JP3757893B2 - 弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波装置に関し、詳しくは、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の携帯電話機の小型化、軽量化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、携帯電話機を構成する部品の小型化はもとより、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、いわゆるバランの機能を持たせたものも近年盛んに研究され、実用化が始まった。このような平衡−不平衡変換機能を持たせた弾性表面波フィルタ(以下、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタ)に関する特許も、いくつか出願されている。
【0003】
携帯電話機のシステム構成によっては、不平衡端子のインピーダンスに対して、平衡端子のインピーダンスが約4倍であるような平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタが要求されることがある。
【0004】
そのような要求に応える弾性表面波フィルタとして、弾性表面波伝搬方向と直交する方向に並んで配設されて直列接続された櫛形電極部( inter digital transducer 、IDT、以下、直列接続された櫛形電極部を、単に「直列IDT」と呼称する)の端子を平衡端子とする弾性表面波フィルタを挙げることができる。例えば、公開特許公報「特開平2001−292050号公報(公開日:平成13年10月19日)」には、直列IDTの端子を平衡端子とする弾性表面波フィルタが記載されている。
【0005】
図14に、直列IDTの端子を平衡端子とした従来例として弾性表面波フィルタ100を示す。なお、図14には、圧電基板(図示せず)上に形成された導体薄膜パターンをハッチングで示してある。
【0006】
弾性表面波フィルタ100は、導体薄膜細線を複数本平行に並べることによって形成された弾性表面波反射器101,102が距離をおいて配置され、弾性表面波反射器101と102との間に、IDT(inter digital transducer)103,104,105,106が配置されている。
【0007】
IDT103は弾性表面波反射器101に隣接して配設され、IDT106は弾性表面波反射器102に隣接して配設されている。IDT103の一方の端子は接地され、他方の端子は不平衡端子107に接続されている。IDT106についても同じく、一方の端子は接地され、他方の端子は不平衡端子107に接続されている。
【0008】
IDT104およびIDT105は、IDT103とIDT106とに挟まれて配設されている。また、IDT104およびIDT105は、弾性表面波の伝搬路の幅を略2等分するように上下に並べて配設されている。そして、IDT104およびIDT105の隣接した端子同士は、共通電極108として一体に設けられている。さらに、IDT104の共通電極108でない側の端子は、平衡端子109に接続されている。同様に、IDT105の共通電極108でない側の端子は、平衡端子110となっている。つまり、IDT104およびIDT105は直列IDTとなり、共通電極108がその直列接続点となっている。
【0009】
そして、弾性表面波フィルタ100は、不平衡端子107に交流信号が入力されると、IDT103およびIDT106から弾性表面波が放射されて、弾性表面波反射器101と弾性表面波反射器102との間に弾性表面波の定在波が発生する。次に、IDT104およびIDT105が、ここから弾性表面波を吸収して電気信号を発生する。IDT104およびIDT105は、上下方向略半分ずつの弾性表面波を電気信号に変換するため、両者の発生する電気信号の振幅はほぼ一致する。また、IDT104に接続された平衡端子109と、IDT105が接続された平衡端子110とは、極性が逆になっているため、両者に発生する電気信号の位相はほぼ180°異なる。
【0010】
以上の動作原理により、弾性表面波フィルタ100は、不平衡端子107から交流信号が入力されると、平衡端子109および平衡端子110から、略逆相同振幅の平衡出力が出力される。また、IDT103〜106において行われる電気信号−弾性表面波変換効率が周波数特性をもつことから、不平衡端子107と平衡端子109,110との間で周波数フィルタ特性が得られるのは、弾性表面波装置一般に見られるのと同じである。
【0011】
なお、弾性表面波フィルタ100は、不平衡端子107を出力端子、平衡端子109、110を入力端子とした場合には、上記とは逆の動作を行う。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタでは、その平衡度、すなわち不平衡端子に交流信号を入力したとき、2つの平衡端子から出力される交流信号の振幅がどれだけ揃っているか(以下、振幅平衡度)と、2つの平衡端子から出力される交流信号の位相差がどれだけ180°に近くなっているか(以下、位相平衡度)とが重要な特性指標となる。
