JP4308398B2 - Surface acoustic wave filter - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電性基板に複数の弾性表面波フィルタ素子を備えた弾性表面波フィルタに関し、特に斜め電極指電極を有する弾性表面波フィルタ素子を備えた弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電性基板に２種類の弾性表面波フィルタ素子が隣り合って配置された従来の弾性表面波フィルタが図５に示されている。弾性表面波フィルタ５００は、圧電性基板１０に、弾性表面波吸収材１２，５１４，１６に挟まれた、二つの弾性表面波フィルタ素子５２０及び５３０を備えている。
【０００３】
弾性表面波フィルタ素子５２０は、信号の入力側に複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極５２２，５２４を備え、信号の出力側に斜め電極指電極５２６，５２８を備えている。斜め電極指電極５２２，５２４，５２６，５２８の各斜め電極指は、弾性表面波伝搬方向に直交する方向おいて、電極指の幅及び隣り合った電極指との間隔が減少している。入力側では、信号は斜め電極指電極５２２に入力され、斜め電極指電極５２４は接地されている。出力側では、信号は斜め電極指電極５２６から出力され、斜め電極指電極５２８は接地されている。弾性表面波フィルタ素子５２０においては、周波数の低い弾性表面波は、電極指ピッチの大きい領域を伝搬する。一方、周波数の高い弾性表面波は電極指ピッチの小さい領域を伝搬する。
【０００４】
入力側及び出力側の各斜め電極指電極は双方向性型電極であり、入力側の斜め電極指電極５２２，５２４から、出力側の斜め電極指５２６，５２８側及び弾性表面波吸収部材１２側の双方向へ励振された弾性表面波が伝搬する。弾性表面波吸収部材１２側へ伝搬された弾性表面波は、弾性表面波吸収部材１２が設けられていない場合、基板１０の端面１８で反射され、斜め電極指電極５２６で受信される。このような基板１０の端面１８での反射波のために、弾性表面波フィルタ素子５２０は周波数特性が劣化する。このような反射波を減衰させるために、弾性表面波吸収部材１２が設けられている。弾性表面波吸収部材１２側へ伝搬する弾性表面波は、弾性表面波吸収部材１２で減衰させられる。基板１０の端面１８で反射波が発生するにしても、再び弾性表面波吸収部材１２で減衰させられるので、反射波は充分に減衰され、斜め電極指電極５２６で受信されたとしても弾性表面波フィルタ素子５２０の周波数特性に与える影響は小さい。また、隣り合う弾性表面波フィルタ素子５３０側に弾性表面波が伝搬するのを防ぐために、弾性表面波吸収材５１４が設けられている。
【０００５】
弾性表面波フィルタ素子５３０は、弾性表面波フィルタ素子５２０と同様に、信号の入力側に複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極５３２，５３４を備え、信号に出力側に斜め電極指電極５３６，５３８を備えている。そして、入力側では、信号は斜め電極指電極５３２に入力され、斜め電極指電極５３４は接地されている。出力側では、信号は斜め電極指電極５３６に入力され、斜め電極指電極５３８は接地されている。弾性表面波フィルタ素子５２０同様に、基板１０の端面１９での反射波を減衰させるために、弾性表面波吸収部材１６が設けられている。また、隣り合った弾性表面波フィルタ素子５２０側に伝搬した弾性表面波は弾性表面波吸収材５１４で減衰される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、弾性表面波フィルタ５００においては、不要な弾性表面波は弾性表面波吸収部材１２，５１４，１６で減衰される。斜め電極指電極においては、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる。通常、弾性表面波吸収部材１２，５１４，１６による弾性表面波の減衰量は、伝搬する弾性表面波１波長あたり一定である。したがって、周波数の最も低い弾性表面波、つまり、電極指ピッチが最も大きい領域を伝搬する弾性表面波が減衰する程度に、弾性表面波の伝搬方向の長さが長い弾性表面波吸収材が必要となる。特に、弾性表面波吸収材５１４は、弾性表面波吸収部材１２又は１６の２倍の長さが必要となるため、弾性表面波フィルタ５００の小型化が妨げられる要因の一つとなっていた。また、多くの弾性表面波吸収材料が必要であるため、価格が上昇するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、小型で低価格の弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、隣り合って配置された複数の弾性表面波フィルタ素子を圧電性基板に備える弾性表面波フィルタであって、前記各弾性表面波フィルタ素子は、複数の電極指を有し、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第一斜め電極指電極と、少なくとも一部が前記第一電極指電極の電極指間に配置された複数の電極指を備え、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第二斜め電極指電極と、を入力側及び出力側に備え、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる弾性表面波フィルタ素子であって、前記各弾性表面波フィルタ素子は、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第一の本発明の弾性表面波フィルタにおいて、入力信号の周波数によって、各弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の伝搬領域が異なっている。周波数の低い入力信号により励起された周波数の低い弾性表面波は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が長い領域を伝搬する。一方、周波数の高い入力信号により励起された周波数の高い弾性表面波は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が短い領域を伝搬する。つまり、各弾性表面波フィルタ素子において、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向に、伝搬する弾性表面波の周波数が増加する。
【００１０】
各弾性表面波フィルタ素子は、各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように圧電性基板に配置されている。そのため、ある弾性表面波フィルタ素子から放射された周波数ｆ１の弾性表面波が隣の弾性表面波フィルタ素子の入力側の電極へ伝搬したとしても、隣の弾性表面波フィルタ素子においては、周波数ｆ１の弾性表面波の伝搬路上にある電極指が、周波数ｆ１の弾性表面波に関して感度が低い電極指の幅及び間隔しか備えていない。したがって、このような周波数ｆ１の弾性表面波が、隣の弾性表面波フィルタ素子の周波数特性に与える影響は少ない。
【００１１】
また、第二の本発明の弾性表面波フィルタは、第一の本発明に記載の弾性表面波フィルタであって、前記各弾性表面波フィルタ素子のうち、少なくとも二つが互いに縦続接続されていることを特徴とする。
【００１２】
第二の本発明においては、ある弾性表面波フィルタ素子の出力側の第一又は第二斜め電極指電極と、その弾性表面波フィルタ素子の入力側の第一又は第二斜め電極指電極と、が接続されるため、一方の弾性表面波フィルタ素子の出力側の電極と、他方の弾性表面波フィルタ素子の入力側の電極を離すことができ、フィルタ特性の劣化を防ぐことが可能である。
【００１３】
