JP7043829B2 - Piezoelectric filter device - Google Patents

Piezoelectric filter device Download PDF

Info

Publication number
JP7043829B2
JP7043829B2 JP2017243682A JP2017243682A JP7043829B2 JP 7043829 B2 JP7043829 B2 JP 7043829B2 JP 2017243682 A JP2017243682 A JP 2017243682A JP 2017243682 A JP2017243682 A JP 2017243682A JP 7043829 B2 JP7043829 B2 JP 7043829B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric filter
piezoelectric
input
output
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017243682A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019110490A (en
Inventor
直樹 幸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishinku Corp filed Critical Daishinku Corp
Priority to JP2017243682A priority Critical patent/JP7043829B2/en
Priority to CN201811182466.2A priority patent/CN109951172B/en
Publication of JP2019110490A publication Critical patent/JP2019110490A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7043829B2 publication Critical patent/JP7043829B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、業務用無線機や携帯電話機等の通信機器等に用いる圧電フィルタ装置に関する。 The present invention relates to a piezoelectric filter device used in communication equipment such as commercial radios and mobile phones.

圧電フィルタ、例えば、ATカット水晶板等の圧電基板を用いた圧電フィルタは、一般に圧電基板の一方の面に入力電極と出力電極を形成すると共に、他方の面に前記入出力電極に対応した共通電極(アース電極)を形成した構成を有している。このような構成は、圧電基板を挟んで2つの電極対を有しているため2ポール型の圧電フィルタと称されるが、圧電フィルタの特性を向上させるために、このような2ポール型の圧電フィルタを縦続接続した4ポール型の圧電フィルタがある(例えば、特許文献1参照)。 Piezoelectric filters, for example, piezoelectric filters using a piezoelectric substrate such as an AT-cut crystal plate, generally have an input electrode and an output electrode formed on one surface of the piezoelectric substrate, and are common to the input / output electrodes on the other surface. It has a structure in which an electrode (earth electrode) is formed. Such a configuration is called a two-pole type piezoelectric filter because it has two electrode pairs sandwiching a piezoelectric substrate. However, in order to improve the characteristics of the piezoelectric filter, such a two-pole type has a structure. There is a 4-pole type piezoelectric filter in which a piezoelectric filter is connected in cascade (see, for example, Patent Document 1).

ところで、かかる圧電フィルタが使用される通信機器、例えば、業務用無線機では、周波数帯の有効活用、通信の秘匿性向上(プライバシー保護)等を目的として、従来のアナログ方式からデジタル方式への移行が進められている。 By the way, in communication equipment using such a piezoelectric filter, for example, a commercial radio, the conventional analog system is switched to the digital system for the purpose of effective utilization of frequency bands and improvement of communication confidentiality (privacy protection). Is underway.

特許第3507206号公報Japanese Patent No. 3507206

従来の業務用無線機には、アナログ方式及びデジタル方式の両方式で通信できるものがある。しかし、かかる両方式で通信できる業務用無線機は、信号の通過帯域幅の広いアナログ方式用の圧電フィルタと、信号の通過帯域幅の狭いデジタル方式用の圧電フィルタとを備え、両圧電フィルタを切換えるようにしている。したがって、信号の通過帯域幅の広いアナログ方式用の圧電フィルタと、信号の通過帯域幅の狭いデジタル方式用の圧電フィルタとの二つの圧電フィルタを備えており、その分、コストが高くつく共にスペースが必要となる。 Some conventional commercial radios can communicate in both analog and digital systems. However, a commercial radio that can communicate using both of these methods is equipped with a piezoelectric filter for an analog system with a wide signal passband and a piezoelectric filter for a digital system with a narrow signal passband. I am trying to switch. Therefore, it is equipped with two piezoelectric filters, one for the analog system with a wide signal passband and the other for the digital system with a narrow signal passband. Is required.

このため、単一の圧電フィルタによって、アナログ方式及びデジタル方式に対応できるようにすることが望まれる。 Therefore, it is desired that a single piezoelectric filter can be used for both analog and digital methods.

本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、単一の圧電フィルタを用いて信号の通過帯域幅の広狭に対応できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to cope with a wide and narrow passband width of a signal by using a single piezoelectric filter.

本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。 In the present invention, in order to achieve the above object, it is configured as follows.

すなわち、本発明の圧電フィルタ装置は、圧電基板の一方の主面に入力電極と出力電極とが形成され、他方の主面に共通電極が形成された圧電フィルタ素子の二つを、縦続接続した圧電フィルタを備え、前記二つの圧電フィルタ素子の中心周波数が互いにずれており、前記圧電フィルタの入力側及び出力側のインピーダンスが互いに異なり、前記圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えて、信号の通過帯域幅の広狭を切換える圧電フィルタ装置であって、
当該圧電フィルタ装置の入力端子を、前記圧電フィルタの前記入力側、又は、前記出力側に切換接続すると共に、当該圧電フィルタ装置の出力端子を、前記圧電フィルタの前記出力側、又は、前記入力側に切換接続することによって、前記信号の前記入出力方向を切換える切換え手段を備える
That is, in the piezoelectric filter device of the present invention, two piezoelectric filter elements in which an input electrode and an output electrode are formed on one main surface of a piezoelectric substrate and a common electrode is formed on the other main surface are connected in cascade. A piezoelectric filter is provided, the center frequencies of the two piezoelectric filter elements are deviated from each other, the impedances on the input side and the output side of the piezoelectric filter are different from each other, and the input / output directions of the signal to the piezoelectric filter are switched to obtain a signal. A piezoelectric filter device that switches the width of the pass band.
The input terminal of the piezoelectric filter device is switched and connected to the input side or the output side of the piezoelectric filter, and the output terminal of the piezoelectric filter device is connected to the output side or the input side of the piezoelectric filter. A switching means for switching the input / output direction of the signal by switching and connecting to the signal is provided .

本発明によれば、二つの圧電フィルタ素子の中心周波数を互いにずらすと共に、二つの圧電フィルタ素子が縦続接続されてなる圧電フィルタの入力側と出力側のインピーダンスを異ならせているので、圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えることによって、二つの圧電フィルタ素子のフィルタ特性を、前記中心周波数のずれが大きくなる、又は、小さくなるようにシフトさせることができ、これによって、両圧電フィルタ素子のフィルタ特性が合成されて、信号の通過帯域幅を狭くする、又は、広くすることができる。また、一つの圧電フィルタとこれらに接続される一つの回路のみで構成できるので、省スペース化に有利な構成とできる。
また、切換え手段を制御することによって、圧電フィルタに対する信号の入出力方向を容易に切換えることができる。
According to the present invention, the center frequencies of the two piezoelectric filter elements are shifted from each other, and the input side and output side impedances of the piezoelectric filter in which the two piezoelectric filter elements are connected in cascade are made different. By switching the signal input / output directions, the filter characteristics of the two piezoelectric filter elements can be shifted so that the deviation of the center frequency becomes large or small, whereby the filters of both piezoelectric filter elements can be shifted. The characteristics can be combined to narrow or widen the passband of the signal. Further, since it can be configured by only one piezoelectric filter and one circuit connected to these, it is possible to make a configuration advantageous for space saving.
Further, by controlling the switching means, the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter can be easily switched.

