JPH04253414A - Branch filter using surface acoustic wave resonator composite filter - Google Patents

Branch filter using surface acoustic wave resonator composite filter

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JPH04253414A
JPH04253414A JP961591A JP961591A JPH04253414A JP H04253414 A JPH04253414 A JP H04253414A JP 961591 A JP961591 A JP 961591A JP 961591 A JP961591 A JP 961591A JP H04253414 A JPH04253414 A JP H04253414A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
filter
duplexer
wave resonator
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Application number
JP961591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoji Tabuchi
田渕 豊治
Mitsutaka Hikita
光孝 疋田
Nobuhiko Shibagaki
信彦 柴垣
Takatoshi Akagi
貴俊 赤木
Kazutoshi Suzuki
和年 鈴木
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
Original Assignee
Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce energy consumption by deciding the arrangement and connecting method of one-opening surface acoustic wave resonators so that an impedance characteristic on the side or a common terminal can have reactivi ty. CONSTITUTION:With a single antenna 1 as the common terminal, a filter 2 for reception and a filter 3 for transmission are parallelly connected. In this case, the four one-opening surface acoustic wave resonators composed of electrodes 4-1-4-6 or the like and gap capacitors composed of electrode patterns 5-1 and 5-2 are provided and formed on a piezoelectric substrate 7, which can propagate surface acoustic waves, so as to be used as the filter 3 for transmission. Further, acoustic absorbing materials 6-1-6-6 for absorbing the surface acoustic waves and inductances 8-1-8-4 for matching an outside circuit are provided. Moreover, each one-opening surface acoustic wave resonator is composed of an equivalent inductance 11-1, equivalent capacitor 12-1 and electrostatic capacitor 13-1.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は分波器、更に詳しく言え
ば圧電基板上にインタディジタルな電極指を配して構成
された弾性表面波1開口共振器を複数個組合せてなるバ
ンドパス用あるいはバンドリジェクション用の弾性表面
波フィルタを有して構成された分波器に係り、特にアン
テナ共用器のような複数個のフィルタを並列接続にして
構成する場合に好適な分波器に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a duplexer, and more specifically, a bandpass device which is a combination of a plurality of single-aperture surface acoustic wave resonators each having interdigital electrode fingers arranged on a piezoelectric substrate. Or, it relates to a duplexer configured with a surface acoustic wave filter for band rejection, and in particular to a duplexer suitable for configuring a plurality of filters connected in parallel, such as an antenna duplexer. It is.

【0002】0002

【従来の技術】分波器は共通の信号伝搬媒体を伝搬する
信号を、信号の波動の性質等によって分離する装置であ
り、例えば、アイイーイーイー  トランザクション 
 オン  ウルトラソニックス,フェロエレクトリクス
  アンド  フリケンシーコントロール(IEEE 
Transaction on Ultrasonic
s,Ferroelectrics,and Freq
uency control),Vol.36, No
.5,pp.531−539, 1989 に記載され
たアンテナ共用器では、アンテナを共通の信号伝搬媒体
として、そのアンテナを介して受信信号を得るパスとア
ンテナに送るパスを分離している。上記従来技術では分
波機能を実現するために、通過帯域がそれぞれ異なる送
信用と受信用の弾性表面波フィルタを、分岐点となるア
ンテナ端子より並列に接続して分波器を構成していた。 また、上記分波器において送信系のバンドリジェクショ
ンタイプフィルタとして用いられている弾性表面波共振
器複合形フィルタは、特開平1−260911 号公報
に記載のように、圧電基板上に形成した複数個の1開口
弾性表面波共振器の組合せにより構成されていた。
2. Description of the Related Art A duplexer is a device that separates signals propagating through a common signal propagation medium based on the wave characteristics of the signals.
On Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control (IEEE
Transaction on Ultrasonic
s, Ferroelectrics, and Freq.
control), Vol. 36, No.
.. 5, pp. In the antenna duplexer described in No. 531-539, 1989, the antenna is used as a common signal propagation medium, and a path for obtaining a received signal through the antenna and a path for sending the signal to the antenna are separated. In the conventional technology described above, in order to achieve the demultiplexing function, a demultiplexer was constructed by connecting transmitting and receiving surface acoustic wave filters with different passbands in parallel from the antenna terminal, which is the branching point. . In addition, the surface acoustic wave resonator composite filter used as a band rejection type filter in the transmission system in the above-mentioned duplexer has a plurality of surface acoustic wave resonators formed on a piezoelectric substrate, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-260911. It was constructed by a combination of single-aperture surface acoustic wave resonators.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の分波器
では、並列接続に伴う吸収損失と、異なる2つの通過帯
域が接近した場合における、弾性表面波共振器複合形フ
ィルタ固有の回折現象の影響に対して考慮がされていな
かった。このため、分波器の損失増大と、通過帯域内リ
ップルの発生が問題となっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional duplexer described above suffers from absorption loss due to parallel connection and diffraction phenomenon inherent to a surface acoustic wave resonator composite filter when two different passbands are close to each other. No consideration was given to the impact. For this reason, there have been problems with increased loss in the duplexer and generation of ripples within the passband.

