JPH03296316A - 弾性表面波共振子フィルタ - Google Patents

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．四ほう酸リチウム単結晶の圧電基板上に一対
の反射器で挟んだＩＤＴが形成された弾性表面波共振子
フィルタに関する。

［従来の技術］ 近年、ＶＨＰ帯およびＵＨＦ帯を使用した無線通信用フ
ロントエンドフィルタとして弾性表面波デバイスを利用
し、無線機を小型、軽量化することが提案されている。

フロントエンドフィルタとして必要な電気的特性は、■
挿入損失が小さいこと、■帯域内リップルが小さいこと
、■帯域外スプリアスレベルが低いこと、■帯域外減衰
量が大きいこと、■通信システムに要求されるチャンネ
ル数を確保するために適当な帯域幅を持つことであり、
これらの条件を全て満足することが要求される。

従来の弾性表面波フィルタとしてインタディジタル形電
極を一対の反射器で挟んだ共振子型フィルタがある。こ
の弾性表面波共振子フィルタは、挿入損失は小さいもの
の、比帯域幅が０．０５％程度で狭いという特性を有し
ており、上述した条件を満足するようになるための改良
が必要とされていた。

従来の弾性表面波共振子フィルタとして、リチウムタン
タレート（Ｌ　ｉ　Ｔ　ａ　Ｏｓ　）基板及び水晶基板
を使用し、入力用ＩＤＴと出力用ＩＤＴを一対の反射器
で挟んで構成したものがある。これら入力用ＩＤＴ及び
出力用ＩＤＴにより構成された共振子内に生起する縦０
次及び＊ｉ次の２つのモードの振動を利用して縦型２重
モード帯域通過フィルタを構成し、比帯域幅を広くしよ
うとした弾性表面波共振子フィルタが知られている（特
開昭６１、−２８５８１４号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この縦型２重モード帯域通過フィルタで
は、圧電基板として水晶基板を用いた場合、電極の規格
化膜厚を４％と大きくしても比帯域幅は０．３％までし
か達成できず、しかも帯域内リップルが大きいという問
題があった。

また、圧電基板としてリチウムタンタレートを用いた場
合も、規格化膜厚を４％と大きくすると比帯域幅は０．
４７％まで達成するものの、帯域内リップルが大きいと
いう問題があった。

このように従来の弾性表面波共振子フィルタは、比帯域
幅が０．３％以上で、帯域内リップルが小さく、帯域外
スプリアスレベルが低く、しかも、大きな帯域外減衰量
が要求される無線通信用フロントエンドフィルタのよう
な用途に用いることが難しかった。

本発明の目的は、比帯域幅が０．３％以上で、帯域内リ
ップルが小さく、帯域外スアリアスレベルが低く、帯域
外減衰量が大きいという条件を満足させる弾性表面波共
振子フィルタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本願発明者は、弾性表面波共振子フィルタを、無線通信
用フロントエンドフィルタのような用途に用いる場合に
要求される種々の条件について検討し、これら条件を満
足できる弾性表面波共振子フィルタを実現することがで
きた。この検討の過程について説明する６ 弾性表面波共振子フィルタをフロントエンドフィルタに
使用するには、前述したように、■挿入損失が小さいこ
と、■帯域内リップルが小さいこと、■帯域外スプリア
スレベルが低いこと、■帯域外減衰量が大きいこと、■
必要なチャンネル数を確保するために適当な帯域幅を持
つこと、という厳しい電気的特性を満足させる必要があ
る。

このような電気的特性を満足させるためには弾性表面波
共振子フィルタの設計の自由度が多いことが望ましい。

そこで、先ずインタディジタル形電極を有するＩＤＴの
個数を３つに増やすことにより設計の自由度を増やすこ
ととした。すなわち、圧電基板に形成されたＮ１対の第
１のＩＤＴを、並列接続されたＮ２対の第２のＩＤＴと
Ｎ、対の第３のＩＤＴとで挟むようにして形成する。こ
れら第１乃至第３のＩＤＴを一対の反射器とで挟んで弾
性表面波共振子フィルタを構成する。

次に、帯域内リップルを小さくする点について検討した
。帯域内リップルとは、通過帯域内における挿入損失の
最大値と最小値の差のことをいうもので、帯域内リップ
ルがあると帯域内における感度が異なることになり、実
際に弾性表面波共振子フィルタを使用する上で、帯域内
リップルの大きさは非常に重要な特性である。