【0013】
しかしながら、上記従来の構造の平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタは、携帯電話機に搭載するには平衡度が十分でないという問題があり、さらなる改善が期待されている。
【0014】
この点、平衡度が十分に得られない理由の一つとして、直列IDTの直列接続点に発生する電位信号に由来するノイズを挙げることができる。具体的には、理想的な動作状態においては、直列IDTの直列接続点に電位信号は発生しないはずであるが、実際には若干の電位信号が発生する。
【0015】
そして、直列接続点に発生した電位信号は、寄生容量等を介して二つの平衡端子にノイズを発生させる。このとき、一方の平衡端子に発生するノイズの位相と、他方の平衡端子に発生するノイズの位相とは、必ずしも反転関係にあるわけではない。その結果、このノイズによって平衡端子の平衡度が悪化する。
【0016】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、直列IDTから平衡端子を取り出す弾性表面波装置において、直列IDTの直列接続点の電位信号に由来するノイズを除去して、平衡度を改善することができる弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の弾性表面波装置は、圧電基板上に弾性表面波伝搬方向に沿って、一対の弾性表面波反射器と、両弾性表面波反射器の間に配置された複数のIDTとを備えた弾性表面波装置であって、上記複数のIDTは、第1IDTと、上記第1IDTを挟んで配置された各第2IDTとを含み、上記第1IDTは、上記弾性表面波伝搬方向と直交する方向に分割され、互いに直列接続された各直列IDTを有し、上記各直列IDTは、平衡端子に接続され、平衡端子に接続された各電極指と異なる各電極指に接続された直列接続点である共通電極を有し、上記各第2IDTは、上記第1IDTと隣接する各電極指の極性が、上記各第2IDTのうち、一方が信号電位であり、他方が接地電位であり、上記共通電極に接続された直列IDTの電極指が接地され、上記直列IDTの接地された電極指のうち一方の最外電極指は、上記第1IDTに隣接する上記各第2IDTの電極指のうち信号電位となる電極指に隣接していることを特徴としている。
【0018】
上記の構成により、上記弾性表面波装置は、弾性表面波伝搬方向に対して直交する方向に並んで配設され(すなわち、いわゆる交叉幅方向に分割され)、かつ、直列接続された直列IDT(第1IDT)から平衡端子を取り出す弾性表面波装置である。そして、上記弾性表面波装置では、上記直列IDTの接続点(直列接続点)が接地されている。
【0019】
よって、直列IDTの直列接続点に発生する異常な電位信号を除去することが可能となる。したがって、直列接続点に発生する異常な電気信号に由来するノイズを平衡端子から除去して、平衡端子間の振幅平衡度および位相平衡度を改善できる。
【0020】
なお、直列IDTの直列接続点に発生する電位信号は、理想的な動作状態では発生しない、いわば異常な電位信号である。よって、この異常な電位信号を除去したとしても、弾性表面波装置の特性にはなんら悪影響はもたらされない。
【0021】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記直列IDTの接地された電極指のうち一方の最外電極指は、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設されており、その延設された端部が接地されていることを特徴としている。
【0022】
上記の構成により、さらに、上記直列IDTの直列接続点(共通電極)の接地は、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設された電極指の端部を接地することにより、当該電極指を介して行うことができる。
【0023】
このように、直列IDTの直列接続点の接地を当該直列接続点と電気的に導通している電極指を介して行えば、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を利用できるため、弾性表面波の伝搬路に影響を与えない。
【0024】
すなわち、直列接続点にバンプボンドやワイヤボンドを施して圧電基板の外部から接地する構成と異なり、弾性表面波の伝搬路の中の大きな領域を直列接続点がふさぐ形とならない。それゆえ、弾性表面波の損失が発生せず、弾性表面波装置の特性に悪影響をもたらさない。
【0025】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記第1IDTに隣接する、上記各第2IDTの電極指のうち、接地電位となる電極指と上記共通電極が電気的に導通されていることを特徴としている。
【0026】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記各第2櫛形電極部における、上記第1櫛形電極部に隣接する電極指のうち、接地電位となる電極指と上記共通電極とは、上記共通電極が延設されて電気的に導通されていることを特徴としている。
