JPH03201613A - 有極形saw共振器フィルタ - Google Patents

有極形saw共振器フィルタ

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JPH03201613A
JPH03201613A JP33832289A JP33832289A JPH03201613A JP H03201613 A JPH03201613 A JP H03201613A JP 33832289 A JP33832289 A JP 33832289A JP 33832289 A JP33832289 A JP 33832289A JP H03201613 A JPH03201613 A JP H03201613A
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JP
Japan
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saw
saw resonator
electrodes
filter
coupling
Prior art date
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Pending
Application number
JP33832289A
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English (en)
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Tomokazu Komazaki
友和 駒崎
Katsuhiko Gunji
勝彦 郡司
Naganori Ebara
江原 永典
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/644Coupled resonator filters having two acoustic tracks
    • H03H9/6443Coupled resonator filters having two acoustic tracks being acoustically coupled
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/6436Coupled resonator filters having one acoustic track only
    • HELECTRICITY
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    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
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    • H03H9/644Coupled resonator filters having two acoustic tracks
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    • H03H9/6459Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via one connecting electrode
    • H03H9/6463Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via one connecting electrode the tracks being electrically cascaded

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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】 (産業上の利用分野) 本発明は有極形SAW共振器フィルタの構成に関するも
のである。
(従来の技術) 近年、無線通信装置の小形化が進められており、マイク
ロ波・:「域用フィルタとして誘電体フィルタや弾性表
面波フィルタが使用されている。しかし、無線通信装置
の小形化が一段と進められるにともない、これら装置に
使用するフィルタ等のデバイスのチップ化が進められる
ようになり、今後、チップ化の要求に対応しゃすいSA
Wフィルタが増々使用されると思われる。
第2図は従来の弾性表面波(以下、SAWという)フィ
ルタの一例を示す概略構成図であって、該SAWフィル
タは一枚の圧電基板14にインターディジタルトランス
ジューサ(以下、IDTという)12.13を形成し、
IDT12の両端に接続される入力端子15.16とI
DT13の両端に接続される出力端子17.18を配置
した構成となっている。
次に、上記SAWフィルタの動作について説明する。電
気信号源Eから入力端子15.16に印加された電気信
号は入力側のIDT12により電気エネルギーからSA
Wエネルギーに変換される。
SAWエネルギーに変換されたSAWは圧11基板14
を伝搬し、出力側のID713に到達する。
到達したSAWはIDT13によりSAWエネルギーか
ら電気エネルギーに変換され、電気信号として計重端子
17.18を介して外部の負荷Rへ供給される。なお、
上記IDT12.13の電極幅はVl/4foにより決