また、第三の本発明は、第一又は第二の本発明の弾性表面波フィルタであって、前記弾性表面波フィルタは、各弾性表面波フィルタ素子間に設けられ、隣り合った弾性表面波フィルタ素子間に伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げる部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
第三の本発明の弾性表面波フィルタにおいては、周波数ｆ０の弾性表面波がある弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する領域と、周波数ｆ０の弾性表面波についてこの弾性表面波フィルタ素子と隣り合う弾性表面波フィルタ素子の感度が高い領域とが、一致することがある。このとき、周波数ｆ０の弾性表面波は、隣り合う弾性表面波フィルタ素子の周波数特性に影響を与えることがある。この周波数ｆ０の弾性表面波を減衰させるために、各弾性表面波素子間には弾性表面波の伝搬を妨げる部材が設けられている。この部材は、伝搬する弾性表面波を散乱して減衰させたり、伝搬する弾性表面波を吸収して減衰させることができる部材である。また、この部材は、減衰させる弾性表面波伝搬方向における長さが周波数ｆ０の波長に比例した長さであることが好適である。周波数ｆ０は、弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の周波数のなかで最も低い周波数よりも高くなる。したがって、弾性表面波伝搬方向における弾性表面波の伝搬を妨げる部材の長さは、弾性表面波フィルタ素子内を伝搬する弾性表面波の周波数のなかで最も低い周波数を基準とするより短い長さで良い。そのため、弾性表面波の伝搬を妨げる部材の面積が小さくなり、小型化で、低価格な弾性表面波フィルタを提供することが可能となる。
【００１５】
また、前記各弾性表面波フィルタ素子において、入力側又は出力側の少なくとも一方の第一及び第二斜め電極指電極が、各々一方向性型斜め電極指電極であることが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。尚、各図において、図５に示された従来の弾性表面波フィルタと同一の構成又は対応する構成には、同一の符号が施されている。
【００１７】
図１に本実施形態の弾性表面波フィルタ１００が示されている。弾性表面波フィルタ１００は、ＬｉＮｂＯ3等の圧電性材料を材料とする圧電性基板１０に、二つの弾性表面波フィルタ素子２０及び３０を備えている。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、各々弾性表面波吸収材１２，１４，１６に挟まれている。弾性表面波吸収材１２，１４，１６は、圧電性基板１０を伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げ、弾性表面波を減衰させる部材が使用される。この部材は、例えば、弾性表面波を散乱することで、弾性表面波を減衰させる部材でもよい。
【００１８】
弾性表面波フィルタ素子２０は、信号の入力側に導電性材料を材料とする複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極２２及び２４を備え、信号の出力側に導電性材料を材料とする複数の斜め電極指を備えた斜め電極指電極２６及び２８を備えている。斜め電極指電極２２，２４，２６，２８の各斜め電極指は、弾性表面波の伝搬方向Ｘに直交する方向Ｙにおいて、電極指の幅及び隣り合った電極指との間隔（以下、電極指ピッチとする）が減少している。図示されていないが、入力側では、信号は斜め電極指電極２２に入力され、斜め電極指電極２４は接地される。また、図示されていないが、出力側では、信号は斜め電極指電極２６から出力され、斜め電極指電極２８は接地される。
【００１９】
一方、弾性表面波フィルタ素子３０は、信号の入力側に複数の斜め電極指を有する斜め電極指電極３２及び３４を備え、信号に出力側に３６及び３８を備えている。斜め電極指電極３２，３４，３６，３８の各斜め電極指は、弾性表面波の伝搬方向Ｘに直交する方向Ｙとは逆向きに、電極指ピッチが減少するように配置されている。図示されていないが、入力側では、信号は斜め電極指電極３２に入力され、斜め電極指電極３４は接地される。また、図示されていないが、出力側では、信号は斜め電極指電極３６から出力され、斜め電極指電極３８は接地される。
【００２０】
弾性表面波フィルタ素子２０及び３０においては、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０を伝搬する弾性表面波は、周波数が低いほど電極指ピッチが大きい領域を伝搬し、周波数が高いほど電極指ピッチが小さい領域を伝搬する。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、広い周波数帯域の弾性表面波を伝搬させることが可能であり、広帯域通過フィルタとして用いるのが好適である。
【００２１】
ここで、弾性表面波フィルタ素子２０の通過周波数帯域中比較的低い周波数を周波数ｆ１とする。図１には、周波数ｆ１の信号が斜め電極指電極２２に入力され、周波数ｆ１の弾性表面波が励振されたとき、周波数ｆ１の弾性表面波が伝搬する伝搬路４０が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の各斜め電極指電極は、双方向性電極型となっている。周波数ｆ１の弾性表面波は、斜め電極指電極２２から基板１０の端面１８側及び弾性表面波フィルタ素子３０側に伝搬する。
【００２２】
端面１８側に伝搬した周波数ｆ１の弾性表面波は、弾性表面波吸収材１２によって減衰され、端面１８で反射される。端面１８での反射波は、更に弾性表面波吸収材１２によって十分減衰され、斜め電極指電極２６で受信される。このような反射波は、弾性表面波吸収材１２によって十分減衰されているので、斜め電極指電極２２で受信されたとしても弾性表面波フィルタ素子２０の周波数特性に与える影響は少ない。
【００２３】
一方、弾性表面波フィルタ素子３０側に伝搬した周波数ｆ１の弾性表面波は、弾性表面波吸収材１４に伝搬する。本実施形態の弾性表面波吸収材１４は、周波数ｆ１の弾性表面波を減衰させるのに十分な長さを備えていなくてもよく、周波数ｆ１の弾性表面波は充分に減衰されず、弾性表面波フィルタ素子３０側に到達する。弾性表面波フィルタ素子３０は、弾性表面波フィルタ素子２０とは逆向きに電極指ピッチが減少するように配置されているため、周波数ｆ１の弾性表面波の伝搬路４０上にある電極指は、周波数ｆ１と異なる周波数について感度が高くなっており、周波数ｆ１の弾性表面波について感度が低い。したがって、周波数ｆ１の弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子３０側に到達しても、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与える影響が少ない。
【００２４】
次に、弾性表面波フィルタ素子２０の通過周波数帯域中比較的高い周波数を周波数ｆ２とする。図１には、周波数ｆ２の信号が斜め電極指電極２２に入力され、周波数ｆ２の弾性表面波が励振されたとき、周波数ｆ２の弾性表面波が伝搬する伝搬路４２が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子３０において、周波数ｆ２の弾性表面波の伝搬路４２上にある電極指は、周波数ｆ２と異なる周波数について感度が高くなっている。したがって、弾性表面波フィルタ素子３０側に、周波数ｆ２の弾性表面波が到達したとしても、伝搬路４０上にある各電極指は、周波数ｆ２の弾性表面波について感度が低く、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与える影響が少ない。
