JP5350720B2 - 弾性波デバイス、及び弾性波装置 - Google Patents

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Description

本発明は、弾性波デバイス及び弾性波装置に関し、特にIDTを用いた弾性波デバイス及び弾性波装置に関する。
携帯電話等の通信端末において、アンテナは不平衡信号を入出力し、アンプは平衡信号を入出力する場合がある。このため、通信端末の高性能化を図るために、アンテナとアンプとの間にフィルタとして挿入される弾性波デバイスには平衡―不平衡変換機能、いわゆるバラン機能が要求される場合がある。
図1(a)及び図1(b)は従来技術に係る弾性表面波デバイスの平面図である。
図1(a)に示すように、例えばLiNbOやLiTaO等の圧電体からなる圧電基板2の上に、例えばAl等の金属からなる反射器4、IDT12、14及び16が、弾性表面波の伝搬方向に沿って設けられている。反射器4は複数のIDTの両側に設けられ、弾性表面波を反射し、IDT内に閉じ込める役割を担う。各IDTは互いに対向した櫛型電極からなる。IDT14を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極14bは不平衡端子6と接続され、他方の櫛型電極14aは接地端子3と接続されている。IDT12とIDT16とは互いに位相が反転しており、IDT12を形成する一方の櫛型電極12a、及びIDT16を形成する一方の櫛型電極16aは、各々平衡端子8a及び8bに接続されている。また、IDT12の他方の櫛型電極12b及びIDT16の他方の櫛型電極16bは各々接地端子3に接続されている。これにより、不平衡端子6から入力した不平衡信号が平衡端子8a及び8bから平衡信号として出力されることとなる。すなわち、弾性表面波デバイスはバラン機能を有する。
図1(b)に示すように、弾性表面波の伝搬方向に沿ってIDT38、40及び42が設けられており、不平衡端子6はIDT38及び42に接続されている。IDT40を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方が分割され櫛型電極40a及び40bを形成している。櫛型電極40a及び40bは各々平衡端子8a及び8bに接続されている。このように、IDTを形成する櫛型電極の一方を分割した場合でも、弾性表面波デバイスはバラン機能を有する。
このとき、弾性表面波デバイスに接続されるアンテナとアンプでは、互いにインピーダンスが異なっているため、弾性表面波デバイスにはバラン機能だけでなく、不平衡端子側と平衡端子側とにおけるインピーダンス変換機能も要求される。
特許文献1には、位相が反転している弾性表面波フィルタを縦続接続したフィルタと、位相が同一の弾性表面波フィルタを縦続接続したフィルタとを用い、不平衡端子を二つのフィルタに並列接続し、平衡端子を二つのフィルタの各々に接続させることで、出力インピーダンスが入力インピーダンスの4倍であり、かつ平衡動作を実現する発明が開示されている。特許文献2には、不平衡端子を接続した4つのIDTを並列接続し、かつ平衡端子の各々を分割IDTに接続することで、不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの比が1:16となる発明が開示されている。特許文献3には、不平衡端子を二つのフィルタに並列接続し、かつ二つのフィルタを構成するIDTのうち、平衡端子が接続された二つのIDTの各々を別のIDTと直列接続することで、不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの比が1:16となる発明が開示されている。
特許第3186604号公報 特開2006−229487号公報 特開2006−237727号公報
しかしながら、特許文献1の発明では不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの変換比が1:4、特許文献2及び3の発明では1:16と、変換比の自由度が制限されているという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑み、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイス及び弾性波装置を実現することを目的としている。
本発明は、圧電基板と、弾性波の伝搬方向に沿って前記圧電基板上に設けられた五つ以上のIDTと、各々の平衡端子が、前記五つ以上のIDTのうち、互いに位相が反転した二つの第1IDTの各々に接続された二つの前記平衡端子とを具備し、前記二つの第1IDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に前記二つの平衡端子の各々が接続され、他方の櫛型電極は互いに直列接続され、前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する一方の櫛型電極の各々に別の平衡端子が接続され、前記第2IDTを形成する他方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
本発明は、圧電基板と、弾性波の伝搬方向に沿って前記圧電基板上に設けられた五つ以上のIDTと、各々の平衡端子が、前記五つ以上のIDTのうち、互いに位相が反転した二つの第1IDTの各々に接続された二つの前記平衡端子とを具備し、前記二つの第1IDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、前記二つの第1IDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記二つの平衡端子の各々が接続され、前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する一方の櫛型電極の各々に別の平衡端子が接続され、前記第2IDTを形成する他方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
