JP5343965B2 - 弾性波フィルタ - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話等に用いられる弾性波フィルタおよびそれを用いたデュプレクサおよび電子機器に関するものである。
従来この種の弾性波フィルタは、図１４にその構成図を示す如く、不平衡信号端子１６と、不平衡信号端子１６にその配線電極が電気的に接続された第１、第２、第３のＩＤＴ電極１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃとを備えている。また、従来の弾性波フィルタは、第１、第２のＩＤＴ電極１７Ａ、１７Ｂ間に設けられた第４のＩＤＴ電極１７Ｄと、第２、第３のＩＤＴ電極間１７Ｂ、１７Ｃに設けられた第５のＩＤＴ電極１７Ｅとを備えている。また、従来の弾性波フィルタは、第４のＩＤＴ電極１７Ｄの配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子１８Ａと、第５のＩＤＴ電極１７Ｅの配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子１８Ｂとを備えている。また、従来の弾性波フィルタは、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅの接地電極はグランドに電気的に接続されている。また、従来の弾性波フィルタは、不平衡信号端子１６から入力される信号と逆位相の信号が前記第１の平衡信号端子１８Ａから出力され、不平衡信号端子１６から入力される信号と同位相の信号が第２の平衡信号端子１８Ｂから出力される。また、従来の弾性波フィルタは、第２、第３のＩＤＴ電極１７Ｂ、１７Ｃの配線電極と第５のＩＤＴ電極１７Ｅの接地電極とが隣り合い、第１、第２のＩＤＴ電極１７Ａ、１７Ｂの接地電極と第４のＩＤＴ電極１７Ｄの接地電極とが隣り合う構成をしていた（例えば、特許文献１参照）。
しかし、このような従来の弾性波フィルタは、通過帯域内においてスプリアスが発生することが問題となっていた。
すなわち、上記従来の構成においては、第１、第２のＩＤＴ電極１７Ａ、１７Ｂの接地電極と第４のＩＤＴ電極１７Ｄの接地電極とが隣り合う構成としていたため、図１５にその通過帯域特性を示す如く、通過帯域内においてスプリアスＳが発生してしまうことが問題となっていた。
また、図１４に示すような弾性波フィルタを並列接続させて通過特性を改善した弾性波フィルタが知られている。従来の並列型の弾性波フィルタは、図１６に示すごとく、圧電基板１上に形成された、第１の不平衡信号端子２と、第１の不平衡信号端子２に電気的に接続された、第１の平衡信号端子３および第２の平衡信号端子４を有する第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ５を備えている。さらに、圧電基板１上に形成された、第２の不平衡信号端子６と、第２の不平衡信号端子６に電気的に接続された、第３の平衡信号端子７および第４の平衡信号端子８を有する第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ９を備えている。
第１の不平衡信号端子２と第２の不平衡信号端子６とが電気的に接続されている。第１の平衡信号端子３と第２の平衡信号端子４とが第１の入出力端子１０に電気的に接続されている。第３の平衡信号端子７と第４の平衡信号端子８とが第２の入出力端子１１に電気的に接続されている。第１の入出力端子１０からの入出力信号の位相が、第２の入出力端子１１からの入出力信号の位相に対して１８０°ずれている構成である（例えば、特許文献２参照）。
しかし、このような従来の並列型の弾性波フィルタは、帯域高域部分の挿入損失劣化が大きいことが問題となっていた。
図１７は、従来の並列型の弾性波フィルタの通過帯域特性を示す図である。すなわち、従来の並列型の弾性波フィルタでは、図１７に示すごとく、所望の通過帯域ＰＢ０における高域部分にスプリアスＳが発生する。その結果として、挿入損失劣化が大きくなっていた。
特開２００１−３１３５４０号公報 特開２００２−３１４３７１号公報
本発明は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる弾性波フィルタならびにこれを用いたデュプレクサおよび電子機器を提供するものである。
本発明は、不平衡信号端子と、前記不平衡信号端子にその配線電極が電気的に接続された第１、第２、第３のＩＤＴ電極と、前記第１、第２のＩＤＴ電極間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、前記第２、第３のＩＤＴ電極間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、前記第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極の接地電極はグランドに電気的に接続されており、前記不平衡信号端子から入力される信号と逆位相の信号が前記第１の平衡信号端子から出力され、前記不平衡信号端子から入力される信号と同位相の信号が前記第２の平衡信号端子から出力され、前記第２、第３のＩＤＴ電極の配線電極と前記第５のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、前記第１、第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、前記第１、第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合っている構成を有する。
