JP3480785B2 - 縦モード共振器弾性表面波フィルタ - Google Patents

縦モード共振器弾性表面波フィルタ

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JP3480785B2 JP14040296A JP14040296A JP3480785B2 JP 3480785 B2 JP3480785 B2 JP 3480785B2 JP 14040296 A JP14040296 A JP 14040296A JP 14040296 A JP14040296 A JP 14040296A JP 3480785 B2 JP3480785 B2 JP 3480785B2
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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、疑似弾性表面波を
利用する縦モード共振器弾性表面波フィルタ(以下、縦
モード表面波フィルタとする)を産業上の技術分野と
し、特に広帯域化を維持して挿入損失を改善する縦モー
表面波フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】図9及び図10は、一従来例を示す縦モ
ード表面波フィルタ900の平面図及び一部拡大図であ
る。この例の縦モード表面波フィルタ900は、36°
Y―XLiTa03あるいは64°Y―XLiNb03
等の圧電基板91と、圧電基板91上に相対向する状態
に形成された入力用と出力用の交差指状電極(以下、I
DTという。)9293と、IDT92とIDT93
を挟み込むように配置されたグレーティング反射器9
4、95により構成される。
【0003】図3、図4及び図5は、縦モード表面波フ
ィルタの概略作用を説明する図である。なお、図3は図
9の縦モード表面波フィルタの概略図である。縦モード
表面波フィルタでは、入力用のIDT12から励振され
た表面波は圧電基板11上を伝搬していき、グレーティ
ング反射器14および15の間で多重反射して複数の定
在波を発生し、出力用のIDT13において電気信号に
変換される。
【0004】これらの場合、IDT12とIDT13
よって励振された表面波は、グレーティング反射器1
4、15の間に閉じ込められる。そして、図4に示すよ
うにIDT12、13間の多重反射モード42、IDT
12、13自身の内部反射モード44、及びグレーティ
ング反射器14、15間の多重反射モード46の3つの
共振モードを形成する。そして、各共振モード42、4
4、46のピーク値が突出した図5の伝送特性を得る。
【0005】 この3つの共振モードは、IDT12とI
DT13の距離30や、IDT12とグレーティング反
射器14の距離32、あるいはIDT13とグレーティ
ング反射器15の距離32を変化させることで各共振モ
ードの共振周波数をコントロールすることができる。
たがって、例えばIDT12、13間の多重反射による
最も高域側の共振モードをさらに高域側に移行すれば
帯域化が可能となる。
【0006】この場合、通常では、相対向する入出力用
のIDT12、13の中央部における最隣接電極指の中
心間距離をλ/2以上にする(λは電極周期)。なお、
基本的には、各IDTの電極指がλ/2周期で形成され
るため、最隣接電極指の中心間距離も同様にλ/2に設
定される。そして、最隣接電極指の間隙は各IDTの電
極指間隙と同様のλ/4として、 表面波の伝播効率を高
める。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の縦モード表面波フィルタでは、広帯域化のために入
出力用のIDT間をλ/2以上にすることに起因して次
の問題があった。すなわち、表面波の伝播する圧電基板
特に36°Y―XLiTa03、64°Y―XLiNb
03等では、電極指の形成されている部分と電極指がな
い部分とのインピーダンス差が大きい。
【0008】このため、電極指が連続的に存在するID
T部をλ/2周期で伝搬してきた表面波が、入出力用の
IDT12、13間のλ/2以上とした周期性が崩れる
領域で、表面波の進行が阻害されてバルク波モードヘと
モード変換してしまう。特に電極指のない部分が広いと
モード変換が大きい。したがって、モード変換があると
表面波のエネルギーに損失を生じて、結局、フィルタと
しての挿入損失が劣化してしまう。
【0009】本発明は、従来の欠点を解消し、36°Y
―XLiTa03,64°Y―XLiNb03等の圧電
基板に縦モード表面波フィルタを形成した場合に、広帯
域化を維持して挿入損失を小さくした縦モード表面波フ
ィルタを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、縦モード表面
波フィルタを構成する入力用と出力用のIDTが相対向
する中央部における最隣接電極指の中心間距離をλ/2
(λは電極周期)より大きくする。したがって、従来同
様に広帯域化を維持する。
【0011】そして、各IDTの最隣接電極指を相対向
する方向に幅を広げて前記最隣接電極の間隙をλ/4と
する。したがって、入力用と出力用のIDTの間隙を狭
くする。また、間隙λ/4は各IDTの電極指間の距離
と同じであり、規則性を維持する。これらのことから、
表面波エネルギーの損失を小さくして、実施例で示すよ
うに、挿入損失を小さくできる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明による縦モード表面波フィ
ルタの一実施形態を図1及び図2に示す。但し、図1は
縦モード表面波フィルタの平面図、図2は中央部の一部
拡大図で、前述と同様の説明は省略又は簡略する。本実
施形態の縦モード表面波フィルタ100は、前述同様に
疑似弾性表面波を利用する36°Y―XLiTa03あ
るいは64°Y―XLiNb03等の圧電基板11と、
圧電基板11上に形成された入力用と出力用のIDT1
