JP3685102B2 - 弾性表面波フィルタ、通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ特性を有すると共に、特に平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ、及びそれを用いた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、近年の携帯電話機の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。このような状況を背景に、携帯電話機のＲＦ段に使用する弾性表面波フィルタに平衡−不平衡変換機能、いわゆるバラン（balun)の機能を有するものも近年盛んに研究され、ＧＳＭ方式（Global System for Mobile communications)などを中心に使用されるようになってきた。
【０００３】
バランとは、平行二線式フィーダのような平衡線路と同軸ケーブルのような不平衡線路とを直接接続すると、不平衡電流が流れ給電線（フィーダ）自体がアンテナとして動作してしまい望ましくないので、不平衡電流を阻止し、平衡線路と不平衡線路とを整合する回路をいう。
【０００４】
このような平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波フィルタに関する特許も、幾つか出願されている。入力インピーダンスと出力インピーダンスがほぼ等しい、平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波フィルタとしては、図１９に示すような構成が広く知られている。
【０００５】
図１９に示す弾性表面波フィルタでは、圧電基板１００上に、くし型電極部（すだれ状電極とも呼ばれ、Inter-Digital Transducer、以下、ＩＤＴという）１０１が設けられ、そのＩＤＴ１０１の左右（弾性表面波の伝搬方向に沿った）に各ＩＤＴ１０２、１０３が配置されている。
【０００６】
さらに、上記弾性表面波フィルタにおいては、これらの各ＩＤＴ１０１、１０２、１０３を左右から挟み込むように、弾性表面波を反射して変換効率を向上させるための各リフレクタ１０４、１０５がそれぞれ配置されており、また、各平衡信号端子１０６、１０７、及び不平衡信号端子１０８が設けられている。
【０００７】
このような弾性表面波フィルタは、３ＩＤＴタイプの縦結合共振子型弾性表面波フィルタと呼ばれ、各ＩＤＴ１０１、１０２、１０３間での弾性表面波を用いた変換により平衡−不平衡変換機能を有するものである。
【０００８】
平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、不平衡信号端子と平衡信号端子のそれぞれの端子との間の通過帯域内での伝送特性において、振幅特性が等しく、かつ位相が１８０度反転していることが要求され、それぞれ平衡信号端子間の振幅平衡度及び位相平衡度と呼んでいる。
【０００９】
振幅平衡度及び位相平衡度は、前記平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタを３ポートのデバイスと考え、例えば不平衡入力端子を第一ポート、平衡出力端子のそれぞれを第二ポート、第三ポートとしたとき、振幅平衡度＝〔Ａ〕、Ａ＝｜２０ｌｏｇ（Ｓ２１）｜−｜２０ｌｏｇ（Ｓ３１）｜、位相平衡度＝Ｂ−１８０、Ｂ＝｜∠Ｓ２１−∠Ｓ３１｜にてそれぞれ定義される。なお、Ｓ２１は第一ポートから第二ポートへの伝達係数を、Ｓ３１は第一ポートから第三ポートへの伝達係数を示しており、また、上記各式中の｜｜は絶対値を示すためのものである。
【００１０】
このような平衡信号端子間の平衡度については、理想的には弾性表面波フィルタの通過帯域内で振幅平衡度が０ｄＢ、位相平衡度が０度とされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１９に示す従来の構成においては、平衡信号端子間の平衡度が劣化するという問題があった。その理由は幾つか考えられるが、平衡信号端子１０６に接続されている電極指とＩＤＴ１０２のシグナル電極指の距離（図２１の１０９）と、平衡信号端子１０７に接続されている電極指とＩＤＴ１０３のシグナル電極指の距離（図２１の１１０）とが、電極指のピッチで決まる波長の０．５倍異なることが挙げられる。
【００１２】
これにより平衡信号端子１０６と１０７それぞれに接続されている電極指の総容量が異なる、電気と弾性表面波の変換効率が異なるといった弊害が発生し、結果、平衡度の悪化につながっていた。図２０のように図１９の平衡信号端子１０７をアースに接続して平衡信号端子１０６から出力される周波数に対する振幅特性と、図２１のように平衡信号端子１０６をアースに接続して平衡信号端子１０７から出力される振幅特性の差を図２２に示す。２つの振幅特性は大きく異なっており、この差が平衡度の悪化につながっている。
【００１３】
本発明の目的は、平衡信号端子間の平衡度悪化の一因である上記の平衡信号端子間の差を是正することで、平衡信号端子間の平衡度が良好な、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ及びそれを用いた通信装置を提供することにある。
【００１４】
【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、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の複数のＩＤＴは、平衡−不平衡変換機能を有するように設けられ、前記ＩＤＴ連設体における非対称な設定は、前記仮想軸を挟んだ各ＩＤＴの間で非対称になっていることを特徴としている。上記非対称に設定されるＩＤＴは、不平衡信号側であることが好ましい。平衡信号端子を構成する２つの端子が、同一のＩＤＴに接続されていることにより、上記平衡信号端子はフロートバランスタイプ（電気的中性点を有さないタイプ）となっている。
【００１５】
上記弾性表面波フィルタにおいては、前記ＩＤＴ連設体は、奇数個のＩＤＴを有し、前記仮想軸は、複数あるＩＤＴのうち中央に位置するＩＤＴの中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設定されていてもよい。
【００１６】
本発明の他の弾性表面波フィルタは、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の互いに隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴としている。
【００１７】
上記弾性表面波フィルタにおいては、前記ＩＤＴ連設体のピッチに対する電極指幅の比（ｄｕｔｙ）が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有していてもよい。
【００１８】
上記弾性表面波フィルタでは、前記ＩＤＴ連設体のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有していてもよい。
【００１９】
本発明のさらに他の弾性表面波フィルタは、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体は２つのＩＤＴが互いに隣り合う箇所に周囲の電極指よりピッチの小さい電極指を数本設けた狭ピッチ電極指部を有し、上記狭ピッチ電極指部のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、ＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体を設けたので、特定の周波数帯域を通過させ、それ以外を抑制するフィルタ機能を発揮できる。
【００２１】
また、上記構成では、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子をフロートバランスタイプ（電気的中性点を有さないタイプ）にて設けたので、平衡−不平衡変換機能を発揮できると共に、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、かつ、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を比較的容易に設定することが可能となる。
【００２２】
そして、上記構成においては、ＩＤＴ連設体を、上記仮想軸を挟んで非対称、例えば、互いに隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記仮想軸を挟んで非対称、または、ＩＤＴ連設体のｄｕｔｙが、前記仮想軸を挟んで非対称、または、ＩＤＴ連設体に設けた狭ピッチ電極指部を、前記仮想軸を挟んで非対称に設定することで、平衡度、特に位相平衡度を改善できる。
【００２３】
これらにより、上記構造は、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できて、携帯電話等の通信装置に好適に適用できる。
【００２４】
上記弾性表面波フィルタでは、前記ＩＤＴ連設体に対し、直列及び並列の少なくとも一方にて、弾性表面波共振子が少なくとも１つ接続されていることが好ましい。上記構成によれば、弾性表面波共振子をさらに接続したことにより、フィルタ機能を向上できる。
【００２５】
本発明の通信装置は、前記の課題を解決するために、上記の何れかに記載の弾性表面波フィルタを有することを特徴としている。上記構成によれば、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できる弾性表面波フィルタを用いたので、通信機能を向上できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の各形態について図１ないし図１９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２７】
（実施の第一形態）
本発明に係る実施の第一形態の弾性表面波フィルタは、図１に示すように、圧電基板２０上において、縦結合共振子型の、弾性表面波フィルタ部（ＩＤＴ連設体）２０１と、上記弾性表面波フィルタ部２０１に対し、直列接続された弾性表面波共振子２０２と弾性表面波共振子２０３とがフォトリソグラフィー法等により形成されたアルミニウム（Ａｌ）電極（箔）により形成されている。圧電基板２０の素材としては、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 が挙げられる。以後の実施の各形態の弾性表面波フィルタでは、ＰＣＳ(Personal Communication System) 受信用の弾性表面波フィルタを例にとって説明している。
【００２８】