【0004】以下に、従来例の単一アンテナを用いて構
成した分波器について、その問題点を詳述する。分波器
は、第2図に示すように、単一アンテナ1を共通端子と
して、受信用フィルタ2と送信用フィルタ3を並列接続
して構成される。フィルタ2および3の通過帯域fr 
およびft を、第3図のように異なった帯域とするこ
とによって、入力端子10からの送信信号St をアン
テナ1を介して送信し、受信信号Sr は出力端子9を
介して受信される。このとき、送受信2ケのフィルタを
並列に接続することにより、並列接続損失が生じる。こ
の損失は、通過周波数帯域の異なる複数個のフィルタを
並列接続した場合に、一方のフィルタの通過帯域の信号
が、他方のフィルタの通過帯域外で吸収消散することが
原因となっている。
[0004] Below, problems with a conventional duplexer constructed using a single antenna will be explained in detail. As shown in FIG. 2, the duplexer is constructed by connecting a receiving filter 2 and a transmitting filter 3 in parallel using a single antenna 1 as a common terminal. Passband fr of filters 2 and 3
By setting ft and ft to different bands as shown in FIG. At this time, by connecting two transmitting and receiving filters in parallel, a parallel connection loss occurs. This loss is caused by the fact that when a plurality of filters with different pass frequency bands are connected in parallel, a signal in the pass band of one filter is absorbed and dissipated outside the pass band of the other filter.

【0005】並列接続損失を抑圧するためには、各フィ
ルタの入力インピーダンスが、通過帯域外でリアクティ
ブになっていることが必要である。したがって、このよ
うな分波器に弾性表面波共振器複合形フィルタを用いる
場合は、そのインピーダンス特性が重要となる。例えば
、本例の分波器において、弾性表面波共振器複合形フィ
ルタは低損失性と耐電力性に優れることから、大電力が
通過する送信用フィルタに用いられている。このときイ
ンピーダンス特性は、並列接続の相手側である受信用フ
ィルタの通過帯域fr でリアクティブであることが要
求される。
[0005] In order to suppress parallel connection loss, it is necessary that the input impedance of each filter be reactive outside the passband. Therefore, when a surface acoustic wave resonator composite filter is used in such a duplexer, its impedance characteristics are important. For example, in the duplexer of this example, the surface acoustic wave resonator composite filter is used as a transmission filter through which a large amount of power passes because it has excellent low loss properties and power durability. At this time, the impedance characteristic is required to be reactive in the passband fr of the reception filter that is the other side of the parallel connection.

【0006】第4図は、弾性表面波共振器複合形フィル
タの構成例である。フィルタに用いられる各1開口弾性
表面波共振器は、多数対の互いに挿間した電極指からな
るインターディジタルトランスデューサで構成される。 これらのトランスデューサは、両側に反射器が存在しな
くても、トランスデューサの電極指自身による内部反射
で振動エネルギーがトランスデューサ内に閉じ込められ
、1開口共振器となる。図において、1開口弾性表面波
共振器16−1〜16−nの共振周波数は、下記の関係
に設定されている。
FIG. 4 shows an example of the structure of a surface acoustic wave resonator composite filter. Each one-aperture surface acoustic wave resonator used in the filter is composed of an interdigital transducer consisting of multiple pairs of interdigitated electrode fingers. These transducers become single-aperture resonators because vibrational energy is trapped within the transducer by internal reflection from the transducer's electrode fingers themselves, even if there are no reflectors on either side. In the figure, the resonance frequencies of the one-aperture surface acoustic wave resonators 16-1 to 16-n are set in the following relationship.