定される。ここで、Vlは圧電基板14におけるSAW
の伝搬速度、folJsAWフィルタの中心周波数であ
る。また、このSAWフィルタの帯域幅はIDTの対数
により決定される。
このようなSAWフィルタの原理を応用したものとして
SAW共振器を用いたエネルギー閉じ込め形フィルタが
高周波帯のフィルタとして注目されている。前記SAW
共振器は第3図に示すように、圧電基板(図示せず)上
にIDT19とその両側に隣接してグレーティング反射
器20.21とを形成した構成となっている。領域Aは
電極指が周期的に配設されいるのでこれら電極指による
周期的な反射と摂動により、SAWの伝搬速度が領域A
の両側の電極指が周期的には配設されていない領域Bよ
り低下する。この領域AにおけるSAWの伝搬送度V、
は、圧電基板の自由表面における伝搬速度をvoとする
と(1)式により表わされる。
ここで、K、、、KB’は基板材料、電極材料、電極膜
j1により決まる定数であり、qTは基板材料から決ま
る定数である。また、均一にメタライズされた領域(高
速領域)におけるSAWの伝搬速度v1は、基板材料の
電気機械結合係数にに2とすると(2)式により表わさ
れる。
5AWJ(振器の各モードの共振周波数は、上記(1)
式と(2)式から得られる伝搬速度V、とV、を用いる
ことにより求めることができる。
ところで、2つの同一な上記SAW共振器を第4図に示
すように並列に配置し、その1ム1隔が十分に小さい場
合には、これらのSAW共振器の間に音響結合が生じ、
2つの共振モードが励振される。
その共振モードのうち一方は前記2つのSAW共振器の
中心に対して対称な変位分布をもち、他方は該中心に対
して点対称な変位分布をもつ。従って、このようにも−
成されたSAW共振器を用いることによりエネルギー閉
じ造形フィルタを構成することができ、その2つの共振
モードの周波数差は第4図に示すSAW共振器の電極指
交叉幅Wと結合ギャップGで決定される。
m5図は上記1tYi成方法を応用した従来の有極形5
AWA振器フィルタの一例を示すものである。
すなわち、−板の圧71M板25上に3個のSAW共振
’!422 、 23 、 24 型形成シタち(7)
 テ、Iv共振器22とSAW共振器24を直列にギャ
ップG、で配置し、SAW共振器23を前記SAW共振
器22.23のそれぞれに対し並列に、かつ、ギャップ
G、、G2で配置したものである。そして、前記各SA
W共振器22,23.24はそれぞれIDTの両端に隣
接してグレーティング反射器を設けることにより構成し
たものである。ここで、前記ギャップGt 、G2 、
GsはSAW共振器22と23、SAW共振器23と2
4、SAW共振器22と24の間の結合を表わす区間で
あり、その結合度は7G極指交叉幅とピッチとにより決
まる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、有極形SAW共振器フィルタはオーバー
カップリングを利用するものであって、所望のフィルタ
特性を得るには各々の結合容量を正確に実現することが
要求されるものであるが、上記構成の有極形SAW共振
器フィルタでは、フィルタのマスク寸法が一旦決定され
た後は、フィルタ特性がSAW共振器間のギャップGの
寸法のみによって一義的に決定されてしまうため、設計
上の制限を受け、また、製遺時にギャップGの寸法に誤
差が生じた場合所望のフィルタ特性が得られず歩留りが
低下するという欠点があった。
本発明は、上記欠点を除去するためになされたものであ
って、前記ギャップGに電極を設けることにより所望の
結合容量を容易に実現することのできる優れた有極形S
AW共振器フィルタ提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、同一の圧電基板上に
3個以上のSAW共振器を形成し、前記SAW共振器間
を音響的に結合してなる有極形SAW共振器フィルタに
おいて、前記SAW共振器間の前記圧電基板上に電極を
設けたものであ。
(作用) 各SAW共振器間のギャップに、同一圧電基板上に形成
した電極は該SAW共振器間の結合容量として働き、そ
の大きさは該電極の面積に依存する。従って、前記電極
の面積を:A整することにより結合容taの大きさを変
え、所望の結合容量に設定することができるので所望の
有極形SAW共振器フィルタを容易に実現することが可
能となる。
(実施例) 第1図は本発明の実施例を示す概略構成図であって、1
,2.3はIDTと、該IDTの両側に隣接して設けた
グレーティング反射器とからなるSAW共振器、4は圧
電基板、5,6.7は電極、8.9はSAW共振器1の
EDT電極に接続される入力端子10.11はSAW共
振器3のIDT電極に接続される出力端子であり、前記
SAW共振器1,2.3および電極5.6,7は、−板
の圧電基板4上に蒸着法、スパッタ法等によりアルミニ
ューム、金等の金属を付着し、半導体プロセスを用い形
成したものである。SAW共振器l。
2.3は、SAW共振器1.2の間隔がギャップG、に
、SAW共振器2,3の間隔がギャップG2に、SAW
共振器1.3の間隔がギャップG。
となるようにそれぞれ配設されており、前記電極5、 
6. 7は該ギャップG、、G2.G、間にそれぞれ設
けられている。
次に、本実施例の動作を説明する。電気信号源Eからの
電気信号は入力端子8.9を介してSAW共振器1のI
DT電極に印加される。印加された電気信号は前記ID
TによりSAWに変換され、該IDTと両側に設けられ
