JPH01231417A

JPH01231417A - 弾性表面波フィルタ

Info

Publication number: JPH01231417A
Application number: JP5624588A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kanda; 正神田; Hiroshi Shimizu; 洋清水; Yuji Suzuki; 鈴木　勇次
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH071859B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の属する技術分野）本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特にエネルギー
閉じ込め形２端子対弾性表面波共振子の多重モード共振
を利用した広い通過帯域特性を有する弾性表面波フィル
タに関するものである。

（従来の技術）圧電基板上のすだれ状変換器（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａ
ｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ、以下ＩＤＴと略記する）の両
側に、格子状反射器を有するエネルギー閉じ込め形弾性
表面波共振子およびフィルタは、摂動論とモード結合理
論に基づいて設計される。このようなエネルギー閉じ込
め形弾性表面波共振子は、通常第１図（ａ）に示すよう
に、圧電基板ｌの表面中央部に設けられたＩＤＴ２の両
側に周期的構造の格子状のグレーティング（格子状）反
射器３が配置された構成を有している。このような構成
において、ＩＤＴ２によって励振された弾性表面波は、
両側の格子状反射器３によって多段反射されて定在波と
なり、そのエネルギーの大部分が両側の格子状反射器３
０間に閉じ込められる。このとき弾性表面波の伝搬方向
（縦方向、矢印で図に示す）にキャビティが構成されて
いるため、例えば、定在波の包絡線が第１図ら）の４に
示すような変位分布をもつ縦方向共振モードが励起され
る。７は１端子対（ｌｐｏｒｔ）の入力端子である。Ｉ
ＤＴ２の対数は、通常、数ｌθ対以上多数設けられるが
第１図の場合省略して２対のみ示しである。第１図以降
の図面も対数を省略して示す。

圧電基板ｌの材料は、通常、タンタル酸リチウム（Ｌｉ
ＴａＯｚ）　−ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水
晶等の圧電単結晶基板、　ＰＺＴ系圧電セラミックス基
板、又は例えばシリコン基板上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）。

窒化アルミ（Ａ　ｆｆｉ　Ｎ）等の圧電薄膜をスパッタ
リング等で形成したものが用いられ、ＩＤＴ２およびグ
レーティング反射器３の電極材料には、通常アルミニュ
ウム（Ａ　ｆ　）等が使用される。

弾性表面波共振子でフィルタを構成する場合、第１図に
示したｌ端子対弾性表面波共振子のＩＤＴ２を２つ、ま
たはそれ以上に分割して入力ＩＤＴと出力ＩＤＴとにし
た単一の共振モードを有する２端子対共振子を、複数個
縦続接続する構成が知られている。即ち弾性表面波共振
子を２端子対とし多段接続する構成である。

まず、単一共振モードを有する２端子対共振子は、次の
ような電極構成と共振モードを有する。

第２図（ａ）は、ＩＤＴを２分割した形で電極対数の相
等しい入力ＩＤＴ２八と出力ＩＤ’ｒ２Ｂとを格子反射
器３の間に設けた２端子対弾性表面波共振子の電極構成
例であり、７は入力端子、８は出力端子である。なお、
第２図以降では、圧電基板１の図示は省略する。第２図
（ｂ）は、第１図ら）と同様に変位分布を示す。

一般に、エネルギー閉じ込め形２端子対共振子において
、格子状反射器３の間のＩＤＴ対数を多くすると共振子
の容量比γ（共振周波数と反共振周波数の差の逆数に比
例する値）が小さくなり、フィルタを構成した時に通過
帯域幅が広（とれることが知られている。

第２図に示す２端子対弾性表面波共振子の利用する共振
モードは、第１図の場合と同様に縦０次モード４である
が、通過帯域幅を広くするためにＩＤＴ２Ａおよび２Ｂ
の対数を多くすると、第２図（ｂ）の５に示すような非
調和高次の縦１次モードが存在するようになり、フィル
タを構成したときにスプリアスとなって帯域を広くする
にも限界があり、圧電基板がＸｃｕｔ　　１１２°Ｙ伝
搬Ｌ　ｉ　Ｔ　ａ　０３の場合、最大比帯域幅が約０．
２６％程度であった。