この構成により、通過帯域内においてスプリアスを抑圧させることができる。
図１は、本発明の実施の形態１における弾性波フィルタの概略上面図である。 図２は、同実施の形態における他の例の弾性波フィルタの概略上面図である。 図３は、同実施の形態における弾性波フィルタの通過特性図である。 図４は、図２に示す弾性波フィルタの通過特性図である。 図５は、本発明の実施の形態２における並列型の弾性波フィルタの概略上面図である。 図６は、同実施の形態における並列型の弾性波フィルタの通過特性図である。 図７は、本発明の実施の形態３における並列型の弾性波フィルタの概略上面図である。 図８は、同実施の形態における並列型の弾性波フィルタの具体例を示す上面図である。 図９は、図８に示す並列型の弾性波フィルタの要部斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態４における並列型の弾性波フィルタの概略上面図である。 図１１は、本発明の実施の形態５におけるデュプレクサの電気回路図である。 図１２は、同実施の形態の通過特性図である。 図１３は、本発明の実施の形態６における電子機器の構成図である。 図１４は、従来の弾性波フィルタの構成図である。 図１５は、従来の弾性波フィルタの通過特性図である。 図１６は、従来の並列型の弾性波フィルタの構成図である。 図１７は、従来の並列型の弾性波フィルタの通過特性図である。
符号の説明
１２ 不平衡信号端子
１３Ａ，３２ 第１のＩＤＴ電極
１３Ｂ，３３ 第２のＩＤＴ電極
１３Ｃ，３４ 第３のＩＤＴ電極
１３Ｄ，３５ 第４のＩＤＴ電極
１３Ｅ，３６ 第５のＩＤＴ電極
１４Ａ，２３ 第１の平衡信号端子
１４Ｂ，２４ 第２の平衡信号端子
２１ 圧電基板
２２ 第１の不平衡信号端子
２５ 第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
２６ 第２の不平衡信号端子
２７ 第３の平衡信号端子
２８ 第４の平衡信号端子
２９ 第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
３０ 第１の入出力端子
３１ 第２の入出力端子
３７ 第６のＩＤＴ電極
３８ 第７のＩＤＴ電極
３９ 第８のＩＤＴ電極
４０ 第９のＩＤＴ電極
４１ 第１０のＩＤＴ電極
４２，４３，４４，４５ 反射器
４６ 第１の接続点
４７ 第２の接続点
４８ 第１の配線
４９ 第２の配線
５０ 誘電体膜
５１ キャパシタンス成分
５２ インダクタンス成分
５３ 送信用弾性波フィルタ
５４ 受信用弾性波フィルタ
５５ 移相回路
５６ デュプレクサ
９０ 携帯電話
９１ アンテナ
９２ 分波器
９３ ローノイズアンプ
９４，９６，１０３ 弾性波フィルタ
９５，１０２ ミキサ
９７ 復調回路
９８ スピーカ
９９ マイク
１００ ＡＤコンバータ
１０１ 変調器
１０４ パワーアンプ
以下、本発明を実施の形態に基づいて図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における弾性波フィルタの概略上面図である。図１において、本実施の形態における弾性波フィルタは、不平衡信号端子１２と、不平衡信号端子１２にその配線電極が電気的に接続された第１、第２、第３のＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃとを備えている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第１、第２のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ間に設けられた第４のＩＤＴ電極１３Ｄを備えている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第２、第３のＩＤＴ電極１３Ｂ、１３Ｃ間に設けられた第５のＩＤＴ電極１３Ｅを備えている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子１４Ａと、第５のＩＤＴ電極１３Ｅの配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子１４Ｂとを備えている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅの接地電極はグランドに電気的に接続されている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、不平衡信号端子１２から入力される信号と逆位相の信号が第１の平衡信号端子１４Ａから出力される。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、不平衡信号端子１２から入力される信号と同位相の信号が第２の平衡信号端子１４Ｂから出力される。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第２、第３のＩＤＴ電極１３Ｂ、１３Ｃの配線電極と第５のＩＤＴ電極１３Ｅの接地電極とが隣り合っている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第１、第２のＩＤＴ電極１３Ａ,１３Ｂの内の一方の配線電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極とが隣り合っている。また、本実施の形態における弾性波フィルタは、第１、第２のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂの内の他方の接地電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの接地電極とが隣り合っている。