2、13と、グレーティング反射器14、15により構
成される(図1)。
【0013】そして、図2の一部拡大図に示したよう
に、相対向する入力用のIDT12と出力用のIDT1
3の中央部における最隣接電極指16、17の中心間距
離ALをλ/2(λは電極周期)より大きく形成する。
また、電極指16と電極指17との間の距離(間隙)、
つまり電極指のない部分aはλ/4に設定される。ここ
では、図2の斜線部で示されるように、最隣接電極指1
6、17が相対向する方向に突出して幅を大きくし間隙
をλ/4とする。
【0014】このような構成であれば、入力用と出力用
のIDT12、13の中心間距離をλ/2より大きくす
ので、先に述べたようにIDT12、13間の共振モ
ードを高域側にシフトさせ広帯域化を図れる。そし
て、IDT12、13の対向する最隣接電極指16、1
7との間の距離、つまり電極指のない部分aが従来同様
λ/4に設定されている。したがって、伝搬する表面
波が表面波モードからバルクモードに変換されないた
め、挿入損失の劣化を少なくすることができる。
【0015】図6は、本実施形態に基づく縦モード表面
波フィルタ100の振幅特性例である。図から分かるよ
うに、マーカー1のピーク値から3dB減衰域(マーカ
ー3と4の間)での帯域幅は約16MHzであり、挿入
損失は―5.5dBである。一方、従来例を示す第11
図では3dB減衰域での帯域幅は16.5MHzであ
り、挿入損失は―6.5dBである。したがって、本実
施形態による縦モード表面波フィルタは、従来例に対し
て帯域幅は同等として、挿入損失を約1dB小さくでき
る。なお、各図中のマーカー2は中心周波数930MH
zを指す。
【0016】
【他の実施形態】本発明の他の実施形態による縦モード
表面波フィルタの平面図を図7に示す。この実施形態
よる縦モード表面波フィルタ700は、36°Y―XL
iTa03あるいは64°Y―XLiNb03等の圧電
基板71と、圧電基板71上に形成された入力用ID
T73、入力用IDT73を挟み込むように形成された
2つの出力用IDT72、3個のIDT72、73、
72の両側に配置されたグレーティング反射器75、7
6により構成される。
【0017】出力用とした2つのIDT72は共通線路
74によって電気的に並列接続されている。グレーティ
ング反射器7576は、IDT72、73で励振され
た表面波をその間に閉じ込める。そして、前述同様に3
つの共振モードを得る。
【0018】図8には、縦モード表面波フィルタ700
の中央部701の一部拡大図(図7の○で囲んだ部分)
が示されている。図から分かるように、ここでも入力用
と出力用の相対向するIDT72、73の最隣接電極指
78、77は、相対向する方向に幅を広げて間隙をλ/
4とする。但し、幅を広げる前の最隣接電極指77、7
8の中心間距離ALはλ/2以上とする。
【0019】この実施例の場合であっても、入力用のI
DT73と出力用のIDT72の相対向する最隣接電極
指78、77の中心間隔をλ/2以上とするので、広帯
域かを図れる。そして、最隣接電極指77、78の間隙
をλ/4とするので、表面波がバルクモードに変換しな
いため、挿入損失の劣化を抑制できる。
【0020】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
縦モード表面波フィルタによれば、入力用と出力用の
IDTの中央部における2つの最隣接電極指の中心間距
離ALがλ/2より大きく形成され、かつ、2つの最隣
接電極指の間の距離aがλ/4に設定されているため、
広帯域化を維持して挿入損失を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦モード表面波フィルタの構成例を示
す平面図である。
【図2】図1の縦モード表面波フィルタの中央部の一部
拡大図である。
【図3】図9の縦モード表面波フィルタ簡略図である。
【図4】図9の縦モード表面波フィルタの3つの共振モ
ードを説明する図である。
【図5】図9の縦モード表面波フィルタの共振ピークを
表す特性例を示す図である。
【図6】図1の縦モード表面波フィルタの振幅特性例を
示す図である。
【図7】本発明の縦モード表面波フィルタの他の構成例
を示す平面図である。
【図8】図7の縦モード表面波フィルタの中央部の一部
拡大図である。
【図9】従来の縦モード表面波フィルタの構成例を示す
平面図である。
【図10】図9の従来の縦モード表面波フィルタの中央
部の一部拡大図である。
【図11】図9の従来の縦モード表面波フィルタの振幅
特性例を示す図である。
【符号の説明】
11、71 圧電基板 12、13、72、73、74 交差指電極 14、15、75、76 グレーティング反射器 16、17、77、78 最隣接電極指

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電基板と、該圧電基板上に相対向するよ
    うに形成された入力用と出力用の交差指状電極と、該交
    差指状電極を両側から挟み込むように形成されたグレー
    ティング反射器とを備え、前記入力用と出力用の交差脂
    状電極が相対向する中央部における最隣接電極指の中心
    間距離をλ/2(λは電極周期)より大きくした縦モー
    ド共振器型の弾性表面波フィルタにおいて、前記最隣接
    電極指を相対向する方向に幅を広げて前記最隣接電極の
    間隙をλ/4としたことを特徴とする縦モード共振器
    性表面波フィルタ。
  2. 【請求項2】前記圧電基板は、36°Y―XLiTa0
    3圧電基板であることを特徴とする請求項1記載の縦モ
    ード共振器弾性表面波フィルタ。
  3. 【請求項3】前記圧電基板は、64°Y―XLiNb0
    3圧電基板であることを特徴とする請求項1記載の縦モ
    ード共振器弾性表面波フィルタ。
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