弾性表面波フィルタ部２０１では、ＩＤＴ２０５を弾性表面波の伝搬方向に沿って左右から挟み込むように各ＩＤＴ２０４、２０６が形成され、それらの両側に各リフレクタ２０７、２０８が形成されている。
【００２９】
ＩＤＴは、帯状の基端部（バスバー）と、その基端部の一方の側部から直交する方向に延びる複数の、互いに平行な帯状の電極指とを備えた電極指部を２つ備えており、上記各電極指部の電極指の側部を互いに対面するように互いの電極指間に入り組んだ状態にて上記各電極指部を有するものである。
【００３０】
よって、ＩＤＴでは、２つの電極指部に対し各基端部（バスバー）を介して入力電気信号に基づく電位差が生じると、その部分の圧電基板２０の表面上に弾性表面波が発生し、その弾性表面波は各電極指の幅方向（各電極指の長手方向に対し直交する方向）の双方向に圧電基板２０の表面上を伝搬する。一方、電気信号が入力されていないＩＤＴでは、伝搬してきた弾性表面波により圧電基板２０の表面上に発生した電位差を各電極指によって検出し、出力電気信号に変換して出力できる。
【００３１】
このようなＩＤＴでは、各電極指の長さや幅、隣り合う各電極指の間隔、互いの電極指間での入り組んだ状態の対面長さを示す交叉幅を、それぞれ設定することにより信号変換特性や、通過帯域の設定が可能となっている。上記各リフレクタは、伝搬してきた弾性表面波を反射するためのものである。
【００３２】
さらに、弾性表面波フィルタ部２０１においては、図１を見るとわかるように、互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の他の部分の電極指よりも小さくしている（図１の２１３の箇所）。同様に、互いに隣り合うＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の他の部分の電極指よりも小さくしている（図１の２１４の箇所）。これにより、弾性表面波フィルタ部２０１では、挿入損失を低減できる。
【００３３】
また、各平衡信号端子２１０、２１１が、中央のＩＤＴ２０５の各電極指部に対しそれぞれ接続されて設けられている。これにより、弾性表面波フィルタ部２０１は、アース電位を電気的中性点として有さない、フロートバランスタイプとなっている。不平衡信号端子２０９が、ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０６の一方の電極指部に対しそれぞれ接続されて設けられている。ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０６の他方の電極指部はアースに接続されている。
【００３４】
このように各平衡信号端子２１０、２１１及び不平衡信号端子２０９を接続することで、弾性表面波フィルタ部２０１においては、平衡−不平衡変換機能を備えることが可能となる。つまり、各平衡信号端子２１０、２１１に、平衡電気信号が入力されると、不平衡信号端子２０９から不平衡電気信号が出力される一方、不平衡信号端子２０９に不平衡電気信号が入力されると、各平衡信号端子２１０、２１１から平衡電気信号が出力されることになる。
【００３５】
前述の弾性表面波共振子２０２と弾性表面波共振子２０３は、シグナルライン２１２を介して、不平衡信号端子２０９と各ＩＤＴ２０４、２０６との間に直列接続されている。ちなみに図１では図を簡潔にするために電極指の本数を実際より少なく示している。
【００３６】
さらに、アースライン２２１が、シグナルライン２１２と平衡信号端子２１０の間に、上記両者間に橋絡的に入る容量を低減するためのシールドパターンとして設けられている。
【００３７】
そして、実施の第一形態の弾性表面波フィルタでは、弾性表面波の伝搬方向にて互いに隣り合うＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔と、やはり弾性表面波の伝搬方向にて互いに隣り合うＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔が互いに異なるように各ＩＤＴ２０４、２０５、２０６は設定されている。すなわち、実施の第一形態の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタ部２０１の中央部にあるＩＤＴ２０５における、弾性表面波の伝搬方向の中心部であって、かつ、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸２２２を想定した場合、この仮想軸２２２を挟んで左右非対称な構造となっていることになる。
【００３８】
縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２０１の詳細な設計は、狭ピッチ電極指のピッチで決まる波長をλＩ2 （図１の２１３、２１４の箇所）、その他の電極指のピッチで決まる波長をλＩ1 とすると、
交叉幅Ｗ：６０．６λＩ1
ＩＤＴ本数（２０４、２０５、２０６の順）：２９（４）／（４）４５（４）／（４）２９本（カッコ内はピッチを小さくした電極指の本数）
ＩＤＴ波長λＩ1 ：２．０６μｍ、λＩ2 ：１．８８μｍ
リフレクタ波長λＲ：２．０７μｍ
リフレクタ本数：１００本
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：０．５００λＩ2 （図１の２１９）、０．４８４λＩ2 （図１の２２０）
波長λＩ1 と波長λＩ2 の電極指に挟まれた箇所の間隔（図１の２１５、２１６、２１７、２１８）：０．２５０λＩ1 ＋０．２５０λＩ2
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．４７０λＲ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）電極膜厚：０．０８０λＩ1
弾性表面波共振子２０２の詳細な設計を、以下に示す。
交叉幅Ｗ：４９．１λ
ＩＤＴ本数：４０１本
波長λ（ＩＤＴ、リフレクタ共）：２．０４μｍ
リフレクタ本数：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）
電極膜厚：０．０８０λ
弾性表面波共振子２０３の詳細な設計を、以下に示す。
交叉幅Ｗ：４０．６λ
ＩＤＴ本数：２４１本
波長λ（ＩＤＴ、リフレクタ共）：１．９７μｍ
リフレクタ本数：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）
電極膜厚：０．０８４λ
上記の「間隔」とは、２本の電極指の，幅方向での中心間距離のことである。
【００３９】
図２に、実施の第一形態の構成での、周波数に対する平衡信号端子間の振幅平衡度、図３に位相平衡度のグラフを示す。図４に示す比較例としての弾性表面波フィルタでは、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔とＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔が同じである弾性表面波フィルタ部２０１ａを用いた。比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も、図２、図３に合わせて示した。
【００４０】
図４の比較例の構成は実施の第一形態に対して、ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５の間隔とＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６の間隔を異ならせていない以外は、全く同じ構成である。ただし、圧電基板２０については用いているが記載を省略している。
【００４１】
ＰＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚである。この範囲での振幅平衡度は、比較例では−０．７５〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ、偏差が小さいほど振幅平衡度がよい）であるのに対し、実施の第一形態では−０．８０〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．１０ｄＢ）と若干悪化しているものの、位相平衡度は、比較例では−７．０〜＋５．５度（偏差１２．５度、偏差が小さいほど位相平衡度がよい）であるに対し、実施の第一形態では−４．０〜＋５．５度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。
【００４２】
これはＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔と、ＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔とを互いに異ならせることで、各平衡信号端子２１０、２１１につながっている電極指の総容量や、電気信号と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。このとき伝送特性は、図６に示すように、通過帯域内にわずかな不要なリップル（Ａ）が入っているが、それ以外は比較例とほぼ同じ特性が得られている（図５は比較例の伝送特性、図６は実施の第一形態の伝送特性）。
【００４３】
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を弾性表面波フィルタ部２０１の左右で互いに異ならせる場合、大きく異ならせると通過帯域内の不要リップルＡが大きくなるという問題があるので、実施の第一形態の効果を得るためのＩＤＴ−ＩＤＴ間隔の調整は、この不要リップルが大きくならない、望ましくは通過帯域内偏差に関する市場要求である１．０ｄＢよりも大きくならない範囲で行うことがよい。
【００４４】
以上説明したように実施の第一形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、左右でＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を異ならせて、弾性表面波フィルタ部２０１の中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部であって、かつ、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸２２２に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子間の位相平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４５】