第３図は、格子状反射器３の間のＩＤＴを３分割した形
で、その中央のＩＤＴを入力ＩＤＴ２Ｄとし、その両側
の電極対数が相等しいＩＤＴ２Ｃと２Ｅは電気的に並列
接続して出力ＩＤＴとした入力端子７と出力端子８を有
する２端子対弾性表面波共振子の電極構成例と、縦方向
共振モードの変位分布である。第３図の場合、出力ＩＤ
Ｔ２Ｃと２Ｅが中央の入力ＩＤＴ２Ｄに対して対称に配
置させることによって、第２図山）に示した縦１次モー
ド５を抑圧し、利用する縦０次モード４だけを励起しよ
うとしたものである。この単一共振モード２端子対共振
子は、弾性表面波フィルタとして用いられる。

しかし、このような３つのＩＤＴを有する弾性表面波フ
ィルタを、さらに通過帯域幅を広（するため、両側の格
子状反射器３の相互間隔を広げてｌＤＴの電極対数を多
くすると図に示すような紺２次共振モード６が現れ、こ
れがスプリアスとなってフィルタの広帯域化に限界があ
り、圧電基板がＸｃｕｔ−１１２”　Ｙ伝ｆｌＱＬｉＴ
ａ０３の場合、最大比帯域幅が約０．２９％程度であっ
た。

次に、上述した単一モード２端子対共振子を複数個紺続
接続して弾性表面波フィルタを構成する場合の従来例を
説明する。

第４図は、第３図の単一モード弾性表面波共振子を２段
縦続接続した２重モードフィルタの構成例を示す。接続
段数は２段に限らずそれ以上でもよい。第４図において
、２Ｃ，２Ｄ、　２Ｅ、　３．７．８は第３図の場合と
同じである。

第４図のように同一圧電基板１（図示は略）上に同一構
造の単一モード共振子２個を弾性表面波の伝搬方向が平
行でかつ互いに合音結合しないような間隔で並設し、中
央のＩＤＴ２Ｄをそれぞれ人ノＪＩＤＴ、出力ＩＤＴと
し、（−１７）両側ノＩ　Ｄ　Ｔ２Ｃ。

２Ｅをすべて電気的に並列接続した場合、それぞれの２
端子対共振子の伝搬方向と直角な方向（横方向）に、Ｉ
ＤＴの電極指が交叉する領域で周期的電極指による反射
と摂動によって弾性表面波の伝搬速度がその両側の領域
より低下して弾性表面波導波路が構成されて、第４図（
Ｃ）に示すような共振モードを有し、それぞれ対称モー
ド９と反対称モード１０が互いに独立して存在する。こ
のような１％成では、対称モード９と縦０次モード４と
の組み合わせによる対称＠１０次モードと、反対称モー
ド１０と縦０次モード４との組み合わせによる反対称１
０次モードとの２重モードが利用され、しかも反対称縦
０次モードの反共振周波数と、対称縦Ｏ次モードの共振
周波数が一致するため、特別な周波数合わせをしなくて
も、反対称１０次モードの共振周波数から対称縦０次モ
ードの反共振周波数までを通過帯域とする２重モード弾
性表面波フィルタが実現できる。しかし、この２重モー
ド弾性表面波フィルタのｉｌｌ過帯域を広げるため、両
側の格子状反射器３の相互間隔を広げてＩＤＴ対数をさ
らに多くすると、第３図と同様に縦２次モード６が存在
するようになり、このモードに起因するスプリアスが発
生するためフィルタの広帯域化には限界があった。