本願発明者は、弾性表面波共振子フィルタの帯域内特性
をよくするための設計手法として、−船釣なフィルタの
設計手法を応用する。多＠極対モノリシックフィルタを
、フィルタ中央の対称面に関して対称なモードのインピ
ーダンスＺａを直列腕に配し、反対称なモードのインピ
ータンスｚｂを格子腕に配した対称格子型回路に変換す
る。この対称格子型回路の影像インピーダンスＺｉｎは
５Ｚｉ１＝（Ｚａ−Ｚｂ）”’　　　　　−（１）で与
えられる０次に、対称モードの数をｐ、反対称モードの
数をｑとし、対称モードのｉ番目の共振周波数をｆａＲ
ｉ、反共振周波数をｆａＡｉとし、反対称モードの１番
目の共振周波数をｆｂＲｊ、反共振周波数をｆｂＡｊと
すると、インピーダンスＺａ、Ｚｂは次式で近似できる
。

この設計手法は、上式（２）、（３）においてｆ　ａＡ
ｉ　＝　ｆ　ｂＲｉ　　（ｉ　＝　１＋２ｓ・”＋Ｄ−
１＞　　ｌＨ＋　（４）ｆ　　ａＲｊ＋１　　＝　　ｆ
　　ｂＡｊ　　　（Ｊ　　＝　１．２．、−、ｑ−１）
　　・　　（ｓ）の周波数合せを行うことにより帯域内
特性を改善するものである。すなわち、対称モードのｉ
番目の反共振周波数ｆａＡｉと反対称モードのｉ番目の
共振周波数ｆｂＲｉを同じにし、対称モードのｊ＋１番
目の共振周波数ｆ　ａＲｊ＋１と反対称モードの１番目
の共振周波数をｆ　ｂＡｊを同じにすることにより、帯
域内リップルを改善しようとするものである。なお、こ
のときの帯域幅は（ｆｂＲｑ　＝ｆａＲ１）又は＜ｆａ
Ｒｐ　−ｆａＲｌ　）となる。

本願発明者は、この設計手法を弾性表面波共振子フィル
タの設計に適用することを考えた。すなわち、圧電基板
上に形成された第１乃至第３のＩＤＴにより構成される
電極構造列を縦続接続した弾性表面波共振子フィルタの
通過帯域近傍の電気的特性は、対称格子型回路で表すこ
とができる。

したがって、弾性表面波共振子フィルタの１つの電極構
造列のＩＤＴを短絡したときの入力インビーダンスＺａ
と開放したときの入力インピーダンスｚｂの共振周波数
及び反共振周波数を、前述の式ｆ４）　（５）を満足さ
せるようにすれば、通過帯域内リップルを無くすことが
できると考えられる。

しかしながら、従来の弾性表面波共振子フィルタでは影
像インピーダンスと終端インピータンスの差によって複
雑な帯域内リップルが発生していた。帯域内リップルを
無くすなめには、前述の式ｆ４）　（５）を満足させれ
ばよいが、完全に満足させるように弾性表面波共振子フ
ィルタを設計することは非常に困難である。このため、
帯域内リップルが許容値範囲内になるように弾性表面波
共振子フィルタの共振周波数及び反共振周波数を設定す
ることが重要となる。

本願発明者は、弾性表面波共振子フィルタの通過帯域特
性を決定する有効なパラメータとして、第１乃至第３の
ＩＤＴの電極膜厚と、第１乃至第３のＩＤＴの総対数Ｎ
Ｔ　　（＝Ｎｌ　＋Ｎ２　＋Ｎｓ　）と、第１のＩＤＴ
の対数Ｎよと第２及び第３のＩＤＴの対数の和Ｎ２＋Ｎ
ｓの比Ｎｃ（＝（Ｎ２＋Ｎ））／Ｎ、）が重要なパラメ
ータであることを見出だした。

そこで本願発明者は、後述するように、種々の電極厚さ
、線対数、対数比の弾性表面波共振子フィルタを製造し
て通過帯域特性を測定した。

その結果、線対数Ｎ↑については、 α十β（ｈ／λ）−γ≦Ｎｔ≦α＋β（ｈ／λ）＋γ但
し、ｈ／λは前記第１乃至第３のＩＤＴのインタディジ
タル形電極の厚さｈを 弾性表面波の波長λで規格化した規 格化膜厚、 α、β、γは定数で、α＝１５０、 β＝−２０００、γ＝３０ の範囲内であることが望ましいとの結論を得た。