たグレーティング反Ω・1器との相互作用により定在波
をたて、SAW共振器1は共振現象を起す。SAW共振
器2゜3もSAW共振器1と同様な構成となっており、
同様な共振現象を起す。前記SAW共振器1は第1図に
示すようにSAW共振器2とギャップG1で隣接して配
置されているので音響結合し、エネルギー閉じ込め形フ
ィルタを構成する。同様にして、SAW共振器2はSA
W共振器3と音響結合し、SAW共振器1はSAW共振
器3と音響結合しそれぞれエネルギー閉じ造形フィルタ
を構成する。ところで、これらの結合の大きさはフィル
タの・:1)域幅を決定する重要なパラメータであるの
で、正確の所定の値に設定する必要がある。従来、この
粘合の大きさはSAW共振器間のギャップの寸法のみに
よって決まっており、設計上、製造上の不都合があった
が、本実施例ではSAW共振器間に設けた電極5. 6
. 7を用いて結合の大きさを所定の値に設定すること
により上記不都合を解決している。すなわち、第1図に
示す圧電基板4は誘電率が40以上のLiTa0i等か
らなっているので、該圧電基板4上に形成した前記電極
5゜6.7は、面積は小さいが所望の結合を得るに十分
な結合容11C+ 、C2、Csを有している。そこで
、本実施例では、この電極5,6.7の面積をy!J整
することにより前記結合容RC1,C2゜C1の大きさ
を変え、前記結合の大きさを所定値に設定している。な
お、電極5.6.7の面積は、製逍後においてレーザト
リミング′、7により微調整することもできる。このよ
うにして、前記結合容量C1によりSAW共振器1.2
間における所望の粘合を丈現し、結合容量C2によりS
AW共振器2.3間における所望の結合を丈現し、粘合
容量C1によりSAW共振器1.3間における所望の結
合を実現することができ、信号エネルギーの流れる経路
はSAW共振″51→電極5→SAW共振器2−電極6
→SAW共振器3からなる経路と、SAW共振″a1→
電極7−5AW共振器3からなる経路とになる。従って
、SAW共振器1の入力端子8.9に印加された電気信
号は上記2つの経路を通ってSAW共振器3の出力端子
10.11から負荷Rに供給されることになり、上記2
つの経路を別々に通ってくる信号の振幅が同一で、位相
が逆となる周波数において、出力端子10゜11からの
出力は大きく減衰する。すなわち、減衰極周波数f。を
有する有極形SAW共振器フィルタが実現できたことと
なる。
以上、説明したように本実施例では、SAW共振器間の
ギャップG1.G2.G3にそれぞれ設けた電極5,6
.7の大きさにより結合容量c、。
C2,C3の大きさを変えて所望の結合係数を実現する
と共に、結合容ff1ciにより飛び越し結合を実現す
ることにより所望の特性を有する有極形SAW共振器フ
ィルタを得ている。
(発明の効果) 以上、詳・細に説明したように本発明によれば、各SA
W共振器181の各ギャップに電極を設けたので、前記
電極の面積を:J!J整することにより結合容量を変え
て粘合係数を所望の値に設定することができ、所望の特
性を有する有極形SAW共振器フィルタを容易に実現す
ることができる。
また、製造等により前記ギャップ寸法に誤差が生じても
従来のような歩留りが低下するということがなくなり、
更に、設計上の自由度が高まるという利点が牛じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の概略構成図、第2図は従来の
引1性表面波フィルタの概略構成図、第3図はSAW共
振器の概略構成図、第4図は並列に配置したSAW共振
器の概略構成図、第5図は従来の有極形SAW共振器フ
ィルタの概略構成図である。 1.2.3・・・SAW共振器、4・・・圧電基板、5
゜6.7・・・電極、8.9・・・入力端子、10.1
1・・・出力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同一の圧電基板上に3個以上のSAW共振器を形成し、
    前記SAW共振器間を音響的に結合してなる有極形SA
    W共振器フィルタにおいて、前記SAW共振器間の前記
    圧電基板上に電極を設けたことを特徴とする有極形SA
    W共振器フィルタ。
JP33832289A 1989-12-28 1989-12-28 有極形saw共振器フィルタ Pending JPH03201613A (ja)

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JP (1) JPH03201613A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929724A (en) * 1998-07-28 1999-07-27 Com Dev Ltd. Low loss saw filters with non-sequential coupling and method of operation thereof
US7304553B2 (en) * 2002-03-25 2007-12-04 Epcos Ag Filter with acoustically coupled resonators
US7414494B2 (en) * 2004-10-28 2008-08-19 Tdk Corporation Surface acoustic wave apparatus

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