前記圧電基板を二枚とし、前記二つの各圧電フィルタ素子の前記入力電極、前記出力電極及び前記共通電極が、各一枚の圧電基板にそれぞれ形成されるのが好ましい。 It is preferable that the number of the piezoelectric substrates is two, and the input electrode, the output electrode, and the common electrode of each of the two piezoelectric filter elements are formed on each of the piezoelectric substrates.

この構成によれば、個別の各圧電基板に、入力電極、出力電極及び共通電極が形成されて圧電フィルタ素子がそれぞれ構成されるので、互いに音響的に分離されることになり、共通の圧電基板に、二つの圧電フィルタ素子の入力電極、出力電極及び共通電極を形成する構成に比べて、スプリアスを抑制してフィルタ特性を向上させることができる。 According to this configuration, an input electrode, an output electrode, and a common electrode are formed on each of the individual piezoelectric substrates to form the piezoelectric filter elements, so that the piezoelectric filter elements are acoustically separated from each other, and the common piezoelectric substrate is used. In addition, as compared with the configuration in which the input electrode, the output electrode and the common electrode of the two piezoelectric filter elements are formed, spurious can be suppressed and the filter characteristics can be improved.

当該圧電フィルタ装置の前記入力端子と前記切換え手段との間、及び、当該圧電フィルタ装置の前記出力端子と前記切換え手段との間には、前記入力側のインピーダンスと前記出力側のインピーダンスとを互いに異ならせるインピーダンス回路がそれぞれ設けられるのが好ましい。 The impedance on the input side and the impedance on the output side are mutually exchanged between the input terminal of the piezoelectric filter device and the switching means, and between the output terminal of the piezoelectric filter device and the switching means. It is preferable to provide different impedance circuits.

この構成によれば、インピーダンス回路によって、圧電フィルタの入力側と出力側のインピーダンスを、それぞれ設定することができる。 According to this configuration, the impedance on the input side and the impedance on the output side of the piezoelectric filter can be set by the impedance circuit.

前記圧電基板が、水晶基板であるのが好ましい。 The piezoelectric substrate is preferably a quartz substrate.

この構成によれば、周波数温度特性が良好となる。 According to this configuration, the frequency temperature characteristic becomes good.

以上のように本発明によれば、圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えることによって、二つの圧電フィルタ素子のフィルタ特性を、その中心周波数のずれが大きくなる、又は、小さくなるようにシフトされることができ、これによって、両圧電フィルタ素子のフィルタ特性が合成されて、信号の通過帯域幅を狭くする、又は、広くすることができる。 As described above, according to the present invention, by switching the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter, the filter characteristics of the two piezoelectric filter elements are shifted so that the deviation of the center frequency thereof becomes large or small. This allows the filter characteristics of both piezoelectric filter elements to be combined to narrow or widen the passband of the signal.

したがって、単一の圧電フィルタによって、信号の通過帯域幅を、広狭に切換えることができ、例えば、業務用無線機において、当該圧電フィルタ装置を、アナログ方式及びデジタル方式の両方式に兼用することができる。これによって、信号の通過帯域幅の異なるアナログ方式用の圧電フィルタとデジタル方式用の圧電フィルタとの二つの圧電フィルタを必要とする従来例の業務用無線機に比べて、コストを低減できると共に、省スペースを図ることができる。 Therefore, the pass band of a signal can be switched between wide and narrow by a single piezoelectric filter. For example, in a commercial radio, the piezoelectric filter device can be used for both analog and digital systems. can. As a result, the cost can be reduced and the cost can be reduced as compared with the conventional commercial radio that requires two piezoelectric filters, that is, a piezoelectric filter for an analog system and a piezoelectric filter for a digital system, which have different signal passband widths. Space can be saved.

図1は本発明の一実施形態の圧電フィルタ装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric filter device according to an embodiment of the present invention. 図2は図1の圧電フィルタの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the piezoelectric filter of FIG. 図3は図2の圧電フィルタの蓋体を外した状態の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the piezoelectric filter of FIG. 2 with the lid removed. 図4は図2の圧電フィルタの構成を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the piezoelectric filter of FIG. 図5は圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えた状態の図1に対応する概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram corresponding to FIG. 1 in a state where the input / output directions of signals with respect to the piezoelectric filter are switched. 図6は圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えてデジタル方式又アナログ方式にしたときのフィルタ特性を示す図であり、(a)がデジタル方式のときのフィルタ特性を、(b)がアナログ方式のときのフィルタ特性を示している。FIG. 6 is a diagram showing the filter characteristics when the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter is switched to the digital system or the analog system. FIG. 6A shows the filter characteristics when the digital system is used, and FIG. 6B shows the filter characteristics when the digital system is used. The filter characteristics at the time of are shown. 図7は圧電フィルタに対する信号の入出力方向がデジタル方式のときのフィルタ特性を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the filter characteristics when the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter is a digital method. 図8は圧電フィルタに対する信号の入出力方向がアナログ方式のときのフィルタ特性を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the filter characteristics when the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter is an analog method. 図9は圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えてデジタル方式又アナログ方式にしたときの広域におけるフィルタ特性を示す図であり、(a)がデジタル方式のときのフィルタ特性を、(b)がアナログ方式のときのフィルタ特性を示している。FIG. 9 is a diagram showing the filter characteristics in a wide range when the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter is switched to the digital system or the analog system, and (a) shows the filter characteristics when the digital system is used, and (b) shows the filter characteristics. The filter characteristics in the case of the analog method are shown.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る圧電フィルタ装置1の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric filter device 1 according to an embodiment of the present invention.

この実施形態の圧電フィルタ装置1は、圧電フィルタ2と、この圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換える切換え手段としての第1,2切換えスイッチ3,4と、圧電フィルタ2の入力側及び出力側のインピーダンスを異ならせるための第1,第2インピーダンス回路5,6とを備えている。 The piezoelectric filter device 1 of this embodiment includes a piezoelectric filter 2, first and second switching switches 3 and 4 as switching means for switching the input / output direction of a signal with respect to the piezoelectric filter 2, input side and output of the piezoelectric filter 2. The first and second impedance circuits 5 and 6 for making the impedances on the side different are provided.

本発明では、圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換えるのであるが、先ず、信号の入出力方向を切換えていない状態、すなわち、従来と同じ信号の入出力方向を前提として、圧電フィルタ2の構成について説明する。なお、図1は、信号の入出力方向を切換えていない状態、すなわち、従来と同じ信号の入出力方向の状態を示している。 In the present invention, the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter 2 is switched, but first, on the premise that the input / output direction of the signal is not switched, that is, the input / output direction of the same signal as before is assumed. The configuration will be described. Note that FIG. 1 shows a state in which the input / output direction of the signal is not switched, that is, a state in which the input / output direction of the signal is the same as in the conventional case.

この実施形態の圧電フィルタ2は、後述のように2ポール型の二つの圧電フィルタ素子を縦続接続した4ポール型の圧電フィルタである。 The piezoelectric filter 2 of this embodiment is a 4-pole type piezoelectric filter in which two 2-pole type piezoelectric filter elements are connected in series as described later.