（発明の目的）本発明の目的は、従来スプリアスとして扱われていた縦
２次モードを利用し周波数合わせを行うことにより、通
過４ｉＦ域幅の広い２重モード弾性表面波フィルタ、お
よび４重モード弾性表面波フィルタを従供することにあ
る。

（発明の構成と作用）本発明は、縦０次モードを利用する単一モード２端子対
弾性表面波フィルタの両側の格子状反射器の相互間隔を
広げてその間のＩＤＴ対数を多くし、ある対数以上にな
ったとき新たに励起される縦２次モードを有効活用する
手段を設定して通過帯域幅の広い２重モード２端子対弾
性表面波フィルタを実現したものであり、圧電基板上に
、すだれ状変換器を中央にしてその左右両側に格子状反
射器が配置されたエネルギー閉じ込め形２端子対弾性表
面波フィルタにおいて、前記すだれ状変換器が３分割さ
れ中央の１組を入力変換器としその左右両側の互いにほ
ぼ等しい電極対数を有する２組のすだれ状変換器を並列
に接続して出力変換器としかつその左右両側の前記格子
状反射器の相互間隔が弾性表面波の伝搬方向に縦２次共
振モーＩＳを励起する電極対数以上を収容しうるような
間隔で配置することによって縦０次共振モードと前記縦
２次共振モードとを有するように構成されたこを特徴と
するものである。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第５図（ａ）、　（ｂ）は、本発明による２重モード２
・″Ｊμｍ子対弾性表面波フィルタの実施例の電極の構
成例と、縦０次モード（Ｍ、）４と縦２次モード　（２
，１□）６の変位分布を示す。

第５図（ａ）において、格子状反射器３の間の７を入力
端子とする入力ＩＤＴ２Ｇと、８を出力端子とする並列
接続された出力ＩＤＴ２Ｆと２Ｈの電極対数は、第４図
に示した従来のＩＤＴの電極対数より多いので第５図で
は３対ずつで示しであるが、実際には多数対形成される
。また、ＩＤＴ電極指のピッチ１１は反射器３の格子ピ
ッチ１２より若干小さく設定される。すなわち、ＩＤＴ
の放射コンダクタンスが最大になる周波数と反射器のス
トップバンド（反射器が反射し得る周波数帯域幅の中心
周波数とが一致するようなピッチに設定される。さらに
、両側反射器３の相互間隔りの中心に関して左右対称の
電極構成とするため、ＩＤＴの相互間隔１４およびＩＤ
Ｔと反射器３の相互間隔１３はそれぞれ等しく形成され
る。また、ＩＤＴと反射器３の間隔１３は、通常反射器
３の格子ピッチ１２と等しく設定される。第５図（Ｃ）
、　（ｄ）は、第５図（ａ）に示した実施例のＩＤＴ電
極部の他の変形例を示す。第５図（Ｃ）は、ＩＤＴ間隔
１４が０の場合すなわち互いに近接する接地側電極指を
共通電極指とした場合の例であり、第５図（ｄ）は、Ｉ
ＤＴ間隔１４がＩＤＴ電極指ピッチ１１の２倍になるよ
うに共通接続された接地側電極指を１本増やした場合の
例を示す。

この場合接地側電極指を１本増やす代りに全面電極指と
してもよい。

第６図は、第５図の実施例における２つのモードＭ０と
Ｍ２のそれぞれ共振周波数（ｆ、）１６．１８と反共振
周波数（ｆ、）１５．１７のＩＤＴ対数に対する関係を
示す。この時の正規化膜厚Ｈ／Ｐ（１：電゛極の膜厚、
Ｐ：反射器３の格子ピッチ１２）は０．０６である。