【００２５】
このように、弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と電極指ピッチが減少する方向が逆向きとなるように配置すると、弾性表面波フィルタ素子２０の各電極指と弾性表面波フィルタ素子３０の各電極指の感度が高い周波数を、同じ伝搬路上で異ならせることができる。したがって、弾性表面波吸収部材１４が弾性表面波フィルタ素子２０から弾性表面波フィルタ素子３０へ伝搬する弾性表面波を減衰させるのに十分な長さを備えていなくても、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性に与えられる影響は少ない。尚、弾性表面波フィルタ素子３０から弾性表面波フィルタ素子２０へ伝搬する弾性表面波においても、同様に、弾性表面波フィルタ素子２０の周波数特性に与えられる影響は少ない。
【００２６】
弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と逆向きに電極指ピッチが減少するように配置すると、ある周波数の弾性表面波において、弾性表面波フィルタ素子３０を伝搬する伝搬路と弾性表面波フィルタ素子２０を伝搬する伝搬路とが重なる場合がある。図１には、このような周波数ｆ０の弾性表面波の伝搬路４４が破線で示されている。弾性表面波フィルタ素子２０及び３０は、伝搬路４４を伝搬する周波数ｆ０の弾性表面波について、共に感度が高い。したがって、弾性表面波フィルタ素子２０に周波数ｆ０の信号が入力され、周波数ｆ０の弾性表面波が励振されたとき、この弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子３０に達すると、弾性表面波フィルタ素子３０の周波数特性の影響を与えてしまう。
【００２７】
このように弾性表面波フィルタ素子２０及び３０の双方が高い感度を示す弾性表面波を吸収するために、弾性表面波フィルタ１００は、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０と間に弾性表面波吸収材１４を備えている。弾性表面波吸収材１４は周波数ｆ０の弾性表面波を減衰させるのに充分な長さを伝搬方向Ｘに備えている。周波数ｆ０の弾性表面波が弾性表面波フィルタ素子２０から弾性表面波フィルタ素子３０へ伝搬することを、弾性表面波吸収材１４は防ぐ。尚、弾性表面波フィルタ素子３０から弾性表面波フィルタ素子２０へ伝搬する周波数ｆ０の弾性表面波においても同様に弾性表面波吸収材１４で十分減衰させることが可能である。
【００２８】
従来の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０との間に弾性表面波が伝搬することを防ぐために、弾性表面波吸収材１４は、低い周波数領域（例えば、周波数ｆ１）の弾性表面波を減衰させるのに充分長さを備える必要があった。弾性表面波フィルタ１００において、弾性表面波吸収材１４は周波数ｆ０の弾性表面波を十分減衰させることができる程度の長さを備えておればよい。周波数ｆ０は、周波数ｆ１より高周波数帯域にあるため、従来の弾性表面波フィルタと比較して弾性表面波吸収材１４の長さを小さくすることができる。したがって、弾性表面波吸収材１４の面積が縮小され、弾性表面波フィルタ１００を従来より小型化することができる。
【００２９】
また、弾性表面波フィルタ１００の小型化が可能で、弾性表面波吸収材１４の部材の量が少なくてよいため、低価格な弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００３０】
図２には、他の実施形態の弾性表面波フィルタ素子２００が示されている。２００は、１０の端面１８及び１９が傾斜させられている。このように端面１８及び１９を傾斜させることによって、端面１８又は１９に達した弾性表面波が、各斜め電極指電極方向に反射することを抑制することができる。
【００３１】
図１に示された弾性表面波フィルタ素子２０、弾性表面波フィルタ素子３０は縦続接続されることが好適である。図３には、弾性表面波フィルタ素子２０と弾性表面波フィルタ素子３０とが縦続接続された弾性表面波フィルタ３００が示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の斜め電極指電極２６と、弾性表面波フィルタ素子３０の斜め電極指電極３２とが、導電性材料からなる配線５０で接続される。弾性表面波フィルタ３００においては、斜め電極指電極２２と斜め電極指電極３６との距離が離れる。したがって、弾性表面波フィルタ素子２０の出力側の各電極指電極と、弾性表面波フィルタ素子３０の入力側の各電極指電極との電気的な結合を防ぐことができ、フィルタ特性の劣化を防ぐことができる。
【００３２】
前述した弾性表面波フィルタ素子２０、３０は各々双方向性型斜め電極指電極を備えているが、各斜め電極指電極は、一方向性型電極指電極であってもよい。図４には、このような一方向性型電極指電極を備えた弾性表面波フィルタ４００が示されている。弾性表面波フィルタ素子２０の斜め電極指電極２２は、浮き電極６０を各電極指間に備えた一方向性型斜め電極指電極となっている。斜め電極指電極２２，２４，２６も同様に、浮き電極を備えた一方向性型斜め電極指電極となっている。このような電極を備えた弾性表面波フィルタにおいて、入力側で励振された弾性表面波は、出力側のみに伝搬する。このような一方向性型斜め電極指電極を備える弾性表面波フィルタ４００においては、図１における弾性表面波吸収材１４は必要ない。出力側電極は、入力側から伝搬してきた弾性表面波に感度が高い。弾性表面波フィルタ素子３０も、同様に一方向性型斜め電極指電極を備えている。このような一方向性型斜め電極指電極を各弾性表面波フィルタ素子を備えていても、弾性表面波フィルタ素子３０を弾性表面波フィルタ素子２０と逆向きに電極指ピッチが減少するように配置することで、小型化を図ることができる。
【００３３】
尚、前述した弾性表面波フィルタは、いずれも圧電性基板に弾性表面波フィルタ素子を二つ備えたものであるが、三つ以上備えていてもよい。弾性表面波フィルタが弾性表面波フィルタ素子を三つ以上備えているときは、各弾性表面波フィルタ素子は、電極指ピッチの減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置することで、前述した弾性表面波フィルタと、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したほうに、本発明の弾性表面波フィルタの各弾性表面波フィルタ素子は、電極指ピッチの減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されている。したがって、各弾性表面波フィルタ素子間に設けられている弾性表面波吸収部材の面積を小さくすることができ、弾性表面波フィルタの小型化及び低価格化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図２】 他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図３】 弾性表面波フィルタ素子が縦続接続された他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図４】 一方向性型斜め電極指電極を備えた他の実施形態の弾性表面波フィルタの平面図である。
【図５】 従来の弾性表面波フィルタの平面図である。
【符号の説明】
