JP4995923B2 - 弾性境界波デバイス、およびそれを用いた通信機 - Google Patents

Description

本発明は、弾性境界波デバイスに関し、特に、不要応答の減衰量の最大値を低減することが可能な弾性境界波デバイスに関する。

弾性波を応用した装置の一つとして、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイスが以前から良く知られている。このＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話に代表される４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯における無線信号を処理する各種回路に用いられる。各種回路には、例えば送信バンドパスフィルタ、受信バンドパスフィルタ、局発フィルタ、アンテナ共用器、ＩＦフィルタ、ＦＭ変調器が挙げられる。

近年、弾性境界波を用いた弾性境界波デバイスが開発されている（例えば、特許文献１参照）。図１９は従来の弾性境界波デバイスである共振器の構造を示す平面図であり、図２０は図１９のＤ−Ｄ’線の断面を示す断面図である。圧電基板１０５上に共振部１０１と反射器１０４とが形成されている。共振部１０１は、２つの櫛形電極１０２、１０３を有する（通常は二つをセットで櫛形電極と称される。）。共振部１０１および反射器１０４上に第１媒質１０６が形成されている。第１媒質１０６上には、第２媒質１０７が形成されている。

櫛形電極１０２と櫛形電極１０３との間に交流電圧を印加すると、圧電基板１０５と第１媒質１０６の間に弾性境界波が生じ、逆に弾性境界波により櫛形電極１０２、１０３に電圧が生じる。
国際公開番号ＷＯ９８／５２２７９号パンフレット

しかしながら、上記弾性境界波デバイスにおいて、圧電基板と第１媒質との境界以外に、例えば第１媒質と第２媒質の境界において励振される弾性波が生じて、これが不要応答として特性に影響を与えることが問題である。

本発明は、上記問題を解決するために行われ、不要応答の大きさを低減した弾性境界波デバイスを提供することを目的とする。

本発明の実施の形態に係る弾性境界波デバイスは、圧電性を有する圧電基板と、前記圧電基板上に形成された櫛形電極と、前記圧電基板上に前記櫛形電極を覆うように形成された第１媒質と、前記第１媒質上に形成された第２媒質とを備え、前記櫛形電極は、複数の電極指と、前記複数の電極指の端部を接続するバスバーとを有する。上記課題を解決するために、前記第１媒質上に形成された第３媒質を備え、前記第２媒質および前記第３媒質は、前記第１媒質に接しており、前記第１媒質、前記第２媒質および前記第３媒質は、それぞれ異なる材料で構成されており、前記電極指の長手方向に垂直な断面における弾性境界波の伝搬経路の長さに対する第３媒質が形成された部分の長さの割合が、前記電極指の長手方向において異なる。この構成により、第１媒質と第２媒質との境界を伝搬する弾性境界波と、第１媒質と第３媒質との境界を伝搬する弾性境界波の音速が異なり、不要応答を分けることができ、不要応答の大きさを小さくすることができる。

本発明によれば、第１媒質と第２媒質の境界の一部に第３媒質を設けて、不要応答を分けることにより、不要応答の大きさを低減した弾性境界波デバイスを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る１ポート共振器の構成を示す平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ’線の断面を示す断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ’線の断面を示す断面図である。 図４は、図１のＣ−Ｃ’線の断面を示す断面図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る共振器における第３媒質が形成されている割合を示すグラフである。 図６Ａは、本発明の実施の形態１に係る共振器における挿入損失特性を示すグラフである。 図６Ｂは、図６Ａのグラフを拡大したグラフである。 図７は、本発明の実施の形態２に係る１ポート共振器の構成を示す平面図である。 図８は、図７のＤ−Ｄ'線の断面を示す断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２に係る共振器における第３媒質が形成されている割合を示すグラフである。 図１０は、本発明の実施の形態２に係る共振器における挿入損失特性を拡大したグラフである。 図１１は、本発明の実施の形態２に係る１ポート共振器の比較例の構成を示す平面図である。 図１２は、本発明の実施の形態２に係る共振器における挿入損失特性を拡大したグラフである。 図１３は、本発明の実施の形態３に係る１ポート共振器の構成を示す平面図である。 図１４は、図１３のＪ−Ｊ’線の断面を示す断面図である。 図１５は、本発明の実施の形態３に係る共振器における第３媒質が形成されている割合を示すグラフである。 図１６は、本発明の実施の形態３に係る共振器における挿入損失特性を拡大したグラフである。 図１７は、本発明の実施の形態４に係る通信機の構成を示すブロック図である。 図１８は、本発明の実施の形態４に係る通信機に用いられるフィルタの構成を示す回路図である。 図１９は、従来の１ポート共振器の構成を示す平面図である。 図２０は、図１９のＤ−Ｄ’線の断面を示す断面図である。