また縦軸はｆｏ＝ｖ／２Ｐ　（ｖ　：自由表面の表面波
速度）で正規化した周波数であり、横軸のＩＤＴ対数は
両反射器の間隔りに入り得る最大のＩＤＴ対数である。

以下特に断らない限りこの意味で使用する。

第６図に於いて、ＩＤＴ対数が約７０対以下では、第５
図の共振子は縦０次モードＭ０のみの単一モードであり
、約７０対以上では縦２次モードＭ２が現れてくる。ま
た縦０次モードＭ０の共振周波数１６と縦２次モードＭ
２の反共振周波数１７との差はＩＤＴ対数が多くなるに
従って小さくなる。

第７図は、第５図の実施例における縦０次モードＭ０と
縦２次モードＭ２のそれぞれの共振周波数（ｆ、０６．
１Ｂと反共振周波数（ｆ、）１５．１７の膜厚依存度を
示したものでＩＤＴ対数は１５０対の場合である。第７
図において、電極膜厚が厚くなる（Ｈ／Ｐが大きくなる
）につれて、それぞれのモードＭ０゜Ｍ２の容量比が小
さくなり、共振周波数ｆ、と反共振周波数ｆ、との差が
大きくなるとともに、それぞれの周波数は低くなる傾向
を示す。

本発明では、第６図と第７図の特性で示される＠１２次
モードＭ２の反共振周波数１７と縦０次モードＭ０の共
振周波数１６の周波数差が小さくなることに着目し、Ｉ
ＤＴ対数と膜厚を予め設定することによって、この周波
数差を小さくしスプリアスとして扱われていた縦２次モ
ードＭ２を通過帯域幅を広げるために有効活用できるこ
とを発見したのである。

即ち、圧電基板の材質１種類にそれぞれ対応するＩＤＴ
対数と電極膜厚を設定することにより、縦０次モードＭ
０の共振周波数ｆ、と縦２次モードＭ２の反共振周波数
ｆ、の周波数差を小さくし、通過帯域幅の広い２重モー
ド２端子対弾性表面波フィルタを実現したのである。

本実施例では圧電基板はＸｃｕｔ−１１２°回転Ｙ伝搬
ＬｉＴａ０＋を用いた場合、比帯域幅が約０．４０％得
られた。

さらに、本発明では、以上の技術思想に基づき、上述の
２重モード２端子対弾性表面波フィルタ２個を同一の圧
電基板上に並設し、電気的に縦続接続することによって
４つの共振モードを組み合わせて有効活用する手段を設
定し、通過帯域幅が広く、帯域外減衰量の優れた４重モ
ード弾性表面波フィルタを実現したものであり、３組の
すだれ状変換器が圧電基板上の中央に配置されその左右
両側の格子状反射器の相互間隔が弾性表面波の伝搬方向
に縦２次共振モードを励起する電極対数以上を収容しう
るような間隔で配置された電極構造を有する第１の電極
構造列と、該第１の電極構造列と線対称の電極構造を有
する第２の電極構造列とが、弾性表面波の伝搬方向が平
行でかつ互いに音響結合しないような間隔で並設され、
前記第１の電極構造列の中央のすだれ状電極を第１の入
力変換器とし、その左右両側の互いにほぼ等しい電極対
数を有する２組のすだれ状電極を並列に接続した第１の
出力変換器の出力側と前記第２の電極構造列の左右両側
の互いにほぼ等しい電極対数を有する２組のすだれ状電
極を並列に接続した第２の入力変換器の入力側とが共通
接続され、前記第２の電極構造列の中央のすだれ状電極
を第２の出力変換器とし、対称縦０次モード、反対称縦
０次モード、対称縦２次モード、反対称Ｎ２次モードの
４つの共振モードを有するように構成されたことを特徴
とするものである。