【0007】[0007]

【数1】[Math 1]

【0008】このとき、端子14側および15側から素
子を見た入力インピーダンス特性を、それぞれ第5図(
a),(b)に示す。本図はスミス線図で、ft1〜f
t2間の領域が送信帯域ft 、またft1〜ft2間
の領域が受信帯域fr である。送信用フィルタは受信
帯域において高減衰特性を実現する必要があるため、上
図(a)のようにfr1〜fr2間の領域がスミス線図
の実軸上の右端、すなわちインピーダンスが非常に大き
い位置にあることが望ましい。一般的には、弾性表面波
共振器複合形フィルタのfr1〜fr2間の領域でのイ
ンピーダンスは、フィルタ単体では必ずしも高インピー
ダンスにならない。
At this time, the input impedance characteristics when looking at the element from the terminal 14 side and the terminal 15 side are shown in FIG.
Shown in a) and (b). This figure is a Smith diagram, ft1~f
The area between t2 is the transmission band ft, and the area between ft1 and ft2 is the reception band fr. Since the transmitting filter needs to achieve high attenuation characteristics in the receiving band, the region between fr1 and fr2 as shown in (a) above is the right end on the real axis of the Smith diagram, that is, the position where the impedance is extremely large. It is desirable that the Generally, the impedance of the surface acoustic wave resonator composite filter in the region between fr1 and fr2 is not necessarily high impedance when the filter is alone.

【0009】しかし、スミス線図の周辺により近い状態
、すなわち、よりリアクティブな状態を実現できれば、
適当な線路を介することによって、必ず上図(a)に示
すような実軸上の右端に位置させることができ、非常に
高いインピーダンスとなる。上図(a),(b)の両者
を比較すると、fr1〜fr2間の領域で大きな差異が
見られる。(b)の端子15側のインピーダンス特性は
スミス線図の内側に回り込んでおり、リアクティブ性が
劣化している。このインピーダンス特性の差異は、入力
端子と共振器の位置関係、すなわち各周波数における信
号の反射点の相違が原因となって現れている。従来の弾
性表面波共振器複合形フィルタを用いた分波器では、弾
性表面共振器の配列や接続の方向について配慮がなされ
ていなかったため、リアクティブ性の劣化により並列接
続損失が増大した。
However, if we could achieve a state closer to the periphery of the Smith diagram, that is, a more reactive state,
By passing through a suitable line, it can always be located at the right end on the real axis as shown in the above figure (a), resulting in a very high impedance. Comparing both of the above figures (a) and (b), a large difference can be seen in the region between fr1 and fr2. The impedance characteristic on the terminal 15 side shown in (b) goes inside the Smith diagram, and the reactivity is degraded. This difference in impedance characteristics appears due to the positional relationship between the input terminal and the resonator, that is, the difference in the signal reflection point at each frequency. In conventional duplexers using surface acoustic wave resonator composite filters, no consideration was given to the arrangement or connection direction of the surface acoustic wave resonators, resulting in increased parallel connection loss due to deterioration of reactivity.

【0010】一方、図3に示された送信帯域ft と受
信帯域fr の間隙が狭い分波器においては、弾性表面
波共振器複合形フィルタに固有な回折現象の影響を無視
することが出来ない。図6に示すような1開口弾性表面
波共振器16の回折現象は、開口長W(電極指の交差幅
)と波長λ(電極指の配列周期)に関係し、同じ波長の
場合は開口長が小さいほど回折現象が顕著である。以下
では、開口長を波長λの倍数値で表示して取扱うことと
とする。
On the other hand, in the duplexer shown in FIG. 3 where the gap between the transmission band ft and the reception band fr is narrow, the influence of the diffraction phenomenon peculiar to the surface acoustic wave resonator composite filter cannot be ignored. . The diffraction phenomenon of the single-aperture surface acoustic wave resonator 16 as shown in FIG. The smaller the diffraction phenomenon is, the more pronounced the diffraction phenomenon is. In the following, the aperture length will be expressed and handled as a multiple of the wavelength λ.

【0011】図7は、回折現象の影響を受けた1開口弾
性表面波共振器のインピーダンスIm(Z)の周波数特
性例であり、共振周波数fs と反共振周波数fa 間
にリップルを生じた。図8は、上記の1開口弾性表面波
共振器を複数個用いて構成した弾性表面波共振器複合形
フィルタの振幅周波数特性の一例であり、立下り部近傍
の通過帯域内にリップルVp を発生した。リップルの
大きさは主として、立下り特性を形成する共振周波数の
低い1開口弾性表面波共振器のインピーダンス特性で決
定される。
FIG. 7 shows an example of the frequency characteristic of the impedance Im(Z) of a one-aperture surface acoustic wave resonator affected by the diffraction phenomenon, and a ripple was generated between the resonant frequency fs and the anti-resonant frequency fa. FIG. 8 shows an example of the amplitude frequency characteristics of a surface acoustic wave resonator composite filter constructed using a plurality of the above-mentioned one-aperture surface acoustic wave resonators, and a ripple Vp is generated in the passband near the falling part. did. The magnitude of the ripple is mainly determined by the impedance characteristics of a single-opening surface acoustic wave resonator with a low resonance frequency that forms falling characteristics.

