JPH05327401A - セラミックフィルタ - Google Patents

セラミックフィルタ

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JPH05327401A
JPH05327401A JP12844992A JP12844992A JPH05327401A JP H05327401 A JPH05327401 A JP H05327401A JP 12844992 A JP12844992 A JP 12844992A JP 12844992 A JP12844992 A JP 12844992A JP H05327401 A JPH05327401 A JP H05327401A
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JP
Japan
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ceramic filter
vibrating
lead
filter
electrodes
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Application number
JP12844992A
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English (en)
Inventor
Kozo Takebe
浩三 武部
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚み縦振動や厚みすべり振動を用いるセラミ
ックフィルタにおいて、通過帯域幅および波形良好性を
犠牲にすることなく、選択度のみを改善する。 【構成】 アース電極8に対して、圧電セラミック基板
5を介して共通に対向するように、所定の間隔を隔てて
形成された第1および第2の振動電極6および7にそれ
ぞれ延長部16および17を形成するとともに、第1お
よび第2の引出しライン9および10を、それぞれ、第
2および第1の振動電極7および6に近接させて近接部
18および19を形成することによって、第1および第
2の振動電極6および7の間に形成される静電容量を増
加させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば厚み縦振動
や厚みすべり振動を用いるセラミックフィルタに関する
もので、特に、フィルタにおける選択度の改善を図るた
めの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】厚み縦振動や厚みすべり振動を用いるセ
ラミックフィルタは、一般的に、圧電セラミック基板
と、その一方主面上に所定の間隔を隔てて形成される少
なくとも1対の第1および第2の振動電極と、対をなす
第1および第2の振動電極の双方に共通に対向するよう
に圧電セラミック基板の他方主面上に形成されるアース
電極とを備えている。このようなセラミックフィルタに
おける選択度は、通常、基板を構成するセラミック材料
のQM と振動電極およびアース電極の寸法設計によって
決定される。
【0003】他方、セラミックフィルタに要求される性
能として、通過帯域幅と波形良好性、いわゆる必要周波
数特性の忠実度と高選択度の両立性が求められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
両者を同時に満足させるのは大変困難であり、高選択度
を得るためには、狭帯域としなければならなかった。
【0005】そこで、この発明の目的は、通過帯域幅お
よび波形良好性を犠牲にすることなく、選択度のみを改
善することができるセラミックフィルタを提供しようと
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電セラミ
ック基板と、この圧電セラミック基板の一方主面上に所
定の間隔を隔てて形成される少なくとも1対の第1およ
び第2の振動電極と、対をなす第1および第2の振動電
極の双方に共通に対向するように圧電セラミック基板の
他方主面上に形成されるアース電極と、第1および第2
の振動電極にそれぞれ接続されかつ圧電セラミック基板
の一方主面上に形成される第1および第2の引出しライ
ンとを備える、セラミックフィルタに向けられるもので
あって、上述した技術的課題を解決するため、前記第1
および第2の振動電極の間に形成される静電容量を増加
させるべく、前記第1および第2の引出しラインの少な
くとも一方が、他方の引出しラインまたは当該他方の引
出しラインに接続される前記振動電極に近接して配置さ
れたことを特徴としている。
【0007】
【作用】この発明の作用を、図1に示した基本的な実施
例および図2に示した従来例すなわち比較例を参照しな
がら説明する。
【0008】まず、図2を参照して、圧電セラミック基
板5の一方主面上には、所定の間隔Gを隔てて、第1お
よび第2の振動電極6および7が形成される。圧電セラ
ミック基板5の他方主面上には、破線で示すように、第
1および第2の振動電極6および7の双方に共通に対向
するように、アース電極8が形成される。圧電セラミッ
