JP6760479B2

JP6760479B2 - ノッチフィルタ

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Publication number: JP6760479B2
Application number: JP2019505846A
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Inventors: 幸治宮本; 克也大門
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2020-09-23
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Description

本発明は、ノッチフィルタに関する。

下記の特許文献１には、弾性表面波を用いるノッチフィルタの一例が開示されている。このノッチフィルタは、圧電基板に構成された複数の弾性波共振子を有する。

特開２０１２−２５７０５０号公報

例えば、ＬｉＴａＯ_３からなる圧電基板を用いた従来のノッチフィルタにおいては、ストップバンド上端に起因するレスポンスであるストップバンドレスポンスは、通過帯域内に発生し難い。なお、ストップバンドとは、弾性波がグレーティングに閉じ込められることにより、弾性波の波長が一定となる領域をいう。他方、圧電薄膜、低音速膜及び高音速部材が積層された積層体を用いたノッチフィルタの場合は、Ｑ値が高く、素子の特性が良好であるが、ストップバンドレスポンスまでもが大きくなる傾向がある。そのため、通過帯域内におけるリップルが大きくなる傾向がある。

本発明の目的は、通過帯域におけるストップバンドレスポンスを抑制することができ、リップルを抑制することができる、ノッチフィルタを提供することにある。

本発明に係るノッチフィルタは、高音速部材と、前記高音速部材上に設けられた低音速膜と、前記低音速膜上に設けられた圧電薄膜と、で構成されており、前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速は、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも低く、前記高音速部材を伝搬するバルク波の音速は、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも高い、圧電性を有する基板と、前記圧電性を有する基板の前記圧電薄膜上に設けられているＩＤＴ電極と、前記圧電性を有する基板の前記圧電薄膜上において、前記ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向両側に設けられている反射器とを備え、前記ＩＤＴ電極及び前記反射器がそれぞれ電極指を有し、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記ＩＤＴ電極の前記電極指のうち最も前記反射器側に位置する電極指と、前記反射器の前記電極指のうち最も前記ＩＤＴ電極側に位置する電極指との電極指中心間距離をＩＲギャップＧ_ＩＲとしたときに、前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．９λのうち一方の範囲内である。

本発明に係るノッチフィルタのある特定の局面では、前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが、０．４λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．６λのうち一方の範囲内である。この場合には、ＩＤＴ電極及び反射器を容易に形成することができ、生産性を高めることができる。

本発明に係るノッチフィルタの他の特定の局面では、前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが、０．２λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．４λ及び０．６λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．８λのうち一方の範囲内である。この場合には、通過帯域においてリップルをより一層抑制することができる。

本発明に係るノッチフィルタのさらに他の特定の局面では、前記反射器の前記電極指の本数が２１本以下である。この場合には、通過帯域においてリップルをより一層抑制することができる。

本発明に係るノッチフィルタの別の特定の局面では、前記反射器の電極指ピッチにより規定される波長をλ_Ｒとしたときに、０．９１λ≦λ_Ｒ≦５λである。この場合には、通過帯域においてリップルをより一層抑制することができる。

本発明に係るノッチフィルタのさらに別の特定の局面では、前記高音速部材は、支持基板と、前記支持基板上に形成されており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高い高音速膜とで構成される。

本発明によれば、通過帯域におけるストップバンドレスポンスを抑制することができ、リップルを抑制することができる、ノッチフィルタを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るノッチフィルタの正面断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るノッチフィルタの回路図である。図３は、本発明の第１の実施形態における第１の端子側に配置された弾性波共振子の電極構成を示す模式的平面図である。図４は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図５は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．２λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図６は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．３λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図７は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図８は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図９は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１０は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．６λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１１は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．７λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１２は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．８λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１３は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．９λである本発明の第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１４は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．０１λである第２の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１５は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが１λである第３の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１６は、本発明の第１の実施形態及び第１の参考例において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。図１７は、本発明の第１の実施形態及び第１の参考例において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。図１８は、第２の参考例において、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。図１９は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、減衰量周波数特性を示す図である。図２０は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、減衰量周波数特性を示す図である。図２１は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９１λ、０．９２λ、０．９３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２２は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９４λ、０．９５λ、０．９６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２３は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９７λ、０．９８λ、０．９９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２４は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０１λ、１．０２λ、１．０３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２５は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０４λ、１．０５λ、１．０６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２６は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０７λ、１．０８λ、１．０９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２７は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが２λ、３λ、５λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２８は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９１λ、０．９２λ、０．９３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２９は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９４λ、０．９５λ、０．９６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３０は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９７λ、０．９８λ、０．９９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３１は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０１λ、１．０２λ、１．０３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３２は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０４λ、１．０５λ、１．０６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３３は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０７λ、１．０８λ、１．０９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３４は、本発明の第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが２λ、３λ、５λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３５は、第３の参考例において、反射器における波長λ_Ｒが０．９５λ、１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の減衰量周波数特性を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るノッチフィルタの正面断面図である。

