JP3951262B2 - 弾性表面波共振装置 - 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共振装置に関し、特に移動端末に用いられ送信信号の回り込みを防止する弾性表面波共振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
移動端末、例えば携帯電話の送信帯域及び受信帯域の周波数は隣接している場合が多く、互いの帯域の減衰量は信号の回り込みを防ぐため大きくする必要がある。又、携帯電話に用いられるフィルタは送信、受信用にSAW(Surface Acoustic Wave) デバイスが多く用いられており、これらSAWデバイスには圧電基板上に複数個の一端子対弾性表面波共振器を梯子型で構成した回路が用いられることがある。そして、梯子型回路を構成した圧電基板はパッケ−ジに収納されワイヤボンディング等で電気的に接続される。その場合ワイヤボンディングはインダクタンス成分を有しているため並列腕の一端子対弾性表面波共振器の共振周波数がインダクタンス成分で低くなり低周波側の急峻度が悪くなり、隣接する帯域が低い周波数側に有る場合、低周波側の急峻度が悪い梯子型(ラダ−型)では所望の減衰量が得られない欠点を有していた。
【0003】
図10は従来の弾性表面波共振装置の一例の回路図、図11は同弾性表面波共振装置の周波数特性図である。図10を参照すると、弾性表面波共振装置52は5個の一端子対弾性表面波共振器11〜15と、5本の導線(インダクタンス成分で示す)18〜22とから構成されている。そして、一端子対弾性表面波共振器14と15とが直列に接続され、一端子対弾性表面波共振器14と15との接続点に一端子対弾性表面波共振器12の一端が接続され、一端子対弾性表面波共振器14の他端に一端子対弾性表面波共振器11の一端が接続され、一端子対弾性表面波共振器15の他端に一端子対弾性表面波共振器13の一端が接続されている。このように、一端子対弾性表面波共振器11〜15は梯子型に接続されている。
【0004】
さらに、一端子対弾性表面波共振器14と11との接続点と入力端子32との間に導線18が接続され、一端子対弾性表面波共振器15と13との接続点と出力端子33との間に導線19が接続され、一端子対弾性表面波共振器11の他端と接地との間に導線20が接続され、一端子対弾性表面波共振器12の他端と接地との間に導線21が接続され、一端子対弾性表面波共振器13の他端と接地との間に導線22が接続されている。
【0005】
同図中、導線18〜22はそのインダクタンス成分で示されている。即ち、弾性表面波共振装置52は並列腕の一端子対弾性表面波共振器11,12,13とパッケ−ジのグラウンド(接地)端子(不図示)とを一本づつ異なるワイヤ(導線;不図示)で接続した回路構成となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本装置のフィルタ特性は図11に示すように低域側の急峻度が悪くなり、1456MHzでの減衰量は約14dB(実測値は14.313dB)と悪化している。
【0007】
そこで本発明の目的は、低域側の通過特性の急峻度を向上させることが可能な弾性表面波共振装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、直列に接続された複数の第1弾性表面波共振器群と、前記第1弾性表面波共振器群に対し並列に接続された複数の第2弾性表面波共振器群とからなる梯子型フィルタを含む弾性表面波共振装置であって、
その装置は前記第2弾性表面波共振器各々の一端が前記第1弾性表面波共振器各々の一端と接続され、前記第2弾性表面波共振器各々の他端が薄膜電極ラインに共通接続され、前記薄膜電極ラインには複数の導線の一端が並列に接続され、前記複数の導線の他端は他の薄膜電極ラインに共通接続され、さらに前記他の薄膜電極ラインは一本の他の導線を介して接地されることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、第2弾性表面波共振器各々の他端が共通接続されるため、低域側の通過特性の急峻度を向上させることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、第1の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る弾性表面波共振装置の第1の実施の形態の構成図、図2は同実施の形態の回路図、図3は同実施の形態に示す回路の周波数特性図である。図1及び図2を参照すると、弾性表面波共振装置1はパッケージ31内に収納されている。パッケージ31内には圧電基板16と、入力端子32と、出力端子33と、グラウンド端子(接地端子)24〜27とが設けられている。そして、圧電基板16上には複数個の一端子対弾性表面波共振器が設けられている。
【0011】
