＨ、１５ｎＨ、１２ｎＨ及び１５ｎＨとした。ま
た、コンデンサ２３，２５，２７の容量は３ｐＦ、３ｐ
Ｆ及び８ｐＦである。また、図６において、Ａはパッケ
ージの外縁を示す。
【００４４】上記のようにして用意した比較例の弾性表
面波装置の周波数特性を図７に示す。実施例の弾性表面
波装置を上記比較例の弾性表面波装置と比較すると、比
較例では８つの外部素子が用いられているのに対し、実
施例の弾性表面波装置では２つの外部素子しか用いられ
ていない。従って、実施例の弾性表面波装置では、一端
子対弾性表面波共振子５，６，９を用いているので、若
干弾性表面波装置自体は大きくなるが、総合的な実装面
積をかなり小さくすることができる。
【００４５】また、図５及び図７の比較から明らかなよ
うに、従来例に相当する比較例の弾性表面波装置の周波
数特性に比べて、本実施例の弾性表面波装置では、通過
帯域高域側における減衰量を大幅に改善し得ることがわ
かる。９２５〜９６０ＭＨｚの減衰量で比較すると、比
較例では約１４ｄＢであるのに対し、本実施例では約３
４ｄＢと２０ｄＢも改善されている。
【００４６】従って、本実施例によれば、総合的な実装
面積を小さくすることができ、さらに通過帯域高域側に
おける減衰量を大きくすることができる。さらに、本実
施例では、弾性表面波フィルタ１，２と入力端子３との
間に、それぞれ一端子対弾性表面波共振子５，６が挿入
されているので、耐電力性も高められる。
【００４７】なお、一端子対弾性表面波共振子５，６，
９のうち１つまたは２つの一端子対弾性表面波共振子を
省略し、その代わりにインピーダンスのずれを、比較例
のようにインダクタンス素子及びコンデンサを利用して
整合させてもよい。この場合においても、少なくとも１
つの一端子対弾性表面波共振子をパッケージ１２内にお
いて構成するため、実装面積の低減、並びに上記比較例
に比べれば、通過帯域高域側における減衰量を大きくす
ることができる。
【００４８】すなわち、本発明では、弾性表面波フィル
タ１，２と入力端子との間、あるいは弾性表面波フィル
タと出力端子との間の少なくとも１箇所において、少な
くとも１個の一端子対弾性表面波共振子を直列に接続す
ることにより、インダクタンス素子及びコンデンサある
いは伝送線路のみによりインピーダンス整合を図る場合
に比べて、通過帯域高域側における減衰量を大きくする
ことができる。
【００４９】図８は、本発明の第２の実施例に係る弾性
表面波装置を説明するための回路図である。第２の実施
例の弾性表面波装置は、第２の弾性表面波フィルタ２と
入力端子３との間に、２個の一端子対弾性表面波共振子
４１，４２が直列接続されていることを除いては、第１
の実施例の弾性表面波装置と同様に構成されている。従
って、同一部分については、同一の参照番号を付し、第
１の実施例の説明を援用することにより詳細な説明は省
略する。
【００５０】一端子対弾性表面波共振子４１，４２の合
計の静電容量は、第１の実施例で用いられている一端子
対弾性表面波共振子６の容量と同じとなるように構成さ
れている。すなわち、表面波共振子４１，４２のＩＤＴ
の対数はいずれも１００対とした。また、一端子対弾性
表面波共振子４１，４２の反共振周波数は９２２ＭＨｚ
であり、一端子対弾性表面波共振子９の反共振周波数と
同じである。
【００５１】図９は、図８に示した第２の実施例の弾性
表面波装置の詳細を示す模式的平面図である。図９に示
した弾性表面波装置では、第１の弾性表面波フィルタ１
が、表面波伝搬方向に沿って配置された３個のＩＤＴ１
０１〜１０３を有し、第２の弾性表面波フィルタ２が、
表面波伝搬方向に沿って配置された３個のＩＤＴ１０４
〜１０６を有する。図９から明らかなように、弾性表面
波フィルタ１，２の入力が圧電基板Ａで共通化されてお
り、ボンディングワイヤー１０７を介してパッケージに
設けられた入力端子１１７に接続されている。
【００５２】また、第１，第２の弾性表面波フィルタ
１，２の出力側はボンディングワイヤー１０８，１０９
を介してパッケージに設けられた出力端子１２３に接続
され、共通化されている。なお、１１０〜１１５はアー
ス電位に接続されるボンディングワイヤーを示し、１１
