JPH053169B2 - - Google Patents
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- JPH053169B2 JPH053169B2 JP62266813A JP26681387A JPH053169B2 JP H053169 B2 JPH053169 B2 JP H053169B2 JP 62266813 A JP62266813 A JP 62266813A JP 26681387 A JP26681387 A JP 26681387A JP H053169 B2 JPH053169 B2 JP H053169B2
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004989 laser desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はVHF〜UHF帯で使用する比較的広帯
域なバンドパスフイルタに関する。
域なバンドパスフイルタに関する。
（従来技術）
従来弾性表面波SAW共振器の伝搬方向の１次
および２次エネルギー閉じ込めモードを利用して
バンドパスフイルタを構成する所謂縦結合二重モ
ードSAWフイルタ（以下LDMSフイルタと略記
する）は本発明者等が既に特開61−285814に開示
した如く構成するのが一般的であつた。
および２次エネルギー閉じ込めモードを利用して
バンドパスフイルタを構成する所謂縦結合二重モ
ードSAWフイルタ（以下LDMSフイルタと略記
する）は本発明者等が既に特開61−285814に開示
した如く構成するのが一般的であつた。
即ち、第２図に示す如く１枚の圧電基板１上に
同一対数、同一交叉幅、同一周期の２つのインタ
ーデイジタルトランスジユーサ（以下IDTと略記
する）２，３をSAWの伝搬方向の距離l1＝ｎ／２λ （λ：SAWの波長、ｎ：整数）だけ離して配置
し、これらの間にシールド電極４を又、前記両
IDT２，３の両外側に金属ストリツプを用いた反
射器５，６を配置するものであつた。
同一対数、同一交叉幅、同一周期の２つのインタ
ーデイジタルトランスジユーサ（以下IDTと略記
する）２，３をSAWの伝搬方向の距離l1＝ｎ／２λ （λ：SAWの波長、ｎ：整数）だけ離して配置
し、これらの間にシールド電極４を又、前記両
IDT２，３の両外側に金属ストリツプを用いた反
射器５，６を配置するものであつた。
しかしながらこのような構成をとるLDMSフ
イルタに於いては対称及び反対称モード２つのモ
ードの周波数差△は最大でも中心周波数の3/10
００程度までしか得られずこの値がフイルタの通過
帯域幅の上限を決定することから当該フイルタの
通過帯域幅の拡大が不可能であるという欠陥があ
つた。
イルタに於いては対称及び反対称モード２つのモ
ードの周波数差△は最大でも中心周波数の3/10
００程度までしか得られずこの値がフイルタの通過
帯域幅の上限を決定することから当該フイルタの
通過帯域幅の拡大が不可能であるという欠陥があ
つた。
一方、この周波数差△を拡げる手法として例
えば特開61−192112に示された如く２つのIDT
２，３間の間隙l1を（2P＋１）λ／４から（Ｐ＋
１）λ／２、の値に選び更にIDTとその両側の反
射器５，６との間の間隙を（4q＋１）λ／８か
ら（4q＋７）λ／８（ｐ，ｑは整数、λはSAWの
波長）とする方法があるが、この手法では励起す
る対称及び反対称の両モード共それらのＱが低
く、フイルタの挿入損失が増大するという欠点が
あつた。
えば特開61−192112に示された如く２つのIDT
２，３間の間隙l1を（2P＋１）λ／４から（Ｐ＋
１）λ／２、の値に選び更にIDTとその両側の反
射器５，６との間の間隙を（4q＋１）λ／８か
ら（4q＋７）λ／８（ｐ，ｑは整数、λはSAWの
波長）とする方法があるが、この手法では励起す
る対称及び反対称の両モード共それらのＱが低
く、フイルタの挿入損失が増大するという欠点が
あつた。
（発明の目的）
本発明は上述した如き従来のLDMSフイルタ
の欠点を除去するためになされたものであつて、
広帯域で低損失のLDMSフイルタを提供するこ
とを目的とする。
の欠点を除去するためになされたものであつて、
広帯域で低損失のLDMSフイルタを提供するこ
とを目的とする。
（発明の概要）
上述の目的を達成するために本発明に係る
LDMSフイルタは以下の如き構成をとる。
LDMSフイルタは以下の如き構成をとる。
即ちLDMSフイルタの２つのIDTの間隔を
（ｍ＋1/4）λ／２から（ｍ＋１）λ／２、（λは
SAWの波長、ｎは整数）とし、このIDT間に所