【0027】
上記の構成により、さらに、上記直列IDTの共通電極の接地は、直列IDTに隣接した第2IDTの接地された電極指と電気的に導通することによって行うことができる。
【0028】
このように、複数箇所で接地することにより、接地抵抗が減少して、接地点の電位がより接地電位に安定する。その結果、直列接続点である共通電極に発生する異常な電位信号を除去して、平衡端子間の平衡度を改善する効果が大きくできる。
【0029】
このように、直列IDTの直列接続点の接地を隣接したIDTの接地された電極指を介して行えば、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を利用できるため、弾性表面波の伝搬路に影響を与えない。
【0030】
すなわち、直列接続点にバンプボンドやワイヤボンドを施して圧電基板の外部から接地する構成と異なり、弾性表面波の伝搬路中の大きな領域を直列接続点がふさぐ形とならない。それゆえ、弾性表面波の損失が発生せず、弾性表面波装置の特性に悪影響をもたらさない。
【0031】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記各第2IDTは、対向する両電極指の一方が不平衡端子に接続されるとともに、他方が接地されていることを特徴としている。
【0032】
上記の構成により、さらに、直列接続された直列IDT(第1IDT)から平衡端子を取り出す平衡−不平衡変換機能付弾性表面波装置を実現できる。
【0033】
また、本発明の通信装置は、上記の弾性表面波装置を搭載したことを特徴としている。
【0034】
上記の構成により、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波装置を搭載した通信装置において、当該弾性表面波装置は、直列IDTの直列接続点を接地することによって、平衡端子間の振幅平衡度および位相平衡度が改善されている。したがって、このような弾性表面波装置を搭載することにより、フィルタ特性の優れた携帯電話機等の通信装置を実現できる。
【0035】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図1を参照しながら説明すれば、以下のとおりである。
【0036】
図1に示すように、本実施の形態に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)1は、圧電基板(図示せず)上に弾性表面波伝搬方向に沿って複数のIDTが形成された平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタであって、特に、直列IDT(弾性表面波伝搬方向と直交する方向に並んで配設されて直列接続されたIDT)から平衡端子を取り出す構成を備えている。
【0037】
そして、上記弾性表面波フィルタ1は、振幅平衡度および位相平衡度を改善するために、平衡端子29,30を取り出す直列IDTの直列接続点である共通電極28が接地されている。具体的には、共通電極28の隣接する一方のIDT26側に、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設された接地線路兼用電極指41が形成されており、その端部が接地されている。
【0038】
また、共通電極28の隣接する他方のIDT23側に、IDT23の接地された電極指42まで延設された接続線路43が形成されており、この接続線路43および電極指42を介して共通電極28は接地されている。
【0039】
このように、弾性表面波伝搬方向に対して直交する方向に並んで配設され(すなわち、いわゆる交叉幅方向に分割され)、かつ、直列接続されたIDT(直列IDT)から平衡端子29,30を取り出す平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタにおいて、直列IDTの直列接続点(共通電極28)を接地することにより、この直列接続点に発生する異常な電位信号を除去できる。
【0040】
その結果、直列接続点に発生する異常な電気信号に由来するノイズが平衡端子29,30から除去され、平衡端子29,30間の平衡度が改善される。具体的には、携帯電話機に搭載するのに十分な平衡度を達成できる。
【0041】
ここで、そもそも理想的な動作状態の時には、直列IDTの直列接続点に電位信号は発生しないはずである。つまり、直列接続点に発生する電位信号は、いわば異常な電位信号である。したがって、この異常な電位信号を接地することによって除去したとしても、弾性表面波フィルタの特性になんら悪影響はもたらされない。
【0042】
なお、直列IDTの直列接続点を接地することによって実際に得られる効果については、後述する実施例の中でデータを示す。
【0043】
次に、直列IDTの直列接続点(共通電極28)を接地する方法としては、直列接続点にバンプボンドやワイヤボンドを施して圧電基板の外部から接地する方法と、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を介して接地する方法の二通りが考えられる。
