JP3928632B2

JP3928632B2 - 弾性表面波フィルタ

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Publication number: JP3928632B2
Application number: JP2004202877A
Authority: JP
Inventors: 弘幸中村; 関　　俊一; 和紀西村; 徹櫻川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-11-27
Also published as: JP2004320813A

Description

本発明は、弾性表面波フィルタに関するものである。

近年、移動体通信の発展に伴い、使用されるデバイスの高性能化、小型化が期待されている。移動体通信機器用のフィルタとしては、従来より、弾性表面波フィルタが広く用いられ、ＲＦ段の弾性表面波フィルタとしては、主に縦モード型とラダー型とが用いられている。特に、ラダー型弾性表面波フィルタは縦モード型弾性表面波フィルタに比べて低ロス化に有効とされている。ラダー型弾性表面波フィルタは、複数の弾性表面波共振器を梯子型に接続した構成であり、フィルタを高性能化するためには弾性表面波共振器の高性能化が必要不可欠となる。

以下、従来の弾性表面波共振器について説明する。

図１５〜図２０に従来の弾性表面波共振器の構成を示す。

図１５において、弾性表面波共振器１３０１は、圧電基板１３０２上に形成されたインターディジタルトランスデューサ電極（以下ＩＤＴ電極と言う）１３０３と反射器電極１３０４，１３０５とにより構成され、ＩＤＴ電極１３０３の両側には反射器電極１３０４，１３０５が配置されている。ＩＤＴ電極１３０３は、第１のバスバー電極１３０６ａとそれに接続される複数の第１の電極指１３０７ａと、第２のバスバー電極１３０６ｂとそれに接続される複数の第２の電極指１３０７ｂとにより構成され、第１の電極指１３０７ａと第２の電極指１３０７ｂとは交差して配置されている。

反射器電極１３０４，１３０５は複数のストリップライン電極が共通反射器電極１３０８により電気的に短絡された構成となっている。また、第１のバスバー電極１３０６ａは第１の端子であるＰ１に接続され、第２のバスバー電極１３０６ｂは第２の端子であるＰ２に接続され、弾性表面波共振器１３０１は一端子対の構成を有している。

このような弾性表面波共振器を用いて弾性表面波フィルタを構成し、さらにアンテナ共用器を構成するには、フィルタの耐電力性が必要となる。弾性表面波共振器の耐電力性を向上させるために、従来よりＩＤＴ電極を分割して直列に接続する方法が用いられている。

図１６は、直列接続された弾性表面波共振器の構成を示す図である。

弾性表面波共振器１４０１は、圧電基板１４０２上で第１の弾性表面波共振器１４０３と第２の弾性表面波共振器１４０４とを直列に接続することにより構成されている。

また、この構成においては、第１の弾性表面波共振器１４０３の第１のバスバー電極１４０６ａが端子Ｐ１に接続され、第２の弾性表面波共振器１４０４の第２のバスバー電極１４０７ｂが端子Ｐ２に接続される。

また、第１の弾性表面波共振器１４０３の第２のバスバー電極１４０６ｂと第２の弾性表面波共振器１４０４の第１のバスバー電極１４０７ａとが接続電極１４０８を介して接続されている。このとき、図１５の弾性表面波共振器１３０１の容量と図１６の弾性表面波共振器１４０１の容量とが同じになるように設計すれば、これらの弾性表面波共振器はほぼ同等の特性を得ることができる。このとき、弾性表面波共振器１４０１は直列接続の構成であるので、第１、及び第２の弾性表面波共振器１４０３，１４０４は容量を２倍に設計すればよく、例えば、ＩＤＴ電極の対数、すなわちＩＤＴ電極１４０９の電極指の本数を倍にするなどの方法がとられている。

また、図１７に示すように、弾性表面波共振器１５０１は、図１６で示した第１の弾性表面波共振器１４０３の第２のバスバー電極１４０６ｂと第２の弾性表面波共振器１４０４の第１のバスバー電極１４０７ａとを共通バスバー電極１５０２として構成してもよい。

次に、従来のＩＤＴ電極の一例として、トランスバーサル型フィルタについて説明する。図１８にトランスバーサル型弾性表面波フィルタの構成を示す。トランスバーサル型弾性表面波フィルタ１６０１は圧電基板１６０２上に、入力ＩＤＴ電極１６０３と出力ＩＤＴ電極１６０４とを配置することにより構成される。信号Ｖｓにより与えられた電気信号は入力ＩＤＴ電極１６０３により弾性表面波に変換され、圧電基板１６０２上を出力ＩＤＴ電極１６０４へと伝播する。出力ＩＤＴ電極１６０４に伝達した弾性表面波は出力ＩＤＴ電極１６０４で電気信号に変換され、負荷ＲＬで出力信号として取り出される。

このようなトランスバーサル型弾性表面波フィルタにおいては、所望の周波数特性を実現するためにＩＤＴ電極に重み付けが施される。この重み付けの例としては、伝播方向に対して励振強度を変える方法や容量結合を用いる方法などがある。

図１９は励振強度を変える重み付けの一例として、入力ＩＤＴ電極の構成を示す図である。入力ＩＤＴ電極１７０１は電極指が交差する第１の領域１７０２、電極指が交差せず対向する電極指間に１つの電極が配置される第２の領域１７０３、電極指が交差せず対向する電極指間に２つの電極が配置される第３の領域１７０４を含み、これらの領域を弾性波の伝播方向に沿って最適に配置することにより所望の周波数特性を実現していた。