定の周期を有する金属ストリツプを配置し、且つ
両IDTの最外側電極指からnλ／２の距離（電極
指中心間距離）隔へてIDTより微かに大きい電極
指周期をもつ金属ストリツプよりなる反射器を配
置する。
（ｍ＋1/4）λ／２から（ｍ＋１）λ／２、（λは
SAWの波長、ｎは整数）とし、このIDT間に所
定の周期を有する金属ストリツプを配置し、且つ
両IDTの最外側電極指からnλ／２の距離（電極
指中心間距離）隔へてIDTより微かに大きい電極
指周期をもつ金属ストリツプよりなる反射器を配
置する。
（発明の実施例）
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳
細に説明するが、それに先立ち縦結合二重モード
SAWフイルタ（LDMSフイルタ）の動作原理に
ついて簡単に解説する。前記第２図に示した如き
電極配置をもつSAW共振器に於いてはIDTによ
り励振された弾性表面波は反射器５，６間に閉じ
込められるがここで閉じ込められるモードは同図
ｂに示す如く共振周波数sを有する対称モード、
共振周波数aを有する反対称モード及び更に高
次のモードとなる。しかし電極の構成が２分割で
あることから対称モード及び反対称モードの２つ
のモードが電気的に励振可能であつて、このよう
なSAW共振器を縦結合SAW共振器（LDMS共振
器）と称する。ここでs，aはa＜sなる関係に
あり入出力端子７，７′，８，８′の位相と励振さ
れるモードの共振周波数の関係からこのLDMS
共振器の等価回路は第３図ａの如く表わされ、同
図ｂのように等価交換可能である。ここでCpは各
IDTのもつキヤパシタンスである。
細に説明するが、それに先立ち縦結合二重モード
SAWフイルタ（LDMSフイルタ）の動作原理に
ついて簡単に解説する。前記第２図に示した如き
電極配置をもつSAW共振器に於いてはIDTによ
り励振された弾性表面波は反射器５，６間に閉じ
込められるがここで閉じ込められるモードは同図
ｂに示す如く共振周波数sを有する対称モード、
共振周波数aを有する反対称モード及び更に高
次のモードとなる。しかし電極の構成が２分割で
あることから対称モード及び反対称モードの２つ
のモードが電気的に励振可能であつて、このよう
なSAW共振器を縦結合SAW共振器（LDMS共振
器）と称する。ここでs，aはa＜sなる関係に
あり入出力端子７，７′，８，８′の位相と励振さ
れるモードの共振周波数の関係からこのLDMS
共振器の等価回路は第３図ａの如く表わされ、同
図ｂのように等価交換可能である。ここでCpは各
IDTのもつキヤパシタンスである。
第３図ｂは周知の如く適当な終端条件を付与す
ればバンドパスフイルタを構成する。このフイル
タの帯域幅はs，aの差△により、又挿入損失
は各共振モードのＱにより決定する。
ればバンドパスフイルタを構成する。このフイル
タの帯域幅はs，aの差△により、又挿入損失
は各共振モードのＱにより決定する。
一方、第２図ａのSAW共振器を２ポートSAW
共振器と考えると７，７′及び８，８′間の伝送特
性は第４図ａに示すようになる。ここで主共振９
（対称モード）に対し、反対称モード１０はスプ
リアスとなるが、その改善策としては例えば
USP4454488がある。USP4454488に開示された
改善策は以下の如きものである。
共振器と考えると７，７′及び８，８′間の伝送特
性は第４図ａに示すようになる。ここで主共振９
（対称モード）に対し、反対称モード１０はスプ
リアスとなるが、その改善策としては例えば
USP4454488がある。USP4454488に開示された
改善策は以下の如きものである。
即ち、反射器を有するSAW共振器の共振特性
は第４図ｂに示したIDTのコンダクタンス特性
９′，１０′と反射器の反射効率特性１２とから決
定されるがIDTのコンダクタンスＧのピークが反
射器の反射効率Γの高い領域に存在するときに高
いＱを呈する。従つてIDTのコンダクタンス・ピ
ーク１０′を同図ｂに示す如く低周波側（Γの低
い位置１１′）に移動させれば同図ｃの実線に示
す如く反対称モードのＱは低下する。
は第４図ｂに示したIDTのコンダクタンス特性
９′，１０′と反射器の反射効率特性１２とから決
定されるがIDTのコンダクタンスＧのピークが反
射器の反射効率Γの高い領域に存在するときに高
いＱを呈する。従つてIDTのコンダクタンス・ピ
ーク１０′を同図ｂに示す如く低周波側（Γの低
い位置１１′）に移動させれば同図ｃの実線に示
す如く反対称モードのＱは低下する。
斯くする為に上記米国特許は両IDT電極間に両
IDT電極周期よりわずかに周期の小さい電極を有
する反射器を配置すべきであるとしている。