【0044】
前者の方法を用いた場合、直列接続点をある程度大きくする必要があり、弾性表面波の伝搬路の中の大きな領域を直列接続点がふさぐ形になり、弾性表面波の損失が発生するため、フィルタ特性に悪影響をもたらす。よって、直列IDTの直列接続点を接地する方法としては、後者の圧電基板上の導体薄膜線路を介して接地する方法が望ましい。
【0045】
さらに、後者の方法でも、直列IDTの電極指のうち直列接続点(共通電極28)に接続している電極指(接地線路兼用電極指41)を接地することによって直列接続点を接地する方法、および、直列IDTに隣接するIDT(IDT23)の接地された電極指(電極指42)と直列接続点を導通させることによって直列接続点を接地する方法は、弾性表面波の伝搬路に影響を与えることなく直列接続点を接地することができるため、特に望ましい。
【0046】
そして、弾性表面波フィルタ1は、直列IDTの直列接続点(共通電極28)が、接地線路兼用電極指41を介して接地されるとともに、隣接するIDT23を介しても接地されている。すなわち、弾性表面波フィルタ1では、共通電極28は弾性表面波の伝搬方向の両端部が接地されている。このように、複数箇所で接地することにより、接地抵抗が減少して、接地点の電位がよりアース電位に安定する。その結果、直列接続点に発生する異常な電位信号を除去して、平衡端子29,30間の平衡度を改善する効果が大きくなる。
【0047】
また、上記のように、弾性表面波フィルタ1は、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を利用して直列接続点を接地するため、この接地を行っても大型化せず、大きなコストアップにもならない。
【0048】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、以下のように構成することができる。
【0049】
本発明に係る弾性表面波装置は、圧電基板上の弾性表面波の伝搬方向に沿って配設された複数のIDTを有し、かつ、弾性表面波伝搬方向と直交する方向に並んで配設されて直列接続されたIDTから平衡端子を取り出す、平衡−不平衡変換機能を持った弾性表面波フィルタであって、前記直列接続されたIDTの直列接続点が接地された構成を備えていてもよい。
【0050】
さらに、上記弾性表面波装置は、前記直列接続されたIDTの電極指のうち、前記直列接続点と電気的に導通している電極指を接地することによって、前記直列接続点が接地されていてもよい。
【0051】
さらに、上記弾性表面波装置は、前記直列接続されたIDTに隣接するIDTの接地された電極指と、前記直列接続点とを導通させることによって、前記直列接続点が接地されていてもよい。
【0052】
【実施例】
図1から図13に基づいて、本発明の実施例1〜11について説明する。
【0053】
〔実施例1〕
図1に、本実施例1に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)1を示す。なお、図1には、圧電基板(図示せず)上に形成された導体薄膜パターンをハッチングで示してある。
【0054】
図1に示すように、弾性表面波フィルタ1は、直列IDTの端子を平衡端子とした弾性表面波フィルタである。弾性表面波フィルタ1は、従来例である弾性表面波フィルタ100(図14)と大部分が同じ構成となっている。異なるのは、共通電極28に接続された接地線路兼用電極指41が接地されている点と、共通電極28が接続線路43を介して、IDT23の接地された電極指42と導通している点である。
【0055】
具体的には、弾性表面波フィルタ1は、導体薄膜細線を複数本平行に並べることによって形成された弾性表面波反射器21,22が距離をおいて配置され、この弾性表面波反射器21と弾性表面波反射器22との間に、IDT23,24,25,26が配置されている。
【0056】
IDT23(第2IDT)は弾性表面波反射器21に隣接して配設され、IDT26(第2IDT)は弾性表面波反射器22に隣接して配設されている。IDT23の一方の端子は接地され、他方の端子は不平衡端子27に接続されている。IDT26についても同じく、一方の端子は接地され、他方の端子は不平衡端子27に接続されている。
【0057】
IDT(第1IDT)24,25は、IDT23とIDT26とに挟まれて配設されている。また、IDT24およびIDT25は、弾性表面波の伝搬路の幅を略2等分するように上下に並べて配設されている。そして、IDT24およびIDT25の隣接した端子同士は、共通電極(接続点)28として一体に設けられている。
【0058】
さらに、IDT24の共通電極28でない側の端子は、平衡端子29に接続されている。同様に、IDT25の共通電極28でない側の端子は、平衡端子30に接続されている。つまり、IDT24およびIDT25は直列IDTとなり、共通電極28がその直列接続点となっている。
【0059】
ここで特に、弾性表面波フィルタ1では、共通電極28に接続された接地線路兼用電極指41が接地されている。また、共通電極28が接続線路43を介してIDT23の接地された電極指42と導通している。