ノッチフィルタ１は、圧電性を有する基板１２を有する。圧電性を有する基板１２は、高音速部材４、高音速部材４上に設けられた低音速膜３、及び低音速膜３上に設けられた圧電薄膜２で構成される積層体である。本実施形態では、圧電薄膜２はＬｉＴａＯ_３からなる。なお、圧電薄膜２は、ＬｉＮｂＯ_３などの、ＬｉＴａＯ_３以外の圧電単結晶からなっていてもよい。

低音速膜３は、圧電薄膜２を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い膜である。本実施形態では、低音速膜３はＳｉＯ_２からなる。なお、低音速膜３は、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタルまたは酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料などからなる。低音速膜３の材料は、相対的に低音速な材料であればよい。

他方、高音速部材４は、圧電薄膜２を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い部材である。本実施形態では、高音速部材４は、Ｓｉからなる高音速基板である。なお、高音速部材４は、支持基板と、支持基板上に形成されている高音速膜とで構成されていてもよい。なお、高音速膜は、圧電薄膜２を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高い膜である。

なお、高音速部材４は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンドを主成分とする材料などからなっていてもよい。高音速部材４の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。

圧電薄膜２上には、ＩＤＴ電極５が設けられている。ＩＤＴ電極５に交流電圧を印加すると、弾性波が励振される。圧電薄膜２上において、ＩＤＴ電極５の弾性波伝搬方向両側には反射器１６及び反射器１７が設けられている。

上記のように、ノッチフィルタ１は圧電薄膜２、低音速膜３及び高音速部材４の積層体を有するため、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。これにより、ノッチフィルタ１の特性を高めることができる。より具体的には、例えば、阻止帯域における減衰量を大きくしつつ、通過帯域において挿入損失を小さくすることができる。

図２は、第１の実施形態に係るノッチフィルタの回路図である。

ノッチフィルタ１は、第１の端子８及び第２の端子９を有する。第１の端子８と第２の端子９との間には、弾性波共振子Ｓ１及び弾性波共振子Ｓ２が互いに直列に接続されている。弾性波共振子Ｓ１と弾性波共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位との間には、弾性波共振子Ｐ１及びインダクタＬが互いに並列に接続されている。なお、ノッチフィルタ１の回路構成は上記に限定されない。

弾性波共振子Ｓ１は、図１に示したＩＤＴ電極５、反射器１６及び反射器１７を有する１ポート型の弾性波共振子である。以下において、弾性波共振子Ｓ１の構成をより具体的に説明する。

図３は、第１の実施形態における第１の端子側に配置された弾性波共振子の電極構成を示す模式的平面図である。なお、図３において、ＩＤＴ電極に接続された配線などは省略している。

上述したように、弾性波共振子Ｓ１はＩＤＴ電極５と、反射器１６及び反射器１７とを有する。ＩＤＴ電極５は、対向し合っている第１のバスバー６ａ及び第２のバスバー７ａを有する。ＩＤＴ電極５は、第１のバスバー６ａに一端が接続されている、複数の第１の電極指６ｂを有する。さらに、ＩＤＴ電極５は、第２のバスバー７ａに一端が接続されている、複数の第２の電極指７ｂを有する。複数の第１の電極指６ｂと複数の第２の電極指７ｂとは、互いに間挿し合っている。反射器１６も複数の電極指１６ｂを有する。同様に、反射器１７も複数の電極指１７ｂを有する。

ＩＤＴ電極５、反射器１６及び反射器１７は、複数の金属層が積層された積層金属膜からなっていてもよく、あるいは、単層の金属膜からなっていてもよい。図２に示した弾性波共振子Ｓ２及び弾性波共振子Ｐ１も同様に、それぞれＩＤＴ電極及び反射器を有する。