符号の説明

１、２、３、４、４３〜４８ 共振器
１１ 共振部
１２ａ、１２ｂ バスバー
１３ａ、１３ｂ 電極指
１４ａ、１４ｂ 櫛形電極
１５ 反射器
１６ 圧電基板
１７ 第１媒質
１８ 第２媒質
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ 第３媒質
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８ 挿入損失曲線
３１ アンテナ
３２ デュプレクサ
３３ 送信側信号処理部
３４ 受信側信号処理部
３５ マイク
３６ スピーカ
３７ 送信用フィルタ
３８ 受信用フィルタ
４１ 入力端子
４２ 出力端子
Ｐ１〜Ｐ６ 位置

本発明の弾性境界波デバイス、フィルタおよびそのフィルタを用いた通信機は、上記構成を基本として、以下のような種々の態様をとることができる。

すなわち、前記第３媒質は、前記第２媒質と弾性波の伝搬速度が異なる材料で構成されることができる。この構成により、第１媒質と第２媒質との境界を伝搬する弾性境界波と、第１媒質と第３媒質を伝搬する弾性境界波の伝搬速度が異なり、不要応答において、２つの共振周波数が生じる。その結果、不要応答の大きさを小さくすることができる。

また、前記第１媒質上において、前記第３媒質が形成された領域と、前記第３媒質が形成されていない領域とが、前記電極指の長手方向に垂直な方向に、半分に分けられた構成にすることができる。不要応答を２つに均等に分けることができ、その結果、不要応答の大きさを小さくすることができる。

また、前記第３媒質が複数個形成された構成であってもよい。第３媒質を複数個に分けることにより、製造精度が向上する。

また、前記電極指の長手方向に垂直な断面における弾性境界波の伝搬経路の長さに対する第３媒質が形成された部分の長さの割合が、前記電極指の長手方向において連続的に変化している構成であってもよい。この構成により、不要応答の大きさを小さくすることができる。

また、前記第３媒質が材料の異なる２つ以上の媒質で構成された構成であってもよい。この構成により、異なる２つ以上の媒質と第１媒質とのそれぞれの境界における弾性境界波の伝搬速度が異なり、不要応答が生じる周波数が異なる。従って、不要応答が３つ以上のピークを有する特性となり、不要応答による挿入損失の最大値を小さくすることができる。

また、第１媒質がＳｉＯ₂であり、第３媒質がアルミナまたはＳｉＮである構成であってもよい。第１媒質にＳｉＯ₂を用いることにより、温度補償特性を良好にすることができる。また、第３媒質にアルミナまたはＳｉＮを用いることにより、第１媒質と第３媒質の境界を伝搬する境界弾性波の伝搬速度を向上させることができる。

また、前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ₃または、ＬｉＮｂＯ₃である構成であってもよい。

また、本発明の第１のフィルタは、上記記載の弾性境界波デバイスとしての１ポート共振器を有する。この構成により、弾性境界波デバイスの不要応答による信号の漏れを低減することができる。

また、本発明の第２のフィルタは、上記記載の弾性境界波デバイスとしてのダブルモード共振器を有する。この構成により、弾性境界波デバイスの不要応答による信号の漏れを低減することができる。

また、本発明のデュプレクサは、送信用フィルタと、前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、第１のフィルタまたは第２のフィルタを用いて構成される。

また、本発明の通信機は、アンテナと、前記アンテナと接続された上記デュプレクサと、前記デュプレクサと接続された信号処理部とを備える。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る弾性境界波デバイスの一例である弾性境界波を用いた１ポート共振器の構成を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線の断面を示す断面図である。図１において、第３媒質１９ａが形成されている位置を明確にするために、図２に示す第２媒質１８を取り除いて表示すると共に、第３媒質１９ａにハッチングを付している。櫛形電極の形状をわかりやすくするために、図１において櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５を破線で示す。