１０ 圧電性基板、１２，１４，１６，５１４ 弾性表面波吸収材、２０，３０，５２０，５３０ 弾性表面波フィルタ素子、２２，２４，２６，２８，３２，３４，３６，３８，５２２，５２４，５２６，５２８，５３２，５３４，５３６，５３８ 斜め電極指電極、１００，２００，３００，４００，５００ 弾性表面波フィルタ、Ｘ （弾性表面波の）伝搬方向、Ｙ （弾性表面波の伝搬方向に）直交する方向。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface acoustic wave filter including a plurality of surface acoustic wave filter elements on a piezoelectric substrate, and more particularly to a surface acoustic wave filter including a surface acoustic wave filter element having oblique electrode finger electrodes.
[0002]
[Prior art]
A conventional surface acoustic wave filter in which two types of surface acoustic wave filter elements are arranged adjacent to each other on a piezoelectric substrate is shown in FIG. The surface acoustic wave filter 500 includes two surface acoustic wave filter elements 520 and 530 sandwiched between surface acoustic wave absorbers 12, 514, 16 on a piezoelectric substrate 10.
[0003]
The surface acoustic wave filter element 520 includes oblique electrode finger electrodes 522 and 524 each having a plurality of oblique electrode fingers on the signal input side, and oblique electrode finger electrodes 526 and 528 on the signal output side. In each of the oblique electrode finger electrodes 522, 524, 526, and 528, the width of the electrode finger and the interval between the adjacent electrode fingers are reduced in the direction orthogonal to the surface acoustic wave propagation direction. On the input side, a signal is input to the oblique electrode finger electrode 522, and the oblique electrode finger electrode 524 is grounded. On the output side, a signal is output from the oblique electrode finger electrode 526, and the oblique electrode finger electrode 528 is grounded. In the surface acoustic wave filter element 520, a surface acoustic wave having a low frequency propagates in a region where the electrode finger pitch is large. On the other hand, a surface acoustic wave having a high frequency propagates in a region where the electrode finger pitch is small.
[0004]
The oblique electrode finger electrodes on the input side and the output side are bidirectional electrodes, and from the oblique electrode finger electrodes 522 and 524 on the input side to the oblique electrode fingers 526 and 528 side on the output side and the surface acoustic wave absorbing member 12 side. The surface acoustic wave excited in both directions propagates. When the surface acoustic wave absorbing member 12 is not provided, the surface acoustic wave propagated to the surface acoustic wave absorbing member 12 side is reflected by the end face 18 of the substrate 10 and received by the oblique electrode finger electrode 526. Due to the reflected wave at the end face 18 of the substrate 10, the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter element 520 deteriorate. In order to attenuate such reflected waves, a surface acoustic wave absorbing member 12 is provided. The surface acoustic wave propagating to the surface acoustic wave absorbing member 12 side is attenuated by the surface acoustic wave absorbing member 12. Even if a reflected wave is generated at the end face 18 of the substrate 10, it is again attenuated by the surface acoustic wave absorbing member 12, so that the reflected wave is sufficiently attenuated and even if it is received by the oblique electrode finger electrode 526, The influence on the frequency characteristics of the filter element 520 is small. A surface acoustic wave absorber 514 is provided to prevent the surface acoustic wave from propagating to the adjacent surface acoustic wave filter element 530 side.