なお、実施の第一形態では、３つの各ＩＤＴ２０４、２０５、２０６を有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２０１を１つ用い、弾性表面波フィルタ部２０１に２つの弾性表面波共振子２０２、２０３を直列接続した構成である、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタの中央部のＩＤＴ２０５から平衡信号を得る構成で説明したが、本発明はこの構成に限らず、どのような構成の平衡信号端子を有する弾性表面波フィルタにおいても、同様な効果が得られる。
【００４６】
例えば図７のように４つのＩＤＴを有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタにおいても、互いに隣り合うＩＤＴ−ＩＤＴの各間隔３０１、３０２を互いに異ならせることで、弾性表面波フィルタ部の中央部であって、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸３０３を設けた場合、この仮想軸３０３を挟んで左右非対称な構造になるので、実施の第一形態と同様な効果が得られる。
【００４７】
また、それ以上の数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいても、同様な効果が得られることも明らかである。例えば、弾性表面波共振子を弾性表面波フィルタ部２０１に対し並列接続した場合や、図８のように不平衡信号端子２０９を、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部の各ＩＤＴ３０４、３０６のそれぞれ互いに逆側から入力（出力）した場合や、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部を２段縦続接続した場合でも、例えば図８の仮想軸３２２を挟んで左右非対称な構造と設定することで、同様な効果が得られる。
【００４８】
実施の第一形態では４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板２０を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明は、上記圧電基板２０に限らず、６４°〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 などからなる圧電基板でも同様な効果が得られる。
【００４９】
（実施の第二形態）
図９に、本発明に係る実施の第二形態の構成を示す。実施の第二形態では、図４に示す比較例の構成に対して、ＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを、０．６０から０．５０に変更した点のみ異なる。すなわち、弾性表面波フィルタ４０１の中央部にあるＩＤＴ４０３の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸４２０を想定した場合、この仮想軸４２０に対して左右非対称な構造になっていることになる。その他の構成は、比較例の構成とすべて同じである。
【００５０】
図１０に、実施の第二形態の構成での、周波数に対する各平衡信号端子４１０、４１１間の振幅平衡度、図１１に位相平衡度のグラフを示す。比較例として、図４の比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も図１０、図１１に合わせて示す。
【００５１】
実施の第二形態ではＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを変更しているので、比較来の構成より、通過周波数帯域が約１ＭＨｚ高くなる。
【００５２】
図１０、図１１では実施の第二形態と比較例との比較がしやすいように、実施の第二形態の周波数を実際より１ＭＨｚ低く表示している。ＰＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲において振幅平衡度は、比較例では−０．７５ｄＢ〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ）であるのに対し、実施の第二形態では−０．７５〜ｄＢ＋２．２５ｄＢ（偏差３．００ｄＢ）と約０．０５ｄＢ改善している。
【００５３】
また位相平衡度は、比較例では−７．０度〜＋５．５度（偏差１２．５度）であるに対し、実施の第二形態では−４．５度〜＋５．０度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。これはＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを小さく設定することにより、各平衡信号端子４１０、４１１につながっている電極指の総容量や、電気と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。このとき通過帯域内の伝送特性は、比較例とほぼ同じ特性が得られている（図５：比較例の伝送特性、図１２：実施の第二形態の伝送特性）。
【００５４】
以上説明したように実施の第二形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを小さくすることで、弾性表面波フィルタ４０１の中央部にあるＩＤＴ４０３の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸４２０に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子４１０、４１１間の平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００５５】
実施の第二形態ではシグナル電極のｄｕｔｙのみを変更したが、これはシグナル電極、アース電極の関係なくｄｕｔｙを変更して左右非対称な構造にすることで、実施の第二形態と同様な効果が得られる。また実施の第二形態ではｄｕｔｙを小さく変更したが、例えばＩＤＴ４０４のｄｕｔｙを変更する場合、逆にｄｕｔｙを大きくなるように変更する方が、平衡度が改善される。このようにｄｕｔｙの変更は、変更するＩＤＴによって大きくなる場合や小さくなる場合がある。
【００５６】
（実施の第三形態）
次に、本発明に係る実施の第三形態の構成を説明する。実施の第三形態の構成は、図４の比較例の構成に対し、図１３に示すように、図４のＩＤＴ２０４のピッチを、０．０１μｍだけ小さくしたＩＤＴ２０４ａを有する弾性表面波フィルタ部２０１ｂを用いた以外同じである。すなわち、弾性表面波フィルタ部２０１ｂは、その中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して左右非対称な構造になっていることになる。
【００５７】
図１４に、実施の第三形態の構成での、周波数に対する平衡信号端子間の振幅平衡度、図１５に位相平衡度のグラフを示す。比較として、図４の比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も図１４、図１５に合わせて示す。
【００５８】
実施の第三形態ではＩＤＴ２０４のピッチを、０．０１μｍだけ小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いているので、比較例の構成より周波数が約１ＭＨｚ高くなる。図１４、図１５では実施の第三形態と比較例の比較がしやすいように、実施の第三形態の周波数を実際より１ＭＨｚ低く表示している。
【００５９】
ＰＣＳ受信用の弾性表面波フィルタにおける通過帯域の周波数範囲において、振幅平衡度は、比較例では−０．７５ｄＢ〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ）であるのに対し、実施の第三形態では−０．７５ｄＢ〜＋２．４０ｄＢ（偏差３．１５ｄＢ）と若干悪化しているが、位相平衡度は、比較例では−７．０度〜＋５．５度（偏差１２．５度）であるに対し、実施の第三形態では−３．５度〜＋６．０度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。
【００６０】
これはＩＤＴ２０４のピッチを小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いていることにより、各平衡信号端子２１０、２１１につながっている電極指の総容量や、電気と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。
【００６１】
このとき通過帯域内の伝送特性は、わずかに通過帯域幅が比較例より狭くなっているものの、ほぼ比較例と同じ特性が得られている（図５：比較例の伝送特性、図１６：実施の第三形態の伝送特性）。
【００６２】
以上説明したように実施の第三形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ２０４のピッチを小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いていることで、弾性表面波フィルタ部２０１ｂの中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子２１０、２１１間の位相平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００６３】
実施の第三形態ではピッチを小さく変更したが、例えばＩＤＴ２０６のピッチを変更する場合、逆にピッチを大きく変更する方が、平衡度が改善される。このようにピッチの変更は、変更するＩＤＴによって大きくなる場合や小さくなる場合がある。
【００６４】
また、図１７に示すように、狭ピッチ電極指部のピッチをＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５が隣り合う箇所とＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６が隣り合う箇所で互いに異ならせてもよい。例えば、図４に示すＩＤＴ２０４の狭ピッチ電極指部のピッチを小さく設定したＩＤＴ２０４ｂと、図４に示すＩＤＴ２０５におけるＩＤＴ２０４ｂ側の狭ピッチ電極指部のピッチを小さく設定したＩＤＴ２０５ａを有する弾性表面波フィルタ部２０１ｃを用いた以外は、図４と同様の構成とする。
【００６５】
それゆえ、上記構成では、ＩＤＴ２０５ａが隣り合う箇所のピッチを、弾性表面波フィルタ部２０１ｃの中央部にあるＩＤＴ２０５ａの中心部で、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に想定した仮想軸に対して左右非対称な構造となっている。上記構造とすることでも、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子２１０、２１１間の平衡度が改善された弾性表面波フィルタが同様に得られる。