具体的には、第１、第２、第３、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｅは、それぞれ５つの電極指を有している。また、第４のＩＤＴ電極１３Ｄは６つの電極指を有している。第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅのそれぞれの電極指は、配線電極と接地電極とから構成される。第１のＩＤＴ電極１３Ａにおいて、その接地電極が最外側に配置されており、この接地電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄにおける接地電極とが隣り合うよう配置されている。そして、この第４のＩＤＴ電極１３Ｄはその電極指の数が偶数となっており、第１のＩＤＴ電極１３Ａと隣り合う接地電極と反対側の電極指は配線電極となる。この第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極は第１の平衡信号端子１４Ａに電気的に接続されるとともに、第２のＩＤＴ電極１３Ｂの配線電極と隣り合うよう配置されている。
ここで、第２のＩＤＴ電極１３Ｂはその電極指の数が奇数となっているため、第４のＩＤＴ電極１３Ｄと隣り合う配線電極と反対側の電極指は配線電極となっており、この配線電極が第５のＩＤＴ電極１３Ｅの接地電極と隣り合う構成となっている。そして、第５のＩＤＴ電極１３Ｅの配線電極は第２の平衡信号端子１４Ｂに電気的に接続されている。
ここで、第５のＩＤＴ電極１３Ｅはその電極指の数が奇数となっているため、第２のＩＤＴ電極１３Ｂと隣り合う接地電極と反対側の電極指も接地電極となっており、この接地電極が第３のＩＤＴ電極１３Ｃの配線電極と隣り合う構成となっている。
そして、第１のＩＤＴ電極１３Ａに関して第４のＩＤＴ電極１３Ｄの反対側には反射器１５Ａを配置すると共に、第３のＩＤＴ電極１３Ｃに関して第５のＩＤＴ電極１３Ｅの反対側には反射器１５Ｂを配置している。
このような構成により、通過帯域内におけるスプリアスの発生を抑制することができる。
図３は、本実施の形態における弾性波フィルタの通過特性図である。図３において、実線の特性３０１は本実施の形態による特性を示し、点線の特性３０２は従来の弾性波フィルタの特性（図１５と同じ）を示している。図３のＡ部に示す如く、本実施の形態における弾性波フィルタの特性３０１によれば、従来の特性３０２において現れていたスプリアスＳが通過特性から消えていることがわかる。
さらに、以下に示す３つの構成のうち、少なくとも１つを採用することにより、図３のＢ部に示す如く、特性３０１（本実施の形態）の方が特性３０２（従来）よりも、その減衰特性を向上させることができる。
一つ目の構成は、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅに存在する電極指のピッチ間隔に関するものである。すなわち、第２のＩＤＴ電極１３Ｂにおける中心線Ａ−ＡＡを中心にして、一方側に存在するピッチ間隔Ｐ１と他方側に存在するピッチ間隔Ｐ２とを非対称とする構成である。
二つ目の構成は、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅに存在する電極指のピッチグラデーションに関するものである。すなわち、第２のＩＤＴ電極１３Ｂにおける中心線Ａ−ＡＡを中心にして、一方側に存在するピッチ間隔Ｐ１のピッチグラデーションと他方側に存在するピッチ間隔Ｐ２のピッチグラデーションとを非対称とする構成である。例えば、一方側に存在するピッチ間隔Ｐ１のピッチグラデーションを中心線Ａ−ＡＡから離れるに従い間隔αずつ漸減させ、他方側に存在するピッチ間隔Ｐ２のピッチグラデーションを中心線Ａ−ＡＡから離れるに従い間隔β（≠α）ずつ漸減させる構成である。
三つ目の構成は、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅの間隔に関するものである。すなわち、第１のＩＤＴ電極１３Ａと第４のＩＤＴ電極１３Ｄとの間隔Ｌ１４と、第４のＩＤＴ電極１３Ｄと第２のＩＤＴ電極１３Ｂとの間隔Ｌ４２の内少なくとも一方が、第２のＩＤＴ電極１３Ｂと第５のＩＤＴ電極１３Ｅとの間隔Ｌ２５と、第５のＩＤＴ電極１３Ｅと第３のＩＤＴ電極１３Ｃとの間隔Ｌ５３の内少なくとも一方と異なる構成である。
なお、本実施の形態においては、第２のＩＤＴ電極１３Ｂの電極指の本数を奇数とた。さらに、これによって、第１のＩＤＴ電極１３Ａの接地電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの接地電極とが隣り合うと共に、第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極と第２のＩＤＴ電極１３Ｂの配線電極とが隣り合う構成とした。しかし、図２に示す如く、第２のＩＤＴ電極１３Ｂの電極指の本数を偶数とすることも可能である。この場合、第１のＩＤＴ電極１３Ａの配線電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極とが隣り合うと共に、第４のＩＤＴ電極１３Ｄの接地電極と第２のＩＤＴ電極１３Ｂの接地電極とが隣り合う構成とする。