上記構成において、前記圧電基板上に設けられたIDTは、前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する接地されていない櫛型電極の各々と接続された不平衡端子を具備し、複数の前記第2IDTは並列接続されている構成とすることができる。この構成によれば、バラン機能を有し、かつ不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
上記構成において、前記圧電基板上に設けられたIDTは、五つ以上のIDTであり、前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する接地されていない櫛型電極の各々と接続された別の平衡端子を具備している構成とすることができる。この構成によれば、二対の平衡端子を使用した場合でも、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
上記構成において、複数の前記別の平衡端子に接続された複数の前記第2IDTのうち、同位相の第2IDTは並列接続されている構成とすることができる。この構成によれば、並列接続される第2IDTの数を変えることで、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
上記構成において、前記圧電基板上に設けられたIDTは、五つ以上のIDTであり、前記二つの第1IDTは、前記四つ以上のIDTのうち、前記第1IDT及び前記第2IDT以外のIDTである第3IDTの少なくとも一つを介して直列接続されている構成とすることができる。この構成によれば、直列接続される第3IDTの数を変えることで、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイスを実現することができる。
上記構成において、前記第2IDTの各々は偶数本の電極指を有する構成とすることができる。この構成によれば、同位相の櫛型電極が隣り合うことがないため、弾性波が打ち消し合うことを抑制することができ、大きな出力を得ることができる。
上記構成において、前記第2IDTの各々は奇数本の電極指を有し、二つの前記第3IDTと隣り合うように、反射器または浮き電極が設けられている構成とすることができる。この構成によれば、同位相の櫛型電極が隣り合うことがないため、弾性波が打ち消し合うことを抑制することができ、大きな出力を得ることができる。
本発明は、各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、前記複数の弾性波デバイスの各々に含まれるIDTに接続された複数の平衡端子と、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の不平衡端子とを具備し、前記三つ以上のIDTに含まれる二つのIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に、前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、他方の櫛型電極は互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記一対の平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、前記他方の櫛型電極及び前記互いに位相が反転している平衡端子は接地されておらず、前記複数の不平衡端子は並列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの間には、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTが設けられ、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置である。本発明によれば、バラン機能を有し、かつ不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの変換比の自由度が大きい弾性波装置を実現することができる。
本発明は、各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の別の平衡端子とを具備し、前記三つ以上のIDTに含まれる二つの前記IDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、他方の櫛型電極は互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記一対の平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、前記別の平衡端子のうち、同位相の前記別の平衡端子は並列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの間には、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTが設けられ、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置である。本発明によれば、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波装置を実現することができる。
本発明は、各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の不平衡端子とを具備し、前記複数の平衡端子に接続された複数の前記IDTは互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、前記複数の不平衡端子は並列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、前記二つのIDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記二つのIDTと接続されていないIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置である。本発明によれば、バラン機能を有し、かつ不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの変換比の自由度が大きい弾性波装置を実現することができる。