【００６６】
以上の様に、本発明の弾性表面波フィルタでは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有し、平衡信号入力端子または平衡信号出力端子を有する弾性表面波フィルタであり、前記弾性表面波フィルタは電気的中性点を有さず（フロートバランスタイプ）、前記弾性表面波フィルタにおける各ＩＤＴの中央部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して前記弾性表面波フィルタが左右非対称であることを特徴とすることで、平衡信号端子間の平衡度（特に位相平衡度）を改善した弾性表面波フィルタが得られる。
【００６７】
このとき、前記弾性表面波フィルタは奇数個のＩＤＴを有し、前記複数あるＩＤＴのうち中央に位置するＩＤＴの中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して左右非対称な構造を有することが望ましい。
【００６８】
左右非対称な構造を有するようにする手段としては、（１）前記弾性表面波フィルタの隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（２）前記弾性表面波フィルタの複数あるＩＤＴのｄｕｔｙが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（３）前記弾性表面波フィルタの複数あるＩＤＴのピッチが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（４）前記弾性表面波フィルタは２つのＩＤＴが隣り合う箇所に周囲の電極指よりピッチの小さい電極指を数本設けた狭ピッチ電極指部を有し、前記弾性表面波フィルタの狭ピッチ電極指部のピッチが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有するなどの構成、方法が有効である。
【００６９】
また、本発明の弾性表面波フィルタでは、通過帯域外の減衰量を大きくする上では、直列、もしくは並列、あるいはその両方に、弾性表面波共振子を少なくとも１つ以上接続することが望ましい。
【００７０】
さらに、上記では、実施の第一ないし第三形態に記載の特徴を個々に設けた例を挙げたが、それらをどのように組み合わせて用いても、同様な効果を発揮できることは明らかである。
【００７１】
次に、上記実施の第一ないし第三形態の何れかに記載の弾性表面波フィルタを用いた通信装置について図１８に基づき説明すると、上記通信装置６００は、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ６０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２、アンプ６０３、Ｒｘ段間フィルタ６０４、ミキサ６０５、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（temperature compensated crystal oscillator（温度補償型水晶発振器））６１２、デバイダ６１３、ローカルフィルタ６１４を備えて構成されている。
【００７２】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図１８に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
【００７３】
また、上記通信装置６００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ６０１及び上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、アイソレータ６２６、ＡＰＣ（automatic power control （自動出力制御））６２７を備えて構成されている。
【００７４】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の第一ないし第三形態に記載の弾性表面波フィルタが好適に利用できる。
【００７５】
本発明に係る弾性表面波フィルタは、フィルタ機能と共に不平衡−平衡変換機能を備え、その上、各平衡信号間の位相特性が理想により近いという優れた特性を有するものである。よって、上記弾性表面波フィルタを有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波フィルタは、以上のように、圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の複数のＩＤＴは、平衡−不平衡変換機能を有するように設けられ、前記ＩＤＴ連設体における非対称な設定は、前記仮想軸を挟んだ各ＩＤＴの間で非対称になっている構成である。
【００７７】
それゆえ、上記構造は、ＩＤＴ連設体を、上記仮想軸を挟んで非対称に設定することにより、平衡度、特に位相平衡度を改善できるので、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できて、携帯電話等の通信装置に好適に適用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の第一形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２】上記実施の第一形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図３】上記実施の第一形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図４】上記比較例としての弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図５】上記比較例の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図６】上記実施の第一形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図７】上記実施の第一形態の一変形例を示す概略構成図である。
【図８】上記実施の第一形態の他の変形例を示す概略構成図である。
【図９】本発明に係る実施の第二形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図１０】上記実施の第二形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図１１】上記実施の第二形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図１２】上記実施の第二形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る実施の第三形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図１４】上記実施の第三形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図１５】上記実施の第三形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図１６】上記実施の第三形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図１７】上記実施の第三形態の一変形例を示す概略構成図である。
【図１８】本発明の通信装置の要部ブロック図である。
【図１９】平衡−不平衡変換機能を有する、従来の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２０】上記従来の弾性表面波フィルタにおける平衡信号端子の一方をアースに接続した概略構成図である。
【図２１】上記従来の弾性表面波フィルタにおける平衡信号端子の他方をアースに接続した概略構成図である。
【図２２】上記図２０と図２１との構成の周波数−振幅特性の差を示すグラフである。
【符号の説明】
２０ 圧電基板
２０４、２０５、２０６ ＩＤＴ（くし型電極部）
２１０、２１１ 平衡信号端子
２２２ 仮想軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ特性を有すると共に、特に平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ、及びそれを用いた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、近年の携帯電話機の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。このような状況を背景に、携帯電話機のＲＦ段に使用する弾性表面波フィルタに平衡−不平衡変換機能、いわゆるバラン（balun)の機能を有するものも近年盛んに研究され、ＧＳＭ方式（Global System for Mobile communications)などを中心に使用されるようになってきた。
【０００３】
バランとは、平行二線式フィーダのような平衡線路と同軸ケーブルのような不平衡線路とを直接接続すると、不平衡電流が流れ給電線（フィーダ）自体がアンテナとして動作してしまい望ましくないので、不平衡電流を阻止し、平衡線路と不平衡線路とを整合する回路をいう。
【０００４】
このような平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波フィルタに関する特許も、幾つか出願されている。入力インピーダンスと出力インピーダンスがほぼ等しい、平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波フィルタとしては、図１９に示すような構成が広く知られている。
【０００５】
図１９に示す弾性表面波フィルタでは、圧電基板１００上に、くし型電極部（すだれ状電極とも呼ばれ、Inter-Digital Transducer、以下、ＩＤＴという）１０１が設けられ、そのＩＤＴ１０１の左右（弾性表面波の伝搬方向に沿った）に各ＩＤＴ１０２、１０３が配置されている。
【０００６】
さらに、上記弾性表面波フィルタにおいては、これらの各ＩＤＴ１０１、１０２、１０３を左右から挟み込むように、弾性表面波を反射して変換効率を向上させるための各リフレクタ１０４、１０５がそれぞれ配置されており、また、各平衡信号端子１０６、１０７、及び不平衡信号端子１０８が設けられている。
【０００７】