[0005]
Similar to the surface acoustic wave filter element 520, the surface acoustic wave filter element 530 includes oblique electrode finger electrodes 532 and 534 having a plurality of oblique electrode fingers on the signal input side, and oblique electrode finger electrodes on the output side of the signal. 536,538. On the input side, the signal is input to the oblique electrode finger electrode 532, and the oblique electrode finger electrode 534 is grounded. On the output side, the signal is input to the oblique electrode finger electrode 536, and the oblique electrode finger electrode 538 is grounded. Similar to the surface acoustic wave filter element 520, the surface acoustic wave absorbing member 16 is provided to attenuate the reflected wave at the end face 19 of the substrate 10. The surface acoustic wave propagated to the adjacent surface acoustic wave filter element 520 side is attenuated by the surface acoustic wave absorber 514.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the surface acoustic wave filter 500, unnecessary surface acoustic waves are attenuated by the surface acoustic wave absorbing members 12, 514, 16. In the oblique electrode finger electrode, the propagation area of the surface acoustic wave differs depending on the frequency of the input signal. Usually, the attenuation amount of the surface acoustic wave by the surface acoustic wave absorbing members 12, 514, 16 is constant per wavelength of the propagated surface acoustic wave. Therefore, a surface acoustic wave absorber having a long length in the propagation direction of the surface acoustic wave is required so that the surface acoustic wave having the lowest frequency, that is, the surface acoustic wave propagating in the region having the largest electrode finger pitch is attenuated. Become. In particular, since the surface acoustic wave absorber 514 needs to be twice as long as the surface acoustic wave absorbing member 12 or 16, it has been one of the factors that prevent the surface acoustic wave filter 500 from being downsized. Further, since many surface acoustic wave absorbing materials are required, there is a problem that the price increases.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a small and low-cost surface acoustic wave filter.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a surface acoustic wave filter including a plurality of surface acoustic wave filter elements arranged adjacent to each other on a piezoelectric substrate, and each surface acoustic wave filter element includes a plurality of electrode fingers. A first diagonal electrode finger electrode in which a width of each electrode finger and a distance between adjacent electrode fingers is reduced in a direction orthogonal to a propagation direction of the surface acoustic wave, and at least a part of the electrode of the first electrode finger electrode A plurality of electrode fingers arranged between the fingers, a second oblique electrode finger electrode in which the width of each electrode finger and the interval between adjacent electrode fingers is reduced in a direction orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave; Are provided on the input side and the output side, and the surface acoustic wave propagation region is different depending on the frequency of the input signal, and each surface acoustic wave filter element includes a width of each electrode finger and an adjacent electrode. Reduced finger spacing That direction, characterized in that it is arranged so that a surface acoustic wave filter element and the opposite adjacent.
[0009]
In the surface acoustic wave filter of the first aspect of the present invention, the propagation area of the surface acoustic wave propagating in each surface acoustic wave filter element differs depending on the frequency of the input signal. A surface acoustic wave having a low frequency excited by an input signal having a low frequency propagates in a region where the width of each electrode finger and the interval between adjacent electrode fingers are long. On the other hand, a high-frequency surface acoustic wave excited by a high-frequency input signal propagates in a region where the width of each electrode finger and the distance between adjacent electrode fingers are short. That is, in each surface acoustic wave filter element, the frequency of the surface acoustic wave propagating increases in the direction in which the width of each electrode finger and the interval between adjacent electrode fingers decreases.
[0010]
Each surface acoustic wave filter element is disposed on the piezoelectric substrate so that the width of each electrode finger and the direction in which the distance between adjacent electrode fingers decreases is opposite to that of the adjacent surface acoustic wave filter element. Therefore, even if the surface acoustic wave having the frequency f1 radiated from a certain surface acoustic wave filter element propagates to the input electrode of the adjacent surface acoustic wave filter element, the adjacent surface acoustic wave filter element has the frequency f1. The electrode fingers on the propagation path of the surface acoustic wave have only the width and interval of the electrode fingers that are less sensitive to the surface acoustic wave of frequency f1. Therefore, the influence of the surface acoustic wave having the frequency f1 on the frequency characteristics of the adjacent surface acoustic wave filter element is small.
[0011]
The surface acoustic wave filter according to the second aspect of the present invention is the surface acoustic wave filter according to the first aspect of the present invention, wherein at least two of the surface acoustic wave filter elements are cascade-connected to each other. It is characterized by.
[0012]
In the second invention, the first or second oblique electrode finger electrode on the output side of a certain surface acoustic wave filter element, the first or second oblique electrode finger electrode on the input side of the surface acoustic wave filter element, Therefore, the output-side electrode of one surface acoustic wave filter element can be separated from the input-side electrode of the other surface acoustic wave filter element, and deterioration of filter characteristics can be prevented.
[0013]
The third aspect of the present invention is the surface acoustic wave filter according to the first or second aspect of the present invention, wherein the surface acoustic wave filter is provided between the surface acoustic wave filter elements and is adjacent to the surface acoustic wave filter. It further comprises a member for preventing the propagation of the surface acoustic wave propagating between the filter elements.