本発明は、各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の別の平衡端子とを具備し、前記複数の平衡端子に接続された複数の前記IDTは互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、前記別の平衡端子のうち、同位相の前記別の平衡端子は並列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、前記二つのIDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、前記三つ以上のIDTのうち、前記二つのIDTと接続されていないIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置である。本発明によれば、本発明によれば、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波装置を実現することができる。
本発明によれば、インピーダンスの変換比の自由度が大きい弾性波デバイス及び弾性波装置を実現することができる。
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
図2(a)は実施例1に係る弾性表面波デバイスの平面図である。反射器4の電極指及び各IDTの電極指は、本数を省略して図示している。また、反射器4と各IDTとでは、電極指の間隔は等しい。
図2(a)に示すように、圧電体からなる圧電基板2上に反射器4、IDT10、12、14、16及び18が弾性表面波の伝搬方向(図の左右方向)に沿って設けられている。複数のIDTのうち、端から奇数番目に位置するIDT10、14及び18(第2IDT)は不平衡端子6に接続され、かつIDT10、14及び18は並列接続されている。偶数番目に位置するIDT12とIDT16(第1IDT)とは互いに位相が反転しており、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されている。すなわち、弾性表面波デバイスはバラン機能を有する。
各IDTは互いに対向した櫛型電極により形成されている。IDT12を形成する一方の櫛型電極12aは平衡端子8aに接続され、IDT16を形成する一方の櫛型電極16aは平衡端子8bに接続されている。また、IDT12の他方の櫛型電極12bとIDT16の他方の櫛型電極16bとは電気的に浮いており、かつ直列接続されている。換言すれば、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されたIDT12とIDT16とは直列接続され、その間にはIDT12及び16とは接続されていないIDT14が設けられている。
また、IDT10、14及び18の各々を形成する一方の櫛型電極は不平衡端子6に接続され、他方の櫛型電極は接地されている。すなわち、IDT12及び16と接続されていないIDT10、14及び18の各々を形成する櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地され、接地されていない櫛型電極は不平衡端子6に接続されている。
実施例1によれば、不平衡端子6が接続された三つのIDTは並列接続され、かつ平衡端子8a及び8bの各々が接続された二つのIDTは直列接続されている。従って、各IDTのインピーダンスが同一となるように設計されている場合、不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比を1:6とすることができる。すなわち、弾性表面波デバイスはインピーダンス変換機能を有する。
また、IDT12及び16のインピーダンスが例えば75Ω、IDT10、14及び18のインピーダンスが例えば150Ωとなるように設計がされている場合、不平衡端子6側のインピーダンスは50Ωとなり、平衡端子8a及び8b側のインピーダンスは150Ωとなる。すなわち、不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比は、1:3となる。このように、インピーダンスの変換比はIDTの設計(電極指の本数、電極指の交差幅等)にも依存する。
図2(b)から図3(b)は実施例1の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。既述したものと同じ構成については説明を省略する。図3(b)では反射器4を省略している。
図2(b)に示すように、複数のIDTのうち、奇数番目に位置するIDT10、14、18、20、22及び26の各々は不平衡端子6に接続され、かつ各IDTは並列接続されている。IDT12とIDT24とは互いに位相が反転しており、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されている。また、IDT16とIDT20とは互いに位相が反転し、IDT20とIDT24とは互いに位相が反転している。
IDT12を形成する一方の櫛型電極12aは平衡端子8aに接続され、IDT24を形成する一方の櫛型電極24aは平衡端子8bに接続されている。また、IDT12の他方の櫛型電極12bとIDT16の一方の櫛型電極16bとは電気的に浮いており、かつ直列接続されている。同様に、IDT24の他方の櫛型電極24bとIDT20の一方の櫛型電極20bとは電気的に浮いており、かつ直列接続されている。また、IDT16の他方の櫛型電極16aとIDT20の他方の櫛型電極20aとは電気的に浮いており、かつ直列接続されている。すなわち、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されたIDT12とIDT24とは、IDT16とIDT20(第3IDT)とを介して直列接続されている。
図2(b)に示した例によれば、図2(a)の例に比較して並列接続の数が2倍になるため、不平衡端子6側のインピーダンスは半分になる。また、直列接続の数が2倍になるため、平衡端子8a及び8b側のインピーダンスは2倍になる。すなわち、各IDTのインピーダンスが同一となるように設計されている場合、不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比を1:24と、図2(a)の例よりも大きくすることができる。