このような弾性表面波フィルタは、３ＩＤＴタイプの縦結合共振子型弾性表面波フィルタと呼ばれ、各ＩＤＴ１０１、１０２、１０３間での弾性表面波を用いた変換により平衡−不平衡変換機能を有するものである。
【０００８】
平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、不平衡信号端子と平衡信号端子のそれぞれの端子との間の通過帯域内での伝送特性において、振幅特性が等しく、かつ位相が１８０度反転していることが要求され、それぞれ平衡信号端子間の振幅平衡度及び位相平衡度と呼んでいる。
【０００９】
振幅平衡度及び位相平衡度は、前記平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタを３ポートのデバイスと考え、例えば不平衡入力端子を第一ポート、平衡出力端子のそれぞれを第二ポート、第三ポートとしたとき、振幅平衡度＝〔Ａ〕、Ａ＝｜２０ｌｏｇ（Ｓ２１）｜−｜２０ｌｏｇ（Ｓ３１）｜、位相平衡度＝Ｂ−１８０、Ｂ＝｜∠Ｓ２１−∠Ｓ３１｜にてそれぞれ定義される。なお、Ｓ２１は第一ポートから第二ポートへの伝達係数を、Ｓ３１は第一ポートから第三ポートへの伝達係数を示しており、また、上記各式中の｜｜は絶対値を示すためのものである。
【００１０】
このような平衡信号端子間の平衡度については、理想的には弾性表面波フィルタの通過帯域内で振幅平衡度が０ｄＢ、位相平衡度が０度とされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１９に示す従来の構成においては、平衡信号端子間の平衡度が劣化するという問題があった。その理由は幾つか考えられるが、平衡信号端子１０６に接続されている電極指とＩＤＴ１０２のシグナル電極指の距離（図２１の１０９）と、平衡信号端子１０７に接続されている電極指とＩＤＴ１０３のシグナル電極指の距離（図２１の１１０）とが、電極指のピッチで決まる波長の０．５倍異なることが挙げられる。
【００１２】
これにより平衡信号端子１０６と１０７それぞれに接続されている電極指の総容量が異なる、電気と弾性表面波の変換効率が異なるといった弊害が発生し、結果、平衡度の悪化につながっていた。図２０のように図１９の平衡信号端子１０７をアースに接続して平衡信号端子１０６から出力される周波数に対する振幅特性と、図２１のように平衡信号端子１０６をアースに接続して平衡信号端子１０７から出力される振幅特性の差を図２２に示す。２つの振幅特性は大きく異なっており、この差が平衡度の悪化につながっている。
【００１３】
本発明の目的は、平衡信号端子間の平衡度悪化の一因である上記の平衡信号端子間の差を是正することで、平衡信号端子間の平衡度が良好な、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ及びそれを用いた通信装置を提供することにある。
【００１４】
【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、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の複数のＩＤＴは、平衡−不平衡変換機能を有するように設けられ、前記ＩＤＴ連設体における非対称な設定は、前記仮想軸を挟んだ各ＩＤＴの間で非対称になっていることを特徴としている。上記非対称に設定されるＩＤＴは、不平衡信号側であることが好ましい。平衡信号端子を構成する２つの端子が、同一のＩＤＴに接続されていることにより、上記平衡信号端子はフロートバランスタイプ（電気的中性点を有さないタイプ）となっている。
【００１５】
上記弾性表面波フィルタにおいては、前記ＩＤＴ連設体は、奇数個のＩＤＴを有し、前記仮想軸は、複数あるＩＤＴのうち中央に位置するＩＤＴの中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設定されていてもよい。
【００１６】
本発明の他の弾性表面波フィルタは、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の互いに隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴としている。
【００１７】
上記弾性表面波フィルタにおいては、前記ＩＤＴ連設体のピッチに対する電極指幅の比（ｄｕｔｙ）が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有していてもよい。
【００１８】
上記弾性表面波フィルタでは、前記ＩＤＴ連設体のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有していてもよい。
【００１９】
本発明のさらに他の弾性表面波フィルタは、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体は２つのＩＤＴが互いに隣り合う箇所に周囲の電極指よりピッチの小さい電極指を数本設けた狭ピッチ電極指部を有し、上記狭ピッチ電極指部のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴としている。
【００２０】
上記構成によれば、ＩＤＴを弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するＩＤＴ連設体を設けたので、特定の周波数帯域を通過させ、それ以外を抑制するフィルタ機能を発揮できる。
【００２１】
また、上記構成では、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子をフロートバランスタイプ（電気的中性点を有さないタイプ）にて設けたので、平衡−不平衡変換機能を発揮できると共に、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、かつ、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を比較的容易に設定することが可能となる。
【００２２】
そして、上記構成においては、ＩＤＴ連設体を、上記仮想軸を挟んで非対称、例えば、互いに隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記仮想軸を挟んで非対称、または、ＩＤＴ連設体のｄｕｔｙが、前記仮想軸を挟んで非対称、または、ＩＤＴ連設体に設けた狭ピッチ電極指部を、前記仮想軸を挟んで非対称に設定することで、平衡度、特に位相平衡度を改善できる。
【００２３】
これらにより、上記構造は、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できて、携帯電話等の通信装置に好適に適用できる。
【００２４】
上記弾性表面波フィルタでは、前記ＩＤＴ連設体に対し、直列及び並列の少なくとも一方にて、弾性表面波共振子が少なくとも１つ接続されていることが好ましい。上記構成によれば、弾性表面波共振子をさらに接続したことにより、フィルタ機能を向上できる。
【００２５】
本発明の通信装置は、前記の課題を解決するために、上記の何れかに記載の弾性表面波フィルタを有することを特徴としている。上記構成によれば、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できる弾性表面波フィルタを用いたので、通信機能を向上できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の各形態について図１ないし図１９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２７】
（実施の第一形態）
本発明に係る実施の第一形態の弾性表面波フィルタは、図１に示すように、圧電基板２０上において、縦結合共振子型の、弾性表面波フィルタ部（ＩＤＴ連設体）２０１と、上記弾性表面波フィルタ部２０１に対し、直列接続された弾性表面波共振子２０２と弾性表面波共振子２０３とがフォトリソグラフィー法等により形成されたアルミニウム（Ａｌ）電極（箔）により形成されている。圧電基板２０の素材としては、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 が挙げられる。以後の実施の各形態の弾性表面波フィルタでは、ＰＣＳ(Personal Communication System) 受信用の弾性表面波フィルタを例にとって説明している。
【００２８】
弾性表面波フィルタ部２０１では、ＩＤＴ２０５を弾性表面波の伝搬方向に沿って左右から挟み込むように各ＩＤＴ２０４、２０６が形成され、それらの両側に各リフレクタ２０７、２０８が形成されている。
【００２９】
ＩＤＴは、帯状の基端部（バスバー）と、その基端部の一方の側部から直交する方向に延びる複数の、互いに平行な帯状の電極指とを備えた電極指部を２つ備えており、上記各電極指部の電極指の側部を互いに対面するように互いの電極指間に入り組んだ状態にて上記各電極指部を有するものである。
【００３０】
よって、ＩＤＴでは、２つの電極指部に対し各基端部（バスバー）を介して入力電気信号に基づく電位差が生じると、その部分の圧電基板２０の表面上に弾性表面波が発生し、その弾性表面波は各電極指の幅方向（各電極指の長手方向に対し直交する方向）の双方向に圧電基板２０の表面上を伝搬する。一方、電気信号が入力されていないＩＤＴでは、伝搬してきた弾性表面波により圧電基板２０の表面上に発生した電位差を各電極指によって検出し、出力電気信号に変換して出力できる。
【００３１】
このようなＩＤＴでは、各電極指の長さや幅、隣り合う各電極指の間隔、互いの電極指間での入り組んだ状態の対面長さを示す交叉幅を、それぞれ設定することにより信号変換特性や、通過帯域の設定が可能となっている。上記各リフレクタは、伝搬してきた弾性表面波を反射するためのものである。
【００３２】
さらに、弾性表面波フィルタ部２０１においては、図１を見るとわかるように、互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の他の部分の電極指よりも小さくしている（図１の２１３の箇所）。同様に、互いに隣り合うＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の他の部分の電極指よりも小さくしている（図１の２１４の箇所）。これにより、弾性表面波フィルタ部２０１では、挿入損失を低減できる。
【００３３】
また、各平衡信号端子２１０、２１１が、中央のＩＤＴ２０５の各電極指部に対しそれぞれ接続されて設けられている。これにより、弾性表面波フィルタ部２０１は、アース電位を電気的中性点として有さない、フロートバランスタイプとなっている。不平衡信号端子２０９が、ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０６の一方の電極指部に対しそれぞれ接続されて設けられている。ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０６の他方の電極指部はアースに接続されている。