また、対数比Ｎｃについては、 ｐ　＋　ｑ　（ｈ／λ）−ｒ≦（Ｎ２　＋Ｎａ　＞／Ｎ
１≦ｐ　＋　ｑ　（ｈ／λ）＋ｒ 但し、ｐ、ｑ、ｒは定数で、ｐ＝１．８、ｑ＝２０、ｒ
＝０．８ の範囲内であることが望ましいとの結論を得た。

なお、開口長については、弾性表面波共振子フィルタを
フロントエンドフィルタとして使用するとき終端インピ
ーダンスが５０Ωであることが望ましいが、場合によっ
ては５０〜５００Ω程度にする場合もある。このとき終
端インピーダンスに最も整合するように最大開口長を調
整して帯域内リップルや挿入損失を低減することができ
る。

［作用］ 本発明によれば、電極厚さに対してＩＤＴの線対数を所
定範囲内にすることにより、広い比帯域幅で帯域内リッ
プルを小さくすることができる。

また、ＩＤＴの対数比を所定範囲内にすることにより、
帯域内リップルを更に小さくすることができる。

［実施例］ 本発明による弾性表面波共振子フィルタの基本的構造を
第１図に示す。

第１図に示すように、圧電基板１０表面には、３つのＩ
ＤＴと一対の反射器により構成された２つの″＠極構造
列２０．３０が形成されている。電極構造列２０として
は、中央にＮ１対のインタディジタル形電極を有する接
続用ＩＤＴ２２が形成され、接続用ＩＤＴ２２を挾んで
Ｎ２対のインタディジタル形電極を有する入力用ＩＤＴ
２４と、Ｎ）対のインタディジタル形電極を有する入力
用ＩＤＴ２６が形成されている。入力用ＩＤＴ２４．２
６は互いに並列ＩＩ続され、入力端ＩＮと接地点に接続
されている。接続用ＩＤＴ２２、入力用ＩＤＴ２４．２
６を挾んで、グレーティングによる反射器２８．２９が
形成されている。

を極構造列２０に並んで同し構成の電極構造列３０が併
設されている。＠極構遺列３０は、中央にＮ、対のイン
タディジタル形電極を有する接続用ＩＤＴ３２が形成さ
れ、接続用ＩＤＴを挟んでＮ２対のインタディジタル形
電極を有する出力用ＩＤＴ３４と、Ｎ、対のインタディ
ジタル形電極を有する出力用ＩＤＴ３６が形成されてい
る。出力用ＩＤＴ３４．３６は互いに並列接続され、出
力端ＯＵＴと接地点に接続されている。接続用ＩＤＴ３
２、出力用ＩＤＴ３４．３６を挾んで、グレーティング
による反射器３８．３９が形成されている。

電極構造列２０と電極構造列３０は接続用ＩＤＴ２２及
び接続用ＩＤＴ３２を介して接続されている。接続用Ｉ
ＤＴ２２と接続用ＩＤＴ３２は相互に接続され、それぞ
れ接地点に４１続されている。

入力端ＩＮと接地点の間には、ＵＨＦ帯で多く使用され
る５０Ωの終端インピーダンス１２と共に信号源１４が
挿入され、出力端ＯＵＴと接地点の間には同じく５０Ω
の終端インピーダンス１６が接続されている。

本実施例では、圧電基板１０として４５°回転Ｘ板Ｚ伝
播四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２　Ｂ４０？　）基板を用い
た。弾性表面波の伝播速度は３４４０ｍ／秒である。圧
電基板１０のＺ軸方向に弾性表面波が伝播するように、
電極構造列２０．３０における弾性表面波の伝播方向を
圧電基板１０である４５°回転Ｘ板Ｚ伝播四ホウ酸リチ
ウム基板のＺ軸方向とした。

本実施例におけるＩＤＴ２２．２４．２６．３２．３４
．３６のインタディジタル形電極は、アルミニウム層又
はアルミニウム合金層により形成した。ただし、圧電基
板である四ホウ酸リチウム基板はアルミニウムのエツチ
ング液に対して溶解するため電極の形成はリフトオフ法
により行った。