ただし、図１に示す構成とする方が、減衰特性改善の観点からは望ましい。図４は、図２に示す弾性波フィルタの通過特性図である。図４は、図２に示す構成の弾性波フィルタの特性４０２と、図１に示す構成の弾性波フィルタの特性４０１とを重ねて示している。この図４からもわかるように、特性４０１の方が特性４０２よりも減衰特性が改善されている。したがって、図１に示す構成、すなわち、第２のＩＤＴ電極１３Ｂの電極指の本数を奇数とし、第１のＩＤＴ電極１３Ａの接地電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの接地電極とが隣り合うと共に、第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極と第２のＩＤＴ電極１３Ｂの配線電極とが隣り合う構成とした方が、減衰特性がより改善されており望ましい。
なお、図１の弾性波フィルタの電極指の配置を上下反転した構成としても、同様の効果を得ることができる。この場合、不平衡信号電極１２、第１の平衡信号電極１４Ａ、第２の平衡信号電極１４Ｂと各電極指との接続関係は図１と同じである。これにより、第２、第３のＩＤＴ電極１３Ｂ、１３Ｃの接地電極と第５のＩＤＴ電極１３Ｅの配線電極とが隣り合い、第１、第２のＩＤＴ電極１３Ａ,１３Ｂの内の一方の配線電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの配線電極とが隣り合い、第１、第２のＩＤＴ電極１３Ａ、１３Ｂの内の他方の接地電極と第４のＩＤＴ電極１３Ｄの接地電極とが隣り合う構成となる。
（実施の形態２）
本実施の形態２における弾性波フィルタは、実施の形態１で説明した弾性波フィルタを並列接続することにより、さらに通過特性を改善することができる。
本実施の形態における並列型の弾性波フィルタについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態の並列型の弾性波フィルタは、図５に示すごとく、圧電基板２１と、圧電基板２１上に形成された、第１の不平衡信号端子２２と第１の平衡信号端子２３と第２の平衡信号端子２４とを有する第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５を備えている。第１の不平衡信号端子２２、第１の平衡信号端子２３、第２の平衡信号端子２４のそれぞれは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５に電気的に接続されている。さらに、圧電基板２１と、圧電基板２１上に形成された、第２の不平衡信号端子２６と第３の平衡信号端子２７と第４の平衡信号端子２８とを有する第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９とを備えている。第２の不平衡信号端子２６、第３の平衡信号端子２７、第４の平衡信号端子２８のそれぞれは、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９に電気的に接続されている。
また、第１の不平衡信号端子２２と第２の不平衡信号端子２６とが電気的に接続されている。第１の平衡信号端子２３と第３の平衡信号端子２７とが第１の入出力端子３０に電気的に接続されている。第２の平衡信号端子２４と第４の平衡信号端子２８とが第２の入出力端子３１に電気的に接続された構成としている。
ここで、第１の入出力端子３０からの入出力信号の位相が第２の入出力端子３１からの入出力信号の位相に対して１８０°ずれた逆位相の構成としている。なお、実際には、設計精度やばらつきを考慮すると、第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１の入出力信号の位相差は１８０°±１０°程度の幅を有する。
さらに、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５は、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極３２、３３、３４、３５、３６を有する。第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極３２、３３、３４、３５、３６の弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４２、４３を有している。同様に、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９は、第６、第７、第８、第９、第１０のＩＤＴ電極３７、３８、３９、４０、４１を有する。第６、第７、第８、第９、第１０のＩＤＴ電極３７、３８、３９、４０、４１の弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４４、４５を有している。