以下図面により本発明による４重モード弾性表面波フィ
ルタについて詳細に説明する。

第８図は、本発明による４重モード弾性表面波フィルタ
の実施例で、その電極構成とｌ１Ｍ０次モード４．縦２
次モード６および対称モード９１反対称モード１０の変
位分布を示した。第８図（ａ）に示した電極構成例は、
図の上側の電極構造列は第５図の本発明による２重モー
ド２端子対弾性表面波フィルタの構成と全く同じであり
、下側の電極構造列は、上側の構成と同一の形でもよい
が、フィルタとしての入力側と出力側のインピーダンス
終端条件が等しくなるような形として、２つの電極構造
列の間の中心線に関して線対称になるような電極構成を
採用している。そして２つの電極構造列は、平行でかつ
、互いに音響結合しない間隔（弾性表面波の波長の約３
倍程度以上）で揃えて配設される。即ち、上側の電極構
造列の両反射器３の間の中央にある入力ＩＤＴ２Ｇを入
力端子７から励振し、その両側の電極対数のほぼ等しい
（約１％程度の差）ＩＤＴ２Ｆと２Ｈとを並列接続した
上側電極構造列の出力側と、下側電極構造列の３組のＩ
ＤＴの両側のＩＤＴを並列に接続した入力側とを電気的
に共通接続し、中央のＩＤＴの出力が出力端子８から取
り出される。なお、ＩＤＴと反射器の間隔１３とＩＤＴ
相互の間隔１４は第５図同様それぞれ相等しく、第５図
（Ｃ）、　（ｄ）に示した変形例と同様なＩＤＴ電極構
成を形成することもできる。

第８図に示す本発明による構成例では、留Ｏ次モード４
及び縦２次モード６とは独立に対称モード９と反対称モ
ード１０が存在し、これらの４つのモードを組合わせた
反対称縦２次モード（Ｍ２．）。

対称縦２次モード（Ｍ、、）、反対称縦０次モード（Ｍ
ｏａ）および対称１１０次モード（Ｍ、、）が存在する
。第４図の従来の方法では、Ｍｏ１モート°とＭ。Ｓモ
ードを利用し周波数合わせを必要としない２重モード弾
性表面波共振子フィルタであったが、前記４つのモード
ではＭ２つモードの反共振周波数ｆ１とＭ２．モードの
共振周波数ｒ、　、Ｍ、、モードの反共振周波数ｆ、と
Ｍ。３モードの共振周波数ｆ１およびＭ。１モードの反
共振周波数ｆ３とＭ。、、モードの共振周波数ｆ１をそ
れぞれ一致させる周波数合わせを必要とする。従って、
第８図の構成例にて、前記３組の周波数合わせを行うこ
とにより、４重モード弾性表面波共振子フィルタを実現
することができる。

第９図は、４つの共振モードのりアクタンス特性例図で
ある。第９図に示すように、Ｍ２つモード２２の反共振
周波数とＭ　２　Ｓモード２１の共振周波数ｆ。

（Ｂ点の近傍）、Ｍ２．モード２１の反共振周波数ｆ８
とＭ。１モード２０の共振周波数ｆ、　（Ｃ点の近傍）
、ＭＯ，モード２０の反共振周波数ｆ、とＭ。、モード
１９の共振周波数ｆ、　（Ｄ点の近傍）がそれぞれ一致
すれば、Ｍ２．モード（周波数が最も低いモード）２２
の共振周波数Ａ点からＭ。Ｓモード（周波数が最も高い
モード）１９の反共振周波数Ｂ点までを通過帯域とする
４重モードフィルタが実現できることがイメージパラメ
ータ理論により明らかである。

従来から行われている第４図の２重モードフィルタに於
いては、縮２次モード６はスプリアスとして扱われてお
り、これらのモードの影響を減らすようにフィルタの設
計が行われていた。このスプリアスとして扱われていた
樅２次モード６を、ＩＤＴ対数、入出力ＩＤＴ対数の割
合、ＩＤＴ間隔及び膜厚の条件を見い出すことによって
、周波数合わせを行い、縦０次モード４と縦２次モード
６の両方を利用した４重モードフィルタを実現したのが
本発明である。