圧電基板１６は、３０ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ₃により形成されている。圧電基板１６は、電気機械結合係数ｋ²が大きいことが好ましく、ＬｉＮｂＯ₃以外にＬｉＴａＯ₃を用いることもできる。圧電基板１６上には、共振部１１と、共振部１１の両側にグレーティングからなる反射器１５とが形成されている。共振部１１には、２つの櫛形電極１４ａ、１４ｂが対向して配置されている。櫛形電極１４ａ、１４ｂは、複数の電極指１３ａ、１３ｂがそれぞれバスバー１２ａ、１２ｂにより接続されて、形成されている。電極指１３ａは、２つの電極指１３ｂの間に挟まれるように配置されている。櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５は、Ｃｕを主成分とし厚さ１７０ｎｍで形成されている。なお、図示する関係上電極指の本数を省略している。弾性境界波の伝搬経路は、２つの反射器１５を結ぶ直線上で端部の櫛形電極から他端の櫛形電極までの領域が含まれる。

櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５上には、温度特性を補償するためにＳｉＯ₂で構成された第１媒質１７が形成されている。第１媒質１７の厚さは、伝搬する弾性波の波長をλとすると０．１λ〜１λ程度が好ましく、例えば１０５０ｎｍである。１ポート共振器において、主要な弾性境界波は、圧電基板１６と第１媒質１７との間を伝搬する。第１媒質１７上の一部には、厚さ１００ｎｍの第３媒質１９ａが形成されている。

第３媒質１９ａは、第１媒質１７よりも伝搬する弾性波の速度が速い材料（例えば、Ｔｉ）で構成されている。第３媒質１９ａは、図１に示すように、第１媒質１７が形成された領域の電極指１３ａの長手方向に対して垂直な方向に、１ポート共振器の領域を半分に分けた一方の領域に形成されている。第３媒質１９ａが形成されていない第１媒質１７上および第３媒質１９ａ上には、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）で構成され、厚さ２μｍである第２媒質１８が形成されている。

第２媒質１８は、第１媒質１７よりも弾性波の伝搬速度が速く、第３媒質１９ａと異なる伝搬速度となる材料で構成され、伝搬速度が速いＡｌ₂Ｏ₃以外にＳｉ、ＳｉＮなどを用いることができる。１ポート共振器において、後述するように不要応答を生じさせる副次的な弾性境界波は、第１媒質１７と第２媒質１８との境界、第１媒質１７と第３媒質との境界などを伝搬する。

図３は、図１のＢ−Ｂ’線における断面図である。Ｂ−Ｂ’線上において、第１媒質１７の上には必ず第３媒質１９ａが形成されている。つまり、Ｂ−Ｂ’線上の副次的な弾性境界波の伝搬経路の長さに対して、第３媒質１９ａが形成されている領域の長さの割合（以下、第３媒質の形成割合）は１００％である。

図４は、図１のＣ−Ｃ’線における断面図である。Ｃ−Ｃ’線上において、第１媒質１７の上には第３媒質１９ａが全く形成されていない。つまり、Ｃ−Ｃ’線上の第３媒質の形成割合は０％である。

図５は、図１のＢ−Ｂ’線に平行な方向において、第３媒質１９ａの形成割合を示すグラフである。横軸はＡ−Ａ’方向の位置Ｐ１とＰ２間との位置を示す。Ａ−Ａ’方向に垂直な方向（伝搬路方向）に、第３媒質１９ａの形成割合が１００％である領域と０％である領域とがある。

つまり、弾性境界波に対して、第１媒質１７と第２媒質１８との境界である伝搬経路（第１経路）と、第１媒質１７と第３媒質１９ａとの境界である伝搬経路（第２経路）の２種類の経路が形成されている。第２経路は、第１経路ができたことにより、従来の共振器に比べて、幅が半分になっている。第２媒質１８は第３媒質１９ａと弾性波の伝搬速度が異なるため、第１経路を伝搬する弾性境界波と第２経路を伝搬する弾性境界波の伝搬速度は異なる。また、第１経路を伝搬する弾性境界波と第２経路を伝搬する弾性境界波の波長は、櫛形電極間の長さにより決定されるので、同じである。従って、第１経路を伝搬する弾性境界波と第２経路を伝搬する弾性境界波では、共振する周波数は異なる。