図2は、図1の圧電フィルタ2の縦断面図であり、図3は、図2の圧電フィルタ2の蓋体10を外した状態の平面図であり、図4は、図2の圧電フィルタ2の構成を示す模式図である。 2 is a vertical cross-sectional view of the piezoelectric filter 2 of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the piezoelectric filter 2 of FIG. 2 with the lid 10 removed, and FIG. 4 is a plan view of the piezoelectric filter of FIG. 2. It is a schematic diagram which shows the structure of 2.

この実施形態の圧電フィルタ2は、セラミック製のベース7と、このベース7内に格納される二つの第1,第2圧電フィルタ素子8,9と、ベース7を気密封止する蓋体10とを備えている。蓋体10は、例えばコバールなどの金属板からなる。 The piezoelectric filter 2 of this embodiment includes a ceramic base 7, two first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 housed in the base 7, and a lid 10 for airtightly sealing the base 7. It is equipped with. The lid 10 is made of a metal plate such as Kovar.

この実施形態のベース7は、アルミナ等を母材とするセラミック多層基板からなる。この実施形態では、ベース7は、平面視略矩形の平板状の下層7aと、当該下層7a上部に形成した段部を構成する中層7bと、当該中層7b上の外周部に形成した枠部を構成する上層7cとの3層構成である。ベース7では、これら3層7a~7cによって、第1,第2圧電フィルタ素子8,9を収納保持する段部を有する収納凹部13が構成される。 The base 7 of this embodiment is made of a ceramic multilayer substrate using alumina or the like as a base material. In this embodiment, the base 7 has a flat plate-shaped lower layer 7a having a substantially rectangular plan view, a middle layer 7b forming a step portion formed on the upper portion of the lower layer 7a, and a frame portion formed on an outer peripheral portion on the middle layer 7b. It is a three-layer structure with the constituent upper layer 7c. In the base 7, these three layers 7a to 7c form a storage recess 13 having a step portion for storing and holding the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9.

第1,第2圧電フィルタ素子8,9は、例えばATカットの水晶基板からなる第1,第2圧電基板11,12をそれぞれ備えている。 The first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 include, for example, the first and second piezoelectric substrates 11 and 12 made of an AT-cut quartz substrate, respectively.

ベース7の中層7bの上面、すなわち、ベース7の収納凹部13の段部には、第1圧電基板11を電気機械的に保持搭載するための第1入力パッド14と、第1出力パッド15と、第1アースパッド16とが形成されている。同様に、第2圧電基板12を電気機械的に保持搭載するための第2入力パッド17と、第2出力パッド18と、第2アースパッド19とが形成されている。 On the upper surface of the middle layer 7b of the base 7, that is, on the stepped portion of the storage recess 13 of the base 7, a first input pad 14 for electrically mechanically holding and mounting the first piezoelectric substrate 11 and a first output pad 15 are provided. , The first earth pad 16 is formed. Similarly, a second input pad 17, a second output pad 18, and a second earth pad 19 for electrically mechanically holding and mounting the second piezoelectric substrate 12 are formed.

第1圧電フィルタ素子8の第1圧電基板11の一方の主面である裏面(下面)には、それぞれ矩形の入力電極111と出力電極112が間隔を空けて並列して形成されている。これら各電極111,112は、第1圧電基板11の対向する角部に引き出され、上記第1入力パッド14及び第1出力パッド15に、導電性接着剤20によって、それぞれ電気的に接続されている。 Rectangular input electrodes 111 and output electrodes 112 are formed in parallel on the back surface (lower surface), which is one of the main surfaces of the first piezoelectric substrate 11 of the first piezoelectric filter element 8, at intervals. Each of these electrodes 111 and 112 is drawn out to the opposite corners of the first piezoelectric substrate 11 and is electrically connected to the first input pad 14 and the first output pad 15 by a conductive adhesive 20, respectively. There is.

第1圧電基板11の他方の主面である表面(上面)には、前記入力電極111及び出力電極112に対応した矩形のアース電極である共通電極113が形成されている。この共通電極113は、第1圧電基板11の他の角部に引き出され、上記第1アースパッド16に、導電性接着剤20によって電気的に接続されている。 A common electrode 113, which is a rectangular ground electrode corresponding to the input electrode 111 and the output electrode 112, is formed on the surface (upper surface) of the other main surface of the first piezoelectric substrate 11. The common electrode 113 is drawn out to another corner of the first piezoelectric substrate 11 and is electrically connected to the first ground pad 16 by a conductive adhesive 20.

第2圧電フィルタ素子9の第2圧電基板12においても第1圧電基板11と同様に裏面には、それぞれ矩形の入力電極121及び出力電極122が形成されている。これら各電極121,122は、第2圧電基板12の対向する角部に引き出され、上記第2入力パッド17及び第2出力パッド18に、導電性接着剤20によって電気的に接続されている。第2圧電基板12の表面には、前記入力電極121及び前記出力電極122に対応した矩形のアース電極である共通電極123が形成されている。この共通電極123は、第2圧電基板12の他の角部に引き出され、上記第2アースパッド19に、導電性接着剤20によって電気的に接続されている。 Similarly to the first piezoelectric substrate 11, a rectangular input electrode 121 and an output electrode 122 are formed on the back surface of the second piezoelectric substrate 12 of the second piezoelectric filter element 9, respectively. Each of these electrodes 121 and 122 is drawn out to the opposite corners of the second piezoelectric substrate 12, and is electrically connected to the second input pad 17 and the second output pad 18 by a conductive adhesive 20. On the surface of the second piezoelectric substrate 12, a common electrode 123, which is a rectangular ground electrode corresponding to the input electrode 121 and the output electrode 122, is formed. The common electrode 123 is drawn out to another corner of the second piezoelectric substrate 12, and is electrically connected to the second ground pad 19 by a conductive adhesive 20.

ベース7の底面には、図1及び図4に示される表面実装用の6つの第1~第6外部接続端子21~26が形成されている。これらの外部接続端子21~26は、ベース7内部に形成された図示しない配線(配線パターンやビア等)を介して、第1入力パッド14、第1出力パッド15、第1アースパッド16、第2入力パッド17、第2出力パッド18、第2アースパッド19と電気的に接続されている。したがって、これら外部接続端子21~26は、各パッド14~19及び導電性接着剤20を介して、第1,第2圧電基板11,12の各電極111~113,121~123にそれぞれ電気的に接続されている。 Six first to sixth external connection terminals 21 to 26 for surface mounting shown in FIGS. 1 and 4 are formed on the bottom surface of the base 7. These external connection terminals 21 to 26 have a first input pad 14, a first output pad 15, a first earth pad 16, and a first via wiring (wiring pattern, via, etc.) (not shown) formed inside the base 7. It is electrically connected to the two input pads 17, the second output pad 18, and the second earth pad 19. Therefore, these external connection terminals 21 to 26 are electrically connected to the electrodes 111 to 113 and 121 to 123 of the first and second piezoelectric substrates 11 and 12, respectively, via the pads 14 to 19 and the conductive adhesive 20. It is connected to the.

具体的には、図4に示すように、第1圧電基板11の入力電極111と第1外部接続端子21、第1圧電基板11の共通電極113と第2外部接続端子22、第1圧電基板11の出力電極112と第3外部接続端子23とがそれぞれ接続されている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the input electrode 111 and the first external connection terminal 21 of the first piezoelectric substrate 11, the common electrode 113 and the second external connection terminal 22 of the first piezoelectric substrate 11, and the first piezoelectric substrate are shown. The output electrode 112 of 11 and the third external connection terminal 23 are connected to each other.