第１、第３、第５のＩＤＴ電極３２、３４、３６の一端は、第１の不平衡信号端子２２に電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。同様に、第６、第８、第１０のＩＤＴ電極３７、３９、４１の一端は第２の不平衡信号端子２６に電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。
すなわち、第１、第３、第５のＩＤＴ電極３２、３４、３６は、それぞれ、図５に示すように、共通接続された複数本の電極指と、共通接続された複数本の電極指が交差するように対向配置されている。第１、第５のＩＤＴ電極３２、３６のそれぞれの、共通接続された複数本の電極指と、第３のＩＤＴ電極３４の共通接続された複数本の電極指とが、第１の不平衡信号端子２２に電気的に接続されている。第１、第５のＩＤＴ電極３２、３６のそれぞれの、共通接続された複数本の電極指と、第３のＩＤＴ電極３４の共通接続された複数本の電極指とが、グランドに接続されている。第６、第８、第１０のＩＤＴ電極３７、３９、４１は、それぞれ、図５に示すように、共通接続された複数本の電極指と、共通接続された複数本の電極指を有している。第６、第１０のＩＤＴ電極３７、４１のそれぞれの、共通接続された複数本の電極指と、第８のＩＤＴ電極３９の共通接続された複数本の電極指とが、第２の不平衡信号端子２６に電気的に接続されている。第６、第１０のＩＤＴ電極３７、４１のそれぞれの、共通接続された複数本の電極指と、第８のＩＤＴ電極３９の共通接続された複数本の電極指とが、グランドに接続されている。
第２のＩＤＴ電極３３の一端はグランドに接続されると共に、その他端は第１の平衡信号端子２３に電気的に接続されている。第７のＩＤＴ電極３８の一端はグランドに接続されると共に、その他端は第３の平衡信号端子２７に電気的に接続されている。また、上述の通り、第１の平衡信号端子２３と第３の平衡信号端子２７とが第１の入出力端子３０に電気的に接続されている。
一方、第４のＩＤＴ電極３５の一端はグランドに接続されると共に、その他端は第２の平衡信号端子２４に電気的に接続されている。第９のＩＤＴ電極４０の一端はグランドに接続されると共に、その他端は第４の平衡信号端子２８に電気的に接続されている。また、上述の通り、この第２の平衡信号端子２４と第４の平衡信号端子２８とが第２の入出力端子３１に電気的に接続されている。
すなわち、第２、第４、第７、第９のＩＤＴ電極３３、３５、３８、４０は、それぞれ、図５に示すように、共通接続された複数本の電極指と、共通接続された複数本の電極指が交差するように対向配置されている。第２、第７のＩＤＴ電極３３、３８のそれぞれの一端は、共通接続された複数本の電極指がグランドに接続されている。第２のＩＤＴ電極３３は、他方の共通接続された複数本の電極指が第１の平衡信号端子２３に電気的に接続されている。第７のＩＤＴ電極３８は、他方の共通接続された複数本の電極指が第３の平衡信号端子２７に電気的に接続されている。第４、第９のＩＤＴ電極３５、４０のそれぞれは、一方の共通接続された複数本の電極指がグランドに接続されている。第４のＩＤＴ電極３５は、他方の共通接続された複数本の電極指が第２の平衡信号端子２４に電気的に接続されている。第９のＩＤＴ電極４０は、他方の共通接続された複数本の電極指が第４の平衡信号端子２８に電気的に接続されている。
そして、第１の平衡信号端子２３からの入出力信号の位相と第２の平衡信号端子２４からの入出力信号の位相とを逆位相にする。さらに、第３の平衡信号端子２７からの入出力信号の位相と第４の平衡信号端子２８からの入出力信号の位相とを逆位相にする。
また、第１の平衡信号端子２３からの入出力信号の位相と第３の平衡信号端子２７からの入出力信号の位相とを同位相にする。さらに、第２の平衡信号端子２４からの入出力信号の位相と第４の平衡信号端子２８からの入出力信号の位相とを同位相にする。
このことにより、第１の入出力端子３０からの入出力信号の位相が前記第２の入出力端子３１からの入出力信号の位相に対して逆位相の構成としている。
このような構成により、本実施の形態では、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させることができる。
図６は本実施の形態における並列型の弾性波フィルタの通過特性を示す図である。横軸に周波数を、縦軸にその周波数におけるフィルタの通過特性を示している。図６では、本実施の形態による特性２０１と従来例による特性２０２を示している。図６に示すように、所望の通過帯域ＰＢが２．１１ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚの周波数範囲において、本実施の形態の特性２０１（太線）は、その高域部におけるスプリアスＳが抑制され、挿入損失劣化が低減されていることがわかる。具体的には、高域部である２．１７ＧＨｚの挿入損失が従来例による特性２０２（細線）では１．８ｄＢであるのに対し、本実施の形態の特性２０２によれば１．４ｄＢにまで改善されていることがわかる。
図５に示した圧電基板２１には、ＹカットＸ伝播ＬｉＮｂＯ３基板や、その他のカット角を有するＬｉＮｂＯ３基板、ＬｉＴａＯ３基板、水晶などの圧電性を有する圧電基板を用いることができる。
圧電基板２１上に形成する電極材料としては、アルミニウム等の金属もしくは合金を用いることができる。
なお、本実施の形態における第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５、２９は、いずれも弾性波伝播方向に沿って配置された５個のＩＤＴ電極を有する構成とした。しかし、１つの不平衡信号を２つの平衡信号に変換できる構成であれば、ＩＤＴ電極の数はこれに限定されない。