図６Ａは本実施の形態に係る共振器１における挿入損失の周波数特性（挿入損失特性）を示すグラフであり、図６Ｂは図６Ａに示すグラフの周波数２０００ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの領域を拡大したグラフである。挿入損失曲線２１は、共振器１の挿入損失特性を示す曲線である。なお、比較のために、第３媒質を設けない構成である従来の共振器における挿入損失特性を示す挿入損失曲線２２を図６Ａおよび図６Ｂに破線で示す。

図６Ａに示すように、挿入損失曲線２１および挿入損失曲線２２における１８０５ＭＨｚで挿入損失が大きくなっている部分が圧電基板１６と第１媒質１７との境界を伝搬する弾性境界波による所望の応答である。挿入損失曲線２１および挿入損失曲線２２において、損失の大きな部分の周波数が反共振周波数であり、引き込み量が大きいほど反共振のＱ値が良いことを示す。図６Ｂに示すように、挿入損失曲線２１において、挿入損失曲線２２に示された２１０５ＭＨｚの不要応答以外に、２０３０ＭＨｚにも不要応答が生じている。この２０３０ＭＨｚの不要応答は、第２経路を伝播する弾性境界波により生じたものである。つまり、挿入損失曲線２２に示された２１０５ＭＨｚの不要応答に対して、挿入損失曲線２１では、第２経路を伝搬する弾性境界波の分だけ、２１０５ＭＨｚの不要応答が２０３０ＭＨｚに移っている。

挿入損失曲線２１には、新たに２０３０ＭＨｚに不要応答が生じている。しかし、この挿入損失の最大値は、挿入損失曲線２２の２１０５ＭＨｚにおける不要応答による挿入損失の最大値にくらべ約６割小さくなる。また、挿入損失曲線２１において、２０３０ＭＨｚに生じた不要応答の分だけ、２１０５ＭＨｚの不要応答による挿入損失の最大値が約４割低減している。従って、不要応答による挿入損失の最大値は低減する。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２に係る１ポート共振器２の構成を示す平面図であり、図８は図７におけるＤ−Ｄ’線の断面図である。図７において、第３媒質１９ｂが形成されている位置を明確にするために、図８に示す第２媒質１８を取り除いて表示すると共に、第３媒質１９ｂにハッチングを付している。また、櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５を破線で示している。なお、本実施の形態に係る共振器２は、実施の形態１に係る共振器１に対して、第３媒質１９ｂの形状が異なるのみであり、実施の形態１に係る共振器１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

直方体形状(厳密にはテーパーがかかるため直方体に近い形になる)の第３媒質１９ｂが複数形成され、第３媒質１９ｂの長手方向が弾性境界波の伝搬方向（図の左右方向）と一致するように配置されている。各第３媒質１９ｂは、所定の間隔を空けて配置されている。

図７のＥ−Ｅ’線の断面において、図３に示す断面図における第３媒質１９ａと同様に、第１媒質１７の上には必ず第３媒質１９ｂが形成されている。つまり、Ｅ−Ｅ’線の副次的な弾性境界波の伝搬経路の長さに対して、第３媒質１９ｂが形成されている領域の長さの割合（第３媒質の形成割合）は１００％である。

図７のＦ−Ｆ’線の断面において、図４に示す断面図と同様に、第１媒質１７の上には第３媒質１９ａが全く形成されていない。つまり、Ｆ−Ｆ’線上の第３媒質１９ｂの形成割合は０％である。

図９は、図７のＤ−Ｄ’方向に垂直な方向（伝搬方向）における第３媒質１９ｂの形成割合を示すグラフである。横軸はＤ−Ｄ’方向の位置Ｐ３とＰ４間との位置を示す。第３媒質１９ｂの形成割合が１００％である領域と０％である領域が交互に形成されている。つまり、境界波に対して、第１媒質１７と第２媒質１８との境界である伝搬経路（第１経路）と第１媒質１７と第３媒質１９ｂとの境界である伝搬経路（第２経路）の２つが形成されている。