また、第2圧電基板12の出力電極122と第4外部接続端子24、第2圧電基板12の共通電極123と第5外部接続端子25、第2圧電基板12の入力電極121と第6外部接続端子26とがそれぞれ接続されている。 Further, the output electrode 122 and the fourth external connection terminal 24 of the second piezoelectric board 12, the common electrode 123 and the fifth external connection terminal 25 of the second piezoelectric board 12, and the input electrode 121 and the sixth external connection of the second piezoelectric board 12 are connected. The terminals 26 are connected to each other.

なお、図1及び図4では、各外部接続端子21~26の各端子番号(ピン番号)♯1~♯6を併せて示しており、1番端子♯1である第1外部接続端子21が従来の入力端子、4番端子♯4である第4外部接続端子24が従来の出力端子にそれぞれ相当する。 In addition, in FIGS. 1 and 4, the terminal numbers (pin numbers) # 1 to # 6 of the external connection terminals 21 to 26 are also shown, and the first external connection terminal 21 which is the first terminal # 1 is shown. The conventional input terminal and the fourth external connection terminal 24, which is the fourth terminal # 4, correspond to the conventional output terminals, respectively.

第1圧電基板11の共通電極113に接続された第2外部接続端子22及び第2圧電基板12の共通電極123に接続された第5外部接続端子25は、図1に示すように、GND端子としてそれぞれ接地される。 As shown in FIG. 1, the second external connection terminal 22 connected to the common electrode 113 of the first piezoelectric substrate 11 and the fifth external connection terminal 25 connected to the common electrode 123 of the second piezoelectric substrate 12 are GND terminals. As each is grounded.

第1圧電フィルタ素子8の出力電極112に接続された第3外部接続端子23と、第2圧電フィルタ素子9の入力電極121に接続された第6外部接続端子26とが、カップリングコンデンサC3に共通に接続される。 The third external connection terminal 23 connected to the output electrode 112 of the first piezoelectric filter element 8 and the sixth external connection terminal 26 connected to the input electrode 121 of the second piezoelectric filter element 9 are connected to the coupling capacitor C3. Connected in common.

このように第1圧電フィルタ素子8の出力電極112と、第2圧電フィルタ素子9の入力電極121とが互いに接続され、2ポール型の二つの第1,第2圧電フィルタ素子8,9が縦続接続された4ポール型の圧電フィルタ2が構成される。 In this way, the output electrode 112 of the first piezoelectric filter element 8 and the input electrode 121 of the second piezoelectric filter element 9 are connected to each other, and the two 2-pole type first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 are longitudinally connected. A connected 4-pole type piezoelectric filter 2 is configured.

以上が、信号の入出力方向を切換えていない状態、すなわち、従来と同じ信号の入出力方向を前提とした圧電フィルタ2の構成である。 The above is the configuration of the piezoelectric filter 2 on the premise that the input / output direction of the signal is not switched, that is, the input / output direction of the same signal as in the conventional case.

この実施形態では、図3の破線で示すように、第1圧電フィルタ素子8の矩形の入出力電極111,112のアスペクト比と、第2圧電フィルタ素子9の矩形の入出力電極121,122のアスペクト比とを異ならせて、入出力電極111,112は長方形に近い形状、入出力電極121,122は正方形に近い形状とし、スプリアスを抑制している。なお、両圧電フィルタ素子8,9の電極形状は、同じにしてもよい。 In this embodiment, as shown by the broken line in FIG. 3, the aspect ratio of the rectangular input / output electrodes 111 and 112 of the first piezoelectric filter element 8 and the rectangular input / output electrodes 121 and 122 of the second piezoelectric filter element 9 The input / output electrodes 111 and 112 have a shape close to a rectangle, and the input / output electrodes 121 and 122 have a shape close to a square so as to suppress spurious. The electrode shapes of both piezoelectric filter elements 8 and 9 may be the same.

この実施形態の圧電フィルタ装置1は、アナログ方式からデジタル方式への移行が進められている業務用無線機、例えば、アウトドア用のトランシーバに用いられる。 The piezoelectric filter device 1 of this embodiment is used for a commercial radio device, for example, an outdoor transceiver, for which the transition from the analog system to the digital system is in progress.

この実施形態の圧電フィルタ装置1では、単一の圧電フィルタ2によって、アナログ方式及びデジタル方式に対応できるように、次のように構成している。 The piezoelectric filter device 1 of this embodiment is configured as follows so that a single piezoelectric filter 2 can be used for an analog system and a digital system.

先ず、圧電フィルタ2を構成する第1圧電フィルタ素子8と第2圧電フィルタ素子9それぞれの中心周波数は互いにずれている。この実施形態では、第1圧電フィルタ素子8の中心周波数を、第2圧電フィルタ素子9の中心周波数よりも高くしている。 First, the center frequencies of the first piezoelectric filter element 8 and the second piezoelectric filter element 9 constituting the piezoelectric filter 2 are deviated from each other. In this embodiment, the center frequency of the first piezoelectric filter element 8 is set higher than the center frequency of the second piezoelectric filter element 9.

上記のようにアウトドア用のトランシーバに用いられる本実施形態の圧電フィルタ装置1の公称周波数は、例えば、50.85MHzである。 As described above, the nominal frequency of the piezoelectric filter device 1 of the present embodiment used for the outdoor transceiver is, for example, 50.85 MHz.

これに対して、第1圧電フィルタ素子8の中心周波数は、前記公称周波数よりも数kHz、例えば、1kHz高い方にずれている。また、第2圧電フィルタ素子9の中心周波数は、前記公称周波数よりも数kHz、例えば、1kHz低い方にずれている。したがって、この実施形態では、第1圧電フィルタ素子8の中心周波数と第2圧電フィルタ素子9の中心周波数とは、互いに2kHzずれている。 On the other hand, the center frequency of the first piezoelectric filter element 8 is deviated from the nominal frequency by several kHz, for example, 1 kHz. Further, the center frequency of the second piezoelectric filter element 9 is deviated from the nominal frequency by several kHz, for example, 1 kHz. Therefore, in this embodiment, the center frequency of the first piezoelectric filter element 8 and the center frequency of the second piezoelectric filter element 9 are deviated from each other by 2 kHz.

かかる圧電フィルタ素子8,9の中心周波数の調整は、例えば、各圧電フィルタ素子8,9の各電極111~113,121~123に対するパーシャル蒸着等によって行われる。 The adjustment of the center frequency of the piezoelectric filter elements 8 and 9 is performed, for example, by partial vapor deposition on the electrodes 111 to 113, 121 to 123 of the piezoelectric filter elements 8 and 9.

圧電フィルタ装置1は、アナログ方式とデジタル方式とで、圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換える。このため、図1に示すように、上記第1,第2切換えスイッチ3,4を備えている。 The piezoelectric filter device 1 switches the input / output direction of a signal with respect to the piezoelectric filter 2 between an analog method and a digital method. Therefore, as shown in FIG. 1, the first and second changeover switches 3 and 4 are provided.

