JP7117880B2 - 弾性波フィルタ、分波器および通信装置 - Google Patents
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Description
図1は、SAWフィルタ1の要部構成を示す模式図である。なお、図1等の図面には、D1軸、D2軸およびD3軸からなる直交座標系を付している。D1軸は、後述する圧電体層に沿って伝搬するSAWの伝搬方向に平行になるように定義され、D2軸は、圧電体層に平行かつD1軸に直交するように定義され、D3軸は、圧電体層に直交するように定義されている。
図2(a)は、直列共振子17の要部構成を示す模式的な平面図である。図2(b)は、並列共振子19の要部構成を示す模式的な平面図である。図3は、図2(a)のIII-III線における断面図である。
複合基板11は、例えば、支持基板31と、支持基板31上に重なっている圧電体層33とを有している。複合基板11の主面11aは、圧電体層33の主面によって構成されている。
IDT電極27および反射器29は、圧電体層33上に設けられた層状導体によって構成されている。IDT電極27を構成する層状導体と、反射器29を構成する層状導体とは、例えば、平面形状を除いて、互いに同一の構成である。層状導体の材料は、例えば、Al等の金属である。層状導体は、複数の金属層から構成されていてもよい。層状導体の厚さは、SAW共振子23に要求される電気特性等に応じて適宜に設定される。一例として、層状導体の厚さは50nm~600nmである。
IDT電極27は、1対の櫛歯電極35を含んでいる。各櫛歯電極35は、例えば、バスバー37と、バスバー37から互いに並列に延びる複数の電極指39と、複数の電極指39間においてバスバー37から突出するダミー電極41とを含んでいる。1対の櫛歯電極35は、複数の電極指39が互いに噛み合うように(交差するように)配置されている。
1対の反射器29は、SAWの伝搬方向(D1軸方向)においてIDT電極27の両側に位置している。各反射器29は、例えば、電気的に浮遊状態とされてもよいし、基準電位が付与されてもよい。各反射器29は、例えば、格子状に形成されている。すなわち、反射器29は、互いに対向する1対の反射器バスバー43と、1対の反射器バスバー43間において延びる複数のストリップ電極45とを含んでいる。複数のストリップ電極45のピッチ、および互いに隣接する電極指39とストリップ電極45とのピッチは、例えば、複数の電極指39のピッチと概ね同等である。
SAW共振子23は、第1仮想線VL1及び第2仮想線VL2がSAWの伝搬方向(D1軸方向。電極指39に直交する方向)に対して同一側へ傾斜している。換言すれば、交差領域CRは、伝搬方向に対して傾斜する方向に延びている。その傾斜角θの大きさは適宜に設定されてよく、例えば、1°以上20°以下、または2°以上9°以下である。
比較例および実施例のSAWフィルタについて、そのフィルタ特性をシミュレーション計算によって求めた。このシミュレーション計算は実測した共振子の特性を利用したものである。その結果の一例を示す。
以下では、上記の実施例の効果について補足説明を行う。
図6(a)~図6(c)は、同一のSAWフィルタ1内の互いに異なる位置に配される3つの直列共振子17の特性の例を示す図である。これらの図において、横軸及び縦軸は、その具体的な範囲を除いては、図5(a)および図5(b)と同様である。また、図6(d)~図6(f)は、図6(a)~図6(c)の領域VId~領域VIfの拡大図である。
図8は、SAWフィルタ1の利用例としての分波器101(例えばデュプレクサ)の構成を模式的に示す回路図である。この図の紙面左上に示された符号から理解されるように、この図では、櫛歯電極35が二叉のフォーク形状によって模式的に示され、反射器29は両端が屈曲した1本の線で表わされている。また、この図では、図1に比較して、直列共振子17および並列共振子19の数は減らされている。直列共振子17および並列共振子19それぞれは、単体で直列共振子部13または並列共振子部15を構成するものとして図示されている。また、SAW共振子23の傾斜の図示は省略されている。
図9は、SAWフィルタ1(別の観点では分波器101)の利用例としての通信装置151の要部を示すブロック図である。通信装置151は、電波を利用した無線通信を行うものであり、分波器101を含んでいる。