IDT電極周期よりわずかに周期の小さい電極を有
する反射器を配置すべきであるとしている。
尚、本願発明者はこのとき入出力IDT間に前記
第２図ａに示した如き比較的幅の広い一様なシー
ルド電極を配置した場合及びIDT間を何も設けな
い自由表面とした場合には対称モードのＱも低下
することを実験により確認している。このＱの低
下は反射器間を伝搬する波動（進行波および反射
波）の干渉によるものであり、IDT間にIDT周期
LTより若干周期の小さい電極指を配置すること
により、これらの波の位相の連続性を維持し所望
する対称モードのＱの低下を防止しうるものと考
えられる。
第２図ａに示した如き比較的幅の広い一様なシー
ルド電極を配置した場合及びIDT間を何も設けな
い自由表面とした場合には対称モードのＱも低下
することを実験により確認している。このＱの低
下は反射器間を伝搬する波動（進行波および反射
波）の干渉によるものであり、IDT間にIDT周期
LTより若干周期の小さい電極指を配置すること
により、これらの波の位相の連続性を維持し所望
する対称モードのＱの低下を防止しうるものと考
えられる。
以上の点を考慮し、本発明に係るLDMSフイ
ルタは第１図に示す如き構成をとる。
ルタは第１図に示す如き構成をとる。
即ち、圧電基板１上に電極指周期LTなるIDT
２、３をIDT間隔la，（ｍ＋1/4）LT＜la＜（ｍ＋
１）LTを満足する如く配置し、その間に電極指
周期LSなるｍ本のシールド電極指４′，４′，……
を、更にIDTの外側に電極指周期LRの反射器５，
６を設け、各々の電極指周期LS，LT及びLRの関
係をLS＜LT＜LRとする。
２、３をIDT間隔la，（ｍ＋1/4）LT＜la＜（ｍ＋
１）LTを満足する如く配置し、その間に電極指
周期LSなるｍ本のシールド電極指４′，４′，……
を、更にIDTの外側に電極指周期LRの反射器５，
６を設け、各々の電極指周期LS，LT及びLRの関
係をLS＜LT＜LRとする。
斯くすればIDT間隔laを上記した如く設定する
ことにより反対称モードの周波数aは低周波側
a′に移動するので２つのモードの共振周波数の
差△を拡大しうる。更にLT＜LRとすることに
より前記Γの平担部を低周波側に移動し周波数
a′においても反射器の反射効率を高め、高いＱ
を実現した。そしてIDT間にLS＜LTなる電極指
を配することにより対称モードのＱを高く保つこ
とができる。
ことにより反対称モードの周波数aは低周波側
a′に移動するので２つのモードの共振周波数の
差△を拡大しうる。更にLT＜LRとすることに
より前記Γの平担部を低周波側に移動し周波数
a′においても反射器の反射効率を高め、高いＱ
を実現した。そしてIDT間にLS＜LTなる電極指
を配することにより対称モードのＱを高く保つこ
とができる。
即ち、広帯域で低損失なフイルタ特性を得るこ
とができる。またこのフイルタを複数個縦接続す
れば更に急峻なカツトオフ特性と高い保証減衰量
を得ることができる。
とができる。またこのフイルタを複数個縦接続す
れば更に急峻なカツトオフ特性と高い保証減衰量
を得ることができる。
第５図実線は本発明に係るLDMSフイルタの
実験値を示す。
実験値を示す。
試料は基板に36°Yカツトリチウムタンタレー
ト（36°Y−LiTaO3）を用い、入出力IDT各22
対、反射器対数夫々100本、入出力IDT間隔la＝
10，25λ シールド電極指ｍ＝20本、LT＝2.4μm
とし、LRをLTより若干大きく、LSはLTより若干
少さく選びLDMS共振器を２個縦続接続し４次
のフイルタを構成したものである。尚、同図破線
はLT＝LRとした場合、同図一点鎖線は入出力
IDT間にベタのシールド・パターンを配置した場
合の実験値である。
ト（36°Y−LiTaO3）を用い、入出力IDT各22
対、反射器対数夫々100本、入出力IDT間隔la＝
10，25λ シールド電極指ｍ＝20本、LT＝2.4μm
とし、LRをLTより若干大きく、LSはLTより若干
少さく選びLDMS共振器を２個縦続接続し４次
のフイルタを構成したものである。尚、同図破線
はLT＝LRとした場合、同図一点鎖線は入出力
IDT間にベタのシールド・パターンを配置した場
合の実験値である。
また本発明に係るLDMSフイルタの比帯域
（通過帯域幅／中心周波数）は第５図からも明ら
かな如く１％を越えていることから、本発明を実
施するのに適した基板材料は36°Y−LiTaO3等の
電気機械結合係数の高いものであると言うことが
できる。何故ならばLDMSフイルタの最大比帯
域はLDMS共振器の容量比（並列容量C0／等価
直列容量C1）の逆数であり、１％の比帯域のフ
イルタを実現するためには極めて小さな容量比