更に、圧電フィルタ装置1では、圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンスとを異ならせている。このため、圧電フィルタ装置1は、上記第1,第2インピーダンス回路5,6を備えている。 Further, in the piezoelectric filter device 1, the impedance on the input side and the impedance on the output side of the piezoelectric filter 2 are different from each other. Therefore, the piezoelectric filter device 1 includes the first and second impedance circuits 5 and 6.

第1インピーダンス回路5は、当該圧電フィルタ装置1の入力端子27と第1切換えスイッチ3との間に設けられ、第1抵抗R1及び第1コンデンサC1を備えている。また、第2インピーダンス回路6は、当該圧電フィルタ装置1の出力端子28と第2切換えスイッチ4との間に設けられ、第2抵抗R2及び第2コンデンサC2を備えている。 The first impedance circuit 5 is provided between the input terminal 27 of the piezoelectric filter device 1 and the first changeover switch 3, and includes a first resistance R1 and a first capacitor C1. Further, the second impedance circuit 6 is provided between the output terminal 28 of the piezoelectric filter device 1 and the second changeover switch 4, and includes a second resistance R2 and a second capacitor C2.

この実施形態では、入力側である第1インピーダンス回路5のインピーダンスは、例えば、360Ω//9pFであり、出力側である第2インピーダンス回路6のインピーダンスは、例えば、160Ω//5pFである。 In this embodiment, the impedance of the first impedance circuit 5 on the input side is, for example, 360Ω // 9pF, and the impedance of the second impedance circuit 6 on the output side is, for example, 160Ω // 5pF.

第1切換えスイッチ3は、圧電フィルタ2の1番端子(♯1)である第1外部接続端子21に接続された可動接点3aと、第1,第2固定接点3b,3cとを備えている。第1固定接点3bは、第1インピーダンス回路5に接続されると共に、第2切換えスイッチ4の第2固定接点4cに接続されている。第2固定接点3cは、第2切換えスイッチ4の第1固定接点4bに接続されている。 The first changeover switch 3 includes a movable contact 3a connected to the first external connection terminal 21 which is the first terminal (# 1) of the piezoelectric filter 2, and first and second fixed contacts 3b and 3c. .. The first fixed contact 3b is connected to the first impedance circuit 5 and also to the second fixed contact 4c of the second changeover switch 4. The second fixed contact 3c is connected to the first fixed contact 4b of the second changeover switch 4.

第2切換えスイッチ4は、圧電フィルタ2の4番端子(♯4)である第4外部接続端子24に接続された可動接点4aと、第1,第2固定接点4b,4cとを備えている。第1固定接点4bは、第2インピーダンス回路6に接続されると共に、上記のように第1切換えスイッチ3の第2固定接点3cに接続されている。 The second changeover switch 4 includes a movable contact 4a connected to the fourth external connection terminal 24 which is the fourth terminal (# 4) of the piezoelectric filter 2, and first and second fixed contacts 4b and 4c. .. The first fixed contact 4b is connected to the second impedance circuit 6 and is also connected to the second fixed contact 3c of the first changeover switch 3 as described above.

この実施形態では、デジタル方式のときには、第1,第2切換えスイッチ3,4の可動接点3a,4aを、図1に示すように、第1固定接点3b,4b側に接続する。これによって、入力端子27からの信号を、第1インピーダンス回路5を介して圧電フィルタ2の1番端子(♯1)である第1外部接続端子21に入力し、第1圧電フィルタ素子8及び第2圧電フィルタ素子9を介して、圧電フィルタ2の4番端子(♯4)である第4外部接続端子24から出力し、第2インピーダンス回路6を介して出力端子28から出力する。 In this embodiment, in the case of the digital system, the movable contacts 3a and 4a of the first and second changeover switches 3 and 4 are connected to the first fixed contacts 3b and 4b as shown in FIG. As a result, the signal from the input terminal 27 is input to the first external connection terminal 21 which is the first terminal (# 1) of the piezoelectric filter 2 via the first impedance circuit 5, and the first piezoelectric filter element 8 and the first are used. 2 The output is output from the fourth external connection terminal 24, which is the fourth terminal (# 4) of the piezoelectric filter 2, via the piezoelectric filter element 9, and is output from the output terminal 28 via the second impedance circuit 6.

また、アナログ方式のときには、図5に示されるように、第1,第2切換えスイッチ3,4の可動接点3a,4aを、第2固定接点3c,4c側に切換え接続する。これによって、入力端子27からの信号を、第1インピーダンス回路5、第1切換えスイッチ3及び第2切換えスイッチ4を介して圧電フィルタ2の4番端子(♯4)である第4外部接続端子24に入力し、第2圧電フィルタ素子9及び第1圧電フィルタ素子8を介して、圧電フィルタ2の1番端子(♯1)である第1外部接続端子21から出力し、第2インピーダンス回路6を介して出力端子28から出力する。 Further, in the case of the analog system, as shown in FIG. 5, the movable contacts 3a and 4a of the first and second changeover switches 3 and 4 are switched and connected to the second fixed contacts 3c and 4c side. As a result, the signal from the input terminal 27 is sent to the fourth external connection terminal 24, which is the fourth terminal (# 4) of the piezoelectric filter 2, via the first impedance circuit 5, the first changeover switch 3, and the second changeover switch 4. Is input to, and is output from the first external connection terminal 21 which is the first terminal (# 1) of the piezoelectric filter 2 via the second piezoelectric filter element 9 and the first piezoelectric filter element 8, and the second impedance circuit 6 is output. It is output from the output terminal 28 via the output terminal 28.

このように第1,第2切換えスイッチ3,4を切換えて、圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換えることによって、中心周波数が互いにずれている縦続接続された第1,第2圧電フィルタ素子8,9に対する信号の入出力方向を切換え、デジタル方式のときには、信号の通過帯域幅を狭く、アナログ方式のときには、信号の通過帯域幅を広くしている。

図6は、この実施形態の圧電フィルタ装置1において、信号の入出力方向を切換えたときのフィルタ特性を示す図であり、同図(a)がデジタル方式のときのフィルタ特性を示し、同図(b)がアナログ方式のときのフィルタ特性を示している。図6において縦軸は信号の減衰量(dB)、横軸は信号の周波数(kHz)を示す。縦軸は、Scale 1dB、すなわち、1dB/divであり、横軸は、Center 50.85MHz、Span 50kHz、すなわち、中心周波数50.85MHzを中心とした±25kHzの範囲であって、スケール5kHz/divである。
By switching the first and second changeover switches 3 and 4 in this way to switch the signal input / output direction to the piezoelectric filter 2, the first and second piezoelectric filter elements connected in cascade with their center frequencies deviated from each other. The input / output directions of the signals with respect to 8 and 9 are switched, and the pass band width of the signal is narrowed in the case of the digital system and widened in the pass band width of the signal in the analog system.

FIG. 6 is a diagram showing filter characteristics when the input / output direction of a signal is switched in the piezoelectric filter device 1 of this embodiment, and FIG. 6A shows the filter characteristics when the digital system is used, and is the same diagram. (B) shows the filter characteristics in the case of the analog method. In FIG. 6, the vertical axis represents the signal attenuation (dB), and the horizontal axis represents the signal frequency (kHz). The vertical axis is Scale 1dB, that is, 1dB / div, and the horizontal axis is Center 50.85MHz, Span 50kHz, that is, the range of ± 25kHz centered on the center frequency 50.85MHz, and the scale is 5kHz / div. ..