それら一端子対弾性表面波共振器は、5個の一端子対弾性表面波共振器11〜15と、6本の導線(インダクタンス成分で示す)18〜23とから構成されている。そして、一端子対弾性表面波共振器14と15とが直列に接続され、一端子対弾性表面波共振器14と15との接続点に一端子対弾性表面波共振器12の一端が接続され、一端子対弾性表面波共振器14の他端に一端子対弾性表面波共振器11の一端が接続され、一端子対弾性表面波共振器15の他端に一端子対弾性表面波共振器13の一端が接続されている。このように、一端子対弾性表面波共振器11〜15は、一端子対弾性表面波共振器14,15が直列腕に接続され、一端子対弾性表面波共振器11〜13が並列腕に接続されることにより梯子型フィルタを構成している。
【0012】
さらに、一端子対弾性表面波共振器14と11との接続点と入力端子32との間に導線18が接続され、一端子対弾性表面波共振器15と13との接続点と出力端子33との間に導線19が接続されている。又、一端子対弾性表面波共振器11〜13の他端は薄膜電極ライン17に夫々共通接続されている。そして、この薄膜電極ライン17は圧電基板16の辺に沿って設けられており(図1参照)、一端子対弾性表面波共振器11〜15と同様の薄膜電極で構成されている。そして、薄膜電極ライン17とグラウンド端子24〜27間には導線20〜23が並列に接続されている。なお、グラウンド端子24〜27の各々は電気的に相互に接続されない構成となっている。
【0013】
図2中、導線18〜23はそのインダクタンス成分で示されている。又、このパッケージ31は、入出力端子32,33とグラウンド端子24〜27とが金属片で構成されたモ−ルドパッケージとなっている。
【0014】
又、一端子対弾性表面波共振器11〜13は一定の共振周波数を有する共振回路で構成されているのに対し、一端子対弾性表面波共振器14,15は一定の反共振周波数を有する共振回路で構成されている。即ち、一端子対弾性表面波共振器11〜13は一定の共振周波数帯域幅ΔF以内の周波数にて低インピ−ダンスとなる回路であり、一端子対弾性表面波共振器14,15はその共振周波数帯域幅ΔF以内の周波数にて高インピ−ダンスとなる回路である。即ち、一端子対弾性表面波共振器11〜15にて帯域幅ΔFの帯域通過フィルタが構成される。
【0015】
逆に、一端子対弾性表面波共振器11〜13を一定の共振周波数帯域幅ΔF以内の周波数にて高いインピ−ダンスとなる回路とし、一端子対弾性表面波共振器14,15をその共振周波数帯域幅ΔF以内の周波数にて低インピ−ダンスとなる回路とすることも可能である。この場合は、一端子対弾性表面波共振器11〜15にて帯域消去フィルタが構成される。
【0016】
なお、一端子対弾性表面波共振器11〜15及び圧電基板16の材料としてニオブ酸リチウム(リチウムナイオベ−トともいう)やタンタル酸リチイム(リチウムタンタレ−トともいう)等の圧電材料が用いられる。
【0017】
以上説明したように、並列腕の一端子対弾性表面波共振器11〜13を電気的にこの一端子対弾性表面波共振器11〜15と同じ薄膜電極で構成された薄膜電極ライン17と接続し、共通になった薄膜電極ライン17からパッケ−ジ31のグラウンド端子24〜27へ複数の導線等を用いて接続することにより並列腕に接続されるインダクタンス成分が小さくなり、並列腕の一端子対弾性表面波共振器11〜13の共振周波数が高くなるため低い周波数領域の通過特性の急峻度が向上する。
【0018】
例えば図2の各々の導線20〜23のインダクタンスが0.6nHであるとすると4本の導線が並列接続されたときのインダクタンスは0.15nHと小さくなる。なお、インダクタンスが小さくなると周波数が高くなることは下記の式(1)から明らかである。
f=1/(2π√(L*C)) …(1)
ここに、fは周波数、πは円周率、Lはインダクタンス、Cはキャパシタンスを示す。
【0019】
図3を参照すると、並列腕の一端子対弾性表面波共振器11〜13に接続されるインダクタンス成分が小さくなり、並列腕の一端子対弾性表面波共振器11〜13の共振周波数が高くなるため、低い周波数領域の通過特性の急峻度が向上する。同図によると、1456MHzでの減衰量は約27dB(実測値は27.263dB)と従来例(図11参照)よりも大幅に向上している。
【0020】
次に、第2の実施の形態について説明する。図4は第2の実施の形態の構成図、図5は同実施の形態に示す回路の周波数特性図である。なお、図4において図1と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。図4を参照すると、第1の実施の形態との相違点は薄膜電極ライン17とグラウンド端子24〜27間との接続に各々2本ずつ導線20〜23を接続した点だけである。
【0021】