また、本実施の形態における第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５、２９の電極設計は互いに同一である構成とした。しかし、それぞれの縦結合共振子型弾性波フィルタが１つの不平衡信号を２つの平衡信号に変換できる構成であれば同一構成でなくても構わない。
ここで、第１の縦結合型弾性波フィルタ２５が有する各ＩＤＴ電極３２〜３６の最外端のＩＤＴ電極３２、３６の電極指の極性と、第２の縦結合型弾性波フィルタ２９が有する各ＩＤＴ電極３７〜４１の最外端のＩＤＴ電極３７、４１の電極指の極性を同じにすることが望ましい。これは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５が有する各ＩＤＴ電極３２〜３６の櫛歯電極の組み合わせ方と、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９が有する各ＩＤＴ電極３７〜４１の櫛歯電極の組み合わせ方は同一とすることにより実現することができる。
すなわち、ＩＤＴ電極３２と３７、ＩＤＴ電極３３と３８、ＩＤＴ電極３４と３９、ＩＤＴ電極３５と４０、ＩＤＴ電極３６と４１の各対の櫛歯電極の組み合わせ方が同一とすることにより実現することができる。これにより、第１の平衡信号端子２３からの入出力信号と第３の平衡信号端子２７からの入出力信号を同位相とすることができ、第２の平衡信号端子２４の入出力信号と第４の平衡信号端子２８の入出力信号を同位相とすることができ、本実施の形態における並列型の弾性波フィルタを容易に実現することが可能となる。
なお、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５の交差幅Ｌ１を、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９の交差幅Ｌ２よりも大きくすることにより、横モードスプリアスの発生周波数を効果的に分散させることができる。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における並列型の弾性波フィルタを示す概略上面図である。本実施の形態の並列型の弾性波フィルタは、実施の形態２の並列型の弾性波フィルタに対して、図７に示すように、第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１との間にキャパシタンス成分５１を介在させている。
すなわち、第１の平衡信号端子２３と第３の平衡信号端子２７とを第１の接続点４６に接続する。第２の平衡信号端子２４と第４の平衡信号端子２８とを第２の接続点４７に接続する。第１の接続点４６と第３の平衡信号端子２７とを第１の配線４８により接続する。第２の接続点４７と第２の平衡信号端子２４とを第２の配線４９により接続する。
図７に示す構成は、例えば、図８、図９に具体的に示すようにして得られる。図８は図７の具体的な構成上面図であり、図９はその要部斜視図である。すなわち、第１の配線４８と第２の配線４９とを圧電基板２１上にて交差させる。第１の配線４８と第２の配線４９との間には誘電体膜５０を形成する。この構成により、図７に示す如く第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１との間にはキャパシタンス成分５１を介在させることができる。
このような構成とすることにより、第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１から見たインピーダンスを整合させることができる。
なお、誘電体膜５０としては酸化ケイ素を用いることが望ましい。酸化ケイ素膜は、低温で製造することができるので、素子へのダメージを回避することができる。これと共に、精度良く、膜質の良い、厚み制御の容易な誘電体膜５０を得ることができる。
さらに、誘電体膜５０が第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５および第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９の内少なくとも一方の上面を覆う構成にする。さらに、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ２５および第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ２９の内少なくとも一方に対する機能膜として作用する構成とすることが望ましい。
例えば、具体的には、第１の配線４８と第２の配線４９との間に介在する誘電体膜５０により、第１、第２、第３、第４、第５のＩＤＴ電極３２、３３、３４、３５、３６、および／または第６、第７、第８、第９、第１０のＩＤＴ電極３７、３８、３９、４０、４１を覆う構成としそれらの機能膜として作用する構成とする。
すなわち、例えば、これらの第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０のＩＤＴ電極３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１上に、例えば、酸化ケイ素からなる機能膜を形成することにより、ＩＤＴ電極の保護膜とすることができる。これとともに、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスを低減し、さらに周波数温度特性を改善することができる。この機能膜を、ＩＤＴ電極とは異なる位置に存在する第１の配線４８と第２の配線４９との間へも拡大して形成することにより、機能膜と誘電体膜５０を共用化することができ、生産性高く実現することができる。