（100％以下）の共振器を実現する必要があるから
である。
（通過帯域幅／中心周波数）は第５図からも明ら
かな如く１％を越えていることから、本発明を実
施するのに適した基板材料は36°Y−LiTaO3等の
電気機械結合係数の高いものであると言うことが
できる。何故ならばLDMSフイルタの最大比帯
域はLDMS共振器の容量比（並列容量C0／等価
直列容量C1）の逆数であり、１％の比帯域のフ
イルタを実現するためには極めて小さな容量比
（100％以下）の共振器を実現する必要があるから
である。
LDMSフイルタの帯域幅はlaのみでなく他の電
極パラメータ、例えばIDT対数、交叉幅等によつ
ても若干の影響を受ける。そこで36°Yカツト
LiTaO3基板を用いた場合に十分な帯域幅および
良好な特性を得ることができる条件を実験により
求めてみた。
極パラメータ、例えばIDT対数、交叉幅等によつ
ても若干の影響を受ける。そこで36°Yカツト
LiTaO3基板を用いた場合に十分な帯域幅および
良好な特性を得ることができる条件を実験により
求めてみた。
先づ、IDT対数（入力IDTをN1対出力IDTを
N2対とする）については本願発明者等が先に特
開62−142410に示したとおりIDT対数の増加に伴
い帯域幅が減少するが上記試料については15≦
N1＝N2≦75で比較的低損失 しかしながら、N1＝N2≦10及びN1＝N2≦100
では良好な特性が得られなかつた。
N2対とする）については本願発明者等が先に特
開62−142410に示したとおりIDT対数の増加に伴
い帯域幅が減少するが上記試料については15≦
N1＝N2≦75で比較的低損失 しかしながら、N1＝N2≦10及びN1＝N2≦100
では良好な特性が得られなかつた。
又、IDT電極の交叉幅ｗについては10≦ｗ／λ
≦50では良好な特性が得られたがｗ／λ≧75では
通過域の平坦性が劣化した。
≦50では良好な特性が得られたがｗ／λ≧75では
通過域の平坦性が劣化した。
（発明の効果）
本発明は以上説明した如く構成するので高周波
帯において低損失で比較的広帯域な帯域通過フイ
ルタを実現することが可能となり、殊にページヤ
等のアンテナフイルタに適用する上で著しい効果
がある。
帯において低損失で比較的広帯域な帯域通過フイ
ルタを実現することが可能となり、殊にページヤ
等のアンテナフイルタに適用する上で著しい効果
がある。
第１図は本発明に係るIDT励磁縦結合２重モー
ドフイルタの実施例を示す図、第２図は従来の
IDT励振縦結合二重モード・フイルタの構成を示
す図及びIDT励振縦結合二重モード・フイルタの
倍位分布を示す図、第３図ａはIDT励振縦結合二
重モード・フイルタの等価回路、第３図ｂは同図
ａから等価交換されたはしご型回路図、第４図は
本発明に係るIDT励振縦結合二重モード・フイル
タの動作を説明するための図、第５図は本発明に
係るIDT励振縦結合二重モード・フイルタの特性
図である。 １……圧電基板、２，３……インターデイジタ
ルトランスジユーサ（IDT）、４……シールド電
極、５，６……反射器、７，７′，８，８′……入
出力端子、９，１０，１１……共振ピーク、９′，
１０′，１１′……IDTのコンダクタンスのピー
ク、１２……反射器の反射特性。
ドフイルタの実施例を示す図、第２図は従来の
IDT励振縦結合二重モード・フイルタの構成を示
す図及びIDT励振縦結合二重モード・フイルタの
倍位分布を示す図、第３図ａはIDT励振縦結合二
重モード・フイルタの等価回路、第３図ｂは同図
ａから等価交換されたはしご型回路図、第４図は
本発明に係るIDT励振縦結合二重モード・フイル
タの動作を説明するための図、第５図は本発明に
係るIDT励振縦結合二重モード・フイルタの特性
図である。 １……圧電基板、２，３……インターデイジタ
ルトランスジユーサ（IDT）、４……シールド電
極、５，６……反射器、７，７′，８，８′……入
出力端子、９，１０，１１……共振ピーク、９′，
１０′，１１′……IDTのコンダクタンスのピー
ク、１２……反射器の反射特性。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧電基板上に２個のインタデイジタルトラン
スジユーサ（IDT）電極をこれらが励起する波動
の伝搬方向に沿つて直列配置し、前記両IDT間に
複数本のシールド電極指を、又前記両IDTの外側
に夫々反射器を配置するタイプのデバイスに於い
て、前記両IDT電極指周期をLT、前記シールド
電極の電極指周期をLS、前記反射器の電極指周期
をLR、前記両IDTの間隔（最内側電極指中心
間々隔）をla、前記シールド電極の電極指本数を