ＩＤＴ２２〜３６におけるインタディジタル形電極の最
大交差幅は、最終的にはフィルタの影像インピーダンス
が５０Ωに整合するように決定するが、当初は予備的な
検討により、弾性表面波の波長λで規格化した規格化最
大交差幅Ｗ／λを１７０とした。横モード抑圧のための
重み付けは一般的なコサインアボタイズとした。

反射器２８．２９．３８．３９の反射体はアルミニウム
層又はアルミニウム合金属からなる金属ストリップとし
てグレーティングを形成した。金属ストリップの本数は
、アルミニウムストリップ１本当りの弾性表面波の反射
率を考慮し、それぞれ１００本とした。

上述のような構成の弾性表面波共振子フィルタにおいて
、インタディジタル形電極のアルミニウム層の規格化膜
厚（膜厚りを弾性表面波の波長λで規格化したもの）ｈ
／λと、接続用ＩＤＴ２２．３２の対数Ｎ１と入力用Ｉ
ＤＴ２４．２６又は出力用ＩＤＴ３４．３６の対数の和
Ｎ２　＋Ｎ３の比Ｎｃ　　（＝　＜Ｎ２　＋Ｎｉ　）７
Ｎ、）と、ＩＤＴ２２〜２６スは３２〜３６の線対数Ｎ
Ｔ　（＝Ｎ　、＋　Ｎ、　＋Ｎａ　）とをそれぞれ変化
させた場合の弾性表面波共振子フィルタの特性を測定し
た。

すなわち、電極構造列２０と電極構造列３ｏの接続を切
断し、電極構造列２０の接続用ＩＤＴ２２の出力端を短
絡させたとき（対称モード）の入力インピーダンスＺａ
の共振周波数ｆａＲｉ及び反共振周波数ｆａ＾１と、接
続用ＩＤＴ２２の出力端を開放させたとき（反対称モー
ド）の入力インピーダンスｚｂの共振周波数ｆｂＲｊ及
び反共振周波数ｆｂＡＪと共に、挿入損失の帯域内リッ
プルの大きさく通過帯域内の最大値と最小値の差〉を測
定しな、その測定結果を第２図乃至第８図に示す。

第２図と第３図は規格化膜厚ｈ／λと対数比Ｎ０を一定
値にして線対数ＮＴを変化させた場合の周波数差と帯域
内リップルの変化を示すものである。

第２図に、規格化膜厚ｈ／λを０．０１１５とし、対数
比Ｎｃを１．９５とした場合に、線対数Ｎ７を約１００
対から約１７０対まで変化させた場合の、式（４）　（
５）の周波数差と帯域内リップルの大きさの変化を示す
、第２図（ａ）には、■対称モードの１番目の反共振周
波数ｆ　ａＡｌと反対称モードの１番目の共振周波数ｆ
　ｂＲｌの周波数差（＝ｆａ＾１−ｆｂＲ１）、■対称
モードの２番目の反共振周波数ｆａ＾２と反対称モード
の２番目の共振周波数ｆ　ｂＲ２の周波数差（＝ｆａＡ
２−ｆｂＲ２’）　、■反対称モードの１番目の反共振
周波数ｆ　ｂＡｌと対称モードの２番目の反共振周波数
ｆ　ａＲ２との周波数差（＝ｆｂ＾１−ｆａＲ２）の変
化が示されている。

第２図（ｂ）には帯域内リップルの大きさの変化が示さ
れている。

第２図から明らかなように、周波数差（ｆａ＾１−ｆｂ
Ｒｌ）は線対数ＮＴが１１０対より小さくなると急激に
大きくなり、周波数差（ｆａＡ２−ｆｂＲ２）は総対数
Ｎ丁が変化してもほぼ一定値で変化せず、周波数差（ｆ
ｂＡｌ　−ｆａＲ２）は線対数ＮＴが約１３０対のとき
に０で、線対数Ｎ７の変化にほぼ比例して正負に変化す
る。帯域内リップルは線対数ＮＴが約１１０〜１４０対
の範囲で１．５ｄＢ以下となる。