[0014]
In the surface acoustic wave filter according to the third aspect of the present invention, the surface acoustic wave having the frequency f0 propagates through the surface acoustic wave filter element, and the surface acoustic wave having the frequency f0 is adjacent to the surface acoustic wave filter element. The region where the sensitivity of the surface wave filter element is high may coincide. At this time, the surface acoustic wave having the frequency f0 may affect the frequency characteristics of the adjacent surface acoustic wave filter elements. In order to attenuate the surface acoustic wave having the frequency f0, a member that prevents the propagation of the surface acoustic wave is provided between the surface acoustic wave elements. This member is a member that can scatter and attenuate propagating surface acoustic waves, or can absorb and attenuate propagating surface acoustic waves. The length of the member in the propagation direction of the surface acoustic wave to be attenuated is preferably proportional to the wavelength of the frequency f0. The frequency f0 is higher than the lowest frequency among the frequencies of the surface acoustic waves propagating in the surface acoustic wave filter element. Therefore, the length of the member that prevents the propagation of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation direction is shorter than the lowest frequency of the surface acoustic wave that propagates in the surface acoustic wave filter element. good. Therefore, the area of the member that prevents the propagation of the surface acoustic wave is reduced, and it is possible to provide a surface acoustic wave filter that is small and inexpensive.
[0015]
In each of the surface acoustic wave filter elements, it is preferable that at least one of the first and second oblique electrode finger electrodes on the input side or the output side is a unidirectional oblique electrode finger electrode.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those of the conventional surface acoustic wave filter shown in FIG.
[0017]
FIG. 1 shows a surface acoustic wave filter 100 according to this embodiment. The surface acoustic wave filter 100 includes two surface acoustic wave filter elements 20 and 30 on a piezoelectric substrate 10 made of a piezoelectric material such as LiNbO 3 . The surface acoustic wave filter elements 20 and 30 are sandwiched between surface acoustic wave absorbers 12, 14, and 16, respectively. As the surface acoustic wave absorbers 12, 14, and 16, members that prevent the propagation of surface acoustic waves that propagate through the piezoelectric substrate 10 and attenuate the surface acoustic waves are used. This member may be, for example, a member that attenuates a surface acoustic wave by scattering the surface acoustic wave.
[0018]
The surface acoustic wave filter element 20 includes oblique electrode finger electrodes 22 and 24 having a plurality of oblique electrode fingers made of a conductive material on the signal input side, and a conductive material on the signal output side. Diagonal electrode finger electrodes 26 and 28 having a plurality of oblique electrode fingers are provided. Each of the oblique electrode fingers 22, 24, 26, 28 has an electrode finger width and an interval between adjacent electrode fingers (hereinafter referred to as electrode fingers) in a direction Y orthogonal to the surface acoustic wave propagation direction X. The pitch is reduced). Although not shown, on the input side, a signal is input to the oblique electrode finger electrode 22 and the oblique electrode finger electrode 24 is grounded. Although not shown, on the output side, a signal is output from the oblique electrode finger electrode 26 and the oblique electrode finger electrode 28 is grounded.
[0019]
On the other hand, the surface acoustic wave filter element 30 includes diagonal electrode finger electrodes 32 and 34 having a plurality of diagonal electrode fingers on the signal input side, and includes 36 and 38 on the output side of the signal. The diagonal electrode fingers of the diagonal electrode finger electrodes 32, 34, 36, and 38 are arranged so that the electrode finger pitch decreases in the direction opposite to the direction Y orthogonal to the propagation direction X of the surface acoustic wave. Although not shown, on the input side, a signal is input to the oblique electrode finger electrode 32 and the oblique electrode finger electrode 34 is grounded. Although not shown, on the output side, a signal is output from the oblique electrode finger electrode 36, and the oblique electrode finger electrode 38 is grounded.
[0020]
In the surface acoustic wave filter elements 20 and 30, the propagation area of the surface acoustic wave differs depending on the frequency of the input signal. The surface acoustic waves propagating through the surface acoustic wave filter elements 20 and 30 propagate in a region where the electrode finger pitch is larger as the frequency is lower, and propagate in a region where the electrode finger pitch is smaller as the frequency is higher. The surface acoustic wave filter elements 20 and 30 can propagate surface acoustic waves in a wide frequency band, and are preferably used as a broadband pass filter.
[0021]
Here, a relatively low frequency in the pass frequency band of the surface acoustic wave filter element 20 is defined as a frequency f1. In FIG. 1, a propagation path 40 through which a surface acoustic wave of frequency f1 propagates when a signal of frequency f1 is input to the oblique electrode finger electrode 22 and a surface acoustic wave of frequency f1 is excited is indicated by a broken line. . Each oblique electrode finger electrode of the surface acoustic wave filter element 20 is a bidirectional electrode type. The surface acoustic wave having the frequency f1 propagates from the oblique electrode finger electrode 22 to the end face 18 side of the substrate 10 and the surface acoustic wave filter element 30 side.
[0022]
The surface acoustic wave having the frequency f1 propagated to the end face 18 side is attenuated by the surface acoustic wave absorber 12 and reflected by the end face 18. The reflected wave at the end face 18 is further sufficiently attenuated by the surface acoustic wave absorber 12 and is received by the oblique electrode finger electrode 26. Since such a reflected wave is sufficiently attenuated by the surface acoustic wave absorber 12, even if it is received by the oblique electrode finger electrode 22, the influence on the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter element 20 is small.
[0023]
On the other hand, the surface acoustic wave having the frequency f 1 propagated to the surface acoustic wave filter element 30 side propagates to the surface acoustic wave absorber 14. The surface acoustic wave absorber 14 of this embodiment does not have to be long enough to attenuate the surface acoustic wave having the frequency f1, and the surface acoustic wave having the frequency f1 is not sufficiently attenuated. It reaches the wave filter element 30 side. Since the surface acoustic wave filter element 30 is arranged so that the electrode finger pitch decreases in the opposite direction to the surface acoustic wave filter element 20, the electrode finger on the surface acoustic wave propagation path 40 of the frequency f1 is The sensitivity is high for a frequency different from the frequency f1, and the sensitivity is low for the surface acoustic wave of the frequency f1. Therefore, even if the surface acoustic wave having the frequency f1 reaches the surface acoustic wave filter element 30 side, the influence on the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter element 30 is small.