図２０は容量結合を用いる重み付けの一例として、入力ＩＤＴ電極の構成を示す図である。入力ＩＤＴ電極１８０１において、電極指１８０２ａ，１８０２ｂは交差せず、電極指１８０２ａ，１８０２ｂの間に結合電極１８０３，１８０４を配置することにより、入力ＩＤＴ電極１８０１は容量結合領域（Capasitive Coupling Section）１８０５と電圧重み付け領域（Voltage Weighted Section）１８０６が形成される。さらに、容量結合領域１８０５の結合電極１８０３，１８０４の長さを変えることにより、容量結合領域１８０５の容量はＣ１，Ｃ２となり、電圧重み付け領域１８０６の容量はすべてＣｅとなる。

従来、このような容量結合を用いる重み付けはトランスバーサル型弾性表面波フィルタにおいて適用され、容量結合の大きさを弾性波の伝播方向に沿って変えることにより重み付けができ、これを最適化することによりトランスバーサル型弾性表面波フィルタにおいて所望の周波数特性を実現していた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１、特許文献２、非特許文献１が知られている。
特開平７−７４５８４号公報特開平８−２９８４３３号公報日本学術振興会弾性表面波素子技術第１５０委員会編、弾性表面波ハンドブック、Ｐ１９５、及びＰ２０８

しかしながら、図１６〜図２０に示したように弾性表面波共振器を直列接続する場合、弾性表面波共振器間の共通バスバー電極の抵抗成分により弾性表面波共振器の特性が劣化する（例えばロス）という課題があり、またＩＤＴ電極の対数を多くすると、弾性表面波共振器の共通バスバー電極がさらに長くなり、この共通バスバー電極の抵抗成分により、弾性表面波共振器の特性がさらに劣化するという課題があり、さらに弾性表面波共振器を直列接続するための接続電極や共通バスバー電極により、弾性表面波共振器の形状の小型化が困難であるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、弾性表面波共振器に関して、低ロスで小型の直列接続構成の弾性表面波フィルタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、圧電基板上に複数のインターディジタルトランスデューサ電極を弾性表面波の伝播方向に沿って近接配置し、その外側に反射器電極が配置される縦結合型の弾性表面波フィルタを、複数個弾性表面波の伝播方向と直交する方向に設けた弾性表面波フィルタであって、前記インターディジタルトランスデューサ電極の少なくとも一つがお互いに電気的に独立したストリップライン電極を介して結合された構成を有しており、これにより弾性表面波フィルタのロスを低減するとともに小型化することができるという作用効果が得られる。

本発明によれば、ストリップライン電極により結合された弾性表面波共振器を用いることにより、ロスを低減し小型の弾性表面波フィルタを得ることができる。

（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１を用いて、本発明について説明する。

図１〜図５において、図１は本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の構成を示す図、図２（ａ）は本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の通過特性を示す図、図２（ｂ）は従来の弾性表面波共振器の通過特性を示す図、図３は本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図、図４は本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図、図５は本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図である。

図１において、弾性表面波共振器１０１は、圧電基板１０２上に形成されたＩＤＴ電極１０３と反射器電極１０４，１０５とにより構成され、ＩＤＴ電極１０３の両側には反射器電極１０４，１０５が配置されている。

ＩＤＴ電極１０３は、第１のバスバー電極１０６ａとそれに接続される複数の第１の電極指１０７ａと、第２のバスバー電極１０６ｂとそれに接続される複数の第２の電極指１０７ｂと、複数のストリップライン電極１０８とにより構成されている。ここで複数のストリップライン電極１０８は、お互いに電気的に独立して構成する。

第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂは、それぞれ１波長の周期で配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、伝播方向に同じ位置に一定間隔を設けてお互いに対向して配置されている。さらに、第１、及び第２の電極指１０７ａ，１０７ｂの中心からλ／２ずれた位置にストリップライン電極１０８が配置され、ストリップライン電極１０８と第１の電極指１０７ａ、及びストリップライン電極１０８と第２の電極指１０７ｂとは交差する配置となる。

ここで、それぞれの交差幅は同じとし、伝播方向に沿って一様としている。また、反射器電極１０４，１０５は複数のストリップライン電極が共通反射器電極１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃにより電気的に短絡された構成をしている。また、第１のバスバー電極１０６ａは第１の端子であるＰ１に接続され、第２のバスバー電極１０６ｂは第２の端子であるＰ２に接続される。

このような構成にすることにより、第１の領域１０９は第１の弾性表面波共振器として動作し、第２の領域１１０は第２の弾性表面波共振器として動作し、さらに、第１の弾性表面波共振器１０９と第２の弾性表面波共振器１１０はストリップライン電極１０８により音響的に結合されているので、等価的に２個の弾性表面波共振器が直列接続された構成となる。さらに、共通バスバー電極を用いることなく、第１の弾性表面波共振器１０９と第２の弾性表面波共振器１１０とを等価的に直列接続できるため、ロスを低減すると共に共通バスバー電極を設けない分だけ形状を小型化することができる。

図２（ａ）は、このような構成の弾性表面波共振器１０１のＰ１からＰ２への通過特性を示す図であり、図２（ｂ）は図１５に示した従来の弾性表面波共振器１５０１の通過特性を示す図である。