Claims (8)
- 支持基板と、
前記支持基板上に位置している圧電体層と、
ラダー型フィルタの、複数の直列共振子部及び複数の並列共振子部と、
を有しており、
前記複数の直列共振子部のそれぞれは、1つ以上の直列共振子を有しており、
前記複数の並列共振子部のそれぞれは、1つ以上の並列共振子を有しており、
前記1つ以上の直列共振子のそれぞれは、前記圧電体層上に位置している直列IDT電極を有しており、
前記1つ以上の並列共振子のそれぞれは、前記圧電体層上に位置している並列IDT電極を有しており、
前記圧電体層の平面視において、前記直列IDT電極および前記並列IDT電極それぞれは、
所定の伝搬方向に交差する方向において互いに対向している第1バスバーおよび第2バスバーと、
前記第1バスバーから前記第2バスバー側へ、互いに並列に前記伝搬方向に直交する方向に延びている複数の第1電極指と、
前記第2バスバーから前記第1バスバー側へ、互いに並列に前記伝搬方向に直交する方向に延びている複数の第2電極指と、を有しており、
前記複数の第1電極指と前記複数の第2電極指とは、前記複数の第1電極指の先端を結ぶ第1仮想線と、前記複数の第2電極指の先端を結ぶ第2仮想線との間で互いに噛み合っており、
前記圧電体層は、30°以上60°以下回転YカットX伝搬のLiTaO 3 の単結晶からなり、
少なくとも1つの前記直列IDT電極の前記第1仮想線および前記第2仮想線は、平面視において前記伝搬方向に対して左回りの方向に傾斜しており、
少なくとも1つの前記並列IDT電極の前記第1仮想線および前記第2仮想線は、平面視において前記伝搬方向に対して右回りの方向に傾斜しており、
前記ラダー型フィルタは、前記第1仮想線および前記第2仮想線が平面視において前記伝搬方向に対して右回りの方向に傾斜している前記直列IDT電極を有しておらず、
前記ラダー型フィルタは、前記第1仮想線および前記第2仮想線が平面視において前記伝搬方向に対して左回りの方向に傾斜している前記並列IDT電極を有していない
弾性波フィルタ。 - 前記圧電体層の厚さは、前記直列IDT電極における前記複数の第1電極指および前記複数の第2電極指のピッチの2倍以下である
請求項1に記載の弾性波フィルタ。 - 前記圧電体層の厚さは、7.5μm以下である
請求項1または2に記載の弾性波フィルタ。 - 前記直列IDT電極および前記並列IDT電極それぞれにおいて、前記第1仮想線および前記第2仮想線それぞれの前記伝搬方向に対する傾斜角の絶対値は、2°以上9°以下である
請求項1~3のいずれか1項に記載の弾性波フィルタ。 - 前記直列IDT電極の前記第1仮想線、前記直列IDT電極の前記第2仮想線、前記並列IDT電極の前記第1仮想線および前記並列IDT電極の前記第2仮想線の、前記伝搬方向に対する傾斜角の絶対値は互いに同一である
請求項1~4のいずれか1項に記載の弾性波フィルタ。 - 前記ラダー型フィルタが有する全ての前記直列IDT電極の前記第1仮想線および前記第2仮想線が、平面視において前記伝搬方向に対して左回りの方向に傾斜しており、
前記ラダー型フィルタが有する全ての前記並列IDT電極の前記第1仮想線および前記第2仮想線が、平面視において前記伝搬方向に対して右回りの方向に傾斜している
請求項1~5のいずれか1項に記載の弾性波フィルタ。 - アンテナ端子と、
前記アンテナ端子に接続されている送信フィルタと、
前記アンテナ端子に接続されている受信フィルタと、
を有しており、
前記送信フィルタおよび前記受信フィルタの少なくとも一方は、請求項1~6のいずれか1項に記載の弾性波フィルタによって構成されている
分波器。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の弾性波フィルタと、
前記弾性波フィルタに接続されているアンテナと、
前記弾性波フィルタに接続されているICと、
を有している通信装置。
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JP2018069578A JP7117880B2 (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 弾性波フィルタ、分波器および通信装置 |
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