第３図に、規格化膜厚ｈ／λを０．０２５とし５対数比
Ｎｃを２．１〜２．２とした場合に、総対数Ｎアを約６
０対から約１３０対まで変化させた場合の、式（４）　
（５）の周波数差と帯域内リップルの大きさの変化を示
す、第３図（ａ）には、第２図（ａ）と同様に３つの周
波数差（ｆａＡｌ　−ｆｂＲｌ　）、周波数差（ｆａＡ
２−　ｆｂＲ２）　、周波数差（ｆ　ｂＡｌ−ｆａＲ２
）の変化が示され、第３図（ｂ）には帯域内リップルの
大きさの変化が示されている。

第３図から明らかなように、周波数差（ｆ　ａＡｌ−ｆ
ｂＲｌ）及び周波数差（ｆａ＾２−ｆｂＲ２）は線対数
Ｎ７が変化してもほぼ一定値で変化せず、周波数差（ｆ
ｂＡｌ　−ｆａＲ２）は総対数ＮＴが約１゜Ｏ対のとき
に０で、第２図（ｂ）と同様に総対数Ｎ工の変化にほぼ
比例して正負に変化する。帯域内リップルは総対数ＮＴ
が約８５〜１１５対の範囲で１．５ｄＢ以下となる。

第４図は規格化膜厚ｈ／λと総対数ＮＴを一定値にして
対数比Ｎｃを変化させた場合の周波数差と帯域内リップ
ルの変化を示すものである。すなわち、規格化膜厚ｈ／
λを０．０２５とし、総対数Ｎ丁を９４．５対とした場
合に、対数比Ｎｃを１．０から６，０まで変化させた場
合の、式（４）１５）の周波数差と帯域内リップルの大
きさの変化を示す。第４図（ａ）には、第２図（ａ）と
同様に３つの周波数差（ｆａＡｌ　−ｆｂＲｔ　）　、
周波数差（ｆａ＾２−ｆｂＲ２）、周波数差（ｆｂＡｌ
　−ｆａＲ２）の変化が示され、第４図（ｂ）には帯域
内リップルの大きさの変化が示されている。

第４図から明らかなように、周波数差（ｆａＡｌ−ｆｂ
Ｒｌ＞は対数比Ｎｃが大きいと０であるが対数比Ｎｃが
小さくなるにつれて大きくなる。周波数差（ｆａＡ２−
　ｆ　ｂＲ２）は対数比Ｎｃが２．５で０であるが対数
比Ｎｃの変化にほぼ比例して正負に変化する。周波数差
（ｆ　ｂＡｌ　−ｆａＲ２）は常に負の値であるが、対
数比ＮＣが約１．５で絶対値が最も小さくなり対数比Ｎ
ｃがそれより小さくなっても大きくなっても周波数差（
ｆｂＡｌ　−ｆａＲ２）の絶対値が大きくなる。帯域内
リップルは対数比Ｎｃが約２．０〜３゜６の範囲で１．
５ｄＢ以下となる。

第５図乃至第７図は規格化膜厚ｈ／λを一定値（こして
総対数ＮＴと対数比Ｎｃを変化させた場合の帯域内リッ
プルの分布を示すものである。帯域内リップルが１．５
ｄＢ以下になる点を◎で示し、帯域内リップルが１．５
〜３ｄＢの範囲になる点をＯで示し、帯域内リップルが
３ｄＢ以上になる点を×で示している。

第５図に規格化膜厚ｈ／λが０．０１のときの帯域リッ
プルの分布を示した。帯域内リップルが３ｄＢ以下にな
る領域（◎と○）は、総対数Ｎ丁が約１１５〜１６０対
の範囲で対数比Ｎｃが約１゜５〜２．６の範囲の領域で
あり、この領域内に帯域内リップルが１．５ｄＢ以下に
なる領域（◎）が含まれている。

第６図に規格化膜厚ｈ／λが０．０２のときの帯域内リ
ップルの分布を示した。帯域内リップルが３ｄＢ以下に
なる領域（◎と○）は、総対数Ｎ１が約９０〜１３５対
の範囲で対数比Ｎｃが約１゜４〜３．１の範囲の領域で
あり、この領域内に帯域内リップルが１．５ｄＢ以下に
なる領域（◎）が含まれている。

第７図に規格化膜厚ｈ／λが０．０３のときの帯域リッ
プルの分布を示した。帯域内リップルが３ｄＢ以下にな
る領域（◎とＯ）は、総対数ＮＴが約７０〜１００対の
範囲で対数比Ｎｃが約１７〜３．４の範囲の領域であり
、この領域内に帯域内リップルが１．５ｄＢ以下になる
領域（◎）が含まれている。