【0060】
次に、上記弾性表面波フィルタ1における具体的な設計のパラメータを以下に示す。ただし、以下に開示する設計のパラメータはあくまで一つの例であり、本発明の特許請求の範囲をなんら限定するものではない。
【0061】
圧電基板は40±5°回転YカットX伝搬LiTiO3基板である。導体薄膜はアルミニウムの薄膜でその厚みは180nmである。弾性表面波反射器21,22は、ピッチが1.09μm、メタライズ比が0.57、電極指本数が116本である。IDT23,26は、ピッチが1.08μm、メタライズ比が0.63、交叉幅が155μm、電極指本数が26本である。IDT24,25は、ピッチが1.08μm、メタライズ比が0.63、交叉幅が70μm、電極指本数が42本である。
【0062】
次に、上記弾性表面波フィルタ1の動作について説明する。弾性表面波フィルタ1は、平衡端子27に交流信号が入力されると、IDT23およびIDT26から弾性表面波が放射されて、弾性表面波反射器21と弾性表面波反射器22との間に弾性表面波の定在波が発生する。
【0063】
そして、IDT24およびIDT25は、ここから弾性表面波を吸収して電気信号を発生する。IDT24およびIDT25は、上下方向略半分ずつの弾性表面波を電気信号に変換するため、両者の発生する電気信号の振幅はほぼ一致する。また、IDT24に接続された平衡端子29と、IDT25が接続された平衡端子30とは、極性が逆になっているため、両者に発生する電気信号の位相はほぼ180°異なる。
【0064】
以上の動作原理により、弾性表面波フィルタ1は、不平衡端子27から交流信号が入力されると、平衡端子29および平衡端子30から、略逆相同振幅の平衡出力が出力される。また、IDT23〜26において行われる電気信号−弾性表面波変換効率が周波数特性をもつことから、不平衡端子27と平衡端子29,30との間で周波数フィルタ特性が得られるのは、弾性表面波装置一般に見られるのと同じである。
【0065】
なお、不平衡端子27を入力端子、平衡端子29、30を出力端子とした場合の動作について説明したが、逆に不平衡端子27を出力端子、平衡端子29、30を入力端子とした場合に逆動作をすることは、線形受動回路一般に成立する相反定理から明らかである。
【0066】
また、上記のように、弾性表面波フィルタ1では、共通電極28が、接地線路兼用電極指41、ならびに、接続線路43およびIDT23の電極指42を介して接地されており、その電位が接地電位に固定されている。
【0067】
これにより、共通電極28に発生する信号に由来するノイズが平衡端子29,30からなくなり、平衡端子29,30に発生する出力の振幅平衡度および位相平衡度が改善される。
【0068】
図2は、共通電極28を接地した上記弾性表面波フィルタ1の振幅平衡度と、従来例である共通電極108を接地しない弾性表面波フィルタ100(図14)の振幅平衡度とを比較したグラフである。なお、図2では、振幅平衡度の指標として縦軸に、両平衡出力端子に発生する交流の振幅の比率をデシベル表示したものとなっている。よって、この値が0dBに近いほど振幅平衡度が良い。
【0069】
図2に示すように、弾性表面波フィルタ1は、必要帯域において従来例の弾性表面波フィルタ100よりも、約1.0dB程度振幅平衡度が良くなっていることがわかる。
【0070】
また、図3は、上記弾性表面波フィルタ1の位相平衡度と、上記弾性表面波フィルタ100の位相平衡度とを比較したグラフである。なお、図3では、位相平衡度の指標として縦軸に、両平衡出力端子に発生する交流信号の位相差をとっている。よって、この値が180°に近いほど位相平衡度が良い。
【0071】
図3に示すように、弾性表面波フィルタ1は、必要帯域において従来例の弾性表面波フィルタ100よりも5°〜10°位相平衡度が良くなっていることがわかる。
【0072】
以上のように、直列IDTの直列接続点である共通電極28の電位を接地電位に固定することで、振幅平衡度と位相平衡度がともに良くなり、平衡度が総合的に改善される。それゆえ、直列IDTの直列接続点の電位信号に由来するノイズを除去して、直列IDTから平衡端子を取り出す構成の平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタの平衡度を改善することできる。
【0073】
〔実施例2〕
図4に、本実施例2に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)2を示す。
【0074】
図4に示すように、弾性表面波フィルタ2は、実施例1の弾性表面波フィルタ1(図1)と比べて、接続線路43が設けられておらず、共通電極28が接地線路兼用電極指41のみを介して接地されている点が異なる。
【0075】
このように、直列IDTの直列接続点(共通電極28)の接地経路は、接地線路兼用電極指41および接続線路43のいずれか一方があるだけでも効果を得ることができる。そして、接地経路が一つだけの場合も、本発明の範囲に含まれる。
【0076】
〔実施例3〕