第８図および第９図におけるＭ　Ｚ　ｍ　＋　Ｍ　２　
ｓ　＋　Ｍ　Ｏａ　＋Ｍ　６　ｇの各モードの共振周波
数ｆ１と反共振周波数ｆ、は、ＩＤＴ対数、ＩＤＴ間隔
、入出力ＩＤＴ対数の割合〔第５図に於いて中央のＩＤ
Ｔの対数が全体のＩＤＴ対数に占める割合（但し、中央
に対し左右対称とする。）すなわち２つの共振子の結合
の度合いを示すことになる。〕および膜厚に依存する。

以下、各要素の依存度について説明する。

第１θ図は、膜厚Ｈ／Ｐ＝０．０６．全体のＩＤＴ対数
に対する中央のＩＤＴ対数の比が０．２９．　　ＩＤＴ
間隔１４をＩＤＴ電極指のピッチ１１の４倍の場合のＩ
ＤＴ対数に対する前記４つのモードの共振１反共振周波
数の関係を示す。この図からＭ２．モードとＭｏモード
の変化率はＭｏ、モードとＭ、、モードの変化率に比べ
て太き（、Ｍ２３モードの反共振周波数２７とＭ。、モ
ードの共振周波数２６との周波数合わせが本発明の重要
な条件の一つである。

第１１図は、ＩＤＴ対数が１８０対、全体のＩＤＴ対数
に対する中央のＩＤＴ対数の比が０．３３．ＩＤＴ間隔
１４がＩＤＴ電極指のピッチ１１の４倍の時の膜厚に対
する各モードの共振９反共振周波数の関係を示しており
、膜厚が厚くなると前記４つのモードの周波数は低下し
、Ｍ２．モードの反共振周波数２７と　Ｍ。１モードの
共振周波数２６の周波数差が小さくなる傾向を示す。

第１２図は、膜厚！Ｉ／Ｐ＝０．０６．　　Ｉ　Ｄ　Ｔ
対数が１８０対、ＩＤＴ間隔１４がＩＤＴ電極指のピッ
チ１１の４倍の時の、第８図に於ける実施例の中央のＩ
ＤＴ対数が全体のＩＤＴ対数に占める割合と、前記４つ
のモードの共振８反共振周波数との関係を示す。

第１２図によってＭ２１モードの反共振周波数２９とＭ
２ｓモードの共振周波数２８．　Ｍｏ−モードの反共振
周波数２５とＭｔｌｓモードの共振周波数２４とが周波
数合わせに関与していることがわかる。

第１３図は、膜厚１１／Ｐ＝０．０６．　　Ｉ　Ｄ　Ｔ
対数２５０対。

全体のＩＤＴ対数に対する中央のＩＤＴ対数の比が０．
２８の場合の、ＩＤＴ間隔（第８図の１４）と前記４つ
のモードの共振１反共振周波数の関係を示しており、Ｍ
２３モードの反共振周波数２７とＭｏ、モードの共振周
波数２６との周波数合わせに寄与していることを示して
いる。

以上まとめると、Ｍ２．モードの反共振周波数２７とＭ
Ｏ，モードの兵事周波数２６との周波数を一致させるに
は、ＩＤＴ対数、膜厚、ＩＤＴ間隔の３つの要素が条件
となり、Ｍｔ、モードの反共振周波数２９とＭ２３モー
ドの共振周波数２８およびＭ。１モードの反共振周波数
２５とＭ。Ｓモードの共振周波数２４の周波数を一致さ
せるには、中央のＩＤＴ対数が全体のＩＤＴ対数に占め
る割合が条件となる。

従って、フィルタの設計に於いて、前記３組の周波数合
わせを行うための条件は多様になるが、膜厚を厚くした
場合、第１１図によってＭ２３モードの反共振周波数２
７とＭ０１モードの共振周波数２６はそれぞれ低下する
傾向にあるが、その周波数差は縮まる傾向にあるため、
その分ＩＤＴ対数は少なくてよいことがわかる。また、
第１２図によりＭ２゜モードの反共振周波数２９とＭ２
ｓモードの共振周波数２８、およびＭ。１モードの反共
振周波数２５とＭ。８モードの共振周波数２４ｉ入出力
ＩＤＴの割合を変えることにより行えばよいことがわか
る。