このように、薄膜電極ライン17とグラウンド端子24〜27間に並列に接続される導線の数を増加させることにより、並列腕の一端子対弾性表面波共振器11〜13に接続されるインダクタンス成分がさらに小さくなり、図5に示すように低い周波数領域の通過特性の急峻度がさらに向上する。同図によると、1456MHzでの減衰量は約29dB(実測値は29.086dB)と第1の実施の形態(図31参照)よりもさらに向上している。なお、薄膜電極ライン17とグラウンド端子24〜27間に並列に接続される導線の数は2本ずつに限定されるものではなく、3本以上にすることも可能である。
【0022】
次に、第3の実施の形態について説明する。図6は第3の実施の形態の回路図、図7は同実施の形態に示す回路の周波数特性図、図8は第3の実施の形態との比較に用いた従来の一回路図、図9は従来の一回路の周波数特性図である。なお、図6において図2と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。
【0023】
第1及び第2の実施の形態ではパッケージ31に含まれるインダクタンス成分が含まれていないが、これを含んだのが第3の実施の形態である。例えば、セラミックパッケ−ジのようにパッケ−ジに含まれるインダクタンス成分28(図6参照)を考慮しても減衰量は改善される。即ち、導線20〜23の他端を共通接続するとともに、その共通接続点と接地との間に導線28を接続する。このように構成することにより、図7に示すように低い周波数領域の通過特性の急峻度が向上する。同図によると、1456MHzでの減衰量は約27dB(実測値は26.773dB)となる。なお、導線28はインダクタンス成分で示されている。
【0024】
これに対し、従来の弾性表面波共振装置に導線28を設けた図8の場合は、1456MHzの減衰量は約15dB(実測値は15.245dB)であり(図9参照)、減衰量は本発明の方が遥かに優れていることが分かる。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、直列に接続された複数の第1弾性表面波共振器群と、前記第1弾性表面波共振器群に対し並列に接続された複数の第2弾性表面波共振器群とからなる梯子型フィルタを含む弾性表面波共振装置であって、その装置は前記第2弾性表面波共振器各々の一端が前記第1弾性表面波共振器各々の一端と接続され、前記第2弾性表面波共振器各々の他端が共通接続されるため、低域側の通過特性の急峻度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る弾性表面波共振装置の第1の実施の形態の構成図である。
【図2】同実施の形態の回路図である。
【図3】同実施の形態に示す回路の周波数特性図である。
【図4】第2の実施の形態の構成図である。
【図5】同実施の形態に示す回路の周波数特性図である。
【図6】第3の実施の形態の回路図である。
【図7】同実施の形態に示す回路の周波数特性図である。
【図8】第3の実施の形態との比較に用いた従来の一回路図である。
【図9】従来の一回路の周波数特性図である。
【図10】従来の弾性表面波共振装置の一例の回路図である。
【図11】同弾性表面波共振装置の周波数特性図である。
【符号の説明】
1 弾性表面波共振装置
11〜15 一端子対弾性表面波共振器
16 圧電基板
17 薄膜電極ライン
18〜23 導線
24〜27 グラウンド端子
28 導線
31 パッケージ
32 入力端子
33 出力端子
Claims (5)
- 直列に接続された複数の第1弾性表面波共振器群と、前記第1弾性表面波共振器群に対し並列に接続された複数の第2弾性表面波共振器群とからなる梯子型フィルタを含む弾性表面波共振装置であって、
前記第2弾性表面波共振器各々の一端が前記第1弾性表面波共振器各々の一端と接続され、前記第2弾性表面波共振器各々の他端が薄膜電極ラインに共通接続され、前記薄膜電極ラインには複数の導線の一端が並列に接続され、前記複数の導線の他端は他の薄膜電極ラインに共通接続され、さらに前記他の薄膜電極ラインは一本の他の導線を介して接地されることを特徴とする弾性表面波共振装置。 - パッケージ内に圧電基板と、入力端子と、出力端子と、前記一本の他の導線が接続される接地端子と、前記梯子型フィルタと、前記入力端子と前記梯子型フィルタの入力部との間に接続される導線と、前記出力端子と前記梯子型フィルタの出力部との間に接続される導線とを含むことを特徴とする請求項1記載の弾性表面波共振装置。
- 前記圧電基板上には前記第2弾性表面波共振器各々の他端が接続される前記薄膜電極ラインが前記圧電基板の辺に沿って設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の弾性表面波共振装置。
- 前記パッケージは前記入力端子、出力端子及び接地端子が金属片で構成されたモールドパッケージであることを特徴とする請求項2又は3記載の弾性表面波共振装置。
- 移動端末における送信信号の回り込み防止用に用いられることを特徴とする請求項1から4いずれか記載の弾性表面波共振装置。
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