図5に、本実施例3に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)3を示す。
【0077】
図5に示すように、弾性表面波フィルタ3は、実施例1の弾性表面波フィルタ1(図1)と比べて、接地線路兼用電極指41が設けられておらず、共通電極28が接続線路43のみを介して接地されている点が異なる。
【0078】
なお、弾性表面波フィルタ3では、図1の接地線路兼用電極指41に相当する電極指が、他の電極指と同様に、弾性表面波の伝搬路内だけに設けられている。
【0079】
〔実施例4〕
図6に、本実施例4に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)4を示す。
【0080】
図6に示すように、弾性表面波フィルタ4は、実施例1の弾性表面波フィルタ1(図1)と比べて、IDT26の極性が反転されている点が異なる。
【0081】
〔実施例5〕
図7に、本実施例5に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)5を示す。
【0082】
図7に示すように、弾性表面波フィルタ5は、実施例1の弾性表面波フィルタ1(図1)と比べて、共通電極28の接地線路兼用電極指41が形成された端部とは反対の端部に、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設された接地線路44が形成されており、その端部が接地されている。なお、接地線路44は、接地線路兼用電極指41と異なり、弾性表面波の伝搬路の外側領域に広い面積の線路部位を有する。
【0083】
〔実施例6〕
図8に、本実施例6に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)6を示す。
【0084】
図8に示すように、弾性表面波フィルタ6は、実施例3で説明した弾性表面波フィルタ3(図5)のIDT24と平衡端子29との間、および,IDT25と平衡端子30との間に、弾性表面波共振子45,46がそれぞれ配設されている。この弾性表面波共振子45,46はそれぞれ、IDTの両側に反射器を備えるとともに、このIDTの一方の端子が接地され、他方の端子が平衡端子29または30に接続されている。
【0085】
なお、弾性表面波共振子や他の弾性表面波フィルタと複合された場合も、本発明の範囲に含まれる。
【0086】
〔実施例7〕
図9に、本実施例7に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)7を示す。
【0087】
図9に示すように、弾性表面波フィルタ7は、実施例3で説明した弾性表面波フィルタ3(図5)のIDT24,25と並列に弾性表面波共振子47を設けて、平衡端子29,30から共通の平衡出力を取り出す構成である。この弾性表面波共振子47は、IDTの両側に反射器を備えるとともに、このIDTの両端子が平衡端子29,30にそれぞれ接続されている。
【0088】
〔実施例8〕
図10に、本実施例8に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)8を示す。
【0089】
図10に示すように、弾性表面波フィルタ8は、実施例3で説明した弾性表面波フィルタ3(図5)のIDT23,26と不平衡端子27との間に弾性表面波フィルタ48を縦続接続した構成である。この弾性表面波フィルタ48は、弾性表面波伝搬方向に沿って2つの反射器の間に3つのIDTが配設されている。そして、中央のIDTは、一方の端子が接地され、他方の端子が不平衡端子27に接続されている。また、中央のIDTの両側のIDTはそれぞれ、一方の端子が接地され、他方の端子がIDT23または26の端子に接続されている。
【0090】
〔実施例9〕
図11に、本実施例9に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)9を示す。
【0091】
図11に示すように、弾性表面波フィルタ9は、実施例8で説明した弾性表面波フィルタ8(図10)と比べて、弾性表面波フィルタ48のIDT23,26の端子に接続されているIDTの極性が反転されている点が異なる。すなわち、弾性表面波フィルタ9は、実施例3で説明した弾性表面波フィルタ3(図5)のIDT23,26と不平衡端子27との間に、弾性表面波フィルタ48とは極性が逆の弾性表面波フィルタ49を縦続接続した構成である。
【0092】
〔実施例10〕
図12に、本実施例10に係る弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)10を示す。
【0093】
図12に示すように、弾性表面波フィルタ10は、実施例1の弾性表面波フィルタ1(図1)と比べて、IDT26が設けられていない点が異なる。このように、直列IDTの両側のIDT23,26は、いずれか一方があるだけでも効果を得ることができる。
【0094】
〔実施例11〕
最後に、図13を参照しながら、上記の弾性表面波フィルタ1〜10を搭載した通信装置70について説明する。
【0095】