ここで、弾性表面波共振器１０１において、第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂとの間隔は３μｍ（３λ／４）としている（ここではλは、弾性表面波の波長。以下同じ）。このように、弾性表面波共振器１０１は、第１、第２のバスバー電極１０６ａ，１０６ｂに接続される第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂとが交差しない構成であるにもかかわらず、複数のストリップライン電極１０８により音響的に結合させることにより良好な通過特性を得ることができる。

図２（ｂ）において、共通バスバー電極の幅は１０μｍとしている。また、本実施の形態１の弾性表面波共振器１０１と従来の弾性表面波共振器１５０１とは対数、交差幅などのパラメータは同じとしている。

従来の弾性表面波共振器１５０１と比較すると、本実施の形態１における弾性表面波共振器１０１はロスの最小値は０．３ｄＢであり、従来の弾性表面波共振器１５０１のロスの最小値は０．４ｄＢであり、０．１ｄＢの低ロス化が実現できている。また、従来の弾性表面波共振器１５０１においては通過帯域近傍にリップル２０１が生じている。これは、共通バスバー電極の抵抗成分や弾性表面波共振器１５０１における２つの共振器間の不連続部分に起因するものと考えられるが、本実施の形態１においてはこのリップルも低減することができる。

このように本発明の実施の形態１によれば、弾性表面波共振器を直列接続してもロスの増大を抑制することができるため、低ロスで耐電力性に優れた弾性表面波共振器を得ることができる。

なお、反射器電極１０４，１０５はそれぞれ、複数のストリップライン電極が３つの共通反射器電極１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃにより電気的に短絡されている構成としているが、これは、図３に示す弾性表面波共振器３０１のように、反射器電極３０２ａ，３０２ｂの複数のストリップライン電極３０３ａ，３０３ｂの両端で電気的に短絡した構成でもかまわない。

また、図４に示す弾性表面波共振器４０１のように、複数のストリップライン電極の、第１の弾性表面波共振器４０３と第２の弾性表面波共振器４０４の間隙部分４０２に対応する個所で１つの共通反射器電極４０５により電気的に短絡する構成でもかまわない。

また、反射器電極の構成はこれに限るものではなく、弾性表面波の閉じ込めができる構成であればどのようなものでもかまわない。

また、第１、及び第２の弾性表面波共振器の交差幅は同じとしているが、それぞれの交差幅を変えることにより容量を調整することも可能である。

また、第１、及び第２の弾性表面波共振器の共振周波数を異ならせても、ストリップライン電極により音響的に結合される構成であればかまわない。

また、本実施の形態１において、第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂとの間隔は３μｍ（３λ／４）としているが、この間隔はこれに限るものではない。

また、本実施の形態１において、ＩＤＴ電極のすべてをストリップライン電極１０８により音響的に結合される構成としたが、これは一部の領域であってもよく、例えば、図１５のＩＤＴ電極１３０３や図１６のＩＤＴ電極１４０９と組み合わせた構成であってもかまわない。

また、図５に示すように第１、第２のダミー電極１９０１ａ，１９０１ｂを配置してもかまわない。第１のダミー電極１９０１ａは第１の電極指１０７ａの間に配置されバスバー電極１０６ａに接続される。第２のダミー電極１９０１ｂは第１の電極指１０７ｂの間に配置されバスバー電極１０６ｂに接続される。ここで、第１、第２のダミー電極１９０１ａ，１９０１ｂの長さをＷｄとすると、Ｗｄが０．５λ以上であれば弾性表面波のバスバー電極１０６ａへの漏れを低減することができる。また、第１、第２のダミー電極１９０１ａ，１９０１ｂと対向するストリップライン電極１０８とのギャップをＧとしたとき、Ｇが０．２５λ以下であれば弾性表面波のバスバー電極１０６ｂへの漏れを低減することができる。また、ダミー電極の幅Ｂｄを第１、及び第２の電極指の幅Ｂｆよりも太くすることにより弾性表面波のバスバー電極への漏れをより低減することができる。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器１０１は、ストリップライン電極１０８による結合を用い弾性表面波共振器を直列接続することにより、共通バスバー電極の抵抗成分を抑制しロスを低減することができ、小型で通過特性が良好な弾性表面波共振器を得ることができる。また、本発明の弾性表面波共振器は１共通バスバー電極が配置されない構成であるので、バスバー電極への弾性表面波の漏れを低減することができるものである。

（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２を用いて、本発明について説明する。

図６〜図９において、図６は本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の構成を示す図、図７は本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の通過特性を示す図、図８は実施の形態２における弾性表面波共振器の他の構成を示す図、図９は本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の他の構成を示す図である。

本実施の形態２の図６と実施の形態１の図１とで相違する点は、第１の電極指５０７ａと第２の電極指５０７ｂはλ／２ずれた位置に配置し、ストリップライン電極５０８を第１、及び第２の電極指５０７ａ，５０７ｂの中心からλ／２ずれた位置でドッグレッグ形状に配置したことである。

すなわち、実施の形態１においては第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂはλ周期で、弾性表面波の伝播方向に対して同じ位置に配置され、ストリップライン電極１０８は直線状であるが、実施の形態２においては第１の電極指５０７ａと第２の電極指５０７ｂはλ周期で、弾性表面波の伝播方向に対してλ／２ずれた位置に配置され、ストリップライン電極５０８は第１、及び第２の電極指５０７ａ，５０７ｂの中心からλ／２ずれた位置で第１、及び第２の電極指５０７ａ，５０７ｂに交差させ、ドッグレッグ形状すなわちストリップライン電極５０８の途中で急に角度を変え折り曲げて配置したものであり、それ以外は実施の形態１と同様にして弾性表面波共振器を製造した。