図3(a)に示すように、IDT10、14、18、19、22及び26が不平衡端子6と接続され、かつ各IDTは並列接続されている。すなわち、IDT18とIDT19との間に反射器4を設けた構成としても、図2(b)の例と同様のインピーダンス変換機能が得られる。
図3(b)に示すように、IDT10、14、18、19、22、26、28、32及び36は不平衡端子6に接続され、かつ各IDTは並列接続されている。IDT12を形成する一方の櫛型電極12aは平衡端子8aに接続され、IDT34を形成する一方の櫛型電極34aは平衡端子8bに接続されている。また、IDT12とIDT34とは、IDT16、20、24及び30を介して直列接続されている。図3(b)の例によれば、図2(b)及び図3(a)の例よりも、さらにインピーダンス変換比を大きくすることができる。
以上のように、実施例1によれば、不平衡端子と接続され、かつ並列接続されたIDTの数、及び平衡端子と接続され、かつ直列接続されたIDTの数を変更することで、インピーダンスの変換比を変えることができる。すなわち、バラン機能を有し、かつ不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比の自由度が大きい弾性表面波デバイスを実現することが可能となる。
実施例2はIDTを形成する櫛型電極を分割した例である。既述した構成と同様の構成については説明を省略する。
図4(a)は実施例2に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図4(a)に示すように、圧電基板2上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器4、IDT38、40、42、44及び46が設けられている。IDT40を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は、互いに位相が反転した櫛型電極40aと櫛型電極40bとに分割されている。同様に、IDT44を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極も櫛型電極44aと櫛型電極44bとに分割されている。
IDT38、42及び46は不平衡端子6に接続され、かつ各IDTは並列接続されている。すなわち、IDT38、42及び46を形成する一方の櫛型電極の各々は接地され、他方のくし型電極の各々は不平衡端子6が接続されている。
IDT40とIDT44とは互いに位相が反転しており、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されている。すなわち、IDT40の櫛型電極40aは平衡端子8aに、IDT44の櫛型電極44bは平衡端子8bに各々接続されている。櫛型電極40bと櫛型電極44aとは電気的に浮いており、かつ直列接続されている。また、櫛型電極40aと櫛型電極40bとは、IDT40を形成する他方の櫛型電極40cにより直列接続されている。同様に、櫛型電極44aと櫛型電極44bとは、IDT44を形成する他方の櫛型電極44cにより直列接続されている。すなわち、櫛型電極40aと櫛型電極40bとは直列接続されることとなる。
実施例2によれば、不平衡端子6が接続された四つのIDTは並列接続され、かつ平衡端子8a及び8bの各々が接続された櫛型電極40aと櫛型電極44bとは直列接続されている。従って、各IDTのインピーダンスが同一となるように設計されている場合、不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比を1:16とすることができる。このように、IDTを形成する互いに対向した櫛型電極の一方を分割し、分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に平衡端子を接続し、分割された櫛型電極の他方の櫛型電極同士を直列接続することによっても、不平衡端子と平衡端子とのインピーダンス変換機能を有する弾性表面波デバイスを実現することができる。
図4(b)及び図5は実施例2の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図5では反射器4を省略している。
図4(b)に示すように、IDT38、42、43及び46が不平衡端子6と接続され、かつ並列接続され、IDT42とIDT43との間に反射器4が設けられた構成としてもよい。
図5に示すように、IDT38、42、43、46、48及び52は不平衡端子6に接続され、かつ並列接続されている。図4(a)及び図4(b)の例と同様に、IDT40を形成する一方の櫛型電極は櫛型電極40aと櫛型電極40bとに分割され、櫛型電極40aに平衡端子8aが接続されている。IDT50を形成する一方の櫛型電極は櫛型電極50aと櫛型電極50bとに分割され、櫛型電極50bに平衡端子8bが接続されている。また、IDT44を形成する一方の櫛型電極は櫛型電極44aと櫛型電極44bとに分割され、櫛型電極40bと櫛型電極44a、櫛型電極50aと櫛型電極44bとは、各々電気的に浮いており、かつ直列接続されている。また、櫛型電極44aと櫛型電極44bとはIDT44を形成する他方の櫛型電極44cにより直列接続される。すなわち、櫛型電極40aと櫛型電極50bとは直列接続される。
実施例2によれば、不平衡端子と接続され、かつ並列接続されたIDTの数、及び平衡端子と接続され、かつ一方の櫛型電極が分割され他方の櫛型電極が直列接続されたIDTの数を変更することで、インピーダンスの変換比を変えることができる。すなわち、実施例1と同様に、バラン機能を有し、かつ不平衡端子6側のインピーダンスと平衡端子8a及び8b側のインピーダンスとの変換比の自由度を大きい弾性表面波デバイスを実現することが可能となる。
図5の例では弾性表面波デバイスが五つのIDTを備えているが、少なくとも三つのIDTを備えていれば、実施例2の発明を適用することができる。
実施例1は端から偶数番目のIDTが平衡端子と接続されていた例であったのに対し(図2(a)から図3(b)参照)、実施例3は奇数番目のIDTが平衡端子と接続されており、かつ不平衡端子と接続されたIDTの各々が偶数本の電極指を有する例である。