上記通信装置70は、受信を行うレシーバとして、アンテナ71、アンテナ共用部/RFTopフィルタ72、アンプ73、Rx段間フィルタ74、ミキサ75、1stIFフィルタ76、ミキサ77、2ndIFフィルタ78、1st+2ndローカルシンセサイザ81、TCXO(temperature compensated crystal oscillator(温度補償型水晶発振器))82、デバイダ83、ローカルフィルタ84を備えて構成されている。
【0096】
また、上記通信装置70は、送信を行うトランシーバとして、上記アンテナ71および上記アンテナ共用部/RFTopフィルタ72を共用するとともに、TxIFフィルタ91、ミキサ92、Tx段間フィルタ93、アンプ94、カプラ95、アイソレータ96、APC(automatic power control (自動出力制御))97を備えて構成されている。なお、Rx段間フィルタ74とミキサ75との間は平衡信号であることが望ましい。
【0097】
そして、上記のアンテナ共用部/RFTopフィルタ72、Rx段間フィルタ74、1stIFフィルタ76、TxIFフィルタ91、Tx段間フィルタ93には、上述した弾性表面波フィルタ1〜10が好適に利用できる。
【0098】
上述したように、上記弾性表面波フィルタ1〜10は、弾性表面波伝搬方向に対して直交する方向に並んで配設されて直列接続されたIDT(いわゆる交叉幅方向に分割されたIDT)から平衡端子を取り出すタイプの、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波フィルタである。
【0099】
そして、直列接続点に発生する異常な電気信号に由来するノイズを平衡端子から除去して、振幅平衡度および位相平衡度を改善するために、直列IDTの直列接続点が接地されている。
【0100】
したがって、上記通信装置70は、このような弾性表面波フィルタ1〜10を搭載することにより、優れたフィルタ特性を有する。
【0101】
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0102】
【発明の効果】
以上のように、本発明の弾性表面波装置は、第1IDTと、上記第1IDTを挟んで配置された各第2IDTとを含み、上記第1IDTは、上記弾性表面波伝搬方向と直交する方向に分割され、互いに直列接続された各直列IDTを有し、上記各直列IDTは、平衡端子に接続され、平衡端子に接続された各電極指と異なる各電極指に接続された直列接続点である共通電極を有し、上記各第2IDTは、上記第1IDTと隣接する各電極指の極性が、上記各第2IDTのうち、一方が信号電位であり、他方が接地電位であり、上記共通電極に接続された直列IDTの電極指が接地され、上記直列IDTの接地された電極指のうち一方の最外電極指は、上記第1IDTに隣接する上記各第2IDTの電極指のうち信号電位となる電極指に隣接している構成である。
【0103】
それゆえ、直列IDTの直列接続点に発生する異常な電位信号を除去することが可能となる。したがって、直列接続点に発生する異常な電気信号に由来するノイズを平衡端子から除去して、平衡端子間の振幅平衡度および位相平衡度を改善できるという効果を奏する。
【0104】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記直列IDTの接地された電極指のうち一方の最外電極指は、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設されており、その延設された端部が接地されている構成である。
【0105】
上記の構成により、上記直列IDTの直列接続点(共通電極)の接地は、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設された電極指の端部を接地することにより、当該電極指を介して行うことができる。
【0106】
このように、直列IDTの直列接続点の接地を当該直列接続点と電気的に導通している電極指を介して行えば、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を利用できるため、弾性表面波の伝搬路に影響を与えないという効果を奏する。
【0107】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記各第2IDTは、対向する両電極指の一方が不平衡端子に接続されるとともに、他方が接地されている構成である。
【0108】
それゆえ、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波装置を実現できるという効果を奏する。
【0109】
さらに、本発明の弾性表面波装置は、上記第1IDTに隣接する、上記各第2IDTの電極指のうち、接地電位となる電極指と上記共通電極(直列接続点)が電気的に導通されている構成である。
【0110】
それゆえ、さらに、上記直列IDTの直列接続点の接地は、直列IDTに隣接したIDTの接地された電極指と電気的に導通することよって行うことができる。このように、直列IDTの直列接続点の接地を隣接したIDTの接地された電極指を介して行えば、直列接続点に通じる圧電基板上の導体薄膜線路を利用できるため、弾性表面波の伝搬路に影響を与えないという効果を奏する。