図６において、弾性表面波共振器５０１は、圧電基板５０２上に形成されたＩＤＴ電極５０３と反射器電極５０４，５０５とにより構成され、ＩＤＴ電極５０３の両側には反射器電極５０４，５０５が配置されている。ＩＤＴ電極５０３は、第１のバスバー電極５０６ａとそれに接続される複数の第１の電極指５０７ａと、第２のバスバー電極５０６ｂとそれに接続される複数の第２の電極指５０７ｂと、ストリップライン電極５０８とにより構成される。第１の電極指５０７ａと第２の電極指５０７ｂは、それぞれ１波長（１λ）のピッチで配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向した配置とする。さらに、第１、及び第２の電極指５０７ａ，５０７ｂの中心からλ／２ずれた位置にドッグレッグ形状のストリップライン電極５０８が配置され、ストリップライン電極５０８と第１の電極指５０７ａ、及びストリップライン電極５０８と第２の電極指５０７ｂとは交差する配置とする。ここで、それぞれの交差幅は同じとし、伝播方向に沿って一様としている。また、反射器電極５０４，５０５は複数のストリップライン電極が共通反射器電極５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃにより電気的に短絡された構成となる。また、第１のバスバー電極５０６ａは第１の端子であるＰ１に接続され、第２のバスバー電極５０６ｂは第２の端子であるＰ２に接続される。

以上のような構成とすることにより、第１の領域５０９は第１の弾性表面波共振器として動作し、第２の領域５１０は第２の弾性表面波共振器として動作し、さらに、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器はストリップライン電極５０８により音響的に結合されているので、等価的に２個の弾性表面波共振器が直列接続された構成となる。さらに、共通バスバー電極を用いることなく、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器とを等価的に直列接続できるため、ロスを低減するとともに小型化することができる。

図７に、このような構成の弾性表面波共振器のＰ１〜Ｐ２への通過特性を示す。このように、弾性表面波共振器５０１は、第１、第２のバスバー電極５０６ａ，５０６ｂに接続される第１の電極指５０７ａと第２の電極指５０７ｂとが交差しない構成であるにもかかわらず、ストリップライン電極５０８により音響的に結合させたことにより良好な通過特性を得ることができる。

なお、反射器電極５０４，５０５はそれぞれ、複数のストリップライン電極が３つの共通反射器電極により電気的に短絡されている構成としているが、これは、図８に示す弾性表面波共振器７０１のように、複数のストリップライン電極の両端で電気的に短絡する構成でもかまわない。

また、図９に示す弾性表面波共振器８０１のように、複数のストリップライン電極の、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器の間隙部分８０２に対応する個所で１つの共通反射器電極により電気的に短絡する構成でもかまわない。

また、反射器電極の構成はこれに限るものではなく、弾性表面波の閉じ込めができる構成であればかまわない。

また、本実施の形態２においては、第１の電極指５０７ａと第２の電極指５０７ｂはお互いに伝播方向にλ／２だけずらして対向した構成としているが、これはλ／４だけずらして対向した構成、あるいはそれ以外であっても、ストリップライン電極により音響的に結合される構成であればかまわない。

また、本実施の形態２において、ＩＤＴ電極のすべてをストリップライン電極５０８により音響的に結合される構成としたが、これは一部の領域であってもよく、例えば、図１５のＩＤＴ電極１３０３や図１６のＩＤＴ電極１４０９と組み合わせた構成であってもよい。また、実施の形態１で示した図１のＩＤＴ電極１０３と組み合わせてもよい。

また、実施の形態１と同様にダミー電極を配置してもかまわない。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器５０１は、ストリップライン電極５０８による結合を用い、弾性表面波共振器を直列接続することにより、共通バスバー電極の抵抗成分による特性劣化を抑えて良好な特性を有する弾性表面波共振器を実現することができるため、実施の形態１と比較すると弾性表面波共振器のロスをさらに低減するとともに形状を小型化することができる。また、本発明の弾性表面波共振器は１共通バスバー電極が配置されない構成であるので、バスバー電極への弾性表面波の漏れを低減することができるものである。

（実施の形態３）
以下に本発明の実施の形態３を用いて、本発明について説明する。

図１０は本発明の実施の形態３における弾性表面波共振器の構成を示す図である。

図１０において、本実施の形態３の図１０と実施の形態１の図１とで相違する点は、第１の電極指９０７ａと第２の電極指９０７ｂは、それぞれ１波長（１λ）の周期で配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向して配置され、第１、及び第２の電極指９０７ａ，９０７ｂの中心からλ／２ずれた位置に第１、及び第２のストリップライン電極９０８ａ，９０８ｂが配置され、第１のストリップライン電極９０８ａと第２の電極指９０７ｂとは弾性表面波の伝播方向に沿って同じ位置に配置したことである。

すなわち、実施の形態１においては第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂはλ周期で、弾性表面波の伝播方向に対して同じ位置に配置されているが、実施の形態３においては弾性表面波共振器９０１は、圧電基板９０２上に形成されたインターディジタルトランスデューサ電極であるＩＤＴ電極９０３と反射器電極９０４，９０５とにより構成され、ＩＤＴ電極９０３の両側には反射器電極９０４，９０５が配置される。