【0012】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタで
は、チップの小サイズ化あるいは通過帯域外の減衰特性
の改善を目的とした高インピーダンス化のために、開口
長は比較的小さく設定されていた。このため、例えば送
受信帯域の間隙が狭い分波器では、立下り部近傍の通過
帯域内に発生したリップルにより損失が増大した。
In conventional surface acoustic wave resonator composite filters, the aperture length was set to be relatively small in order to reduce the chip size or increase impedance for the purpose of improving attenuation characteristics outside the passband. . For this reason, for example, in a duplexer with a narrow gap between transmission and reception bands, loss increases due to ripples generated in the passband near the falling edge.

【0013】本発明の目的は、並列接続に伴う吸収損失
と、弾性表面波共振器の回折現象により発生する帯域内
リップルの問題を解消し、低損失な分波器を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a low-loss duplexer by solving the problems of absorption loss caused by parallel connection and in-band ripple caused by the diffraction phenomenon of surface acoustic wave resonators.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記第一の目的は、分波
器に用いる弾性表面波共振器複合形フィルタの、共通端
子側のインピーダンス特性がリアクティブ性を有するよ
うに、1開口弾性表面波共振器の配列および接続方法を
定めることにより達成される。リアクティブ性は、弾性
表面波共振器複合形フィルタの直列回路、および直列回
路と共通アース間の回路の各々において、共振周波数の
より低い共振器を共通端子側に配置することにより実現
できる。
[Means for Solving the Problems] The first object is to provide a one-aperture elastic surface so that the impedance characteristic on the common terminal side of a surface acoustic wave resonator composite filter used in a duplexer has reactive properties. This is achieved by determining the arrangement and connection method of the wave resonators. Reactivity can be achieved by arranging a resonator with a lower resonant frequency on the common terminal side in each of the series circuit of the surface acoustic wave resonator composite filter and the circuit between the series circuit and the common ground.

【0015】また、第二の目的は、弾性表面波共振器複
合形フィルタを構成する、1開口弾性表面波共振器の開
口長を適正化し、回折現象を抑圧することにより達成で
きる。詳しくは、共通端子側に接続する共振周波数の低
い1開口弾性表面波共振器の開口長を、波長の10倍以
上に設定することにより、帯域内リップル値を分波器用
フィルタとして実用的なレベルまで小さくできる。
The second object can be achieved by optimizing the aperture length of the one-aperture surface acoustic wave resonator constituting the surface acoustic wave resonator composite filter and suppressing the diffraction phenomenon. Specifically, by setting the aperture length of the single-aperture surface acoustic wave resonator with a low resonant frequency connected to the common terminal side to be at least 10 times the wavelength, the in-band ripple value can be reduced to a level that is practical for use as a demultiplexer filter. It can be made as small as possible.

【0016】[0016]

【作用】分波器に用いる弾性表面波共振器複合形フィル
タの、共通端子側のインピーダンス特性がリアクティブ
になるため、並列接続に伴う吸収損失の問題を解消でき
る。また、回折現象のために発生する帯域内リップルを
抑圧することができるため、二つの通過帯域が接近した
場合における立下り部の損失増加の問題を解消できる。 上記の作用の結果として、低損失な分波器を実現するこ
とができる。
[Operation] Since the impedance characteristic on the common terminal side of the surface acoustic wave resonator composite filter used in the duplexer becomes reactive, the problem of absorption loss caused by parallel connection can be solved. Furthermore, since it is possible to suppress in-band ripples that occur due to diffraction phenomena, it is possible to solve the problem of increased loss at the trailing edge when two passbands are close to each other. As a result of the above action, a low-loss duplexer can be realized.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の内容について、具体的な実施
例によって説明する。図1(a)は、本発明による移動
通信機などで用いる分波器の一実施例の構成図である。 図2と同様に単一アンテナ1を共通端子として、受信用
フィルタ2と送信用フィルタ3を並列接続して構成され
る。本例において弾性表面波共振器複合形フィルタは、
送信用フィルタとして用いられており、弾性表面波の伝
搬の可能な圧電基板7の上に、電極4−1〜4−6など
からなる1開口弾性表面波共振器4個と、電極パターン
5−1,5−2からなるギャップ容量とを設けて共振器
複合形フィルタを形成している。また、6−1〜6−6
は弾性表面波を吸収するための吸音材料、8−1〜8−
4は外部回路との整合用インダクタンスである。
[Examples] The contents of the present invention will be explained below using specific examples. FIG. 1(a) is a configuration diagram of an embodiment of a duplexer used in a mobile communication device or the like according to the present invention. Similar to FIG. 2, the receiving filter 2 and the transmitting filter 3 are connected in parallel using a single antenna 1 as a common terminal. In this example, the surface acoustic wave resonator composite filter is
On the piezoelectric substrate 7, which is used as a transmission filter and is capable of propagating surface acoustic waves, there are four one-aperture surface acoustic wave resonators including electrodes 4-1 to 4-6, and an electrode pattern 5-. A resonator composite filter is formed by providing a gap capacitance of 1 and 5-2. Also, 6-1 to 6-6
are sound-absorbing materials for absorbing surface acoustic waves, 8-1 to 8-
4 is an inductance for matching with an external circuit.