【0111】
また、本発明の通信装置は、上記の弾性表面波装置を搭載した構成である。
【0112】
それゆえ、平衡−不平衡変換機能付弾性表面波装置を搭載した通信装置において、当該弾性表面波装置は、直列IDTの直列接続点を接地することによって、平衡端子間の振幅平衡度および位相平衡度が改善されている。
【0113】
したがって、このような弾性表面波装置を搭載することにより、フィルタ特性の優れた携帯電話機等の通信装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図2】 図1に示した実施例に係る弾性表面波フィルタの振幅平衡度と、図14に示した従来例に係る弾性表面波フィルタの振幅平衡度とを比較したグラフである。
【図3】 図1に示した実施例に係る弾性表面波フィルタの位相平衡度と、図14に示した従来例に係る弾性表面波フィルタの位相平衡度とを比較したグラフである。
【図4】 本発明の他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図5】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図6】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図7】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図8】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図9】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図10】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図11】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図12】 本発明のさらに他の実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【図13】 図1および図4から図12に示した弾性表面波フィルタを搭載した通信装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図14】 従来例に係る弾性表面波フィルタの構成の概略を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
1〜10 弾性表面波フィルタ(弾性表面波装置)
21,22 弾性表面波反射器
23,26 IDT(第2IDT)
24,25 IDT(第1IDT)
27 不平衡端子
29,30 平衡端子
28 共通電極(直列接続点)
41 接地線路兼用電極指
43 接続線路
70 通信装置
Claims (5)
- 圧電基板上に弾性表面波伝搬方向に沿って、一対の弾性表面波反射器と、両弾性表面波反射器の間に配置された複数の櫛形電極部とを備えた弾性表面波装置であって、
上記複数の櫛形電極部は、第1櫛形電極部と、上記第1櫛形電極部を挟んで配置された各第2櫛形電極部とを含み、
上記第1櫛形電極部は、上記弾性表面波伝搬方向と直交する方向に分割され、互いに直列接続された各直列櫛形電極部を有し、
上記各直列櫛形電極部は、平衡端子に接続され、平衡端子に接続された各電極指と異なる各電極指に接続された直列接続点である共通電極を有し、
上記各第2櫛形電極部は、上記第1櫛形電極部と隣接する各電極指の極性が、上記各第2櫛形電極部のうち、一方が信号電位であり、他方が接地電位であり、
上記共通電極に接続された直列櫛形電極部の電極指が接地され、
上記直列櫛形電極部の接地された電極指のうち一方の最外電極指は、上記第1櫛形電極部に隣接する上記各第2櫛形電極部の電極指のうち信号電位となる電極指に隣接しているとともに、弾性表面波の伝搬路の外側まで延設されており、その延設された端部が接地されていることを特徴とする弾性表面波装置。 - 上記第1櫛形電極部に隣接する、上記各第2櫛形電極部の電極指のうち、接地電位となる電極指と上記共通電極が電気的に導通され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。
- 上記各第2櫛形電極部における、上記第1櫛形電極部に隣接する電極指のうち、接地電位となる電極指と上記共通電極とは、上記共通電極が延設されて電気的に導通されていることを特徴とする請求項2に記載の弾性表面波装置。
- 上記各第2櫛形電極部は、対向する両電極指の一方が不平衡端子に接続されるとともに、他方が接地されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の弾性表面波装置。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の弾性表面波装置を搭載したことを特徴とする通信装置。
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