図１０Ａは本実施の形態に係る共振器２における挿入損失の周波数特性（挿入損失特性）を示すグラフであり、図１０Ｂは図１０Ａに示すグラフの周波数２０００ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚの領域を拡大したグラフである。挿入損失曲線２３は、共振器２の挿入損失特性を示す曲線である。なお、比較のために、第３媒質を設けない構成である従来の共振器における挿入損失の周波数特性を示す挿入損失曲線２４を図１０Ａおよび図１０Ｂに破線で示す。

図１０Ａに示すように、挿入損失曲線２３および挿入損失曲線２４における１８００ＭＨｚで挿入損失が大きくなっている部分が圧電基板１６と第１媒質１７との境界による応答である。図１０Ｂに示すように、挿入損失曲線２３において、挿入損失曲線２４に生じていた、２１０５ＭＨｚの不要応答に代わって、２０７５ＭＨｚと２１００ＭＨｚの２つのピークを有する不要応答が生じている。挿入損失曲線２３における２０７５ＭＨｚの不要応答は、第２経路により生じるものである。一方、２１００ＭＨｚの不要応答は、第１経路により生じるものである。

従来第１経路のみであった伝搬経路が２種類の経路に分かれることにより、第２経路が形成された分だけ、第１経路の幅が狭くなり、第１経路を伝搬する弾性境界波が従来の構成より減少する。また、第２経路の幅も、従来の第１経路の幅よりも狭いため、第２経路を伝搬する弾性境界波も従来の構成の第１経路を伝搬する弾性境界波よりも少ない。そのため、２０７５ＭＨｚ、２１００ＭＨｚにおける挿入損失がそれぞれ、挿入損失曲線２４における最大値にくらべ約５割、６割低減されている。

次に、本実施の形態に係る共振器の比較例について説明する。図１１は、本実施の形態に係る共振器２に対する比較例としての共振器３の構成を示す平面図である。図７に示した平面図と同様に、第２媒質を取り除いて表示すると共に、第３媒質１９ｃにハッチングを付している。また、櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５を破線で示す。共振器３において、直方体形状の第３媒質１９ｃが複数配列されている点は、本実施の形態に係る共振器２と同様であるが、第３媒質１９ｃの長手方向が弾性境界波の伝搬方向（図１１の左右方向）から４５度傾いている点が本実施の形態に係る共振器２と異なる。

図１２は、本比較例に係る共振器３における挿入損失特性を示すグラフである。弾性境界波の伝搬方向における第３媒質１９ｃの形成割合は、第３媒質１９ｃの幅と、第３媒質１９ｃと隣接する第３媒質１９ｃとの間の幅が同じであれば、いずれの伝搬経路においても５０％である。つまり、どの経路を伝搬しても弾性境界波の伝搬速度に差が生じない。そのため、不要応答が２つに分かれず、不要応答の挿入損失の最大値が、従来の挿入損失特性における不要応答の挿入損失の最大値から２割ほどしか低減されない。

以上のように、第３媒質１９ｂが形成されている割合が伝搬経路により異なるように形成することにより、不要応答が２つ以上に分かれて、不要応答の挿入損失の最大値が低減する。

（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３に係る共振器４の構成を示す平面図である。図１３において、第３媒質１９ｄが形成されている位置を明確にするために、第２媒質を取り除いて表示すると共に、第３媒質１９ｄにハッチングを付している。また、櫛形電極１４ａ、１４ｂおよび反射器１５を破線で示している。なお、本実施の形態に係る共振器４は、実施の形態１に係る共振器１と、第３媒質１９ｄの形状が異なるのみであり、実施の形態１に係る共振器１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態に係る共振器４において、第３媒質１９ｄの形状が図１３に示すように紙面上で三角形となる三角柱(厳密にはテーパーがかかるため三角柱に近い形になる)であり、三角形の頂点が他の三角形の頂点に接するように配置されている。

図１３のＨ−Ｈ’線の断面において、図３に示す断面図における第３媒質１９ａと同様に、第１媒質１７の上には必ず第３媒質１９ｄが形成されている。つまり、Ｈ−Ｈ’線の副次的な弾性境界波の伝搬経路の長さに対して、第３媒質１９ｄが形成されている領域の長さの割合（第３媒質の形成割合）は１００％である。

図１３のＩ−Ｉ’線の断面において、図４に示す断面図と同様に、第１媒質１７の上には第３媒質１９ｄが全く形成されていない。つまり、Ｉ−Ｉ’線上の第３媒質１９ｄの形成割合は０％である。