６，１１８〜１２２，１２４及び１２５は、パッケージ
に設けられたアース端子である。
【００５３】図９に示した第２の実施例では、第１の弾
性表面波フィルタ１のＩＤＴ１０１，１０３及び第２の
弾性表面波フィルタ２のＩＤＴ１０４，１０６、すなわ
ち表面波伝搬方向両側に配置されたＩＤＴが入力端子に
接続されている。また、第１の弾性表面波フィルタ１の
中央のＩＤＴ１０２と第２の弾性表面波フィルタ２の中
央のＩＤＴ１０５とが出力端子に接続されている。
【００５４】図１０は、第２の実施例の弾性表面波装置
の周波数特性を示す。図１０を、第１の実施例の弾性表
面波装置の周波数特性を示す図５と比較すれば明らかな
ように、両者の通過帯域付近の特性はほとんど変わらな
い。もっとも、第２の実施例では、通過帯域高域側の減
衰量がさらに改善されており、９２５〜９６０ＭＨｚに
おける減衰量が、第１の実施例の弾性表面波装置の場合
に比べて約１ｄＢ改善されている。
【００５５】また、第２の実施例のように、複数の一端
子対弾性表面波共振子を多段直列接続することにより、
第１の実施例の弾性表面波装置よりもさらに耐電力性を
高めることができる。
【００５６】次に、第２の実施例の第１の変形例を説明
する。本変形例は、回路構成は第２の実施例と同様であ
る。異なるところは、一端子対弾性表面波共振子９，４
１，４２の各ＩＤＴの電極指ピッチで定められる周波数
が異ならされていることにある。第２の実施例では、一
端子対弾性表面波共振子９，４１，４２の反共振周波数
は、すべて９２２ＭＨｚとされていた。これに対して、
本変形例では、一端子対弾性表面波共振子９，４１，４
２の反共振周波数が、それぞれ、９２６ＭＨｚ、９１８
ＭＨｚ及び９２２ＭＨｚとなるように、一端子対弾性表
面波共振子９，４１，４２の各ＩＤＴの電極指ピッチ
が、それぞれ、４．３９６μｍ、４．４０６μｍ及び
４．３９９μｍに設定されている。
【００５７】図１１に、本変形例の弾性表面波装置の周
波数特性を示す。図１１を、図１０と比較すれば明らか
なように、本変形例によれば第２の実施例の弾性表面波
装置に比べて、さらに通過帯域高域側の急峻性が高めら
れる。すなわち、第２の実施例では、９１９ＭＨｚ以上
の周波数帯域で３０ｄＢ以上の減衰量が得られているに
対し、本変形例では、９１６ＭＨｚ以上の周波数帯域で
３０ｄＢ以上の減衰量が得られている。従って、より広
い周波数帯域で高い減衰量の得られることがわかる。
【００５８】また、８７０〜８８５ＭＨｚ帯域側の通過
帯域中のリップルが、変形例では、第２の実施例の場合
に比べて少なくなっていることがわかる。これは、一端
子対弾性表面波共振子９，４１，４２の反共振周波数を
異ならせることにより、一端子対弾性表面波共振子の共
振周波数付近に発生する小さなリップルが互いに打ち消
されるためである。
【００５９】次に、第２の実施例の弾性表面波装置の第
２の変形例を説明する。第２の変形例の弾性表面波装置
の回路構成は、第２の実施例と同様である。第２の変形
例では、一端子対弾性表面波共振子９，４１，４２の各
ＩＤＴが以下のように間引きされている。すなわち、Ｉ
ＤＴにおいては、表面波伝搬方向と直交する方向に延び
る電極指が表面波伝搬方向に沿って複数本配置されてい
るが、この複数本の電極指が、正規型のＩＤＴでは交互
に異なる電位に接続される電極指が配置され、その場
合、隣り合う２本の電極指の配置を「１」と表すことと
し、間引きにより隣り合う２本の電極指が同電位に接続
される場合「０」と表すこととする。本変形例では、こ
のような表現方法を用いた場合、ＩＤＴの表面波伝搬方
向中央部が、「１，０，０，１，０，０，１，０，０，
１，０，０，１」と表されるように間引きされており、
表面波伝搬方向両端近傍が「１，０，０，１，０，０，
１，０…」と表されるように間引きされており、これら
の表面波伝搬方向中央部と、表面波伝搬方向端部との間
の部分が「１，１，１，１…」と表されるように構成さ
れている。
【００６０】このように一端子対弾性表面波共振子９，
４１，４２の各ＩＤＴの電極指を間引きすることによ
り、反共振周波数が共振周波数側に近づいていく。従っ
て、通過帯域近傍においてより大きな減衰量を得ること