前記の周波数合わせの条件は、第１２図の２組２４と２
５および２８と２９と第１３図の１組２６と２７合計３
組の周波数がそれぞれ全て一致した時がフィルタの最適
条件であるが、多少ずれた場合は帯域内のりップルとし
て現れる。しかし、そのリップルが許容範囲以内であれ
ば、その分ずれても差し支えない。また、帯域内リップ
ルは入出力終端インピーダンスによってもある程度調整
できることは云うまでもない。

従って、第８図の構成に於いて、フィルタの構成要素で
ある第５図の２重モード共振子では、実用上の膜厚がＩ
Ｉ／Ｐ　＝　０．００５〜０．０８の場合、ＩＤＴ対数
は、９θ対以上必要であるが、この２重モード共振子を
２段縦続接続した第８図の４重モードフィルタでは、お
おむね１２０対以上は必要となる。

第１４図は、本発明による第８図の４重モード弾性表面
波フィルタの伝送特性例を示す。比帯域幅が約０．４０
％であり、従来の約０．２６％に比べて約１．５倍の帯
域幅が得られた。この場合の４つの条件は、膜厚１１／
Ｐ＝０．０６．　Ｉ　Ｄ　Ｔ対数＝２４０対、入出力Ｉ
ＤＴの割合−０，２９，ＩＤＴ間隔−４Ｐである。