この実施形態では、デジタル方式のときの信号の通過帯域幅は、10kHz/3dBであるのに対して、アナログ方式のときの信号の通過帯域幅は、12.5kHz/3dBと広くすることができる。 In this embodiment, the pass band of the signal in the digital system is 10 kHz / 3 dB, whereas the pass band of the signal in the analog system can be as wide as 12.5 kHz / 3 dB. ..

次に、圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換えることによって、信号の通過帯域幅が変化することについて説明する。 Next, it will be described that the pass band width of the signal is changed by switching the input / output direction of the signal with respect to the piezoelectric filter 2.

図7は圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向がデジタル方式のとき、すなわち、信号を、圧電フィルタ2の第1番端子♯1である第1外部接続端子21から入力し、第4番端子♯4である第4外部接続端子24から出力したときのフィルタ特性を説明するための図である。 FIG. 7 shows when the input / output direction of the signal to the piezoelectric filter 2 is digital, that is, the signal is input from the first external connection terminal 21 which is the first terminal # 1 of the piezoelectric filter 2, and the fourth terminal # It is a figure for demonstrating the filter characteristic at the time of output from the 4th external connection terminal 24 which is 4.

図8は圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向がアナログ方式のとき、すなわち、信号を、圧電フィルタ2の第4番端子♯4である第4外部接続端子24から入力し、第1番端子♯1である第1外部接続端子21から出力したときのフィルタ特性を説明するための図である。 FIG. 8 shows the case where the input / output direction of the signal to the piezoelectric filter 2 is an analog method, that is, the signal is input from the fourth external connection terminal 24 which is the fourth terminal # 4 of the piezoelectric filter 2, and the first terminal # It is a figure for demonstrating the filter characteristic at the time of output from the 1st external connection terminal 21 which is 1.

図7及び図8において、(a)は圧電フィルタ2の入力側及び出力側のインピーダンスが同じ場合の第1圧電フィルタ素子8のフィルタ特性P1及び第2圧電フィルタ素子9のフィルタ特性P2を示している。この図7(a),図8(a)に示されるように、第1圧電フィルタ素子8の中心周波数と第2圧電フィルタ素子9の中心周波数とは、周波数S、この例では、上記のように2kHzずれている。 7 and 8, (a) shows the filter characteristic P1 of the first piezoelectric filter element 8 and the filter characteristic P2 of the second piezoelectric filter element 9 when the impedances on the input side and the output side of the piezoelectric filter 2 are the same. There is. As shown in FIGS. 7 (a) and 8 (a), the center frequency of the first piezoelectric filter element 8 and the center frequency of the second piezoelectric filter element 9 are frequencies S, and in this example, as described above. It is off by 2 kHz.

この実施形態では、上記のように圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスが、出力側のインピーダンスよりも大きい。 In this embodiment, as described above, the impedance on the input side of the piezoelectric filter 2 is larger than the impedance on the output side.

このように入力側のインピーダンスが、出力側のインピーダンスよりも大きい場合には、入力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が高い側(プラス側)へシフトし、出力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が低い側(マイナス側)へシフトする。 When the impedance on the input side is larger than the impedance on the output side in this way, the filter characteristics of the piezoelectric filter element on the input side shift to the higher frequency side (plus side), and the piezoelectric filter on the output side becomes. The filter characteristics of the element shift to the lower frequency side (minus side).

したがって、デジタル方式では、図7(b)に示すように、入力側となる第1圧電フィルタ素子8のフィルタ特性P1が、周波数が高い側にシフトし、出力側となる第2圧電フィルタ素子9のフィルタ特性P2が、周波数の低い側にシフトし、第1,第2圧電フィルタ素子8,9の中心周波数のずれが大きくなる。 Therefore, in the digital system, as shown in FIG. 7B, the filter characteristic P1 of the first piezoelectric filter element 8 on the input side is shifted to the higher frequency side, and the second piezoelectric filter element 9 on the output side is used. The filter characteristic P2 of the above shifts to the lower frequency side, and the deviation of the center frequency of the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 becomes large.

その結果、第1,第2圧電フィルタ素子8,9のフィルタ特性を合成すると、図7(c)に示すように、信号の通過帯域幅は狭くなり、デジタル方式に対応したものとなる。 As a result, when the filter characteristics of the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 are combined, the pass band width of the signal becomes narrow as shown in FIG. 7 (c), which corresponds to the digital method.

これに対して、信号の入出力方向を逆にしたアナログ方式では、図8(b)に示すように、入力側となる第2圧電フィルタ素子9のフィルタ特性P2が、周波数が高い側にシフトし、出力側となる第1圧電フィルタ素子8のフィルタ特性P1が、周波数が低い側にシフトし、第1,第2圧電フィルタ素子8,9の中心周波数のずれが小さくなる。 On the other hand, in the analog method in which the signal input / output directions are reversed, the filter characteristic P2 of the second piezoelectric filter element 9 on the input side shifts to the higher frequency side, as shown in FIG. 8 (b). Then, the filter characteristic P1 of the first piezoelectric filter element 8 on the output side shifts to the lower frequency side, and the deviation of the center frequency of the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 becomes smaller.

その結果、第1,第2圧電フィルタ素子8,9のフィルタ特性を合成すると、図8(c)に示すように、信号の通過帯域幅は広くなり、アナログ方式に対応したものとなる。 As a result, when the filter characteristics of the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 are combined, the pass band width of the signal becomes wide as shown in FIG. 8 (c), and it corresponds to the analog method.

第1,第2圧電フィルタ素子8,9のフィルタ特性P1,P2のシフト量は、圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンスとの差によって、調整することができる。圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンスとの差を大きくすることによって、シフト量を大きくすることができる。 The shift amount of the filter characteristics P1 and P2 of the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 can be adjusted by the difference between the impedance on the input side and the impedance on the output side of the piezoelectric filter 2. The shift amount can be increased by increasing the difference between the impedance on the input side and the impedance on the output side of the piezoelectric filter 2.

この実施形態では、圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスが、出力側のインピーダンスよりも大きいので、入力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が高い側へシフトし、出力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が低い側へシフトした。 In this embodiment, since the impedance on the input side of the piezoelectric filter 2 is larger than the impedance on the output side, the filter characteristics of the piezoelectric filter element on the input side are shifted to the side having a higher frequency, and the piezoelectric filter on the output side is used. The filter characteristics of the element have shifted to the lower frequency side.

これに対して、圧電フィルタ2の入力側のインピーダンスが、出力側のインピーダンスより小さいときには、上記とは逆に、入力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が低い側へシフトし、出力側となる圧電フィルタ素子のフィルタ特性が、周波数が高い側へシフトする。 On the other hand, when the impedance on the input side of the piezoelectric filter 2 is smaller than the impedance on the output side, the filter characteristics of the piezoelectric filter element on the input side shift to the lower frequency side and output, contrary to the above. The filter characteristics of the piezoelectric filter element on the side shift to the side with a higher frequency.