従来技術で示した図1(a)においては、偶数本の電極指を有するIDT14が不平衡端子6に接続されている。IDT12、14及び16は各々偶数本の電極指を有しており、IDT12とIDT16とは位相が反転している。実施例3においては、図1(a)に示したものと同様の構成を有する複数の弾性表面波デバイスを接続する。
図6(a)は実施例3に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図6(a)に示すように、複数のIDTのうち、端から偶数番目に位置するIDT14及び22には不平衡端子6が接続され、かつ両者は並列接続されている。奇数番目に位置するIDT12及びIDT24の各々には平衡端子8a及び8bの各々が接続され、かつIDT12とIDT24とは、IDT16及び20を介して直列接続されている。換言すれば、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されたIDT12とIDT24とは直列接続され、その間にはIDT12及び24とは接続されていないIDT14及び22が設けられている。
図6(b)は実施例3の変形例である。図6(b)に示すように、IDT14、22及び32が不平衡端子6と接続され、かつ各IDTは並列接続されている。IDT12及び34の各々には平衡端子8a及び8bの各々が接続され、かつ両者はIDT16、20、24及び30を介して直列接続されている。また、図6(a)及び図6(b)においては、各IDTは偶数本の電極指を有している。
図7(a)は、図6(a)または図6(b)中のIDT12、14、16及び20付近の拡大図である。図7(a)に示すように、IDT14を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、不平衡端子6と接続された一方の櫛型電極14bが−の極性を有している場合、IDT12の一方の櫛型電極12b、他方の櫛型電極12a、IDT14の他方の櫛型電極14a、IDT16の一方の櫛型電極16a、他方の櫛型電極16b、IDT20の一方の櫛型電極20b、及び他方の櫛型電極20aは、各々−、+、+、−、+、−、+の極性を有する。櫛型電極12aと櫛型電極16aとは極性が逆であるため、互いに位相が反転する。また、同じ極性の櫛型電極、すなわち同位相の櫛型電極が隣り合わないため、励振される弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。従って、弾性表面波デバイスからの出力が大きくなる。
図7(b)は、図6(a)または図6(b)において、奇数本の電極指を有するIDT13、17及び21を使用した場合の、図7(a)と同じ部分の拡大図である。なお、図示は省略するが、平衡端子と接続されたIDTの各々、及びそのIDTと直列接続されたIDTの各々は奇数本の電極指を有している。
図7(b)に示すように、IDT13に平衡端子8aが接続され、IDT13、17及び21は直列接続されている。IDT14の一方の櫛型電極14bが−の極性を有している場合、IDT13の一方の櫛型電極13b、他方の櫛型電極13a、IDT14の他方の櫛型電極14a、IDT17の一方の櫛型電極17b、他方の櫛型電極17a、IDT21の一方の櫛型電極21b、及び他方の櫛型電極21aは、各々+、−、+、−、+、+、−の極性を有する。櫛型電極13aと櫛型電極17aとは極性が逆になるように設けられているため、互いに位相が反転する。また、図7(a)の例と同様に、同じ極性の櫛型電極、すなわち同位相の櫛型電極が隣り合わないため、励振される弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。
以上のように、実施例3によれば、端から奇数番目のIDTを平衡端子と接続した場合でも、バラン機能を有し、かつインピーダンス変換の自由度が大きい弾性表面波デバイスを実現することができる。
また、不平衡端子と接続されたIDTの各々の電極指本数を偶数本とすることで、平行端子と接続されたIDTの各々、及びそのIDTと直列接続されたIDTの各々の電極指本数が偶数本の場合でも奇数本の場合でも、同位相の櫛型電極が隣り合わないため、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。
図6(a)の例ではIDTが六つとしたが、三つ以上のIDTが設けられていれば、平衡端子に接続されたIDTを直列接続することで、バラン機能とインピーダンス変換とを備えた弾性表面波デバイスを実現することができる。また、四つ以上のIDTが設けられていれば、不平衡端子が接続されたIDTを並列接続し、かつ平衡端子が接続されたIDTを直列に接続することで、バラン機能とインピーダンス変換機能とを備えた弾性表面波デバイスを実現することができる。
実施例4は、不平衡端子に接続されたIDTが奇数本の電極指を有している例である。
図8は奇数本の電極指を有したIDT15が不平衡端子6に接続されている弾性表面波デバイスの平面図である。IDT12及び16の各々は偶数本の電極指を有しており、IDT12とIDT16とは位相が反転している。実施例4においては、図8に示したものと同様の構成を有する複数の弾性表面波デバイスを接続する。
図9(a)は実施例4に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図9(a)に示すように、IDT15及び23には不平衡端子6が接続され、かつ両者は並列接続されている。IDT12及びIDT24の各々には平衡端子8a及び8bの各々が接続され、かつIDT12とIDT24とは、IDT16及び20を介して直列接続されている。このとき、IDT15を形成する互いに対向した櫛型電極のうち不平衡端子6と接続された一方の櫛型電極15bと、IDT23を形成する互いに対向した櫛型電極のうち不平衡端子6と接続された一方の櫛型電極23bとが−の極性を有している場合、IDT16の櫛型電極16aとIDT20の櫛型電極20bとは、共に−の極性を有する。すなわち、同位相の櫛型電極が隣り合うこととなる。この場合、IDT16から伝搬する弾性表面波とIDT20から伝搬する弾性表面波とは位相が反転するため、互いに打ち消し合う。これを抑制するため、IDT16とIDT20とに隣り合うように、反射器4を設ける。これにより、弾性表面波がIDT16からIDT20へ、またIDT20からIDT16へ伝搬することを抑制できる。すなわち、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制できるため、弾性表面波デバイスからの出力が大きくなる。