【0018】上記弾性表面波共振器複合形フィルタの、
電気的等価回路を図1(b)に示す。図のように、各々
の1開口弾性表面波共振器は、等価インダクタンス,等
価容量および静電容量からなっている。アンテナ1と入
力端子10の間の直列回路には、二つの1開口弾性表面
波共振器が接続されている。本回路のアンテナ1側の共
振器は、等価インダクタンス11−1,等価容量12−
1,静電容量13−1で定まる共振周波数fr(1)、
反共振周波数fa(1)を有する。また、入力端子10
側の共振器は、等価インダクタンス11−4,等価容量
12−4,静電容量13−4で定まる共振周波数fr(
4)、反共振周波数fa(4)を有する。一方、直列回
路の電極と共通アース間の回路においても、二つの1開
口弾性表面波共振器が接続されている。本回路のアンテ
ナ1側の共振器は、等価インダクタンス11−2,等価
容量12−2,静電容量13−2で定まる共振周波数f
r(2),反共振周波数fa(2)を有する。また、入
力端子10側の共振器は、等価インダクタンス11−3
,等価容量12−3,静電容量13−3で定まる共振周
波数fr(3)、反共振周波数fa(3)を有する。
[0018] The surface acoustic wave resonator composite filter has the following features:
The electrical equivalent circuit is shown in FIG. 1(b). As shown in the figure, each one-aperture surface acoustic wave resonator consists of an equivalent inductance, an equivalent capacitance, and an electrostatic capacitance. Two single-aperture surface acoustic wave resonators are connected to the series circuit between the antenna 1 and the input terminal 10. The resonator on the antenna 1 side of this circuit has an equivalent inductance of 11-1 and an equivalent capacitance of 12-
1. Resonant frequency fr(1) determined by capacitance 13-1,
It has an anti-resonant frequency fa(1). In addition, input terminal 10
The side resonator has a resonant frequency fr(
4), has an anti-resonant frequency fa(4). On the other hand, two single-aperture surface acoustic wave resonators are also connected in the circuit between the electrodes of the series circuit and the common ground. The resonator on the antenna 1 side of this circuit has a resonant frequency f determined by the equivalent inductance 11-2, equivalent capacitance 12-2, and capacitance 13-2.
r(2) and anti-resonant frequency fa(2). In addition, the resonator on the input terminal 10 side has an equivalent inductance of 11-3
, equivalent capacitance 12-3, and electrostatic capacitance 13-3.

【0019】上記電気的等価回路を用いて、本構成のフ
ィルタの周波数特性を計算機でシミュレ−トした結果を
図9に示す。図において、通過帯域の低域側の阻止域は
、直列回路の電極と共通アース間の共振器により形成さ
れ、共振周波数fr(2)、fr(3)がそれらの減衰
極に一致する。また、高域側の阻止域は、直列回路の共
振器により形成され、反共振周波数fa(1),fa(
4)がそれらの減衰極に一致する。上記実施例は、直列
回路に接続された共振器の反共振周波数の関係、および
直列回路の電極と共通アース間に接続された共振器の共
振周波数の関係が、
FIG. 9 shows the results of a computer simulation of the frequency characteristics of the filter of this configuration using the electrical equivalent circuit described above. In the figure, the lower stopband of the passband is formed by a resonator between the electrodes of the series circuit and the common ground, and the resonant frequencies fr(2) and fr(3) coincide with their attenuation poles. In addition, the high-frequency side stopband is formed by a series circuit resonator, and anti-resonant frequencies fa(1), fa(
4) coincides with their attenuation poles. In the above embodiment, the relationship between the anti-resonant frequencies of the resonators connected in the series circuit and the relationship between the resonant frequencies of the resonators connected between the electrodes of the series circuit and the common ground are as follows.