また、圧電基板としてＬｉＴａＯ３を用いた場合などは、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスが小さいため、加工性の良いポリイミド等の樹脂系材料を用いて、機能膜と誘電体膜５０を共用化することができる。
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における並列型の弾性波フィルタを示す概略上面図である。本実施の形態の並列型の弾性波フィルタは、実施の形態２の並列型の弾性波フィルタに対して、図１０に示すように、第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１との間にインダクタンス成分５２を介在させている。
例えば、第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１の間に、両端が電気的に接続されるように積層インダクタや薄膜インダクタを設けることにより、インダクタンス成分５２を介在させる。
第１の入出力端子３０と第２の入出力端子３１との間にインダクタンス成分５２を介在させることにより、このインダクタンス成分５２によりインピーダンス整合を図ることができる。そのため、インピーダンス整合をとるために必要なキャパシタンス値を低減させることができる。その結果として、図８、図９に示した第１の配線４８と第２の配線４９との交差面積を小さくすることができ、フィルタの小型化を実現することができる。
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５におけるデュプレクサについて図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施の形態におけるデュプレクサを示す電気回路図である。
図１１に示すごとく、本実施の形態におけるデュプレクサ５６は、送信用弾性波フィルタ５３と、受信用弾性波フィルタ５４と、これら送信用弾性波フィルタ５３、受信用弾性波フィルタ５４に電気的に接続される移相回路５５とを有する。本実施の形態における受信用弾性波フィルタ５４は、実施の形態２において説明した並列型の弾性波フィルタを用いて構成した。
図１２にこのデュプレクサ５６を用いたＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）用アンテナ共用器の通過特性を示す。図１２は、送信通過帯域ＰＢ１に対する送信通過特性８０１と、受信通過帯域ＰＢ２に対する受信通過特性８０２とを示している。図１２から、受信通過帯域ＰＢ２内(２．１１ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚ）において、約−２．１ｄＢと良好な挿入損失を実現していることが分かる。
このように、実施の形態２において説明した並列型の弾性波フィルタを、受信用弾性波フィルタ５４および送信用弾性波フィルタ５３の少なくとも一方として用いることによって、低挿入損失であるデュプレクサ５６を得ることが可能となる。
（実施の形態６）
図１３は本発明の実施の形態６における電子機器を示す構成図である。本実施の形態では、電子機器として携帯電話９０の構成を示している。すなわち、図１３において、アンテナ９１で受信した２．０ＧＨｚの受信信号は、デュプレクサ９２で受信側に分けられ、ローノイズアンプ９３を介して第１段の弾性波フィルタ９４に送られる。弾性波フィルタ９４でノイズを除去された信号は、ミキサ９５で周波数を１３０ＭＨｚに低減され、第２段の弾性波フィルタ９６に送られる。弾性波フィルタ９６で低損失な信号が取り出され、復調回路９７を介してスピーカ９８から音声信号を聞くことができる。
一方、マイク９９に発した音声は、ＡＤコンバータ１００でデジタル信号に変換され、変調器１０１で位相変調されてミキサ１０２に入力される。ミキサ１０２で周波数を高くした信号は弾性波フィルタ１０３に入力される。弾性波フィルタ１０３で雑音をカットされた信号は、パワーアンプ１０４およびデュプレクサ９２を介してアンテナ９１から２．０ＧＨｚの送信信号として送信される。
このように、例えば、携帯電話９０の弾性波フィルタ９２、９４、９６、１０３に、実施の形態２で説明した並列型の弾性波フィルタを用いることにより、低損失の携帯電話９０を得ることができる。すなわち、携帯電話９０の聞き安さの品質向上を図ることができる。
本発明は、帯域高域部分のスプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減させることができるという効果を有し、携帯電話等の各種電子機器において有用である。

Claims (8)

  1. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極と前記第５のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第２のＩＤＴ電極は奇数本の電極指を有し、