ク基板5の一方主面には、さらに、第1および第2の振
動電極6および7にそれぞれ接続される第1および第2
の引出しライン9および10ならびに第1および第2の
端子電極11および12が形成される。また、圧電セラ
ミック基板5の他方主面上には、アース電極8に接続さ
れるアース引出しライン13およびアース端子電極14
が形成される。
【0009】このような従来のセラミックフィルタ15
aの構造が、図3において、原理的に示されている。図
3において、図2に示した要素に相当する要素には、同
様の参照符号を用いている。
【0010】図3に示すセラミックフィルタは、多重モ
ードフィルタと呼ばれ、2つの異なった周波数の共振が
同時に圧電セラミック基板5内に閉込められ、これら2
つの振動の位相関係は互いに異なっている。これら2つ
の振動の振幅分布は、それぞれ、実線および破線で示さ
れ、実線で示したものは、対称モード(Sモード)と呼
ばれ、破線で示したものは、斜対称モード(Aモード)
と呼ばれる。
【0011】このような図3または図2に示したセラミ
ックフィルタ15aを設計するにあたって、まず、使用
される回路の入・出力インピーダンスが指定されるの
で、これから、電極面積すなわち振動電極6および7と
アース電極8との重なり面積が決定される。次に、必要
とされる通過帯域幅の調整が、間隔Gの寸法を調整する
ことによって行なわれる。最後に、Sモードの大きさの
コントロールが、圧電セラミック基板5の分極の大きさ
で行なわれる。このようにして、図4に示すような周波
数特性が得られる。図4の上部には、モード配置が示さ
れている。
【0012】このとき、選択特性改善のため、Sモード
のfaS−frSの値すなわちΔfS を、分極を小さくする
ことによって、小さくすると、図5に示すように、リッ
プル波形となり都合が悪い。すなわち、faSとfrAと同
一周波数であることが最も好ましい。
【0013】上述した最も好ましい状態により近づけよ
うとすることが、この発明によって可能とされ、図1
に、そのための改良が図示されている。図1において、
図2に示した要素に相当する要素には、同様の参照符号
が付されている。図1に示したセラミックフィルタ15
では、第1および第2の振動電極6および7の間に形成
される静電容量を増加させるべく、第1の引出しライン
9が第2の振動電極7に近づけられ、同様に、第2の引
出しライン10が第1の振動電極6に近づけられ、さら
に、第1の振動電極6には、第2の引出しライン10に
近接して延びる延長部16が形成され、同様に、第2の
振動電極7には、第1の引出しライン9に近接して延び
る延長部17が設けられる。これらの対策によって、図
2に示したセラミックフィルタ15aと比較したとき、
延長部16と第2の引出しライン10との間および延長
部17と第1の引出しライン9との間でそれぞれ近接部
18および19が新たに形成され、したがって、第1お
よび第2の振動電極6および7の間に形成される静電容
量が増加されている。
【0014】上述の図1に示すような構成を採用する
と、ΔfS を変えずに、図6に示すように、Aモードの
反共振周波数faAを共振周波数frAに近づけることがで
きる。図6において破線で示す周波数特性が、この場合
である。すなわち、ΔfA を小さくすることができ、選
択度を高めることができる。
【0015】図7は、多重モードフィルタの等価回路図
であるが、ここにおいて、C1 が第1および第2の振動
電極6および7の間に形成される静電容量と関連し、こ
のC 1 を大きくすることにより、ΔfA を小さくするこ
とができる。図1において、寸法Lの大きさをコントロ
ールすることにより、上述した静電容量の増加分をコン
トロールできる。しかしながら、寸法Lが余りに大きく
なると、フィルタの減衰レベルが悪化するので、適正値
を選ぶ必要がある。
【0016】
【発明の効果】このように、この発明によれば、第1お
よび第2の振動電極とアース電極との重なり部分におい
ては設計変更をすることなく、たとえば引出しラインが
延びる経路を変更するなどして、第1および第2の振動
電極の間に形成される静電容量を増加させることができ
る。そのため、Aモードの反共振周波数faAを下げるこ
とができ、応じて通過帯域幅および波形良好性を犠牲に
することなく、選択度のみを改善することができる。
【0017】
【実施例】この発明では、前述した図1に示したセラミ
ックフィルタ15に加えて、さらに、以下に述べるよう
な実施例がある。
【0018】図8は、この発明の他の実施例によるセラ
ミックフィルタ20を示し、図9は、その比較例となる
従来のセラミックフィルタ20aを示している。これら
の図面では、圧電セラミック基板の一方主面上に形成さ
れる電極パターンのみが図示されている。これらセラミ
ックフィルタ20および20aは、2素子フィルタであ
る。
【0019】図8および図9をともに参照して、これら
セラミックフィルタ20および20aの共通点について
説明すると、図示しないアース電極に圧電セラミック基
板を介して共通に対向する第1組の第1および第2の振
動電極21および22を備え、それぞれに第1および第
2の引出しライン23および24が接続される。第2の
引出しライン24には、一方の端子電極25が接続され
る。同様に、第2組の第1および第2の振動電極26お