第８図は、第２図から第７図に示す測定結果をまとめた
グラフである。

第８図（ａ）に規格化膜厚ｈ／＾を横軸とし、総対数Ｎ
Ｔを縦軸として、帯域内リップルが所定値以下になる領
域を示す。第８図（ａ）から明らかなように帯域内リッ
プルが所定値以下になる領域は、総対数ＮＴが次式で示
される規格化膜厚ｈ／λの関数の範囲となる。

α＋、βｊｈ／λ）−γ≦ＮＴ≦α＋βｊｈ／λ）−γ
但し、α、β、γは定数である。

第８図（ａ）から明らかなように、帯域内リップルが３
ｄＢ以下になる領域を示す関数の定数は、α＝１５０、
β＝−２０００、γ＝３０となる。

なお、更に小さな帯域内リップルを実現するにはγを小
さくすればよい。第８図（ａ）にγ＝２０の範囲とγ＝
１０の範囲を示す。γ＝２０とすると帯域内すγズルが
１．５ｄＢ以下になり、γ＝１０とすると帯域内リップ
ルを更に小さくすることができる。

第８図（ｂ）に規格化膜厚ｈ／λを横軸とし、対数比Ｎ
Ｃを縦軸として、帯域内リップルが所定値以下になる領
域を示す、同図から明らかなように帯域内リップルが所
定値以下になる領域は、総対数ＮＴが次式で示される規
格化膜厚ｈ／λの関数の範囲となる。

ｐ＋ｑ（ｈ／λ）−ｒ≦（Ｎ２十ＮＳ　）／Ｎｌ≦ｐ　
＋　ｑ　ｆｈ／λ）　−ｒ 但し、ｐ、ｑ、ｒは定数である。

第８図（ｂ）から明らかなように、帯域内リップルが３
ｄＢ以下になる領域を示す関数の定数は、ｐ＝１．８、
ｑ＝２０、ｒ＝ｏ、８となる。なお、更に小さな帯域内
リップルを実現するにはｒを小さくすればよい、第８図
（ｂ）にｒ＝０．６の範囲とｒ＝０．２の範囲を示す。

ｒ＝０．６とすると帯域内リップルが１．５ｄＢ以下に
なり、ｒ＝０゜２とすると帯域内リップルを更に小さく
することができる。

なお、帯域内リップルの小さな弾性表面波共振子フィル
タを実現するためには、第８図に示すように、規格化膜
厚ｈ／λが０．００５〜０．０４の範囲内であることが
望ましい。

第９図と第１０図に弾性表面波共振子フィルタの具体例
の帯域内リップルの形状と、インピーダンスＺａ、Ｚｂ
を示す、実線で挿入損失を示し、破線でインピーダンス
Ｚａを示し、−点鎖線でインピーダンスｚｂを示してい
る。

第９図には、本発明の実施例である弾性表面波共振子フ
ィルタの特性を示している０本実施例の弾性表面波共振
子フィルタは第１図に示すように２つの同一構成の電極
構造列を縦続接続したものであり、種々の定数は次の通
りである。

圧電基板＝４５°回転Ｘ板Ｚ伝播四ホウ酸リチウム基板 各ＩＤＴ２２．２４．２６　＜３２．３４．３６）のイ
ンタディジタル形電極の膜厚＝１５５０Ａ規格化膜厚ｈ
／＾＝０．０１１５ 各ＩＤＴ２２．２４．２６（３２，３４，３６）の開口
長＝２３００μｍ 各Ｉ　ＤＴ２２．２４．２６　（３２，３４，３６）の
重み付は一直線アボタイズ 総対数ＮＴ＝１２２．５対 対数比ＮＣ＝１．９５２ ＩＤＴ２２　（３２）の対数Ｎ、＝４１．５ＩＤＴ２４
　（３４）の対数Ｎ２＝３９．５ＩＤＴ２６　（３６＞
の対数Ｎ１＝４１．５各反射器２８．２９　（３８，３
９）のストリップ′ｒｊｈ極の本数＝１００本 このときの帯域内リップルの大きさは０．８ｄＢと非常
に小さい値が実現できた。インピーダンスＺａ、Ｚｂの
グラフから明らかなように、本実施例では、インピーダ
ンスＺａの極大値の周波数（反共振周波数）とインピー
ダンスｚｂの極小値の周波数（共振周波数）がほぼ一致
し、インピーダンスＺａの極小値の周波数（共振周波数
）とインピーダンスｚｂの極大値の周波数（反共振周波
数）がほぼ一致していることがわかる。