【0020】[0020]

【数2】[Math 2]

【0021】[0021]

【数3】[Math 3]

【0022】となるように設定されている。このとき、
共通端子側(アンテナ1側)から見たインピーダンス特
性は、第5図の場合と同様に、送信フィルタの通過帯域
外において、リアクティブ性が実現される。この場合の
リアクティブ性も、入力端子と各共振器の位置関係によ
って決定されている。
It is set as follows. At this time,
As for the impedance characteristic seen from the common terminal side (antenna 1 side), reactivity is achieved outside the passband of the transmission filter, as in the case of FIG. The reactivity in this case is also determined by the positional relationship between the input terminal and each resonator.

【0023】また、図9のフィルタ特性を実現するため
の、他の構成による弾性表面波共振器複合形フィルタの
実施例を、図10に電気的等価回路で示した。1開口弾
性表面波共振器の配置は図1と異なっているが、直列回
路の共振器の反共振周波数の関係および直列回路の電極
と共通アース間の共振器の共振周波数の関係が、上記(
2),(3)と同じである。したがって、共通端子側(
アンテナ1側)から見たインピーダンス特性は、リアク
ティブ性が実現されている。
Further, an example of a surface acoustic wave resonator composite filter having another configuration for realizing the filter characteristics shown in FIG. 9 is shown in an electrical equivalent circuit in FIG. Although the arrangement of the single-aperture surface acoustic wave resonator is different from that in Figure 1, the relationship between the anti-resonant frequencies of the series circuit resonators and the relationship between the resonator frequencies between the series circuit electrodes and the common ground are as described above (
This is the same as 2) and (3). Therefore, the common terminal side (
The impedance characteristics seen from the antenna 1 side) are reactive.

【0024】弾性表面波共振器複合形フィルタは、1開
口弾性表面波共振器の個数,直列回路および直列回路の
電極と共通アース間の共振器の組合せにより、多種の構
成法が存在するが、いずれの場合も各々の回路において
、共通端子側に共振周波数の低い共振器を配置すること
により、共通端子側のリアクティブ性を実現することが
できる。
There are various configuration methods for the surface acoustic wave resonator composite filter, depending on the number of one-aperture surface acoustic wave resonators, the series circuit, and the combination of the resonators between the electrodes of the series circuit and the common ground. In either case, by arranging a resonator with a low resonant frequency on the common terminal side in each circuit, reactivity on the common terminal side can be realized.

【0025】また、多数の1開口弾性表面波共振器でフ
ィルタを構成した場合には、共振器の共振周波数配列が
一部で不規則になっても、全体の共振器の共振周波数の
平均値よりも低い共振周波数の共振器を、共通端子側に
接続することによりリアクティブ性が実現できる。上記
実施例の、リアクティブ性に優れる弾性表面波共振器複
合形フィルタを用いた分波器は、並列接続損失が小さく
、低損失特性が実現されている。
In addition, when a filter is constructed from a large number of single-aperture surface acoustic wave resonators, even if the resonant frequency arrangement of the resonators is irregular in some parts, the average value of the resonant frequencies of all the resonators is Reactivity can be achieved by connecting a resonator with a lower resonant frequency to the common terminal side. The duplexer of the above embodiment using the surface acoustic wave resonator composite filter with excellent reactivity has low parallel connection loss and achieves low loss characteristics.