ＩＤＴ電極９０３は、第１のバスバー電極９０６ａとそれに接続される複数の第１の電極指９０７ａと、第２のバスバー電極９０６ｂとそれに接続される複数の第２の電極指９０７ｂと、第１のストリップライン電極９０８ａと第２のストリップライン電極９０８ｂとにより構成される。第１の電極指９０７ａと第２の電極指９０７ｂは、それぞれ１波長（１λ）のピッチで配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、弾性波の伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向して配置され、第１、及び第２の電極指９０７ａ，９０７ｂの中心からλ／２ずれた位置に第１、及び第２のストリップライン電極９０８ａ，９０８ｂが配置され、第１のストリップライン電極９０８ａと第１の電極指９０７ａ、及び第２のストリップライン電極９０８ｂと第２の電極指９０７ｂとは交差する配置となっている。

すなわち、第２のストリップライン電極９０８ｂと第１の電極指９０７ａとは弾性波の伝播方向に沿って同じ位置となり、第１のストリップライン電極９０８ａと第２の電極指９０７ｂとは弾性表面波の伝播方向に沿って同じ位置となる。さらに、第１のストリップライン電極９０８ａと第２のストリップライン電極９０８ｂとは、第１の電極指９０７ａと第２の電極指９０７ｂとの間の領域で交差する構成である。ここで、それぞれの交差幅は同じとし、伝播方向に沿って一様としている。また、反射器電極９０４，９０５は複数のストリップライン電極が共通反射器電極により電気的に短絡された構成となる。また、第１のバスバー電極９０６ａは第１の端子であるＰ１に接続され、第２のバスバー電極９０６ｂは第２の端子であるＰ２に接続される。

以上の構成とすることにより、第１の領域９０９は第１の弾性表面波共振器として動作し、第２の領域９１０は第２の弾性表面波共振器として動作し、さらに、第１のストリップライン電極９０８ａと第２のストリップライン電極９０８ｂが交差する第３の領域９１１は第３の弾性表面波共振器として動作する。

また、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器はストリップライン電極９０８ａにより音響的に結合され、第２の弾性表面波共振器と第３の弾性表面波共振器はストリップライン電極９０８ｂにより音響的に結合されているので、等価的に３つの弾性表面波共振器が直列接続された構成となる。さらに、共通バスバー電極を用いることなく、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器と第３の弾性表面波共振器を等価的に直列接続できるため、ロスを低減するとともに小型化することができる。

なお、反射器電極９０４，９０５において、反射器電極の構成はこれに限るものではなく、弾性表面波の閉じ込めができる構成であればかまわない。

また、本実施の形態３においては、第１、第２、第３の弾性表面波共振器と等価的な構成について説明したが、これは３個に限る必要はなく、弾性表面波共振器の直列接続の段数が増えてもよく、その場合にはストリップライン電極の段数を増やすことにより、本構成と同様の効果が得られるものである。

また、第１、第２、及び第３の弾性表面波共振器の交差幅は同じとしているが、それぞれの交差幅を変えることにより容量を調整することも可能である。

また、第１、第２、及び第３の弾性表面波共振器の共振周波数を異ならせても、ストリップライン電極により音響的に結合される構成であればかまわない。

また、本実施の形態３において、ＩＤＴ電極のすべてをストリップライン電極により音響的に結合される構成としたが、これは一部の領域であってもよく、例えば、図１５のＩＤＴ電極１３０３や図１６のＩＤＴ電極１４０９と組み合わせた構成であってもよい。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器９０１は、第１、及び第２のストリップライン電極９０８ａ，９０８ｂによる結合を用い、弾性表面波共振器を直列接続することにより、良好な特性を有する弾性表面波共振器を実現することができるため、実施の形態１と比較すると弾性表面波共振器のロスを低減するとともに形状を小型化することができる。また、本発明の弾性表面波共振器は共通バスバー電極が配置されない構成であるので、バスバー電極への弾性表面波の漏れを低減することができるものである。

（実施の形態４）
以下に本発明の実施の形態４を用いて、本発明について説明する。

図１１、図１２において、図１１は本発明の実施の形態４における弾性表面波共振器の構成を示す図、図１２は本発明の実施の形態４における弾性表面波共振器の他の構成を示す図である。

本実施の形態４の図１１と実施の形態１の図１とで相違する点は、第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂは、λ／２ずれた位置に配置し、第１のストリップライン電極１００８ａ及び第２のストリップライン電極１００８ｂを第１、及び第２の電極指１００７ａ，１００７ｂの中心からλ／２ずれた位置でドッグレッグ形状に配置したこと、及び第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂは、それぞれ１波長（１λ）の周期で配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向して配置され、第１、及び第２の電極指１００７ａ，１００７ｂの中心からλ／２ずれた位置に第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂが配置され、第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂとは弾性表面波の伝播方向に沿って同じ位置に配置したことである。

すなわち、実施の形態１においては第１の電極指１０７ａと第２の電極指１０７ｂはλ周期で、弾性表面波の伝播方向に対して同じ位置に配置され、ストリップライン電極１０８は直線状であるが、実施の形態４においては第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂは、それぞれ１波長（１λ）のピッチで配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向して配置され、第１、及び第２の電極指１００７ａ，１００７ｂの中心からλ／２ずれた位置に第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂが配置され、第１のストリップライン電極１００８ａと第１の電極指１００７ａ、及び第２のストリップライン電極１００８ｂと第２の電極指１００７ｂとは交差するように配置され、第１、第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂを第１、及び第２の電極指１００７ａ，１００７ｂの中心からλ／２ずれた位置でドッグレッグ形状すなわち第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂの途中で急に角度を変え折り曲げて配置され、第１の弾性表面波共振器と第２の弾性表面波共振器は第１のストリップライン電極１００８ａにより音響的に結合され、第２の弾性表面波共振器と第３の弾性表面波共振器は第２のストリップライン電極１００８ｂにより音響的に結合され、等価的に３つの弾性表面波共振器が直列接続された構成となっている。