図１４は、図１３のＪ−Ｊ’線の断面を示す断面図である。Ｊ−Ｊ’線上において、第１媒質１７の上には第３媒質１９ｄが形成された領域と形成されていない領域がある。弾性境界波の伝搬経路の長さをｌとし、一区切りの第３媒質１９ｄの長さをｗ、一区切りの第３媒質１９ｄが弾性境界波の伝搬経路上に形成された個数をｎとすると、第３媒質１９ｄの形成割合は、（ｎ×ｗ／ｌ）×１００（％）となる。

従って、Ｊ−Ｊ’線を伝搬する弾性境界波の伝搬速度は、Ｈ−Ｈ’線を伝搬する弾性境界波の伝搬速度と、Ｉ−Ｉ’線を伝搬する弾性境界波の伝搬速度との間である。そのため、生じる不要応答の周波数は、Ｉ−Ｉ’線を伝搬する弾性境界波による不要応答の周波数と、Ｊ−Ｊ’線を伝搬する弾性境界波による不要応答の周波数との間である。

図１４において、Ｊ−Ｊ’線がＨ−Ｈ’線に近づくにつれ、第３媒質１９ｄの長さｗが大きくなり、第３媒質１９ｄの形成割合は大きくなる。Ｊ−Ｊ’線がＩ−Ｉ’線 に近づくにつれ、第３媒質１９ｄの長さｗが小さくなり、第３媒質１９ｄの形成割合は小さくなる。

図１５は、図１３のＨ−Ｈ’方向に垂直な方向における伝搬路において、第３媒質１９ｄの形成割合を示すグラフである。横軸はＨ−Ｈ’方向の位置Ｐ５とＰ６との間の位置を示す。図１５において、第３媒質１９ｄが１００％形成されている領域（Ｈ−Ｈ’線上）から０％である領域（Ｉ−Ｉ’線上）へ連続的に第３媒質１９ｄの形成割合が変化している。

図１６Ａは、本実施の形態に係る共振器における挿入損失の周波数特性（挿入損失特性）２７を示すグラフであり、図１６Ｂは図１６Ａに示すグラフの周波数２０００〜２１５０ＭＨｚの領域を拡大したグラフである。挿入損失曲線２７は、共振器４の挿入損失特性を示す曲線である。なお、比較のために、第３媒質を設けない構成である従来の共振器における挿入損失の周波数特性を示す挿入損失曲線２８を図１６Ａおよび図１６Ｂに破線で示す。

本実施の形態に係る共振器４の挿入損失曲線２７に示すように、従来の共振器に生じていた、２１０５ＭＨｚの不要応答に代わって、２０５０ＭＨｚから２１５０ＭＨｚまでの周波数領域になだらかに不要応答が生じている。これは、伝搬経路において第３媒質１９ｄの形成割合が連続的に変化しているため、境界波の伝搬速度が異なる経路が多数形成され、ピークの周波数が少しずつ異なる不要応答が重ね合わされた特性だからである。この不要応答のピークである２０９０ＭＨｚでは挿入損失が従来の共振器により生じていた挿入損失にくらべ約５割低減している。

以上のように、不要応答の挿入損失の最大値が小さくなることにより、不要応答による信号の影響を小さくすることができる。

なお、本実施の形態では、第３媒質１９ｄを比較的小さな三角形を多数配置した構成を示したが、伝搬方向における第３媒質の形成割合が連続的に変化するのであれば比較的大きな三角形でも、四角形でも、その他の形状であってもよい。

また、実施の形態１〜３において、共振器が１ポート共振器である例について説明したが、ダブルモード共振器にこれらの構成を用いても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図１７は、本発明の実施の形態４に係る通信機を示す構成図である。通信機は、アンテナ３１と、デュプレクサ３２と、送信側信号処理部３３と、受信側信号処理部３４と、マイク３５と、スピーカ３６とを有する。デュプレクサ３２は、送信用フィルタ３７と、受信用フィルタ３８とを有している。受信用フィルタ３８は、送信用フィルタ３７の通過帯域と異なる通過帯域（受信帯域）を有する。

マイク３５は、音声を音声信号に変換して、音声信号を送信側信号処理部３３に入力する。送信側信号処理部３３は、音声信号を変調した送信信号を生成する。デュプレクサ３２は、送信側信号処理部３３で生成された送信信号をアンテナ３１に入力する。