ができる。また、間引きにより一端子対弾性表面波共振
子の容量値が小さくなるので、それに応じて、一端子対
弾性表面波共振子９，４１，４２及び弾性表面波フィル
タ１，２が第２の実施例とは異なるように設計されてい
る。
【００６１】第２の変形例の弾性表面波装置の周波数特
性を図１２に示す。図１２の周波数特性を図１０に示し
た第２の実施例の弾性表面波装置の周波数特性と比較す
れば、第２の変形例では、通過帯域高域側における急峻
性及び減衰量が改善されていることがわかる。１５ｄＢ
以上の減衰量が得られている周波数帯域で比較すると、
第２の実施例では９１１ＭＨｚ以上で１５ｄＢ以上の減
衰量が得られているのに対し、第２の変形例の弾性表面
波装置では８９２ＭＨｚ以上の周波数帯域で１５ｄＢ以
上の減衰量が得られている。従って、より広い周波数範
囲でより大きな減衰量の得られることがわかる。従っ
て、第２の変形例の弾性表面波装置によれば、８９３〜
８９８ＭＨｚの周波数帯域においても大きな減衰量を得
ることができる。
【００６２】前述した図９に示した第２の実施例の構造
において、上記第２の変形例の弾性表面波装置と同じよ
うに各弾性表面波フィルタ１，２を構成し、弾性表面波
フィルタ２のＩＤＴ１０４，１０６を出力端子に、ＩＤ
Ｔ１０５を入力端子側に接続し、かつ弾性表面波フィル
タ１のＩＤＴ１０１，１０３及び第２の弾性表面波フィ
ルタ２のＩＤＴ１０５を入力端子にかつ第１の弾性表面
波フィルタ１のＩＤＴ１０２と弾性表面波フィルタ２の
ＩＤＴ１０４，１０６とを出力端子に接続した場合の周
波数特性を図１３に示す。
【００６３】図１３に示した周波数特性を、図１２に示
した周波数特性と比較すれば、通過帯域内の挿入損失が
悪化している。これは、インピーダンス整合の関係上、
２つの縦結合型弾性表面波フィルタ１，２が並列接続さ
れる場合、表面波伝搬方向両側のＩＤＴ同士と中央のＩ
ＤＴ同士を並列接続した方が望ましいことを示す。
【００６４】次に、図９に示した第２の実施例の弾性表
面波装置のさらなる変形例を図１４に示す。図９に示し
た弾性表面波装置では、第１，第２の弾性表面波フィル
タ１，２の出力端がボンディングワイヤーを介してパッ
ケージの出力端子において共通化されていたのに対し、
図１４に示す変形例では、弾性表面波フィルタ１，２の
入力端側及び出力端側のいずれもが圧電基板Ａ上で共通
化されている。
【００６５】弾性表面波フィルタ１，２の入力端はボン
ディングワイヤー２０１を介してパッケージに設けられ
た入力端子２１０に接続されており、弾性表面波フィル
タ１，２の出力端はボンディングワイヤー２０２を介し
てパッケージに設けられた出力端子２１６に接続されて
いる。なお、２０３〜２０８はアース電位に接続される
ボンディングワイヤーであり、２０９，２１１〜２１
５，２１７及び２１８は、アース電位に接続されるパッ
ケージに設けられた電極パッドである。
【００６６】このように圧電基板Ａ上において、第１，
第２の弾性表面波フィルタ１，２の入力端同士及び出力
端同士をそれぞれ共通化することにより、ウエハ状態に
おいてプローブで電気的特性を確認することができる。
また、フェイスダウン工法によりパッケージに圧電基板
を固定・接続する場合圧電基板上において、弾性表面波
フィルタ１，２の入力端同士及び出力端同士がそれぞれ
共通化されていることにより、パッケージ側の電極設計
を簡略化することができる。
【００６７】なお、図１５は、図８に示した第２の実施
例のさらに他の変形例を示すブロック図である。ここで
は、出力端子が平衡信号端子とされている。図８に示し
た構成との相違点は、図１５に示した変形例では、弾性
表面共振子９の交差幅が図８に示した弾性表面共振子９
の場合の半分とされており、さらに同じ設計の弾性表面
共振子９ａが接続されている。弾性表面波フィルタ１，
２の２個の平衡信号端子は、それぞれ、出力端子４，４
ａに接続されており、出力端子４，４ａ間に並列にイン
ダクタンス１３が接続されている。図１５に示した構成
では、平衡信号端子を出力する弾性表面波装置を得るこ
とができる。本変形例とは逆に、入力側が平衡信号端子
とされてもよい。