図１１において、弾性表面波共振器１００１は、圧電基板１００２上に形成されたＩＤＴ電極１００３と反射器電極１００４，１００５とにより構成され、ＩＤＴ電極１００３の両側には反射器電極１００４，１００５が配置される。ＩＤＴ電極１００３は、第１のバスバー電極１００６ａとそれに接続される複数の第１の電極指１００７ａと、第２のバスバー電極１００６ｂとそれに接続される複数の第２の電極指１００７ｂと、第１のストリップライン電極１００８ａと第２のストリップライン電極１００８ｂとにより構成される。

第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂは、それぞれ１波長（１λ）のピッチで配置され、それぞれの電極指同士は交差せず、弾性波の伝播方向にλ／２だけずらして一定間隔を設けてお互いに対向した配置とする。さらに、第１、及び第２の電極指１００７ａ，１００７ｂの中心からλ／２ずれた位置にドッグレッグ形状の第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂが配置され、第１のストリップライン電極１００８ａと第１の電極指１００７ａ、及び第２のストリップライン電極１００８ｂと第２の電極指１００７ｂとは交差する配置とする。さらに、第１のストリップライン電極１００８ａと第２のストリップライン電極１００８ｂとは、第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂとの間の領域で交差する構成である。

ここで、それぞれの交差幅は同じとし、伝播方向に沿って一様としている。また、反射器電極１００４，１００５は複数のストリップライン電極が共通反射器電極により電気的に短絡された構成となる。

また、第１のバスバー電極１００６ａは第１の端子であるＰ１に接続され、第２のバスバー電極１００６ｂは第２の端子であるＰ２に接続される。

以上の構成とすることにより、第１の領域１００９は第１の弾性表面波共振器として動作し、第２の領域１０１０は第２の弾性表面波共振器として動作し、さらに、第２のストリップライン電極１００８ｂと第２の電極指１００７ｂが交差する第３の領域１０１１は第３の弾性表面波共振器として動作する。また、第１の弾性表面波共振器１００９と第２の弾性表面波共振器１０１０は第１のストリップライン電極１００８ａにより音響的に結合され、第２の弾性表面波共振器１０１０と第３の弾性表面波共振器１０１１は第２のストリップライン電極１００８ｂにより音響的に結合されているので、等価的に３つの弾性表面波共振器が直列接続された構成となる。

さらに、共通バスバー電極を用いることなく、第１の弾性表面波共振器１００９と第２の弾性表面波共振器１０１０と第３の弾性表面波共振器１０１１を等価的に直列接続できるため、ロスを低減するとともに小型化を実現することができる。

なお、反射器電極１００４，１００５において、反射器電極の構成はこれに限るものではなく、弾性表面波の閉じ込めができる構成であればかまわない。

また、本実施の形態４においては、第１、第２、第３の弾性表面波共振器１００９，１０１０，１０１１と等価的な構成について説明したが、これは３個に限る必要はなく、弾性表面波共振器の直列接続の段数が増えてもよく、その場合にはストリップライン電極の段数を増やすことにより、本構成と同様の効果が得られるものである。

また、本実施の形態４においては、第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂはお互いに伝播方向にλ／２だけずらして対向した構成としているが、これはλ／４だけずらして対向した構成、あるいはそれ以外であっても、ストリップライン電極により音響的に結合される構成であればかまわない。

また、本実施の形態４においては、第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂをドッグレッグ形状としているが、これはどちらか一方が他の構成であってもよい。例えば、図１２に示したように、実施の形態３で用いた第２のストリップライン電極９０８ｂを用いた弾性表面波共振器１１０１であってもよい。なお、この場合には、第１の電極指１００７ａと第２の電極指１００７ｂはお互いに弾性表面波の伝播方向に対して同じ位置で対向して配置される。

また、第１、第２、及び第３の弾性表面波共振器１１０２，１１０３，１１０４の交差幅は同じとしているが、それぞれの交差幅を変えることにより容量を調整することも可能である。

また、第１、第２、及び第３の弾性表面波共振器１１０２，１１０３，１１０４の共振周波数を異ならせても、ストリップライン電極により音響的に結合される構成であればかまわない。

また、本実施の形態４において、ＩＤＴ電極のすべてをストリップライン電極により音響的に結合される構成としたが、これは一部の領域であってもよく、例えば、図１５のＩＤＴ電極１３０３や図１６のＩＤＴ電極１４０９と組み合わせた構成であってもよい。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器１００１は、第１、及び第２のストリップライン電極１００８ａ，１００８ｂによる結合を用いることにより、ロスを低減するとともに形状を小型化することができる。また、本発明の弾性表面波共振器は１共通バスバー電極が配置されない構成であるので、バスバー電極への弾性表面波の漏れを低減することができるものである。

（実施の形態５）
以下に本発明の実施の形態５を用いて、本発明について説明する。

図１３は本発明の実施の形態５における弾性表面波フィルタの構成を示す図である。

本実施の形態５の図１３と実施の形態１の図１とで相違する点は、実施の形態１で示した弾性表面波共振器１０１を用いて２段のＬ型構成の弾性表面波フィルタ１２０１を構成したことである。