弾性波共振子Ｓ１、弾性波共振子Ｓ２及び弾性波共振子Ｐ１の設計パラメータを下記の表１により示す。他方、図２に示すインダクタＬのインダクタンスは２ｎＨである。なお、インダクタＬのインダクタンスは上記に限定されない。弾性波共振子Ｓ１、弾性波共振子Ｓ２及び弾性波共振子Ｐ１の設計パラメータも表１の値には限定されない。

ここで、ＩＤＴ電極５の第１の電極指６ｂ及び第２の電極指７ｂのうち最も反射器１６側の電極指と、反射器１６の電極指１６ｂのうち最もＩＤＴ電極５側の電極指との電極指中心間距離を、ＩＲギャップＧ_ＩＲとする。同様に、ＩＤＴ電極５の第１の電極指６ｂ及び第２の電極指７ｂのうち最も反射器１７側の電極指と、反射器１７の電極指１７ｂのうち最もＩＤＴ電極５側の電極指との電極指中心間距離もＩＲギャップＧ_ＩＲとする。ＩＤＴ電極５の電極指ピッチにより規定される波長をλとする。本実施形態では、反射器１６側及び反射器１７側のＩＲギャップＧ_ＩＲは同じである。なお、反射器１６側及び反射器１７側のＩＲギャップＧ_ＩＲは必ずしも同じではなくともよい。

本実施形態の特徴は、図１に示す圧電性を有する基板１２を有し、かつＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．９λのうち一方の範囲内とされていることにある。それによって、通過帯域におけるストップバンドレスポンスを抑制することができ、リップルを抑制することができる。これを、以下において、本実施形態と第１の比較例、第２の比較例及び第３の比較例とを比較することにより説明する。

なお、第１の比較例、第２の比較例及び第３の比較例は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが本実施形態と異なる。より具体的には、第１の比較例のＩＲギャップＧ_ＩＲは０．５λであり、第２の比較例のＩＲギャップＧ_ＩＲは０．０１λであり、第３の比較例のＩＲギャップＧ_ＩＲは１λである。

図４は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図４において、実線は第１の実施形態の結果を示し、破線は第１の比較例の結果を示す。

図４に示すように、第１の比較例では、阻止帯域よりも高域側の通過帯域において、大きなリップルが生じていることがわかる。ＩＤＴ電極から弾性波伝搬方向に漏洩した弾性波は、反射器によりＩＤＴ電極側に反射されるが、このときにスプリアスが生じる。第１の比較例のノッチフィルタは、第１の実施形態と同様に、圧電薄膜、低音速膜及び高音速部材からなる積層体を有するため、Ｑ値が高い。これにより、エネルギー効率が高いが、上記スプリアスも大きくなる。そのため、第１の比較例においては、通過帯域において大きなリップルが生じている。

これに対して、図４に示すように、第１の実施形態においては、阻止帯域よりも高域側の通過帯域において、リップルが抑制されていることがわかる。第１の実施形態においては、ＩＲギャップＧ_ＩＲは０．１λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．９λのうち一方の範囲内である。より具体的には、図４に示す場合においては、ＩＲギャップＧ_ＩＲは０．１λである。それによって、反射器において弾性波が反射するに際し、スプリアスの発生が抑制され、ストップバンドレスポンスが抑制される。従って、通過帯域においてリップルを抑制することができる。

以下において、第１の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λ以外の場合であっても、通過帯域においてリップルを抑制できることを示す。なお、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λより小さい第２の比較例及びＩＲギャップＧ_ＩＲが０．９λより大きい第３の比較例も併せて示す。

図５は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．２λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図６は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．３λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図７は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図８は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図９は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１０は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．６λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１１は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．７λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１２は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．８λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１３は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．９λである第１の実施形態及び第１の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１４は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．０１λである第２の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。図１５は、ＩＲギャップＧ_ＩＲが１λである第３の比較例の減衰量周波数特性を示す図である。

図４に示した場合と同様に、図５〜図１３に示すように、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．９λのうち一方の範囲内である場合には、通過帯域においてリップルを抑制できることがわかる。