【００６８】本発明に係る弾性表面波装置は、様々な帯
域フィルタとして用いられる。次に本発明に係る弾性表
面波装置を帯域フィルタとして用いた、通信機を図１６
を参照して説明する。
【００６９】図１６において、アンテナ１６１に、ディ
プレクサ１６２が接続されている。ディプレクサ１６２
と受信側ミキサ１６３との間に、ＲＦ段を構成する弾性
表面波フィルタ１６４及び増幅器１６５が接続されてい
る。さらにミキサ１６３にＩＦ段の表面波フィルタ１６
９が接続されている。また、ディプレクサ１６２と送信
側のミキサ１６６との間には、ＲＦ段を構成する増幅器
１６７及び弾性表面波フィルタ１６８が接続されてい
る。
【００７０】上記通信機１６０におけるＲＦ段の表面波
フィルタ１６４又は１６８として本発明に従って構成さ
れた弾性表面波装置を好適に用いることができる。
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば、中心周波数が異なる第
１，第２の弾性表面波フィルタの入力端子及び出力端子
が共通化されており、入力端子と少なくとも一方の弾性
表面波フィルタとの間及び出力端子と少なくとも一方の
弾性表面波フィルタとの間の少なくとも一方に、少なく
とも１つの一端子対弾性表面波共振子が第１または第２
の弾性表面波フィルタに対して直列に接続されているの
で、第１，第２の弾性表面波フィルタが並列接続されて
いる構成においてインピーダンス調整を容易に行うこと
ができる。
【００７２】さらに、上記一端子対弾性表面波共振子の
反共振周波数が、該一端子対弾性表面波共振子が直列に
接続されている側の弾性表面波フィルタの通過帯域より
も高周波数側に設定されているので、一端子対弾性表面
波共振子が接続されている側の弾性表面波フィルタの通
過帯域高域側の減衰量を大きくすることができる。
【００７３】また、従来例では外部にインピーダンス整
合用の素子を多数接続する必要があったのに対し、本実
施例では外部に接続する素子の数を低減することがで
き、実装面積を低減することができる。
【００７４】第１，第２の弾性表面波フィルタと入力端
子との間に一端子対弾性表面波共振子が接続されている
場合には、耐電力性を高めることができる。複数の一端
子対弾性表面波共振子を多段直列接続した場合には、耐
電力性をさらに高めることができる。
【００７５】第１または第２の弾性表面波フィルタと入
力端子との間、並びに第１または第２の弾性表面波フィ
ルタと出力端子との間の少なくとも一方に、少なくとも
２つ以上の一端子対弾性表面波共振子が直列接続されて
おり、複数の直列接続された一端子対弾性表面波共振子
においてＩＤＴのピッチにより定められる周波数が異な
っている場合には、耐電力性が高められるだけでなく、
通過帯域よりも高域側の急峻性を高めることができ、か
つ通過帯域に表れるリップルを低減することができる。
【００７６】一端子対弾性表面波共振子のうち少なくと
も１つの一端子対弾性表面波共振子においてＩＤＴが間
引きされている場合には、反共振周波数が共振周波数側
に近づいていき、通過帯域高域側近傍においてより大き
な減衰量を得ることができる。
【００７７】本発明において、第１，第２の弾性表面波
フィルタは、表面波伝搬方向に沿って配置された３つの
ＩＤＴを有する縦結合型弾性表面波フィルタで構成され
ている場合には、縦結合型の弾性表面共振子フィルタを
用いて第１，第２の弾性表面波フィルタの小型化を図る
ことができる。
【００７８】特に、３つのＩＤＴを有する第１，第２の
縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、第１，第２の縦
結合型弾性表面波フィルタの表面波伝搬方向両側のＩＤ
Ｔが入力（出力）端子で共通化され、第１，第２の縦結
合型弾性表面波フィルタの中央のＩＤＴが出力（入力）
端子で共通化されるように、第１，第２の縦結合型弾性
表面波フィルタが並列接続されている構成では、通過帯
域の挿入損失をより一層低減することができる。
【００７９】入力端子と出力端子に並列に付加されたイ
ンダクタンス素子をさらに備える場合には、該インダク
タンス素子によりインピーダンスをより一層最適に整合