したがって、この場合には、信号を、圧電フィルタ2の第1番端子♯1である第1外部接続端子21から入力し、第4番端子♯4である第4外部接続端子24から出力したときには、上記図8(c)と同じフィルタ特性、すなわち、アナログ方式に対応した信号の通過帯域幅の広いフィルタ特性となる。また、信号を、圧電フィルタ2の第4番端子♯4である第4外部接続端子24から入力し、第1番端子♯1である第1外部接続端子21から出力したときには、上記図7(c)と同じフィルタ特性、すなわち、デジタル方式に対応した信号の通過帯域幅の狭いフィルタ特性となる。 Therefore, in this case, when the signal is input from the first external connection terminal 21 which is the first terminal # 1 of the piezoelectric filter 2 and output from the fourth external connection terminal 24 which is the fourth terminal # 4. , The same filter characteristics as in FIG. 8C, that is, the filter characteristics having a wide pass band width of the signal corresponding to the analog method. Further, when the signal is input from the 4th external connection terminal 24 which is the 4th terminal # 4 of the piezoelectric filter 2 and output from the 1st external connection terminal 21 which is the 1st terminal # 1, the above FIG. 7 ( It has the same filter characteristics as c), that is, a filter characteristic having a narrow pass band width of a signal corresponding to the digital method.

すなわち、上記の実施形態とは、アナログ方式とデジタル方式とが逆になる。 That is, the analog method and the digital method are reversed from the above embodiment.

図9は、この実施形態の圧電フィルタ装置1において、信号の入出力方向を切換えたときの広域のフィルタ特性を示す図であり、同図(a)がデジタル方式のときのフィルタ特性を示し、同図(b)がアナログ方式のときのフィルタ特性を示している。 FIG. 9 is a diagram showing a wide range of filter characteristics when the input / output direction of a signal is switched in the piezoelectric filter device 1 of this embodiment, and FIG. 9A shows the filter characteristics in the digital system. FIG. 3B shows the filter characteristics in the analog system.

この図9に示されるように、信号の通過帯域以外では、デジタル方式とアナログ方式のフィルタ特性は全く同じである。 As shown in FIG. 9, the filter characteristics of the digital system and the analog system are exactly the same except for the signal pass band.

以上のように本実施形態によれば、単一の圧電フィルタ2に対する信号の入出力方向を切換えることによって、信号の通過帯域幅を広狭に切換えることができる。したがって、本実施形態の圧電フィルタ装置1を備える業務用無線機では、当該圧電フィルタ装置1を、アナログ方式及びデジタル方式に兼用することができる。 As described above, according to the present embodiment, the pass band width of the signal can be switched between wide and narrow by switching the input / output direction of the signal with respect to the single piezoelectric filter 2. Therefore, in the commercial radio device provided with the piezoelectric filter device 1 of the present embodiment, the piezoelectric filter device 1 can be used for both the analog system and the digital system.

これによって、信号の通過帯域幅の異なるアナログ方式用の圧電フィルタとデジタル方式用の圧電フィルタとの二つの圧電フィルタを必要とする従来例の業務用無線機に比べて、圧電フィルタの数を減らすことができ、その分、コストを低減できると共に、省スペースを図ることができる。 This reduces the number of piezoelectric filters compared to conventional commercial radios that require two piezoelectric filters, one for analog and the other for digital, which have different signal passbands. Therefore, the cost can be reduced and the space can be saved.

また、第1,第2圧電フィルタ素子8,9は、個別の圧電基板11,12に、電極111~113,121~123がそれぞれ形成されて構成されているので、互いに音響的に分離され、スプリアスの少ない高品質なものとなる。 Further, since the first and second piezoelectric filter elements 8 and 9 are configured by forming the electrodes 111 to 113 and 121 to 123 on the individual piezoelectric substrates 11 and 12, respectively, they are acoustically separated from each other. High quality with less spurious.

更に、圧電フィルタ4は、2ポール型の圧電フィルタ素子8,9の中心周波数を互いにずらす以外は、既存の4ポール型の圧電フィルタと同様の基本構成を有するので、既存の4ポール型の圧電フィルタの設計を大きく変更することなく、安価に実施できる。 Further, since the piezoelectric filter 4 has the same basic configuration as the existing 4-pole type piezoelectric filter except that the center frequencies of the 2-pole type piezoelectric filter elements 8 and 9 are shifted from each other, the existing 4-pole type piezoelectric filter 4 has the same basic configuration. It can be implemented inexpensively without major changes in the filter design.

本発明の他の実施形態として、単一の共通の圧電基板に、電極111~113,121~123をそれぞれ形成して各圧電フィルタ素子8,9を構成してもよい。 As another embodiment of the present invention, the electrodes 111 to 113 and 121 to 123 may be formed on a single common piezoelectric substrate to form the piezoelectric filter elements 8 and 9, respectively.

上記実施形態では、第1圧電フィルタ素子8の電極111~113の面積と、第2圧電フィルタ素子9の電極121~123の面積は同じであったが、本発明の他の実施形態として、一方の圧電フィルタ素子の電極の面積を、他方の圧電フィルタ素子の電極の面積に比べて、最大で40%程度小さくしてもよい。 In the above embodiment, the area of the electrodes 111 to 113 of the first piezoelectric filter element 8 and the area of the electrodes 121 to 123 of the second piezoelectric filter element 9 are the same, but as another embodiment of the present invention, on the other hand. The area of the electrode of the piezoelectric filter element may be reduced by up to about 40% with respect to the area of the electrode of the other piezoelectric filter element.

例えば、第1圧電フィルタ素子8の電極111~113の面積を、第2圧電フィルタ素子9の電極121~123の面積より小さくすると、リップルが大きくなる特性となり、信号の通過帯域幅を一層狭くすることができる。 For example, if the area of the electrodes 111 to 113 of the first piezoelectric filter element 8 is smaller than the area of the electrodes 121 to 123 of the second piezoelectric filter element 9, the ripple becomes large and the pass band width of the signal is further narrowed. be able to.

なお、電極の面積を、前記40%を超えて小さくすると、挿入損失が増大して好ましくない。 If the area of the electrode is made smaller than 40%, the insertion loss increases, which is not preferable.

上記実施形態では、業務用無線機のアナログ方式とデジタル方式とに対応した信号の通過帯域幅の切換えに適用したが、本発明は、かかる用途に限るものではなく、例えば、複数の通信チャンネルにおいて、帯域幅の広いチャンネルと帯域幅の狭いチャンネルとに対応した信号の通過帯域幅の切換えに適用してもよい。 In the above embodiment, it is applied to the switching of the passband width of the signal corresponding to the analog system and the digital system of the commercial radio, but the present invention is not limited to such an application, and for example, in a plurality of communication channels. , May be applied to switch the passband of a signal corresponding to a wide bandwidth channel and a narrow bandwidth channel.

上記実施形態では、圧電基板として水晶基板を用いたが、圧電特性を有するセラミック基板や多結晶基板を用いてもよい。 In the above embodiment, a quartz substrate is used as the piezoelectric substrate, but a ceramic substrate or a polycrystalline substrate having piezoelectric characteristics may be used.