第１０図には、本発明の比教例である弾性表面波共振子
フィルタの特性を示している０本比較例の弾性表面波共
振子フィルタの各定数は次の通りである。

圧電基板＝４５°回転Ｘ板Ｚ伝播四ホウ酸リチウム基板 各ＩＤＴ２２．２４．２６　（３２，３４，３６）のイ
ンタディジタル形電極の膜厚＝１５５ＯＡ規格化膜厚ｈ
／λ＝０．０１１５ 各ＩＤＴ２２．２４．２６　＜３２．３４．３６）の開
口長＝２３００μｍ 各Ｉ　ＤＴ２２．２４．２６　（３２，３４，３６）の
重み付は一直線アボタイズ 総対数Ｎ？＝１７０．５対 対数比Ｎｃ”１．９６５ ＩＤＴ２２　（３２）の対数Ｎ＋＝５７．５ＩＤＴ２４
　（３４）の対数Ｎ２＝５５．５ＩＤＴ２６　（３６）
の対数Ｎ５＝５７．５各反射器２８．２９　（３８，３
９）のストリップ電極の本数＝１００本 このときの帯域内リップルの大きさは４．６ｄＢもの大
きさとなった。インピーダンスＺａ、Ｚｂのグラフから
明らかなように、本比較例では、インピーダンスＺａの
極大値の周波数（反共振周波数）とインピーダンスｚｂ
の極小値の周波数（共振周波数）が一致せず、インピー
ダンスＺａの極小値の周波数（共振周波数）とインピー
ダンスｚｂの極大値の周波数（反共振周波数）が一致し
ていないことがわかる。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば、上記実施例では２つの電極構造列を縦続接続し
て弾性表面波共振子フィルタを構成したが、単一の電極
構造列で弾性表面波共振子フィルタを構成してもよい、
また、３つ以上の電極構造列を縦続接続して弾性表面波
共振子フィルタを構成してもよい、複数の電極構造列を
縦続接続することにより、帯域外スプリアスレベルが低
く帯域外減衰量を大きい弾性表面波共振子フィルタを実
現することができる。

また、上記実施例では横モードを抑圧するためにコサイ
ンアポタイズ又は直線アボタイズでＩＤＴに重み付けを
したが、コサイン２乗アボタイズや変形コサインアポタ
イズ等の他の重み付は方法を用いてもよい０重み付は方
法を変えた場合には各ＩＤＴのインタディジタル形電極
の本数を増減すれば、同様の特性の弾性表面波共振子フ
ィルタを実現することができる。