【００３４】
このように各平衡信号端子２１０、２１１及び不平衡信号端子２０９を接続することで、弾性表面波フィルタ部２０１においては、平衡−不平衡変換機能を備えることが可能となる。つまり、各平衡信号端子２１０、２１１に、平衡電気信号が入力されると、不平衡信号端子２０９から不平衡電気信号が出力される一方、不平衡信号端子２０９に不平衡電気信号が入力されると、各平衡信号端子２１０、２１１から平衡電気信号が出力されることになる。
【００３５】
前述の弾性表面波共振子２０２と弾性表面波共振子２０３は、シグナルライン２１２を介して、不平衡信号端子２０９と各ＩＤＴ２０４、２０６との間に直列接続されている。ちなみに図１では図を簡潔にするために電極指の本数を実際より少なく示している。
【００３６】
さらに、アースライン２２１が、シグナルライン２１２と平衡信号端子２１０の間に、上記両者間に橋絡的に入る容量を低減するためのシールドパターンとして設けられている。
【００３７】
そして、実施の第一形態の弾性表面波フィルタでは、弾性表面波の伝搬方向にて互いに隣り合うＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔と、やはり弾性表面波の伝搬方向にて互いに隣り合うＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔が互いに異なるように各ＩＤＴ２０４、２０５、２０６は設定されている。すなわち、実施の第一形態の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタ部２０１の中央部にあるＩＤＴ２０５における、弾性表面波の伝搬方向の中心部であって、かつ、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸２２２を想定した場合、この仮想軸２２２を挟んで左右非対称な構造となっていることになる。
【００３８】
縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２０１の詳細な設計は、狭ピッチ電極指のピッチで決まる波長をλＩ2 （図１の２１３、２１４の箇所）、その他の電極指のピッチで決まる波長をλＩ1 とすると、
交叉幅Ｗ：６０．６λＩ1
ＩＤＴ本数（２０４、２０５、２０６の順）：２９（４）／（４）４５（４）／（４）２９本（カッコ内はピッチを小さくした電極指の本数）
ＩＤＴ波長λＩ1 ：２．０６μｍ、λＩ2 ：１．８８μｍ
リフレクタ波長λＲ：２．０７μｍ
リフレクタ本数：１００本
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：０．５００λＩ2 （図１の２１９）、０．４８４λＩ2 （図１の２２０）
波長λＩ1 と波長λＩ2 の電極指に挟まれた箇所の間隔（図１の２１５、２１６、２１７、２１８）：０．２５０λＩ1 ＋０．２５０λＩ2
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．４７０λＲ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）電極膜厚：０．０８０λＩ1
弾性表面波共振子２０２の詳細な設計を、以下に示す。
交叉幅Ｗ：４９．１λ
ＩＤＴ本数：４０１本
波長λ（ＩＤＴ、リフレクタ共）：２．０４μｍ
リフレクタ本数：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）
電極膜厚：０．０８０λ
弾性表面波共振子２０３の詳細な設計を、以下に示す。
交叉幅Ｗ：４０．６λ
ＩＤＴ本数：２４１本
波長λ（ＩＤＴ、リフレクタ共）：１．９７μｍ
リフレクタ本数：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ
ｄｕｔｙ：０．６０（ＩＤＴ、リフレクタ共）
電極膜厚：０．０８４λ
上記の「間隔」とは、２本の電極指の，幅方向での中心間距離のことである。
【００３９】
図２に、実施の第一形態の構成での、周波数に対する平衡信号端子間の振幅平衡度、図３に位相平衡度のグラフを示す。図４に示す比較例としての弾性表面波フィルタでは、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔とＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔が同じである弾性表面波フィルタ部２０１ａを用いた。比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も、図２、図３に合わせて示した。
【００４０】
図４の比較例の構成は実施の第一形態に対して、ＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５の間隔とＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６の間隔を異ならせていない以外は、全く同じ構成である。ただし、圧電基板２０については用いているが記載を省略している。
【００４１】
ＰＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚである。この範囲での振幅平衡度は、比較例では−０．７５〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ、偏差が小さいほど振幅平衡度がよい）であるのに対し、実施の第一形態では−０．８０〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．１０ｄＢ）と若干悪化しているものの、位相平衡度は、比較例では−７．０〜＋５．５度（偏差１２．５度、偏差が小さいほど位相平衡度がよい）であるに対し、実施の第一形態では−４．０〜＋５．５度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。
【００４２】
これはＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の間隔と、ＩＤＴ２０５及びＩＤＴ２０６の間隔とを互いに異ならせることで、各平衡信号端子２１０、２１１につながっている電極指の総容量や、電気信号と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。このとき伝送特性は、図６に示すように、通過帯域内にわずかな不要なリップル（Ａ）が入っているが、それ以外は比較例とほぼ同じ特性が得られている（図５は比較例の伝送特性、図６は実施の第一形態の伝送特性）。
【００４３】
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を弾性表面波フィルタ部２０１の左右で互いに異ならせる場合、大きく異ならせると通過帯域内の不要リップルＡが大きくなるという問題があるので、実施の第一形態の効果を得るためのＩＤＴ−ＩＤＴ間隔の調整は、この不要リップルが大きくならない、望ましくは通過帯域内偏差に関する市場要求である１．０ｄＢよりも大きくならない範囲で行うことがよい。
【００４４】
以上説明したように実施の第一形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、左右でＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を異ならせて、弾性表面波フィルタ部２０１の中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部であって、かつ、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸２２２に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子間の位相平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４５】
なお、実施の第一形態では、３つの各ＩＤＴ２０４、２０５、２０６を有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２０１を１つ用い、弾性表面波フィルタ部２０１に２つの弾性表面波共振子２０２、２０３を直列接続した構成である、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタの中央部のＩＤＴ２０５から平衡信号を得る構成で説明したが、本発明はこの構成に限らず、どのような構成の平衡信号端子を有する弾性表面波フィルタにおいても、同様な効果が得られる。
【００４６】
例えば図７のように４つのＩＤＴを有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタにおいても、互いに隣り合うＩＤＴ−ＩＤＴの各間隔３０１、３０２を互いに異ならせることで、弾性表面波フィルタ部の中央部であって、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸３０３を設けた場合、この仮想軸３０３を挟んで左右非対称な構造になるので、実施の第一形態と同様な効果が得られる。
【００４７】
また、それ以上の数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいても、同様な効果が得られることも明らかである。例えば、弾性表面波共振子を弾性表面波フィルタ部２０１に対し並列接続した場合や、図８のように不平衡信号端子２０９を、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部の各ＩＤＴ３０４、３０６のそれぞれ互いに逆側から入力（出力）した場合や、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部を２段縦続接続した場合でも、例えば図８の仮想軸３２２を挟んで左右非対称な構造と設定することで、同様な効果が得られる。
【００４８】
実施の第一形態では４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板２０を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明は、上記圧電基板２０に限らず、６４°〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 などからなる圧電基板でも同様な効果が得られる。
【００４９】