図9(b)は実施例4の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。IDT16の櫛型電極16aとIDT20の櫛型電極20bとは同位相であり、IDT24の櫛型電極24aとIDT30の櫛型電極30bとは同位相である。このため、図9(a)の例と同様に、IDT16とIDT20とに隣り合うように反射器4を設け、さらにIDT24とIDT30とに隣り合うように反射器4を設けることで、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。なお、図9(a)及び図9(b)では、不平衡端子に接続されたIDT以外の各IDTは偶数本の電極指を有している。
図10(a)は、実施例4の変形例に係る弾性表面波デバイスにおける、図7(a)及び図7(b)に示したものと同じ部分の拡大図であり、反射器4の代わりに浮き電極11を使用した例である。
図10(a)に示すように、IDT16とIDT20とに隣り合うように浮き電極11を設けることで、同位相の櫛型電極16aと櫛型電極20bとが隣り合うことがなくなり、IDT16から伝搬する弾性表面波と、IDT20から伝搬する弾性表面波とは同位相となる。従って、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。
図10(b)は各IDTが奇数本の電極指を有する例である。図10(b)に示すように、IDT13には平衡端子8aが接続され、IDT13とIDT17とは位相が反転している。このとき、IDT17の櫛型電極17aとIDT21の櫛型電極21bとは位相が反転する。そのため、この例においても、IDT17とIDT21とに隣り合うように浮き電極11を設けることで、IDT17から伝搬する弾性表面波と、IDT21から伝搬する弾性表面波とは同位相となる。従って、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。
実施例4によれば、不平衡端子と接続されたIDTの各々の電極指本数を奇数本とした場合、平行端子と接続されたIDTと、そのIDTと直列接続されたIDTとに隣り合うように反射器または浮き電極を設けることで、互いから伝搬する弾性表面波を同位相とすることができる。すなわち、弾性表面波が打ち消し合うことを抑制することができる。
実施例5は不平衡端子に代えて平衡端子を用いる例である。
図11(a)は実施例5に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図11(a)に示した弾性表面波デバイスは、図6(a)に示した弾性表面波デバイスにおいて、IDT14を形成する一方の櫛型電極に平衡端子6a(別の平衡端子)が、IDT22を形成する一方の櫛型電極に平衡端子6b(別の平衡端子)が各々接続されている。また、IDT14及び22の各々を形成する他方の櫛型電極は接地されている。すなわち、弾性表面波デバイスが二対の平衡端子に接続されている。また、各々が平衡端子8a及び8bの各々に接続されたIDT12とIDT24とが、IDT16及び20を介して直列接続されている。このため、平衡端子6a及び6bと平衡端子8a及び8bとの間のインピーダンス変換機能を有する弾性表面波デバイスを実現することができる。
図11(b)は実施例5の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。図11(b)に示す弾性表面波デバイスは、図5に示した弾性表面波デバイスにおいて、不平衡端子6に代えて平衡端子6a及び6bを用いた例である。IDT38、43及び48は同位相である。IDT38、42、43、46、48及び52の各々を形成する一方の櫛型電極は接地されている。IDT38、43及び48の各々を形成する他方の櫛型電極には平衡端子6aが接続されている。IDT42、46及び52は同位相であり、かつIDT38等とは位相が反転している。IDT42、46及び52の各々を形成する他方の櫛型電極には平衡端子6bが接続されている。図11(b)の例によれば、平衡端子6a及び6bの各々が並列接続されるため、図11(a)の例よりもインピーダンス変換比が大きくなる。
実施例5によれば、不平衡端子に代えて平衡端子を用いた場合でも、インピーダンス変換比の自由度が大きい弾性表面波デバイスを実現することができる。
なお、図11(a)及び図11(b)は例示したものであり、図5及び図6(a)以外の構成の弾性表面波デバイスにおいて、平衡端子6a及び6bを用いても、同様の効果を得ることができる。
実施例6は弾性表面波デバイスを複数接続した弾性表面波装置の例である。
図12(a)は、実施例6に係る弾性表面波装置のブロック図である。実施例6に係る弾性表面波装置は弾性表面波デバイス100、110及び120を有する。各弾性表面波デバイスは、互いに略同一の通過周波数帯域を有し、例えば実施例1から5のいずれかの構造を採る弾性波デバイスである。
図12(a)に示すように、弾性表面波デバイス100、110及び120の各々は不平衡端子6及び接地端子3に接続され、各不平衡端子は並列接続されている。弾性表面波デバイス100は互いに位相が反転した平衡端子8a及び8bに接続されている。同様に、弾性表面波デバイス110は平衡端子8c及び8d、弾性表面波デバイス120は平衡端子8e及び8fに各々接続されている。平衡端子8a、8c及び8eは同位相であり、平衡端子8b、8d及び8fは同位相である。平衡端子のうち、互いに位相が反転した平衡端子8bと平衡端子8c、平衡端子8dと平衡端子8eとは直列接続されている。すなわち、弾性表面波デバイス100、110及び120の全体で互いに位相が反転した二つの平衡端子8a及び8fを形成するように、互いに位相が反転した平衡端子が接続されている。従って、各弾性表面波デバイスの不平衡端子側は並列接続され、かつ平衡端子側は直列接続される。
実施例6によれば、接続する弾性表面波デバイスの数を変えること、弾性表面波デバイスの構成を変える(例えば実施例1から5のいずれかの構成に変える)ことにより、インピーダンス変換比を変更することができる。すなわち、バラン機能を有し、かつインピーダンス変換比の自由度が大きい弾性表面波装置を実現することができる。