なお、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λより小さい第２の比較例では、図１４に示すように、通過帯域において大きなリップルが生じる。ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．９λより大きい第３の比較例においても、図１５に示すように、通過帯域において大きなリップルが生じる。

ＩＲギャップＧ_ＩＲは、０．４λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．６λのうち一方の範囲内であることが好ましい。この場合には、ＩＤＴ電極及び反射器を容易に形成することができ、生産性を高めることができる。

ＩＲギャップＧ_ＩＲは、０．２λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．４λ及び０．６λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．８λのうち一方の範囲内であることが好ましい。この場合には、図５〜図７及び図１０〜図１２に示すように、通過帯域においてリップルをより一層抑制することができる。

反射器の電極指の本数は、２１本以下であることが好ましい。これを、下記の図１６及び図１７を用いて説明する。

反射器の電極指の本数が２１本である場合と、反射器の本数が１１本である場合とを比較した。さらに、反射器を有しない第１の参考例も併せて比較した。なお、以下において、反射器を有しない場合、反射器の電極指の本数が０本であると表記することがある。ＩＲギャップＧ_ＩＲを０．４５λとした場合を下記の図１６に示す。ＩＲギャップＧ_ＩＲを０．５５λとした場合を下記の図１７に示す。

図１６は、第１の実施形態及び第１の参考例において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。図１７は、第１の実施形態及び第１の参考例において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。図１６及び図１７において、実線は反射器の電極指の本数が０本の結果を示し、一点鎖線は電極指の本数が１１本の結果を示し、破線は電極指の本数が２１本の結果を示す。

図１６及び図１７に示すように、反射器の電極指の本数が２１本以下である場合において、通過帯域におけるリップルを効果的に抑制することできている。さらに、本数が少ないほど、リップルをより一層抑制できていることがわかる。反射器の電極指の本数を少なくすることによって、ＩＤＴ電極から漏洩する弾性波を反射器により反射する際にスプリアスが生じることを抑制することができる。従って、通過帯域におけるストップバンドレスポンスをより一層抑制することができ、リップルをより一層抑制することができる。

下記の図１８において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５λであり、かつ反射器の電極指の本数が２１本以下である第２の参考例を示す。

図１８は、第２の参考例において、反射器の電極指の本数が２１本、１１本、０本である場合の減衰量周波数特性を示す図である。

図１８に示すように、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５λである場合も、反射器の電極指の本数を２１本以下とすることにより、リップルを抑制する効果を得られることがわかる。

ここで、反射器の電極指ピッチにより規定される波長をλ_Ｒとしたときに、本実施形態では、λ_Ｒは１λである。以下において、反射器における波長λ_ＲがＩＤＴ電極における波長λと異なる第２の実施形態に係るノッチフィルタについて説明する。

第２の実施形態においては、波長λ_Ｒは、０．９１λ≦λ_Ｒ＜λ及びλ＜λ_Ｒ≦５λのうち一方の範囲内である。上記の点以外においては、第２の実施形態のノッチフィルタは、図１に示す第１の実施形態のノッチフィルタ１と同様の構成を有する。なお、λと１λとは同一の値である。

図１９は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、減衰量周波数特性を示す図である。図２０は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、減衰量周波数特性を示す図である。図１９及び図２０において、実線は波長λ_Ｒが１．１λである場合の結果を示し、破線は波長λ_Ｒが１λである場合の結果を示す。

図１９及び図２０に示すように、実線で示す第２の実施形態において、通過帯域におけるリップルをより一層抑制することができている。第２の実施形態では、反射器における波長λ_ＲがＩＤＴ電極における波長λと異なる。それによって、ＩＤＴ電極から漏洩した弾性波を反射器により反射する際に生じるスプリアスの強度が大きくなることを抑制することができる。従って、通過帯域におけるストップバンドレスポンスをより一層抑制することができ、リップルをより一層抑制することができる。

以下において、反射器における波長λ_Ｒを異ならせて減衰量周波数特性を比較した。下記の図２１〜図２７には、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５である場合の各結果を示す。下記の図２８〜図３４には、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λである場合の各結果を示す。