[0024]
Next, a relatively high frequency in the pass frequency band of the surface acoustic wave filter element 20 is defined as a frequency f2. In FIG. 1, a propagation path 42 through which a surface acoustic wave of frequency f2 propagates when a signal of frequency f2 is input to the oblique electrode finger electrode 22 and a surface acoustic wave of frequency f2 is excited is indicated by a broken line. . In the surface acoustic wave filter element 30, the sensitivity of the electrode finger on the surface wave propagation path 42 of the frequency f2 is high at a frequency different from the frequency f2. Therefore, even if the surface acoustic wave having the frequency f2 reaches the surface acoustic wave filter element 30 side, each electrode finger on the propagation path 40 has low sensitivity to the surface acoustic wave having the frequency f2, and the surface acoustic wave filter element The influence on the frequency characteristics of 30 is small.
[0025]
As described above, when the surface acoustic wave filter element 30 and the surface acoustic wave filter element 20 are arranged so that the direction in which the electrode finger pitch decreases is opposite, each electrode finger of the surface acoustic wave filter element 20 and the surface acoustic wave filter are arranged. The frequency with high sensitivity of each electrode finger of the element 30 can be varied on the same propagation path. Therefore, even if the surface acoustic wave absorbing member 14 does not have a sufficient length to attenuate the surface acoustic wave propagating from the surface acoustic wave filter element 20 to the surface acoustic wave filter element 30, the surface acoustic wave filter element 30 is provided. There is little influence on the frequency characteristics. Similarly, the surface acoustic wave propagating from the surface acoustic wave filter element 30 to the surface acoustic wave filter element 20 has little influence on the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter element 20.
[0026]
When the surface acoustic wave filter element 30 is arranged so that the electrode finger pitch decreases in the opposite direction to the surface acoustic wave filter element 20, a propagation path and a surface that propagate through the surface acoustic wave filter element 30 in a surface acoustic wave of a certain frequency are obtained. The propagation path that propagates through the wave filter element 20 may overlap. In FIG. 1, a propagation path 44 of such a surface acoustic wave having a frequency f0 is indicated by a broken line. The surface acoustic wave filter elements 20 and 30 are both highly sensitive to surface acoustic waves having a frequency f0 propagating through the propagation path 44. Accordingly, when a surface acoustic wave of frequency f0 is input to the surface acoustic wave filter element 20 and the surface acoustic wave of frequency f0 is excited, when the surface acoustic wave reaches the surface acoustic wave filter element 30, the surface acoustic wave filter element 30 This affects the frequency characteristics.
[0027]
As described above, the surface acoustic wave filter 100 is provided between the surface acoustic wave filter element 20 and the surface acoustic wave filter element 30 in order to absorb the surface acoustic wave having high sensitivity in both the surface acoustic wave filter elements 20 and 30. A surface acoustic wave absorber 14 is provided. The surface acoustic wave absorber 14 has a sufficient length in the propagation direction X to attenuate the surface acoustic wave having the frequency f0. The surface acoustic wave absorber 14 prevents the surface acoustic wave having the frequency f0 from propagating from the surface acoustic wave filter element 20 to the surface acoustic wave filter element 30. Similarly, the surface acoustic wave having the frequency f0 propagating from the surface acoustic wave filter element 30 to the surface acoustic wave filter element 20 can be sufficiently attenuated by the surface acoustic wave absorber 14 as well.
[0028]
In the conventional surface acoustic wave filter, in order to prevent the surface acoustic wave from propagating between the surface acoustic wave filter element 20 and the surface acoustic wave filter element 30, the surface acoustic wave absorber 14 has a low frequency region (for example, It is necessary to provide a sufficient length to attenuate the surface acoustic wave having the frequency f1). In the surface acoustic wave filter 100, the surface acoustic wave absorber 14 only needs to have a length that can sufficiently attenuate the surface acoustic wave having the frequency f0. Since the frequency f0 is in a higher frequency band than the frequency f1, the length of the surface acoustic wave absorber 14 can be reduced as compared with the conventional surface acoustic wave filter. Accordingly, the area of the surface acoustic wave absorber 14 is reduced, and the surface acoustic wave filter 100 can be made smaller than before.
[0029]
Further, since the surface acoustic wave filter 100 can be downsized and the amount of the surface acoustic wave absorber 14 can be small, a low-cost surface acoustic wave filter can be provided.
[0030]
FIG. 2 shows a surface acoustic wave filter element 200 according to another embodiment. In 200, ten end faces 18 and 19 are inclined. By inclining the end faces 18 and 19 in this way, it is possible to suppress the surface acoustic wave that has reached the end face 18 or 19 from being reflected in the direction of each oblique electrode finger electrode.
[0031]
The surface acoustic wave filter element 20 and the surface acoustic wave filter element 30 shown in FIG. 1 are preferably connected in cascade. FIG. 3 shows a surface acoustic wave filter 300 in which a surface acoustic wave filter element 20 and a surface acoustic wave filter element 30 are connected in cascade. The oblique electrode finger electrode 26 of the surface acoustic wave filter element 20 and the oblique electrode finger electrode 32 of the surface acoustic wave filter element 30 are connected by a wiring 50 made of a conductive material. In the surface acoustic wave filter 300, the distance between the oblique electrode finger electrode 22 and the oblique electrode finger electrode 36 is increased. Therefore, electrical coupling between each electrode finger electrode on the output side of the surface acoustic wave filter element 20 and each electrode finger electrode on the input side of the surface acoustic wave filter element 30 can be prevented, and deterioration of filter characteristics can be prevented. be able to.