図12(b)は、実施例6の変形例に係る弾性表面波装置のブロック図である。実施例6の変形例に係る弾性表面波装置は弾性表面波デバイス100、110及び120を有し、各弾性表面波デバイスは図11(a)及び図11(b)に例示したように、二対の平衡端子と接続されており、互いに略同一の周波数帯域を有する。
図12(b)に示すように、弾性表面波デバイス100は互いに位相が反転した平衡端子6a及び6b、並びに互いに位相が反転した平衡端子8a及び8bに接続されている。同様に、弾性表面波デバイス110は平衡端子6c及び6d、並びに平衡端子8c及び8dに接続され、弾性表面波デバイス120は平衡端子6e及び6f、並びに平衡端子8e及び8fに接続されている。平衡端子6a、6c及び6eは同位相であり、平衡端子6b、6d及び6fは同位相である。平衡端子6aから6fのうち、同位相の平衡端子6a、6c及び6eは並列接続され、平衡端子6b、6d及び6fは並列接続されている。また、図12(a)の例と同様に、平衡端子8bと平衡端子8c、平衡端子8dと平衡端子8eとは直列接続されている。従って、各弾性表面波デバイスに接続された二対の平衡端子のうち、一方の平衡端子は同位相のもの同士が並列接続され、かつ他方の平衡端子は全体で互いに位相が反転した二つの平衡端子8a及び8fを形成するように、直列接続される。
実施例6の変形例によれば、接続する弾性表面波デバイスの数を変えること、弾性表面波デバイスの構成を変えることにより、インピーダンス変換比を変更することができる。すなわち、インピーダンス変換比の自由度が大きい弾性表面波装置を実現することができる。
実施例1から6においては弾性表面波デバイスを用いるとしたが、弾性境界波デバイスを用いてもよい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
図1(a)及び図1(b)は従来技術に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図2(a)は実施例1に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図2(b)は実施例1の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図3(a)及び図3(b)は実施例1の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図4(a)は実施例2に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図4(b)は実施例2の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図5は実施例2の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図6(a)は実施例3に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図6(b)は実施例3の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図7(a)及び図7(b)は実施例3の変形例に係る弾性表面波デバイスの拡大図である。 図8は実施例4に係る弾性表面波デバイスの基本構成を示す平面図である。 図9(a)は実施例4に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図9(b)は実施例4の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図10(a)及び図10(b)は実施例4の変形例に係る弾性表面波デバイスの拡大図である。 図11(a)は実施例5に係る弾性表面波デバイスの平面図であり、図11(b)は実施例5の変形例に係る弾性表面波デバイスの平面図である。 図12(a)は実施例6に係る弾性表面波装置のブロック図であり、図12(b)は実施例6の変形例に係る弾性表面波装置のブロック図である。
符号の説明
圧電基板 2
反射器 4
不平衡端子 6
平衡端子 6a、6b、6c、6d、6e、6f、8a、8b、8c、8d、8e、8f
弾性表面波デバイス 100、110、120

Claims (10)

  1. 圧電基板と、
    弾性波の伝搬方向に沿って前記圧電基板上に設けられた五つ以上のIDTと、
    各々の平衡端子が、前記五つ以上のIDTのうち、互いに位相が反転した二つの第1IDTの各々に接続された二つの前記平衡端子とを具備し、
    前記二つの第1IDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に前記二つの平衡端子の各々が接続され、
    他方の櫛型電極は互いに直列接続され、
    前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する一方の櫛型電極の各々に別の平衡端子が接続され、
    前記第2IDTを形成する他方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波デバイス。
  2. 圧電基板と、
    弾性波の伝搬方向に沿って前記圧電基板上に設けられた五つ以上のIDTと、
    各々の平衡端子が、前記五つ以上のIDTのうち、互いに位相が反転した二つの第1IDTの各々に接続された二つの前記平衡端子とを具備し、
    前記二つの第1IDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、
    前記二つの第1IDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記二つの平衡端子の各々が接続され、
    前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、
    前記五つ以上のIDTのうち、前記二つの第1IDTと接続されていない少なくとも二つのIDTである第2IDTの各々を形成する一方の櫛型電極の各々に別の平衡端子が接続され、
    前記第2IDTを形成する他方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波デバイス。