1 圧電フィルタ装置
2 圧電フィルタ
3 第1切換えスイッチ
4 第2切換えスイッチ
5 第1インピーダンス回路
6 第2インピーダンス回路
7 ベース
8 第1圧電フィルタ素子
9 第2圧電フィルタ素子
11 第1圧電基板
12 第2圧電基板
21 第1外部接続端子
24 第4外部接続端子
27 入力端子
28 出力端子
1 Piezoelectric filter device 2 Piezoelectric filter 3 1st changeover switch 4 2nd changeover switch 5 1st impedance circuit 6 2nd impedance circuit 7 Base 8 1st piezoelectric filter element 9 2nd piezoelectric filter element 11 1st piezoelectric substrate 12 2nd piezoelectric Board 21 1st external connection terminal 24 4th external connection terminal 27 Input terminal 28 Output terminal

Claims (4)

圧電基板の一方の主面に入力電極と出力電極とが形成され、他方の主面に共通電極が形成された圧電フィルタ素子の二つを、縦続接続した圧電フィルタを備え、
前記二つの圧電フィルタ素子の中心周波数が互いにずれており、
前記圧電フィルタの入力側及び出力側のインピーダンスが互いに異なり、
前記圧電フィルタに対する信号の入出力方向を切換えて、信号の通過帯域幅の広狭を切換える圧電フィルタ装置であって、
当該圧電フィルタ装置の入力端子を、前記圧電フィルタの前記入力側、又は、前記出力側に切換接続すると共に、当該圧電フィルタ装置の出力端子を、前記圧電フィルタの前記出力側、又は、前記入力側に切換接続することによって、前記信号の前記入出力方向を切換える切換え手段を備える、
ことを特徴とする圧電フィルタ装置。
A piezoelectric filter in which two piezoelectric filter elements having an input electrode and an output electrode formed on one main surface of a piezoelectric substrate and a common electrode formed on the other main surface are connected in cascade is provided.
The center frequencies of the two piezoelectric filter elements are offset from each other.
The impedances on the input side and output side of the piezoelectric filter are different from each other.
A piezoelectric filter device that switches the input / output direction of a signal with respect to the piezoelectric filter to switch the width of the pass band of the signal.
The input terminal of the piezoelectric filter device is switched and connected to the input side or the output side of the piezoelectric filter, and the output terminal of the piezoelectric filter device is connected to the output side or the input side of the piezoelectric filter. A switching means for switching the input / output direction of the signal by switching and connecting to the signal is provided.
A piezoelectric filter device characterized by that.
前記圧電基板が二枚であって、前記二つの各圧電フィルタ素子の前記入力電極、前記出力電極及び前記共通電極が、各圧電基板にそれぞれ形成されている、
請求項1に記載の圧電フィルタ装置。
There are two piezoelectric substrates, and the input electrode, the output electrode, and the common electrode of each of the two piezoelectric filter elements are formed on each piezoelectric substrate.
The piezoelectric filter device according to claim 1.
当該圧電フィルタ装置の前記入力端子と前記切換え手段との間、及び、当該圧電フィルタ装置の前記出力端子と前記切換え手段との間には、前記入力側のインピーダンスと前記出力側のインピーダンスとを互いに異ならせるインピーダンス回路がそれぞれ設けられる、
請求項1または2に記載の圧電フィルタ装置。
The impedance on the input side and the impedance on the output side are mutually exchanged between the input terminal of the piezoelectric filter device and the switching means, and between the output terminal of the piezoelectric filter device and the switching means. Different impedance circuits are provided, respectively.
The piezoelectric filter device according to claim 1 or 2.
前記圧電基板が、水晶基板である、
請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電フィルタ装置。
The piezoelectric substrate is a quartz substrate.
The piezoelectric filter device according to any one of claims 1 to 3 .
JP2017243682A 2017-12-20 2017-12-20 Piezoelectric filter device Active JP7043829B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017243682A JP7043829B2 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Piezoelectric filter device
CN201811182466.2A CN109951172B (en) 2017-12-20 2018-10-11 Piezoelectric filter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017243682A JP7043829B2 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Piezoelectric filter device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019110490A JP2019110490A (en) 2019-07-04
JP7043829B2 true JP7043829B2 (en) 2022-03-30

Family

ID=67006329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017243682A Active JP7043829B2 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Piezoelectric filter device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7043829B2 (en)
CN (1) CN109951172B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005143059A (en) 2003-11-10 2005-06-02 Toyo Commun Equip Co Ltd Multiplex mode piezoelectric filter

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61123212A (en) * 1984-11-19 1986-06-11 Fujitsu Ltd Filter device
JPS6454806A (en) * 1987-08-25 1989-03-02 Sharp Kk Band-pass filter with variable band width
JPH0669749A (en) * 1992-06-29 1994-03-11 Tdk Corp Piezoelectric ceramic filter circuit
JPH0629774A (en) * 1992-07-07 1994-02-04 Tdk Corp Piezoelectric ceramic filter circuit and piezoelectric ceramic filter
JP3507206B2 (en) * 1995-07-27 2004-03-15 株式会社大真空 Multi-mode piezoelectric filter
JP3397120B2 (en) * 1998-02-25 2003-04-14 株式会社大真空 Piezo filter
JP3854212B2 (en) * 2002-03-29 2006-12-06 株式会社東芝 High frequency filter
CN201667641U (en) * 2009-05-26 2010-12-08 无锡市阳羡电子有限公司 Combined-type two-channel surface acoustic wave filter
EP2439559B1 (en) * 2010-10-07 2013-05-29 Mettler-Toledo Safeline Limited Method for operating of a metal detection system and metal detection system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005143059A (en) 2003-11-10 2005-06-02 Toyo Commun Equip Co Ltd Multiplex mode piezoelectric filter

Also Published As

Publication number Publication date
CN109951172B (en) 2023-07-21
JP2019110490A (en) 2019-07-04
CN109951172A (en) 2019-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100742911B1 (en) Duplexer
US7616079B2 (en) Bulk acoustic wave resonator and circuit comprising same
KR100295378B1 (en) Voltage-controlled variable-passband filter and high-frequency circuit module incorporating same
US9160304B2 (en) Branching filter and communication module component
US9985606B2 (en) Acoustic wave filter, duplexer, and module
CN109417378A (en) Multiplexer, high-frequency front-end circuit and communication device
JP6420732B2 (en) Elastic wave filter, duplexer, and module
JP5041285B2 (en) High frequency components
JP3223848B2 (en) High frequency components
US11115001B2 (en) Receiving filter, multiplexer, and communication apparatus
US6972641B2 (en) FBAR ladder filter and method of grounding of FBAR ladder filters
US11942923B2 (en) RF filter with increased bandwidth and filter component
JP7043829B2 (en) Piezoelectric filter device
JP4378703B2 (en) High frequency circuit components
JP2011259516A (en) Surface acoustic wave filter and communication apparatus using the same
JP3885270B2 (en) Filter mounted multilayer board
JPH09270604A (en) Branching filter package
JP3729090B2 (en) Piezoelectric filter
JP2003101436A (en) High frequency device
KR100576852B1 (en) Duplexer including film bulk acoustic resonator filter
JP4547645B2 (en) High frequency filter
WO2019158315A1 (en) Rf band pass filter, filter component and duplexer
CN111557076A (en) Piezoelectric filter
JP2000295073A (en) Piezoelectric filter and its manufacture
KR20000000588A (en) Composite surface elastic wave filter

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180116

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200701

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7043829

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150