すなわち、実施の形態１においてはストリップライン電極により音響的に結合された弾性表面波共振器１０１のみを用いているが、本実施の形態５においてはストリップライン電極により音響的に結合された弾性表面波共振器を２個用いて２段のＬ型構成の弾性表面波フィルタ１２０１を構成したものであり、それ以外は実施の形態１と同様にして弾性表面波フィルタを製造した。

図１３において、１２０１は弾性表面波フィルタであり、圧電基板１２０２上に形成された第１の弾性表面波共振器１２０３と第２の弾性表面波共振器１２０４とにより構成される。第１の弾性表面波共振器１２０３は端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に直列に接続され、第２の弾性表面波共振器１２０４は端子Ｔ１と接地面との間に接続される。また、第１、及び第２の弾性表面波共振器１２０３，１２０４は実施の形態１で示した弾性表面波共振器１０１と同様の構成であり、第１の弾性表面波共振器１２０３の共振周波数は第２の弾性表面波共振器１２０４の共振周波数より高く設定されている。

以上の構成とすることにより、弾性表面波フィルタ１２０１が得られる。ここで、第１、及び第２の弾性表面波共振器１２０３，１２０４は、それぞれ共通バスバー電極の抵抗損失による特性劣化が低減されており、弾性表面波フィルタ１２０１としてもロスを低減した高性能な特性を実現することができる。

なお、本実施の形態５においては、弾性表面波フィルタの構成を２段のＬ型構成としたが、これ以外の構成でもかまわない。また、弾性表面波共振器に関しても、これ以外の構成であっても、ストリップライン電極により音響的に結合された構成であればよく、少なくとも１つの弾性表面波共振器がこの構成であれば、弾性表面波フィルタとしてロスを低減した高性能な特性を実現することができる。また、本発明の弾性表面波共振器は縦モード型の弾性表面波フィルタと組み合わせてもよい。

さらに、本発明の弾性表面波共振器をアンテナ共用器に適用すれば、共通バスバー電極の抵抗損失による特性劣化が低減されて、減衰帯域のインピーダンス、すなわち反射特性における反射係数を大きくでき、アンテナ共用器としてロスを低減した高性能な動作を実現することができる。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器は、ストリップライン電極により結合された弾性表面波共振器を用いることにより、ロスを低減した高性能な特性の弾性表面波フィルタまたはアンテナ共用器を実現することができる。また、本発明の弾性表面波共振器は１共通バスバー電極が配置されない構成であるので、バスバー電極への弾性表面波の漏れを低減することができるものである。

（実施の形態６）
以下に本発明の実施の形態６を用いて、本発明の請求項１について説明する。

図１４は本発明の実施の形態６における弾性表面波フィルタの構成を示す図である。

図１４において、弾性表面波フィルタ２００１は、圧電基板２００２上に形成された第１、第２、第３のＩＤＴ電極２００３，２００４，２００５と反射器電極２００６，２００７とにより構成され、第１のＩＤＴ電極２００３の両側には第２、第３のＩＤＴ電極２００４，２００５が近接配置され、さらにその外側には反射器電極２００６，２００７が配置されている。

図１４において、第１のＩＤＴ電極２００３は、ストリップライン電極２０１０で結合されたＩＤＴ電極の構成であり、端子Ｐ２に接続される。第２、第３のＩＤＴ電極２００４，２００５はＩＤＴ電極を並列接続した構成であり、端子Ｐ１に接続される。第１の領域２００８、第２の領域２００９で弾性表面波が打ち消し合わないように、電極指の位置関係を決定することにより、弾性表面波フィルタ２００１は縦結合型のフィルタとして動作する。

ここで、第１のＩＤＴ電極２００３は直列接続と等価であり、第２のＩＤＴ電極は並列接続であるので、電極指の本数、交差幅を調整することにより、インピーダンス変換を行うことができる。また、第１のＩＤＴ電極２００３は、実施の形態１と同様に、ストリップライン電極で結合されたＩＤＴ電極を用いているので、バスバー電極の抵抗損失による損失を低減することができる。

なお、本実施の形態においては、第１のＩＤＴ電極をストリップライン電極で結合されたＩＤＴ電極の構成としているが、これは第１のＩＤＴ電極に限るものではない。また、実施の形態１と同様に、ダミー電極を配置してもかまわない。

また、本実施の形態においては、ＩＤＴ電極を３つとして説明しているが、これに限るものではない。

また、本実施の形態においては、弾性表面波フィルタについて説明しているが、これをアンテナ共用器に用いてもかまわない。

以上に説明したように、本発明の弾性表面波共振器は、ストリップライン電極により結合された弾性表面波共振器を用いることにより、ロスを低減した高性能な特性の弾性表面波フィルタを実現することができる。

本発明にかかる弾性表面波フィルタは、小型化、低ロス化できるという効果を有し、携帯電話等の通信分野の共振器、フィルタ、共用器に有用である。

本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の構成を示す図（ａ）本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の通過特性を示す図、（ｂ）従来の弾性表面波共振器の通過特性を示す図本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態１における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の構成を示す図本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の通過特性を示す図本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態２における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態３における弾性表面波共振器の構成を示す図本発明の実施の形態４における弾性表面波共振器の構成を示す図本発明の実施の形態４における弾性表面波共振器の他の構成を示す図本発明の実施の形態５における弾性表面波フィルタの構成を示す図本発明の実施の形態６における弾性表面波共振器の他の構成を示す図従来の弾性表面波フィルタの構成の一例を示す図従来の弾性表面波フィルタの構成の他の例を示す図従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの構成の一例を示す図従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの構成の他の例を示す図従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタにおける重み付けの一例を示す図従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタにおける重み付けの他の例を示す図