図２１は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９１λ、０．９２λ、０．９３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２２は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９４λ、０．９５λ、０．９６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２３は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９７λ、０．９８λ、０．９９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２４は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０１λ、１．０２λ、１．０３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２５は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０４λ、１．０５λ、１．０６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２６は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０７λ、１．０８λ、１．０９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２７は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．４５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが２λ、３λ、５λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２１〜図２７において、実線、一点鎖線及び二点鎖線は第２の実施形態の結果を示し、破線は波長λ_Ｒが１λである場合の結果を示す。

図２８は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９１λ、０．９２λ、０．９３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２９は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９４λ、０．９５λ、０．９６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３０は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが０．９７λ、０．９８λ、０．９９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３１は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０１λ、１．０２λ、１．０３λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３２は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０４λ、１．０５λ、１．０６λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３３は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが１．０７λ、１．０８λ、１．０９λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図３４は、第２の実施形態において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが２λ、３λ、５λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の、通過帯域付近の減衰量周波数特性を示す図である。図２８〜図３４において、実線、一点鎖線及び二点鎖線は第２の実施形態の結果を示し、破線は波長λ_Ｒが１λである場合の結果を示す。

図２１〜図３４にそれぞれ示すように、第２の実施形態において、通過帯域におけるリップルがより一層抑制されていることがわかる。

下記の図３５において、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５λであり、かつ反射器における波長λ_Ｒが、０．９１λ≦λ_Ｒ＜λ及びλ＜λ_Ｒ≦５λのうち一方の範囲内である第３の参考例を示す。

図３５は、第３の参考例において、反射器における波長λ_Ｒが０．９５λ、１．１λである場合及び波長λ_Ｒが１λである場合の減衰量周波数特性を示す図である。図３５においては、実線は波長λ_Ｒが０．９５λの場合の結果を示し、一点鎖線は波長λ_Ｒが１．１λの場合の結果を示し、破線は波長λ_Ｒが１λである場合の結果を示す。

図３５に示すように、ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．５λである場合も、反射器における波長λ_Ｒが、０．９１λ≦λ_Ｒ＜λ及びλ＜λ_Ｒ≦５λのうち一方の範囲内とすることにより、通過帯域におけるリップルを抑制する効果を得られることがわかる。

１…ノッチフィルタ
２…圧電薄膜
３…低音速膜
４…高音速部材
５…ＩＤＴ電極
６ａ，７ａ…第１，第２のバスバー
６ｂ，７ｂ…第１，第２の電極指
８，９…第１，第２の端子
１２…圧電性を有する基板
１６，１７…反射器
１６ｂ，１７ｂ…電極指
Ｌ…インダクタ
Ｐ１，Ｓ１，Ｓ２…弾性波共振子

Claims

高音速部材と、前記高音速部材上に設けられた低音速膜と、前記低音速膜上に設けられた圧電薄膜と、で構成されており、前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速は、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも低く、前記高音速部材を伝搬するバルク波の音速は、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速よりも高い、圧電性を有する基板と、
前記圧電性を有する基板の前記圧電薄膜上に設けられているＩＤＴ電極と、
前記圧電性を有する基板の前記圧電薄膜上において、前記ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向両側に設けられている反射器と、
を備え、
前記ＩＤＴ電極及び前記反射器がそれぞれ電極指を有し、
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記ＩＤＴ電極の前記電極指のうち最も前記反射器側に位置する電極指と、前記反射器の前記電極指のうち最も前記ＩＤＴ電極側に位置する電極指との電極指中心間距離をＩＲギャップＧ_ＩＲとしたときに、前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが０．１λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．９λのうち一方の範囲内である、ノッチフィルタ。
前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが、０．４λ≦Ｇ_ＩＲ＜０．５λ及び０．５λ＜Ｇ_ＩＲ≦０．６λのうち一方の範囲内である、請求項１に記載のノッチフィルタ。
前記ＩＲギャップＧ_ＩＲが、０．２λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．４λ及び０．６λ≦Ｇ_ＩＲ≦０．８λのうち一方の範囲内である、請求項１に記載のノッチフィルタ。
前記反射器の前記電極指の本数が２１本以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のノッチフィルタ。
前記反射器の電極指ピッチにより規定される波長をλ_Ｒとしたときに、０．９１λ≦λ_Ｒ≦５λである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のノッチフィルタ。
前記高音速部材は、支持基板と、前記支持基板上に形成されており、前記圧電薄膜を伝搬する弾性波の音速より伝搬するバルク波の音速が高い高音速膜と、で構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のノッチフィルタ。