ｍとした場合、（ｍ＋1/4）LT＜la＜（ｍ＋１）LT
且、LS＜LT＜LRとしたことを特徴とするIDT励
振型縦結合二重モード・フイルタ。 ２ 前記圧電基板として36°Yカツトのリチウム
タンタレートを用いたことを特徴とする特許請求
の範囲１記載のIDT励振型縦結合二重モード・フ
イルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26681387A JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｉｄｔ励振縦結合二重モード・フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26681387A JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｉｄｔ励振縦結合二重モード・フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01212015A JPH01212015A (ja) | 1989-08-25 |
| JPH053169B2 true JPH053169B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=17436028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26681387A Granted JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Ｉｄｔ励振縦結合二重モード・フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01212015A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249907A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-09-04 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
| JP3117021B2 (ja) * | 1990-12-27 | 2000-12-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3160023B2 (ja) * | 1991-08-21 | 2001-04-23 | 東洋通信機株式会社 | 縦結合二重モードｓａｗフィルタ |
| JP3181090B2 (ja) * | 1992-03-04 | 2001-07-03 | 東洋通信機株式会社 | 縦結合二重モードリーキーｓａｗフィルタ |
| JPH09167936A (ja) | 1995-10-13 | 1997-06-24 | Fujitsu Ltd | 弾性表面波装置 |
| JP3882205B2 (ja) | 1998-08-28 | 2007-02-14 | セイコーエプソン株式会社 | 縦多重モードｓａｗフィルタ |
| JPWO2006087875A1 (ja) * | 2005-02-16 | 2008-07-03 | 株式会社村田製作所 | バランス型弾性波フィルタ装置 |
| JP4735717B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2011-07-27 | 株式会社村田製作所 | 弾性波フィルタ装置及びデュプレクサ |
| DE102010005306B4 (de) | 2010-01-21 | 2015-06-18 | Epcos Ag | DMS Filter mit verbesserter Signalunterdrückung |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26681387A patent/JPH01212015A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PROC 34TH APN FREG CONTROL SYMPOSIUM USAERADCDM FT MONMOUTH NJ 07703=1980 * |
| ULTRASONICS SYMPOSIUM=1979 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01212015A (ja) | 1989-08-25 |
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