    前記第１のＩＤＴ電極の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合うと共に、
    前記第４のＩＤＴ電極の接地電極と前記第２のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合う弾性波フィルタ。
  2. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの配線電極と前記第５のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれに存在する電極指のピッチ間隔について、
    前記第２のＩＤＴ電極における中心線に対して、一方側に存在する前記ピッチ間隔と他方側に存在する前記ピッチ間隔とが非対称である弾性波フィルタ。
  3. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極と前記第５のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれに存在する電極指のピッチ間隔について、
    前記第２のＩＤＴ電極における中心線に対して、一方側に存在する前記ピッチ間隔と他方側に存在する前記ピッチ間隔とが非対称である弾性波フィルタ。
  4. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの配線電極と前記第５のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれに存在する電極指のピッチ間隔のピッチグラデーションについて、
    前記第２のＩＤＴ電極における中心線に対して、一方側に存在する前記ピッチグラデーションと
    他方側に存在する前記ピッチグラデーションとが非対称である弾性波フィルタ。
  5. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極と前記第５のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれに存在する電極指のピッチ間隔のピッチグラデーションについて、
    前記第２のＩＤＴ電極における中心線に対して、一方側に存在する前記ピッチグラデーションと
    他方側に存在する前記ピッチグラデーションとが非対称である弾性波フィルタ。
  6. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの配線電極と前記第５のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極と前記第４のＩＤＴ電極との間隔、
    および前記第４のＩＤＴ電極と前記第２のＩＤＴ電極との間隔の内少なくとも一方が、
    前記第２のＩＤＴ電極と前記第５のＩＤＴ電極との間隔、
    および前記第５のＩＤＴ電極と前記第３のＩＤＴ電極との間隔の内少なくとも一方と異なる弾性波フィルタ。
  7. 不平衡信号端子と、
    前記不平衡信号端子に配線電極が電気的に接続された第１のＩＤＴ電極、第２のＩＤＴ電極、および第３のＩＤＴ電極と、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の間に設けられた第４のＩＤＴ電極と、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極の間に設けられた第５のＩＤＴ電極と、
    前記第４のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第１の平衡信号端子と、
    前記第５のＩＤＴ電極の配線電極に電気的に接続された第２の平衡信号端子とを備え、
    前記第１のＩＤＴ電極、前記第２のＩＤＴ電極、前記第３のＩＤＴ電極、前記第４のＩＤＴ電極、および前記第５のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極はグランドに電気的に接続されており、
    前記第２のＩＤＴ電極および前記第３のＩＤＴ電極のそれぞれの接地電極と前記第５のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の一方の配線電極と前記第４のＩＤＴ電極の配線電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極および前記第２のＩＤＴ電極の内の他方の接地電極と前記第４のＩＤＴ電極の接地電極とが隣り合い、
    前記第１のＩＤＴ電極と前記第４のＩＤＴ電極との間隔、
    および前記第４のＩＤＴ電極と前記第２のＩＤＴ電極との間隔の内少なくとも一方が、
    前記第２のＩＤＴ電極と前記第５のＩＤＴ電極との間隔、
    および前記第５のＩＤＴ電極と前記第３のＩＤＴ電極との間隔の内少なくとも一方と異なる弾性波フィルタ。
  8. 前記不平衡信号端子から入力される信号と逆位相の信号が前記第１の平衡信号端子から出力され、
    前記不平衡信号端子から入力される信号と同位相の信号が前記第２の平衡信号端子から出力される、
    請求項１から請求項７のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
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