（実施の第二形態）
図９に、本発明に係る実施の第二形態の構成を示す。実施の第二形態では、図４に示す比較例の構成に対して、ＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを、０．６０から０．５０に変更した点のみ異なる。すなわち、弾性表面波フィルタ４０１の中央部にあるＩＤＴ４０３の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸４２０を想定した場合、この仮想軸４２０に対して左右非対称な構造になっていることになる。その他の構成は、比較例の構成とすべて同じである。
【００５０】
図１０に、実施の第二形態の構成での、周波数に対する各平衡信号端子４１０、４１１間の振幅平衡度、図１１に位相平衡度のグラフを示す。比較例として、図４の比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も図１０、図１１に合わせて示す。
【００５１】
実施の第二形態ではＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを変更しているので、比較来の構成より、通過周波数帯域が約１ＭＨｚ高くなる。
【００５２】
図１０、図１１では実施の第二形態と比較例との比較がしやすいように、実施の第二形態の周波数を実際より１ＭＨｚ低く表示している。ＰＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲において振幅平衡度は、比較例では−０．７５ｄＢ〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ）であるのに対し、実施の第二形態では−０．７５〜ｄＢ＋２．２５ｄＢ（偏差３．００ｄＢ）と約０．０５ｄＢ改善している。
【００５３】
また位相平衡度は、比較例では−７．０度〜＋５．５度（偏差１２．５度）であるに対し、実施の第二形態では−４．５度〜＋５．０度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。これはＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを小さく設定することにより、各平衡信号端子４１０、４１１につながっている電極指の総容量や、電気と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。このとき通過帯域内の伝送特性は、比較例とほぼ同じ特性が得られている（図５：比較例の伝送特性、図１２：実施の第二形態の伝送特性）。
【００５４】
以上説明したように実施の第二形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ４０２の不平衡信号端子４０９に接続されている側の電極指のｄｕｔｙを小さくすることで、弾性表面波フィルタ４０１の中央部にあるＩＤＴ４０３の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸４２０に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子４１０、４１１間の平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００５５】
実施の第二形態ではシグナル電極のｄｕｔｙのみを変更したが、これはシグナル電極、アース電極の関係なくｄｕｔｙを変更して左右非対称な構造にすることで、実施の第二形態と同様な効果が得られる。また実施の第二形態ではｄｕｔｙを小さく変更したが、例えばＩＤＴ４０４のｄｕｔｙを変更する場合、逆にｄｕｔｙを大きくなるように変更する方が、平衡度が改善される。このようにｄｕｔｙの変更は、変更するＩＤＴによって大きくなる場合や小さくなる場合がある。
【００５６】
（実施の第三形態）
次に、本発明に係る実施の第三形態の構成を説明する。実施の第三形態の構成は、図４の比較例の構成に対し、図１３に示すように、図４のＩＤＴ２０４のピッチを、０．０１μｍだけ小さくしたＩＤＴ２０４ａを有する弾性表面波フィルタ部２０１ｂを用いた以外同じである。すなわち、弾性表面波フィルタ部２０１ｂは、その中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して左右非対称な構造になっていることになる。
【００５７】
図１４に、実施の第三形態の構成での、周波数に対する平衡信号端子間の振幅平衡度、図１５に位相平衡度のグラフを示す。比較として、図４の比較例の構成での振幅平衡度、位相平衡度も図１４、図１５に合わせて示す。
【００５８】
実施の第三形態ではＩＤＴ２０４のピッチを、０．０１μｍだけ小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いているので、比較例の構成より周波数が約１ＭＨｚ高くなる。図１４、図１５では実施の第三形態と比較例の比較がしやすいように、実施の第三形態の周波数を実際より１ＭＨｚ低く表示している。
【００５９】
ＰＣＳ受信用の弾性表面波フィルタにおける通過帯域の周波数範囲において、振幅平衡度は、比較例では−０．７５ｄＢ〜＋２．３０ｄＢ（偏差３．０５ｄＢ）であるのに対し、実施の第三形態では−０．７５ｄＢ〜＋２．４０ｄＢ（偏差３．１５ｄＢ）と若干悪化しているが、位相平衡度は、比較例では−７．０度〜＋５．５度（偏差１２．５度）であるに対し、実施の第三形態では−３．５度〜＋６．０度（偏差９．５度）と、約３．０度位相平衡度が改善している。
【００６０】
これはＩＤＴ２０４のピッチを小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いていることにより、各平衡信号端子２１０、２１１につながっている電極指の総容量や、電気と弾性表面波の変換効率を是正したことによる効果である。
【００６１】
このとき通過帯域内の伝送特性は、わずかに通過帯域幅が比較例より狭くなっているものの、ほぼ比較例と同じ特性が得られている（図５：比較例の伝送特性、図１６：実施の第三形態の伝送特性）。
【００６２】
以上説明したように実施の第三形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ２０４のピッチを小さくしたＩＤＴ２０４ａを用いていることで、弾性表面波フィルタ部２０１ｂの中央部にあるＩＤＴ２０５の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直な仮想軸に対して左右非対称な構造にすることで、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子２１０、２１１間の位相平衡度が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００６３】
実施の第三形態ではピッチを小さく変更したが、例えばＩＤＴ２０６のピッチを変更する場合、逆にピッチを大きく変更する方が、平衡度が改善される。このようにピッチの変更は、変更するＩＤＴによって大きくなる場合や小さくなる場合がある。
【００６４】
また、図１７に示すように、狭ピッチ電極指部のピッチをＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５が隣り合う箇所とＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６が隣り合う箇所で互いに異ならせてもよい。例えば、図４に示すＩＤＴ２０４の狭ピッチ電極指部のピッチを小さく設定したＩＤＴ２０４ｂと、図４に示すＩＤＴ２０５におけるＩＤＴ２０４ｂ側の狭ピッチ電極指部のピッチを小さく設定したＩＤＴ２０５ａを有する弾性表面波フィルタ部２０１ｃを用いた以外は、図４と同様の構成とする。
【００６５】
それゆえ、上記構成では、ＩＤＴ２０５ａが隣り合う箇所のピッチを、弾性表面波フィルタ部２０１ｃの中央部にあるＩＤＴ２０５ａの中心部で、弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に想定した仮想軸に対して左右非対称な構造となっている。上記構造とすることでも、比較例の弾性表面波フィルタよりも平衡信号端子２１０、２１１間の平衡度が改善された弾性表面波フィルタが同様に得られる。
【００６６】
以上の様に、本発明の弾性表面波フィルタでは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有し、平衡信号入力端子または平衡信号出力端子を有する弾性表面波フィルタであり、前記弾性表面波フィルタは電気的中性点を有さず（フロートバランスタイプ）、前記弾性表面波フィルタにおける各ＩＤＴの中央部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して前記弾性表面波フィルタが左右非対称であることを特徴とすることで、平衡信号端子間の平衡度（特に位相平衡度）を改善した弾性表面波フィルタが得られる。
【００６７】
このとき、前記弾性表面波フィルタは奇数個のＩＤＴを有し、前記複数あるＩＤＴのうち中央に位置するＩＤＴの中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に仮想軸を想定した場合、この仮想軸に対して左右非対称な構造を有することが望ましい。
【００６８】
左右非対称な構造を有するようにする手段としては、（１）前記弾性表面波フィルタの隣り合うＩＤＴ同士の距離が、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（２）前記弾性表面波フィルタの複数あるＩＤＴのｄｕｔｙが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（３）前記弾性表面波フィルタの複数あるＩＤＴのピッチが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有する、（４）前記弾性表面波フィルタは２つのＩＤＴが隣り合う箇所に周囲の電極指よりピッチの小さい電極指を数本設けた狭ピッチ電極指部を有し、前記弾性表面波フィルタの狭ピッチ電極指部のピッチが、前記弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設けた仮想軸に対して左右非対称である箇所を有するなどの構成、方法が有効である。
【００６９】
また、本発明の弾性表面波フィルタでは、通過帯域外の減衰量を大きくする上では、直列、もしくは並列、あるいはその両方に、弾性表面波共振子を少なくとも１つ以上接続することが望ましい。
【００７０】
さらに、上記では、実施の第一ないし第三形態に記載の特徴を個々に設けた例を挙げたが、それらをどのように組み合わせて用いても、同様な効果を発揮できることは明らかである。