[0032]
The surface acoustic wave filter elements 20 and 30 described above each include a bidirectional oblique electrode finger electrode, but each oblique electrode finger electrode may be a unidirectional electrode finger electrode. FIG. 4 shows a surface acoustic wave filter 400 having such a unidirectional electrode finger electrode. The oblique electrode finger electrode 22 of the surface acoustic wave filter element 20 is a unidirectional oblique electrode finger electrode having a floating electrode 60 between the electrode fingers. Similarly, the oblique electrode finger electrodes 22, 24, and 26 are unidirectional oblique electrode finger electrodes provided with floating electrodes. In the surface acoustic wave filter provided with such an electrode, the surface acoustic wave excited on the input side propagates only to the output side. In the surface acoustic wave filter 400 including such a unidirectional oblique electrode finger electrode, the surface acoustic wave absorber 14 in FIG. 1 is not necessary. The output side electrode is highly sensitive to surface acoustic waves propagating from the input side. Similarly, the surface acoustic wave filter element 30 includes unidirectional oblique electrode finger electrodes. Even if such a unidirectional oblique electrode finger electrode is provided with each surface acoustic wave filter element, the surface acoustic wave filter element 30 is arranged so that the electrode finger pitch decreases in the direction opposite to the surface acoustic wave filter element 20. By doing so, size reduction can be achieved.
[0033]
Each of the surface acoustic wave filters described above includes two surface acoustic wave filter elements on a piezoelectric substrate, but may include three or more surface acoustic wave filters. When the surface acoustic wave filter includes three or more surface acoustic wave filter elements, each surface acoustic wave filter element is arranged such that the direction in which the electrode finger pitch decreases is opposite to the adjacent surface acoustic wave filter element. By arranging in the above, the same effect as the surface acoustic wave filter described above can be obtained.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the surface acoustic wave filter elements of the surface acoustic wave filter of the present invention are arranged such that the direction in which the electrode finger pitch decreases is opposite to the adjacent surface acoustic wave filter element. Therefore, the area of the surface acoustic wave absorbing member provided between the surface acoustic wave filter elements can be reduced, and the surface acoustic wave filter can be reduced in size and price.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a surface acoustic wave filter according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view of a surface acoustic wave filter according to another embodiment.
FIG. 3 is a plan view of a surface acoustic wave filter according to another embodiment in which surface acoustic wave filter elements are cascade-connected.
FIG. 4 is a plan view of a surface acoustic wave filter according to another embodiment including a unidirectional oblique electrode finger electrode.
FIG. 5 is a plan view of a conventional surface acoustic wave filter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piezoelectric substrate, 12, 14, 16, 514 Surface acoustic wave absorber, 20, 30, 520, 530 Surface acoustic wave filter element, 22, 24, 26, 28, 32, 34, 36, 38, 522, 524 , 526, 528, 532, 534, 536, 538 Oblique electrode finger electrode, 100, 200, 300, 400, 500 Surface acoustic wave filter, X (surface acoustic wave) propagation direction, Y (surface acoustic wave propagation direction) ) Orthogonal direction.

Claims (4)

隣り合って配置された複数の弾性表面波フィルタ素子を圧電性基板に備える弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子は、
複数の電極指を有し、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第一斜め電極指電極と、
少なくとも一部が前記第一電極指電極の電極指間に配置された複数の電極指を備え、弾性表面波の伝搬方向に直交する方向において、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する第二斜め電極指電極と、
を入力側及び出力側に備え、入力信号の周波数によって弾性表面波の伝搬領域が異なる弾性表面波フィルタ素子であって、
前記各弾性表面波フィルタ素子は、前記各電極指の幅及び隣り合う電極指との間隔が減少する方向が、隣り合う弾性表面波フィルタ素子と逆向きとなるように配置されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。A surface acoustic wave filter provided on a piezoelectric substrate with a plurality of surface acoustic wave filter elements arranged adjacent to each other,
Each of the surface acoustic wave filter elements is
A first oblique electrode finger electrode having a plurality of electrode fingers, the width of each electrode finger and the distance between adjacent electrode fingers being reduced in a direction perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave;
A plurality of electrode fingers at least partially disposed between the electrode fingers of the first electrode finger electrode, and in a direction perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave, the width of each electrode finger and the adjacent electrode fingers A second diagonal electrode finger electrode with a decreasing spacing;
Are provided on the input side and the output side, the surface acoustic wave filter element in which the propagation region of the surface acoustic wave differs depending on the frequency of the input signal,
Each of the surface acoustic wave filter elements is arranged such that the direction in which the width of each electrode finger and the interval between the adjacent electrode fingers decreases is opposite to that of the adjacent surface acoustic wave filter element. A surface acoustic wave filter. 請求項１に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子のうち、少なくとも二つが互いに縦続接続されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。The surface acoustic wave filter according to claim 1,
A surface acoustic wave filter, wherein at least two of the surface acoustic wave filter elements are cascade-connected to each other. 請求項１又は２に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記弾性表面波フィルタは、前記各弾性表面波フィルタ素子間に設けられ、隣り合った弾性表面波フィルタ素子間に伝搬する弾性表面波の伝搬を妨げる部材をさらに備えることを特徴とする弾性表面波フィルタ。The surface acoustic wave filter according to claim 1 or 2,
The surface acoustic wave filter further includes a member that is provided between the surface acoustic wave filter elements and that prevents the propagation of the surface acoustic wave that propagates between adjacent surface acoustic wave filter elements. filter. 請求項１又は２に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記各弾性表面波フィルタ素子において、入力側又は出力側の少なくとも一方の第一及び第二斜め電極指電極が、各々一方向性型斜め電極指電極であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。The surface acoustic wave filter according to claim 1 or 2,
In each of the surface acoustic wave filter elements, at least one of the first and second oblique electrode finger electrodes on the input side or the output side is a unidirectional oblique electrode finger electrode, respectively.
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