させることができる。
【００８０】また、入力端子に並列に付加されたインダ
クタンス素子のインダクタンス値と、出力端子に並列に
付加されたインダクタンス素子のインダクタンス値が異
なる場合には、入力端子側及び出力端子側のそれぞれに
おいて、インピーダンス整合を最適化することができ
る。
【００８１】第１，第２の弾性表面波フィルタの電極膜
厚は等しくともよいが、各弾性表面波フィルタ特性に応
じて最適化するように異ならせてもよく、それによって
最終的に得られる特性の自由度を高めることができる。
【００８２】また、第１の弾性表面波フィルタと第２の
弾性表面波フィルタとが、一つの圧電基板上で並列接続
されている構成においては、本発明に係る弾性表面波装
置の小型化を図ることができるとともに、圧電基板上お
よびパッケージ側の電極設計の簡略化をすすめることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の弾性表面波装置の回路
構成を示す図。
【図２】第１の実施例で用いられる弾性表面波フィルタ
の電極構造を説明するための模式的平面図。
【図３】第１の実施例の弾性表面波装置で用いられる弾
性表面波フィルタ１の周波数特性を示す図。
【図４】第１の実施例の弾性表面波装置で用いられてい
る一端子対弾性表面波共振子の周波数特性を示す図。
【図５】第１の実施例の弾性表面波装置の周波数特性を
示す図。
【図６】比較のために用意した従来の弾性表面波装置の
回路構成を説明するための図。
【図７】図６に示した従来の弾性表面波装置の周波数特
性を示す図。
【図８】第２の実施例の弾性表面波装置の回路構成を示
す図。
【図９】図８に示した第２の実施例の具体的な構造を説
明するための平面図。
【図１０】第２の実施例の弾性表面波装置の周波数特性
を示す図。
【図１１】第２の実施例の第１の変形例の弾性表面波装
置の周波数特性を示す図。
【図１２】第２の実施例の第２の変形例に係る弾性表面
波装置の周波数特性を示す図。
【図１３】図９に示した弾性表面波装置において、第１
の弾性表面波フィルタの表面波伝搬方向両側のＩＤＴ及
び第２の弾性表面波フィルタの中央のＩＤＴを入力端
に、第１の弾性表面波フィルタの中央のＩＤＴ及び第２
の弾性表面波フィルタの表面波伝搬方向両側のＩＤＴを
出力端側に接続した場合の周波数特性を示す図。
【図１４】第２の実施例の弾性表面波装置のさらに他の
変形例を説明するための模式的平面図。
【図１５】第２の実施例の弾性表面波装置のさらに別の
変形例を説明するための概略ブロック図。
【図１６】本発明に係る弾性表面波装置を用いた通信機
の一例を説明するための概略ブロック図。
【図１７】従来の弾性表面波装置の回路構成を示す図。
【符号の説明】
１…第１の弾性表面波フィルタ ２…第２の弾性表面波フィルタ ３…入力端子 ４…出力端子 ５，６…一端子対弾性表面波共振子 ７…接続点 ８…接続点 ９…一端子対弾性表面波共振子 １０…接続点 １１…インダクタンス素子 １２…接続点 １３…インダクタンス素子 ４１，４２…一端子対弾性表面波共振子

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力端子と出力端子との間に接続された
    第１の弾性表面波フィルタと、 第１の弾性表面波フィルタよりも中心周波数が高く、前
    記入力端子及び前記出力端子の間に、かつ前記第１の弾
    性表面波フィルタと入力端子及び出力端子で共通になる
    ように並列に接続された第２の弾性表面波フィルタと、 前記第２の弾性表面波フィルタと入力端子との間に直列
    に接続された第１の一端子対弾性表面波共振子と、前記
    出力端子と第２の弾性表面波フィルタとの間に直列に接
    続された第２の一端子対弾性表面波共振子とを備え、 前記第１，第２の一端子対弾性表面波共振子の反共振周
    波数が、該一端子対弾性表面波共振子が直列接続されて
    いる側の弾性表面波フィルタの通過帯域よりも高周波数
    側に位置していることを特徴とする、弾性表面波装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の弾性表面波フィルタと入力端