さらに、弾性表面波共振子フィルタのＩＤＴ間に適当な
幅を有するシールド電極を設けて、このシールド電極を
接地してもよい。また、ＩＤＴのインタディジタル形電
極の端の電極間を接地することによりＩＤＴ間の直達波
を阻止するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明は．四ほう酸リチウム単結晶の圧電
基板上に、Ｎ１対のインタディジタル形電極を有する第
１のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴを挟む位置に、Ｎ２対
のインタディジタル形電極を有する第２のＩＤＴ及びＮ
）対のインタディジタル形電極を有する第３のＩＤＴと
、前記第１乃至第３のＩＤＴを挟む一対の反射器とが形
成され、前記第２及び第３のＩＤＴが並列に接続されて
いる弾性表面波共振子フィルタにおいて、前記第１乃至
第３のＩＤＴのインタディジタル形電極の対数Ｎ１、Ｎ
２　、Ｎｓの総和ＮＴが、 α＋β（ｈ／λ）−γ≦Ｎア≦α＋β（ｈ／λ）十γ但
し、ｈ／λは前記第１乃至第３のＩＤＴのインタディジ
タル形電極の厚さｈを弾性 表面波の波長λで規格化した規格化膜 厚、 α、β、γは定数で、α＝１５０、 β＝−２０００、γ；３０ の範囲内であることを特徴とするものであるので、比帯
域幅が０．３％以上で、帯域内リップルが小さく、帯域
外スプリアスレベルが低く、帯域外減衰量が大きい弾性
表面波共振子フィルタを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弾性表面波共振子フィルタの基本
的構造を示す斜視図、 第２図及び第３図は弾性表面波共振子フィルタの規格化
膜厚ｈ／λと対数比Ｎｃを一定値にして総対数Ｎ丁を変
化させた場合の周波数差と帯域内リップルの変化を示す
グラフ、 第４図は弾性表面波共振子フィルタの規格化膜厚ｈ／λ
と総対数ＮＴを一定値にして対数比Ｎｃを変化させた場
合の周波数差と帯域内リップルの変化を示すグラフ、 第５図乃至第７図は弾性表面波共振子フィルタの規格化
膜厚ｈ／λを一定値にして総対数ＮＴと対数比Ｎｃを変
化させた場合の帯域内リップルの分布を示すグラフ、 第８図は、第２図から第７図に示す測定結果をまとめて
弾性表面波共振子フィルタの帯域内リップルが所定値以
下になる領域を示すグラフ、第９図は本発明による弾性
表面波共振子フィルタの実施例の挿入損失特性を示すグ
ラフ、第１０図は弾性表面波共振子フィルタの比較例の
挿入損失特性を示すグラフである。 図において、 １０・・・圧電基板 １２．１６・・・終端インピーダンス １４・・・信号源 ２０．３０・・・＠極構造列 ２２．３２・・・接続用ＩＤＴ ２４．２６・・・入力用ＩＤＴ ３４．３６・・・出力用ＩＤＴ ２８．２９．３８．３９・・・反射器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．四ほう酸リチウム単結晶の圧電基板上に、Ｎ＿１対
   のインタディジタル形電極を有する第１のＩＤＴと、前
   記第１のＩＤＴを挟む位置に、Ｎ＿２対のインタディジ
   タル形電極を有する第２のＩＤＴ及びＮ＿３対のインタ
   ディジタル形電極を有する第３のＩＤＴと、前記第１乃
   至第３のＩＤＴを挟む一対の反射器とが形成され、前記
   第２及び第３のＩＤＴが並列に接続されている弾性表面
   波共振子フィルタにおいて、 前記第１乃至第３のＩＤＴのインタディジタル形電極の
   対数Ｎ＿１、Ｎ＿２、Ｎ＿３の総和Ｎ＿Ｔが、α＋β（
   ｈ／λ）−γ≦Ｎ＿Ｔ≦α＋β（ｈ／λ）＋γ但し、ｈ
   ／λは前記第１乃至第３のＩＤＴのインタディジタル形
   電極の厚さｈを弾性 表面波の波長λで規格化した規格化膜 厚、 α、β、γは定数で、α＝１５０、 β＝−２０００、γ＝３０ の範囲内であることを特徴とする弾性表面波共振子フィ
   ルタ。
2. ２．請求項１記載の弾性表面波共振子フィルタにおいて
   、 前記第１のＩＤＴのインタディジタル形電極の対数Ｎ＿
   １と、前記第２及び第３のＩＤＴのインタディジタル形
   電極の対数の和Ｎ＿２＋Ｎ＿３の比（Ｎ＿２＋Ｎ＿３）
   ／Ｎ＿１が、 ｐ＋ｑ（ｈ／λ）−ｒ≦（Ｎ＿２＋Ｎ＿３）／Ｎ＿１≦
   ｐ＋ｑ（ｈ／λ）＋ｒ 但し、ｐ、ｑ、ｒは定数で、ｐ＝１．８、 ｑ＝２０、ｒ＝０．８ の範囲内であることを特徴とする弾性表面波共振子フィ
   ルタ。
3. ３．請求項１又は２記載の前記第１乃至第３のＩＤＴ及
   び前記一対の反射器による電極構造列を少なくとも２列
   備え、一方の電極構造列の第２及び第３のＩＤＴのイン
   タディジタル形電極を入力用端子に接続し、他方の電極
   構造列の第２及び第３のＩＤＴのインタディジタル形電
   極を出力用端子に接続し、前記一方の電極構造列の第１
   のＩＤＴのインタディジタル形電極と前記他方の電極構
   造列の第１のＩＤＴのインタディジタル形電極を共通接
   続することにより、電極構造列同志を縦続接続したこと
   を特徴とする弾性表面波共振子フィルタ。