アンテナ３１は、送信信号を電波に変換して出力する。また、アンテナ３１は、電波を電気信号である受信信号に変換し、受信信号をデュプレクサ３２に入力する。デュプレクサ３２において、受信用フィルタ３８は、受信帯域の受信信号を通過させ、受信側信号処理部３４に入力する。一方、送信用フィルタ３７は、通過帯域が受信帯域と異なるため、受信信号を通過させない。したがって、受信信号は送信側信号処理部３３に入力されない。受信側信号処理部３４は、受信信号に対して検波、増幅などの処理を行い、音声信号を生成する。スピーカ３６は、音声信号を音声に変換して出力する。

図１８は、送信用フィルタ３７、あるいは受信用フィルタ３８に用いられるラダー型フィルタの構成を示す構成図である。入力端子４１と出力端子４２の間に共振器４３、４４、４５が直列に順に配置されている。共振器４３と共振器４４との間に、一方が接地された共振器４６、４７がそれぞれ接続されている。また、共振器４５と出力端子４２との間に、一方が接地された共振器４８が接続されている。

図１８に示すフィルタは、一般的なラダー型フィルタであるが、共振器４３〜４８は、実施の形態１〜３に示した共振器である。従って、フィルタの通過帯域以外に不要な応答は小さく、例えば、アンテナ３１からの受信信号が送信用フィルタ３７から漏れて、送信側信号処理部３３に入力される量が軽減される。

なお、通信機がマイク３５およびスピーカ３６を備えた構成について説明したが、必ずしもこの構成に限定されず、例えば、パーソナルコンピュータのように必ずしもマイク３５またはスピーカ３６を必要としないもの、および音声データ以外のデータを送受信するものであってもよい。

本発明の弾性境界波デバイスは、不要応答の影響が少なく、通信機のフィルタなどに利用可能である。

Claims (11)

1. 圧電性を有する圧電基板と、
   前記圧電基板上に形成されている櫛形電極と、
   前記圧電基板上に前記櫛形電極を覆うように形成されている第１媒質と、
   前記第１媒質上に形成されている第２媒質とを備え、
   前記櫛形電極は、複数の電極指と、前記複数の電極指の端部を接続するバスバーとを有する弾性境界波デバイスにおいて、
   前記第１媒質上に形成されている第３媒質を備え、
   前記第２媒質および前記第３媒質は、前記第１媒質に接しており、
   前記第１媒質、前記第２媒質および前記第３媒質は、それぞれ異なる材料で形成されるとともに、前記第３媒質は、前記第２媒質と弾性波の伝搬速度が異なる材料で形成され、
   前記電極指の長手方向に垂直な断面における弾性境界波の伝搬経路の長さに対する第３媒質が形成された部分の長さの割合が、前記電極指の長手方向において異なる、弾性境界波デバイス。
2. 前記第１媒質上において、前記第３媒質が形成された領域と、前記第３媒質が形成されていない領域とが、前記電極指の長手方向に垂直な方向に、半分に分けられている、請求項１記載の弾性境界波デバイス。
3. 前記第３媒質が複数個形成されている、請求項１または２に記載の弾性境界波デバイス。
4. 前記電極指の長手方向に垂直な断面における弾性境界波の伝搬経路の長さに対する第３媒質が形成された部分の長さの割合が、前記電極指の長手方向において連続的に変化している、請求項１記載の弾性境界波デバイス。
5. 前記第３媒質が材料の異なる２つ以上の媒質で形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性境界波デバイス。
6. 第１媒質がＳｉＯ₂であり、第３媒質がアルミナまたはＳｉＮである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の弾性境界波デバイス。
7. 前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ₃または、ＬｉＮｂＯ₃である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の弾性境界波デバイス。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性境界波デバイスが１ポート共振器であり、前記１ポート共振器を備えている、フィルタ。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性境界波デバイスがダブルモード共振器であり、前記ダブルモード共振器を備えている、フィルタ。
10. 送信用フィルタと、
    前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、
    前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、請求項８または９記載のフィルタである、デュプレクサ。
11. アンテナと、
    前記アンテナに接続されている請求項１０記載のデュプレクサと、
    前記デュプレクサに接続されている信号処理部とを備えた、通信機。

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