    子との間または前記第１の弾性表面波フィルタと出力端
    子との間に一端子対弾性表面波共振子が直列に接続さ
    れ、該一端子対弾性表面波共振子の反共振周波数が、第
    １の弾性表面波フィルタの通過帯域よりも高周波数側に
    位置していることを特徴とする、請求項１に記載の弾性
    表面波装置。
  3. 【請求項３】 複数の前記一端子対弾性表面波共振子が
    多段直列接続されている、請求項１または２に記載の弾
    性表面波装置。
  4. 【請求項４】 前記第１または第２の弾性表面波フィル
    タと入力端子との間、並びに第１または第２の弾性表面
    波フィルタと出力端子との間の少なくとも一方に、少な
    くとも２つ以上の前記一端子対弾性表面波共振子が直列
    接続されており、該複数の直列接続された一端子対弾性
    表面波共振子においてインターデジタルトランスデュー
    サのピッチにより決められる周波数がそれぞれ異なって
    いることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載
    の弾性表面波装置。
  5. 【請求項５】 前記一端子対弾性表面波共振子のうち、
    少なくとも１つの一端子対弾性表面波共振子においてイ
    ンターデジタルトランスデューサが間引き重み付けされ
    ている、請求項１〜４のいずれかに記載の弾性表面波装
    置。
  6. 【請求項６】 前記第１，第２の弾性表面波フィルタ
    が、表面波伝搬方向に沿って配置された３つのＩＤＴを
    有する、縦結合型弾性表面波フィルタであることを特徴
    とする、請求項１〜５のいずれかに記載の弾性表面波装
    置。
  7. 【請求項７】 前記３つのＩＤＴを有する第１，第２の
    縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、前記第１、第２
    の縦結合型弾性表面波フィルタの表面波伝搬方向両側の
    ＩＤＴが入力（出力）端子で共通となるように、かつ第
    １，第２の縦結合型弾性表面波フィルタの中央のＩＤＴ
    が出力（入力）端子で共通になるように、第１，第２の
    縦結合型弾性表面波フィルタが並列接続されていること
    を特徴とする、請求項６に記載の弾性表面波装置。
  8. 【請求項８】 前記入力端子及び出力端子にそれぞれ並
    列に付加されたインダクタンス素子をさらに備える、請
    求項１〜７のいずれかに記載の弾性表面波装置。
  9. 【請求項９】 前記入力端子に並列に付加されたインダ
    クタンス素子のインダクタンス値と、出力端子に並列に
    付加されたインダクタンス素子のインダクタンス値が異
    なる、請求項８に記載の弾性表面波装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１の弾性表面波フィルタと第２
    の弾性表面波フィルタの電極膜厚が異なることを特徴と
    する、請求項１〜９のいずれかに記載の弾性表面波装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記第１の弾性表面波フィルタと第２
    の弾性表面波フィルタとが、 1つの圧電基板上で並列接
    続されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいず
    れかに記載の弾性表面波装置。
  12. 【請求項１２】 前記入力端子および／または出力端子
    が、平衡信号端子とされていることを特徴とする、請求
    項１〜１１のいずれかに記載の弾性表面波装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の弾
    性表面波装置を帯域フィルタとして備えることを特徴と
    する通信機。
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