  3. 複数の前記別の平衡端子に接続された前記複数の第2IDTのうち、同位相の前記第2IDTは並列接続されていることを特徴とする請求項1又は2記載の弾性波デバイス。
  4. 前記圧電基板上に設けられたIDTは、五つ以上のIDTであり、
    前記二つの第1IDTは、前記五つ以上のIDTのうち、前記第1IDT及び前記第2IDT以外のIDTである第3IDTの少なくとも一つを介して直列接続されていることを特徴とする請求項1から3いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  5. 前記第2IDTの各々は偶数本の電極指を有することを特徴とする請求項1から4いずれか一項記載の弾性波デバイス。
  6. 前記第2IDTの各々は奇数本の電極指を有し、
    二つの前記第3IDTと隣り合うように、反射器または浮き電極が設けられていることを特徴とする請求項記載の弾性波デバイス。
  7. 各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に含まれるIDTに接続された複数の平衡端子と、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の不平衡端子とを具備し、
    前記三つ以上のIDTに含まれる二つのIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に、前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、他方の櫛型電極は互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記一対の平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、前記他方の櫛型電極及び前記互いに位相が反転している平衡端子は接地されておらず、
    前記複数の不平衡端子は並列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの間には、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTが設けられ、
    前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置。
  8. 各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の別の平衡端子とを具備し、
    前記三つ以上のIDTに含まれる二つの前記IDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極の各々に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、他方の櫛型電極は互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記一対の平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、
    前記別の平衡端子のうち、同位相の前記別の平衡端子は並列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの間には、前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTが設けられ、
    前記二つのIDTとは接続されていない別のIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置。
  9. 各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の不平衡端子とを具備し、
    前記複数の平衡端子に接続された複数の前記IDTは互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、
    前記複数の不平衡端子は並列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、
    前記二つのIDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、
    前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記二つのIDTと接続されていないIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置。
  10. 各々が三つ以上のIDTからなる複数の弾性波デバイスと、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の平衡端子と、
    前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された複数の別の平衡端子とを具備し、
    前記複数の平衡端子に接続された複数の前記IDTは互いに直列接続され、かつ前記複数の弾性波デバイスで互いに位相が反転した二つの平衡端子を形成するように、前記複数の弾性波デバイスの各々に接続された前記平衡端子のうち、互いに位相が反転している前記平衡端子が接続され、
    前記別の平衡端子のうち、同位相の前記別の平衡端子は並列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記複数の平衡端子と接続された二つのIDTの各々を形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は二つに分割され、
    前記二つのIDTの各々において、前記分割された櫛型電極の一方の櫛型電極に前記複数の平衡端子に含まれる一対の平衡端子の各々が接続され、
    前記分割された櫛型電極の他方の櫛型電極は互いに直列接続され、
    前記三つ以上のIDTのうち、前記二つのIDTと接続されていないIDTを形成する互いに対向した櫛型電極のうち、一方の櫛型電極は接地されていることを特徴とする弾性波装置。
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