【0026】一方、帯域内リップルの抑圧のためには、
回折現象と1開口弾性表面波共振器の開口長との関係を
明らかにする必要がある。図11は、弾性表面波共振器
複合形フィルタの帯域内リップルVp と開口長Wの関
係の測定例である。図の開口長は、波長λの倍数で表さ
れている。図より明らかに、フィルタの帯域内リップル
の抑圧には、開口長が大きい1開口弾性表面波共振器で
構成することが必要である。分波器の実用的レベルを考
慮すると、帯域内リップルの許容限界値は0.3dBと
推定される。したがって、共通端子側に用いる共振周波
数の低い1開口弾性表面波共振器の開口長を波長λの1
0倍以上に設定することにより、分波器用の弾性表面波
共振器複合形フィルタの特性を実現できる。更に、より
望ましい開口長は、帯域内リップルが約0.1dB 以
下となる波長λの20倍以上である。以上に述べた本発
明の弾性表面波共振器複合形フィルタは、トランスバー
サル形フィルタに比較して耐電力特性に優れる。複数の
基板からなるチップ全体の面積が約10(mm2)の微
小チップで、ワットオーダの出力電力に耐えることがで
き、出力0.1W 以上が要求される場合において特に
有利である。したがって、本発明の弾性表面波共振器複
合形フィルタを用いた分波器は、ワットオーダの出力電
力と小形,軽量化が要求されるポータブル電話等の移動
無線端末のアンテナ共用器に適する。図12は、図1に
示したような本発明の分波器122を用いて構成した、
ポータブル電話器120のブロック図である。話者の音
声はマイクロホン126により電気信号に変換され、送
信部125に入力される。ここでは入力信号を送信信号
に変調,増幅する。その出力は分波器122を介して、
アンテナ121より外部に送信される。また、アンテナ
121で受信した信号は、分波器122で漏波された後
に受信部123に入力され、スピーカー124において
音声に再生するために増幅,復調される。ロジックパー
ト127は、セルラ無線の基地局からの信号に従って、
セル内でのチャネルの設定を行う。上記実施例のように
、本発明の分波器を移動無線端末に用いることにより、
端末の小形軽量化,低消費電力化が実現される。
On the other hand, in order to suppress in-band ripple,
It is necessary to clarify the relationship between the diffraction phenomenon and the aperture length of a one-aperture surface acoustic wave resonator. FIG. 11 is an example of measurement of the relationship between the in-band ripple Vp and the aperture length W of a surface acoustic wave resonator composite filter. The aperture length in the figure is expressed as a multiple of the wavelength λ. As is clear from the figure, in order to suppress in-band ripples in the filter, it is necessary to configure the filter with a single-aperture surface acoustic wave resonator having a large aperture length. Considering the practical level of the duplexer, the permissible limit value of in-band ripple is estimated to be 0.3 dB. Therefore, the aperture length of a single-aperture surface acoustic wave resonator with a low resonant frequency used on the common terminal side is set to 1 of the wavelength λ.
By setting it to 0 times or more, the characteristics of a surface acoustic wave resonator composite filter for a duplexer can be realized. Furthermore, a more desirable aperture length is at least 20 times the wavelength λ at which the in-band ripple is about 0.1 dB or less. The surface acoustic wave resonator composite filter of the present invention described above has superior power durability characteristics compared to transversal filters. The microchip, which is made up of a plurality of substrates and has a total area of about 10 (mm2), can withstand output power on the order of watts, and is particularly advantageous when an output of 0.1 W or more is required. Therefore, the duplexer using the surface acoustic wave resonator composite filter of the present invention is suitable as an antenna duplexer for mobile radio terminals such as portable telephones, which require output power on the order of watts and be compact and lightweight. FIG. 12 shows a configuration using the duplexer 122 of the present invention as shown in FIG.
1 is a block diagram of a portable telephone 120. FIG. The speaker's voice is converted into an electrical signal by the microphone 126 and input to the transmitter 125. Here, the input signal is modulated and amplified into a transmission signal. The output is passed through a duplexer 122,
It is transmitted to the outside from the antenna 121. Further, the signal received by the antenna 121 is leaked by the duplexer 122 and then input to the receiving section 123, where it is amplified and demodulated to be reproduced as sound by the speaker 124. The logic part 127 follows the signal from the cellular radio base station.
Configure channels within the cell. As in the above embodiment, by using the duplexer of the present invention in a mobile radio terminal,
This allows devices to be smaller, lighter, and consume less power.

【0027】本発明の弾性表面波共振器複合形フィルタ
を、図1の実施例に示したような分波器に用いることに
より、通過帯域の立下り部の損失を低減することができ
る。
By using the surface acoustic wave resonator composite filter of the present invention in a duplexer as shown in the embodiment of FIG. 1, it is possible to reduce loss in the falling portion of the passband.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の分波器を用いることにより、送
信フィルタからアンテナを介する大電力の送信信号と、
アンテナから受信フィルタを介する微弱電力の受信信号
を、それぞれ減衰させること無く伝搬できる。この結果
、送受信機の品質の改善および装置の低消費電力化を実
現できる。
[Effects of the Invention] By using the duplexer of the present invention, a high power transmission signal from a transmission filter via an antenna,
It is possible to propagate weak power reception signals from the antenna through the reception filter without attenuating each signal. As a result, it is possible to improve the quality of the transceiver and reduce the power consumption of the device.

【0029】上記分波器は、送受信で単一アンテナを共
用する場合だけでなく、他の局部発振フィルタと受信フ
ィルタを並列接続して混合器(ミキサ)を構成する分波
器等に適用することによっても、同様の効果を得ること
ができる。
The above-mentioned duplexer is applicable not only when a single antenna is shared for transmission and reception, but also to a duplexer etc. in which another local oscillation filter and a reception filter are connected in parallel to form a mixer. A similar effect can also be obtained by

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明による弾性表面波共振器複合形フィルタ
を用いた分波器の一実施例と、フィルタの電気的等価回
路の図。
FIG. 1 is a diagram of an embodiment of a duplexer using a surface acoustic wave resonator composite filter according to the present invention and an electrical equivalent circuit of the filter.

【図2】分波器の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a duplexer.