【００７１】
次に、上記実施の第一ないし第三形態の何れかに記載の弾性表面波フィルタを用いた通信装置について図１８に基づき説明すると、上記通信装置６００は、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ６０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２、アンプ６０３、Ｒｘ段間フィルタ６０４、ミキサ６０５、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（temperature compensated crystal oscillator（温度補償型水晶発振器））６１２、デバイダ６１３、ローカルフィルタ６１４を備えて構成されている。
【００７２】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図１８に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
【００７３】
また、上記通信装置６００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ６０１及び上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、アイソレータ６２６、ＡＰＣ（automatic power control （自動出力制御））６２７を備えて構成されている。
【００７４】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の第一ないし第三形態に記載の弾性表面波フィルタが好適に利用できる。
【００７５】
本発明に係る弾性表面波フィルタは、フィルタ機能と共に不平衡−平衡変換機能を備え、その上、各平衡信号間の位相特性が理想により近いという優れた特性を有するものである。よって、上記弾性表面波フィルタを有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波フィルタは、以上のように、圧電基板上に、弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有するＩＤＴ連設体が設けられ、ＩＤＴ連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のＩＤＴの各電極指部にそれぞれ接続され、ＩＤＴ連設体は、ＩＤＴ連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、前記ＩＤＴ連設体の複数のＩＤＴは、平衡−不平衡変換機能を有するように設けられ、前記ＩＤＴ連設体における非対称な設定は、前記仮想軸を挟んだ各ＩＤＴの間で非対称になっている構成である。
【００７７】
それゆえ、上記構造は、ＩＤＴ連設体を、上記仮想軸を挟んで非対称に設定することにより、平衡度、特に位相平衡度を改善できるので、フィルタ機能を発揮できると共に、平衡度、特に位相平衡度が改善された平衡−不平衡変換機能を発揮できて、携帯電話等の通信装置に好適に適用できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の第一形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２】上記実施の第一形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図３】上記実施の第一形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図４】上記比較例としての弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図５】上記比較例の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図６】上記実施の第一形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図７】上記実施の第一形態の一変形例を示す概略構成図である。
【図８】上記実施の第一形態の他の変形例を示す概略構成図である。
【図９】本発明に係る実施の第二形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図１０】上記実施の第二形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図１１】上記実施の第二形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図１２】上記実施の第二形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る実施の第三形態の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図１４】上記実施の第三形態と比較例での振幅平衡度の差を示すグラフである。
【図１５】上記実施の第三形態と比較例での位相平衡度の差を示すグラフである。
【図１６】上記実施の第三形態の周波数−伝送特性を示すグラフである。
【図１７】上記実施の第三形態の一変形例を示す概略構成図である。
【図１８】本発明の通信装置の要部ブロック図である。
【図１９】平衡−不平衡変換機能を有する、従来の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２０】上記従来の弾性表面波フィルタにおける平衡信号端子の一方をアースに接続した概略構成図である。
【図２１】上記従来の弾性表面波フィルタにおける平衡信号端子の他方をアースに接続した概略構成図である。
【図２２】上記図２０と図２１との構成の周波数−振幅特性の差を示すグラフである。
【符号の説明】
２０ 圧電基板
２０４、２０５、２０６ ＩＤＴ（くし型電極部）
２１０、２１１ 平衡信号端子
２２２ 仮想軸
Claims (9)
- 圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するくし型電極部を弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するくし型電極部連設体が設けられ、
くし型電極部連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、
平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のくし型電極部の各電極指部にそれぞれ接続され、
くし型電極部連設体は、くし型電極部連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、
前記くし型電極部連設体の複数のくし型電極部は、平衡−不平衡変換機能を有するように設けられ、
前記くし型電極部連設体における非対称な設定は、前記仮想軸を挟んだ各くし型電極部の間で非対称になっていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記くし型電極部連設体は、奇数個のくし型電極部を有し、
前記仮想軸は、複数あるくし型電極部のうち中央に位置するくし型電極部の中心部に弾性表面波の伝搬方向に対して垂直に設定されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するくし型電極部を弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するくし型電極部連設体が設けられ、
くし型電極部連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、
平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のくし型電極部の各電極指部にそれぞれ接続され、
くし型電極部連設体は、くし型電極部連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、
前記くし型電極部連設体の互いに隣り合うくし型電極部同士の距離が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１ないし３の何れかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記くし型電極部連設体のピッチに対する電極指幅の比が、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１ないし４の何れかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記くし型電極部連設体のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板上に、入力電気信号を弾性表面波に変換して出力し、伝搬してくる弾性表面波を出力電気信号に変換して出力するくし型電極部を弾性表面波の伝搬方向に沿って複数有するくし型電極部連設体が設けられ、
くし型電極部連設体に接続される平衡信号端子が設けられ、
平衡信号端子を構成する２つの端子は、同一のくし型電極部の各電極指部にそれぞれ接続され、
くし型電極部連設体は、くし型電極部連設体における弾性表面波の伝搬方向の中央部であって、上記伝搬方向に対して垂直となる仮想軸を挟んで非対称であり、
前記くし型電極部連設体は２つのくし型電極部が互いに隣り合う箇所に周囲の電極指よりピッチの小さい電極指を数本設けた狭ピッチ電極指部を有し、
上記狭ピッチ電極指部のピッチが、前記仮想軸を挟んで非対称である箇所を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１ないし６の何れかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記くし型電極部連設体に対し、直列及び並列の少なくとも一方にて、弾性表面波共振子が少なくとも１つ接続されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１に記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記非対称に設定されるくし型電極部は、不平衡信号側であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１ないし８の何れかに記載の弾性表面波フィルタを有することを特徴とする通信装置。
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