符号の説明

１０１弾性表面波共振器
１０２圧電基板
１０３ＩＤＴ電極
１０４反射器電極
１０５反射器電極
１０６ａ第１のバスバー電極
１０６ｂ第２のバスバー電極
１０７ａ第１の電極指
１０７ｂ第２の電極指
１０８ストリップライン電極
１０９第１の弾性表面波共振器（第１の領域）
１１０第２の弾性表面波共振器（第２の領域）
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ共通反射器電極
２０１リップル
３０１弾性表面波共振器
３０２ａ，３０２ｂ反射器電極
３０３ａ，３０３ｂストリップライン電極
４０１弾性表面波共振器
４０２間隙部分
４０３第１の弾性表面波共振器
４０４第２の弾性表面波共振器
４０５共通反射器電極
５０１弾性表面波共振器
５０２圧電基板
５０３ＩＤＴ電極
５０４反射器電極
５０５反射器電極
５０６ａ第１のバスバー電極
５０６ｂ第２のバスバー電極
５０７ａ第１の電極指
５０７ｂ第２の電極指
５０８ストリップライン電極
５０９第１の弾性表面波共振器（第１の領域）
５１０第２の弾性表面波共振器（第２の領域）
５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ共通反射器電極
７０１弾性表面波共振器
８０１弾性表面波共振器
８０２間隙部分
９０１弾性表面波共振器
９０２圧電基板
９０３ＩＤＴ電極
９０４反射器電極
９０５反射器電極
９０６ａ第１のバスバー電極
９０６ｂ第２のバスバー電極
９０７ａ第１の電極指
９０７ｂ第２の電極指
９０８ａ第１のストリップライン電極
９０８ｂ第２のストリップライン電極
９０９第１の弾性表面波共振器（第１の領域）
９１０第２の弾性表面波共振器（第２の領域）
９１１第３の弾性表面波共振器（第３の領域）
１００１弾性表面波共振器
１００２圧電基板
１００３ＩＤＴ電極
１００４反射器電極
１００５反射器電極
１００６ａ第１のバスバー電極
１００６ｂ第２のバスバー電極
１００７ａ第１の電極指
１００７ｂ第２の電極指
１００８ａ第１のストリップライン電極
１００８ｂ第２のストリップライン電極
１００９第１の弾性表面波共振器（第１の領域）
１０１０第２の弾性表面波共振器（第２の領域）
１０１１第３の弾性表面波共振器（第３の領域）
１１０１弾性表面波共振器
１１０２第１の弾性表面波共振器（第１の領域）
１１０３第２の弾性表面波共振器（第２の領域）
１１０４第３の弾性表面波共振器（第３の領域）
１２０１弾性表面波フィルタ
１２０２圧電基板
１２０３第１の弾性表面波共振器
１２０４第２の弾性表面波共振器
１３０１弾性表面波共振器
１３０２圧電基板
１３０３ＩＤＴ電極
１３０４反射器電極
１３０５反射器電極
１３０６ａ第１のバスバー電極
１３０６ｂ第２のバスバー電極
１３０７ａ第１の電極指
１３０７ｂ第２の電極指
１３０８共通反射器電極
１４０１弾性表面波共振器
１４０２圧電基板
１４０３第１の弾性表面波共振器
１４０４第２の弾性表面波共振器
１４０６ａ第１の弾性表面波共振器１４０３における第１のバスバー電極
１４０６ｂ第１の弾性表面波共振器１４０３における第２のバスバー電極
１４０７ａ第２の弾性表面波共振器１４０４における第１のバスバー電極
１４０７ｂ第２の弾性表面波共振器１４０４における第２のバスバー電極
１４０８接続電極
１４０９ＩＤＴ電極
１５０１弾性表面波共振器
１５０２共通バスバー電極
１６０１トランスバーサル型弾性表面波フィルタ
１６０２圧電基板
１６０３入力ＩＤＴ電極
１６０４出力ＩＤＴ電極
１７０１入力ＩＤＴ電極
１７０２第１の領域
１７０３第２の領域
１７０４第３の領域
１８０１入力ＩＤＴ電極
１８０２ａ電極指
１８０２ｂ電極指
１８０３結合電極
１８０４結合電極
１８０５容量結合領域
１８０６電圧重み付け領域
１９０１ａ第１のダミー電極
１９０１ｂ第２のダミー電極
２００１弾性表面波フィルタ
２００２圧電基板
２００３第１のＩＤＴ電極
２００４第２のＩＤＴ電極
２００５第３のＩＤＴ電極
２００６反射器電極
２００７反射器電極
２００８第１の領域
２００９第２の領域
２０１０ストリップライン電極

Claims

圧電基板上に複数のインターディジタルトランスデューサ電極を弾性表面波の伝播方向に沿って近接配置し、その外側に反射器電極が配置される縦結合型の弾性表面波フィルタを、複数個弾性表面波の伝播方向と直交する方向に設けた弾性表面波フィルタであって、前記複数のインターディジタルトランスデューサ電極の内第１のインターディジタルトランスデューサ電極はお互いに電気的に独立したストリップライン電極を介して結合することにより直列接続となるように接続されたものであり、第２のインターディジタルトランスデューサ電極は並列接続となるように接続されたものである弾性表面波フィルタ。