【図3】分波器の各フィルタの周波数特性例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of frequency characteristics of each filter of a duplexer.

【図4】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタの構成
例の図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional surface acoustic wave resonator composite filter.

【図5】図4に示したフィルタの二つの端子から見たイ
ンピーダンス特性例の図。
FIG. 5 is a diagram of an example of impedance characteristics seen from two terminals of the filter shown in FIG. 4;

【図6】1開口弾性表面波共振器の構造を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the structure of a one-aperture surface acoustic wave resonator.

【図7】従来の1開口弾性表面波共振器のインピーダン
ス特性例の図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of impedance characteristics of a conventional one-aperture surface acoustic wave resonator.

【図8】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタの特性
例の図。
FIG. 8 is a diagram showing an example of characteristics of a conventional surface acoustic wave resonator composite filter.

【図9】図1の実施例用いられている弾性表面波共振器
複合形フィルタの特性例の図。
9 is a diagram showing an example of the characteristics of the surface acoustic wave resonator composite filter used in the embodiment of FIG. 1; FIG.

【図10】本発明による他の実施例の電気的等価回路を
示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an electrical equivalent circuit of another embodiment according to the present invention.

【図11】弾性表面波共振器複合形フィルタを構成する
1開口弾性表面波共振器の開口長と帯域内リップルの関
係を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the aperture length and in-band ripple of a single-aperture surface acoustic wave resonator constituting a surface acoustic wave resonator composite filter.

【図12】本発明の分波器を用いた移動無線端末の構成
例を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a mobile radio terminal using the duplexer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アンテナ、2…受信フィルタ、3…送信フィルタ、
4−1〜4−6…共振器電極、5−1,5−2…ギャッ
プ容量電極、7…圧電基板、9…受信フィルタ端子、1
0…送信フィルタ端子、16…1開口弾性表面波共振器
1... Antenna, 2... Reception filter, 3... Transmission filter,
4-1 to 4-6... Resonator electrode, 5-1, 5-2... Gap capacitance electrode, 7... Piezoelectric substrate, 9... Reception filter terminal, 1
0...Transmission filter terminal, 16...1 aperture surface acoustic wave resonator.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】通過帯域の異なる複数個のフィルタを分岐
点より並列に接続してなる分波回路の、上記分岐点に接
続される2つのフィルタの少なくとも一つが、圧電基板
上に容量素子、弾性表面波共振器を含む複数の回路素子
を直列接続した直列回路と上記回路素子の電極と共通ア
−スとの間に第2の容量素子、弾性表面波共振器を形成
してなる弾性表面波共振器複合形フィルタである分波器
において、上記弾性表面波フィルタの直列回路素子また
は上記第2の回路素子の各々で、分岐点側にフィルタを
構成する全ての共振器の共振周波数の平均値より低い共
振周波数の弾性表面波共振器を接続して構成されている
ことを特徴とする分波器。
Claims: 1. A branching circuit comprising a plurality of filters having different passbands connected in parallel from a branch point, in which at least one of the two filters connected to the branch point includes a capacitive element on a piezoelectric substrate; An elastic surface formed by forming a series circuit in which a plurality of circuit elements including surface acoustic wave resonators are connected in series, and a second capacitive element and a surface acoustic wave resonator between the electrodes of the circuit elements and a common ground. In a duplexer that is a wave resonator composite filter, in each of the series circuit element or the second circuit element of the surface acoustic wave filter, the average of the resonant frequencies of all the resonators forming the filter on the branch point side. A duplexer characterized in that it is configured by connecting surface acoustic wave resonators having a resonant frequency lower than the value of the resonant frequency.
【請求項2】請求項1に記載の分波器において、上記弾
性表面波フィルタの直列回路素子または上記第2の回路
素子の各々で、分岐点側から順番により低い共振周波数
の弾性表面波共振器を接続して構成されていることを特
徴とする分波器。
2. The duplexer according to claim 1, wherein each of the series circuit elements of the surface acoustic wave filter or the second circuit element generates surface acoustic wave resonance of a lower resonant frequency in order from the branching point side. A duplexer is characterized in that it is configured by connecting two devices.
【請求項3】請求項1,2に記載の分波器において、分
岐点側に接続する低い共振周波数の弾性表面波共振器の
開口長が交差指電極の配列周期の10倍以上である弾性
表面波共振器複合形フィルタを用いて構成したことを特
徴とする分波器。
3. The duplexer according to claim 1 or 2, wherein the aperture length of the low resonant frequency surface acoustic wave resonator connected to the branching point side is 10 times or more the arrangement period of the interdigital electrodes. A duplexer characterized in that it is constructed using a surface wave resonator composite filter.
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Cited By (5)

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