以上の実施例は、Ｘｃｕｔ−１１２°回転Ｙ伝１１Ｌｉ
Ｔａ０３（タンタル酸リチウム）での例であるが、伝搬
媒質である圧電基板がＬｉＮｂ０：＋にオブ酸リチウム
）。

水晶等の場合、それぞれ材料定数が異なるため、最適な
膜厚、ＩＤＴ対数、ＩＤＴ間隔、入出力ＩＤＴ対数の割
合の値は変わるが、第５図の２重モード２端子対弾性表
面波フィルタ及び第８図の構成のような４重モード共振
子フィルタが実現できることは明らかである。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、スプリアスとなる縦２次モ
ードのためにＩＤＴ対数が制限された単一モード共振子
を２個縦続接続した従来の構成による２重モードフィル
タでは、比帯域幅を広くとることができず、約０．２６
％程度が限界であったのに比べて、本発明によれば、１
つの共振子を２重モードフィルタとし、またそれを２段
縦続接続することによって４重モード弾性表面波フィル
タとし、従来スプリアスとして扱われてきたモードを箱
棒的に利用してこれらのモードの周波数合わせをするこ
とにより、従来の約１゜５倍、約０．４％の広い通過帯
域をもつフィルタが実現でき、しかも小形になるため実
用上の効果は大きいことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１端子対弾性表面波共振子の電極構成側図、第
２図は従来の２端子対単一モード弾性表面波フィルタの
電極構成側図、第３図は従来の２端子対単一モード弾性
表面波共振子の電極構成側図、第４図は従来の単一モー
ド弾性表面波共振子を２個＠ｉ続接続した２重モード弾
性表面波フィルタの構成側図、第５図は本発明の２端子
対２重モード弾性表面波フィルタの電極構成側図、第６
図は第５図の構成による２端子対弾性表面波共振子にお
けるモードとＩＤＴ対数の特性図、第７図は第５図の構
成による２端子対弾性表面波共振子におけるモードの膜
厚依存特性図、第８図は本発明の４重モード弾性表面波
フィルタの電極構成側図、第９図は第８図の構成におけ
るリアクタンス特性図、第１０図は第８図の構成におけ
る４つのモードの共振周波数１反共振周波数のＩＤＴ対
数依存特性例図、第１１図は第８図の構成における４つ
のモードの共振周波数１反共振周波数の膜厚依存特性図
、第１２図は第８図の構成における４つのモードの共振
周波数１反共振周波数の人出力ＩＤＴ対数割合依存特性
図、第１３図は第８図の構成における４つのモードの共
振２反共振周波数の［ＤＴ間隔依存特性図、第１４図は
本発明の４重モード弾性表面波フィルタの伝送特性側図
である。 ■・・・圧電基板、　２　、２Ａ〜２１１−＝　Ｉ　Ｄ
　Ｔ　（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒ、すだれ状変換器）、３−・・グレーティング（格
子状）反射器、　４・・・縦２次モード変位分布（Ｍｏ
）、　５・・・縦２次モード変位分布（Ｍ、）、　６・
・・縦２次モード変位分布（Ｍ２）、７・・・入力端子
、　８・・・出力端子、　９・・・対称モート変位分布
、　１０・・・反対称モード変位分布、１１・・・ＩＤ
Ｔ電極指のピッチ、　１２・・・反射器の格子ピッチ、
　１３・・・反射器とＩＤＴとの間隔、１４・・・ＩＤ
Ｔ相互間隔、　１５・・・縦０次モード反共振周波数、
　１６・・・樅０次モード共振周波数、１７・・・縦２
次モード反共振周波数、　１８・・・樅２次モード共振
周波数、　１９・・・対称鰭Ｏ次モードリアクタンス特
性、　２０・・・反対称縦Ｏ次モードリアクタンス特性
、　２１・・・対称縦２次モードリアクタンス特性、　
２２・・・反対称縦２次モードリアクタンス特性、　２
３・・・対称縦０次モード反共振周波数、　２４・・・
対称＠１０次モード共振周波数、２５・・・反対称縦Ｏ
次モード反共振周波数、２６・・・反対称４０次モード
共振周波数、　２７・・・対称縦２次モード反共振周波
数、　２８・・・対称縦２次モード共振周波数、　２９
・・・反対称箱２次モード反共振周波数、　３０・・・
反対称縦２次モード共振周波数。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電基板上に、すだれ状変換器を中央にしてその
左右両側に格子状反射器が配置されたエネルギー閉じ込
め形２端子対弾性表面波フィルタにおいて、前記すだれ
状変換器が３分割され中央の１組を入力変換器としその
左右両側の互いにほぼ等しい電極対数を有する２組のす
だれ状変換器を並列に接続して出力変換器としかつその
左右両側の前記格子状反射器の相互間隔が弾性表面波の
伝搬方向に縦２次共振モードを励起する電極対数以上を
収容しうるような間隔で配置することによって縦０次共
振モードと前記縦２次共振モードとを有するように構成
されたことを特徴とする２重モード２端子対弾性表面波
フィルタ。
（２）３組のすだれ状変換器が圧電基板上の中央に配置
されその左右両側の格子状反射器の相互間隔が弾性表面
波の伝搬方向に縦２次共振モードを励起する電極対数以
上を収容しうるような間隔で配置された電極構造を有す
る第１の電極構造列と、該第１の電極構造列と線対称の
電極構造を有する第２の電極構造列とが、弾性表面波の
伝搬方向が平行でかつ互いに音響結合しないような間隔
で並設され、前記第１の電極構造列の中央のすだれ状電
極を第１の入力変換器とし、その左右両側の互いにほぼ
等しい電極対数を有する２組のすだれ状電極を並列に接
続した第１の出力変換器の出力側と前記第２の電極構造
列の左右両側の互いにほぼ等しい電極対数を有する２組
のすだれ状電極を並列に接続した第２の入力変換器の入
力側とが共通接続され、前記第２の電極構造列の中央の
すだれ状電極を第２の出力変換器とし、対称縦０次モー
ド，反対称縦０次モード，対称縦２次モード，反対称縦
２次モードの４つの共振モードを有するように構成され
たことを特徴とする４重モード弾性表面波フィルタ。