よび27を備え、この第1の振動電極26は、前述した
第1の引出しライン23に接続される。他方、第2の振
動電極27は、第2の引出しライン28に接続され、こ
の第2の引出しライン28には、他方の端子電極29が
接続される。ここまで述べた構成は、図8および図9に
共通である。
【0020】図8に示したセラミックフィルタ20で
は、さらに、第2の引出しライン24および28のそれ
ぞれに延長部30および31が形成される。これら延長
部30および31は、それぞれ、第1の振動電極21お
よび26に対して近接部32および33を与え、ここ
に、新たな静電容量を発生させる。その結果、第1およ
び第2の振動電極21および22、ならびに第1および
第2の振動電極26および27のそれぞれの間に形成さ
れる静電容量が、図9に示したセラミックフィルタ20
aの場合に比べて増加される。これによって、選択度の
改善が可能となる。
【0021】図10は、この発明のさらに他の実施例に
よるセラミックフィルタ34を示し、図11は、その比
較例となる従来のセラミックフィルタ34aを示してい
る。これらの図面では、圧電セラミック基板の図示が省
略されているが、この圧電セラミック基板の一方主面に
形成される電極パターンが実線で示され、他方主面に形
成される電極パターンが破線で示されている。これらセ
ラミックフィルタ34および34aは、3素子フィルタ
である。
【0022】図10および図11をともに参照しなが
ら、これらセラミックフィルタ34および34aに共通
する構成について説明する。アース電極35に共通に対
向するように、第1組の第1および第2の振動電極36
および37が形成される。これら第1および第2の振動
電極36および37には、それぞれ、第1および第2の
引出しライン38および39が接続される。第1の引出
しライン38には、一方の端子電極40が接続される。
また、アース電極41に共通に対向するように、第2組
の第1および第2の振動電極42および43が形成され
る。第1の振動電極42には、第1の引出しライン44
が接続され、第2の振動電極43には、前述した第2の
引出しライン39が接続される。さらに、アース電極4
5に共通に対向するように、第3組の第1および第2の
振動電極46および47が形成される。第1の振動電極
46には、前述した第1の引出しライン44が接続さ
れ、第2の振動電極47には、第2の引出しライン48
が接続され、この第2の引出しライン48には、もう一
方の端子電極49が接続される。ここまで述べた構成
は、図10および図11において共通している。
【0023】図10に示したセラミックフィルタ34
は、図11に示したセラミックフィルタ34aと比較し
て、第1および第2の引出しライン44および39の延
びる経路が変更されている。すなわち、これら第1およ
び第2の引出しライン44および39は、近接部50を
形成するように、互いに近接して配置される。このよう
にして、近接部50において、第1および第2の振動電
極42および43の間に形成される静電容量を増加させ
る新たな静電容量が形成される。これによって、図10
に示したセラミックフィルタ34においても、選択度が
改善される。
【0024】図12は、図10に示したセラミックフィ
ルタ34(実線)および図11に示したセラミックフィ
ルタ34a(一点鎖線)のそれぞれのフィルタ波形を示
している。図12からわかるように、この発明の実施例
によるセラミックフィルタ34は、従来のセラミックフ
ィルタ34aに比べて、選択度が改善されている。
【0025】この発明は、上述した各実施例によるセラ
ミックフィルタに限らず、たとえば、4素子以上のセラ
ミックフィルタにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるセラミックフィルタ
15を示す平面図である。
【図2】図1に示したセラミックフィルタ15の比較例
となる従来のセラミックフィルタ15aを示す平面図で
ある。
【図3】多重モードフィルタの構造を原理的に示す断面
図である。
【図4】多重モードフィルタのフィルタ特性およびモー
ド配置を示す図である。
【図5】SモードのfaS−frSの値を小さくした場合の
フィルタ波形およびモード配置を示す図である。
【図6】図1に示した構成により得られるフィルタ波形
およびモード配置の変化を示す図である。
【図7】多重モードフィルタの等価回路図である。
【図8】この発明の他の実施例によるセラミックフィル
タ20の電極パターン図である。
【図9】図8に示したセラミックフィルタ20の比較例
となる従来のセラミックフィルタ20aの電極パターン
図である。
【図10】この発明のさらに他の実施例によるセラミッ
クフィルタ34の電極パターン図である。
【図11】図10のセラミックフィルタ34の比較例と
なる従来のセラミックフィルタ34aの電極パターン図
である。
【図12】図10に示したセラミックフィルタ34(実
線)および図11に示したセラミックフィルタ34a
(一点鎖線)のそれぞれのフィルタ波形図である。
【符号の説明】
5 圧電セラミック基板 6,7,21,22,26,27,36,37,42,
43,46,47 振動電極 8,35,41,45 アース電極 9,10,23,24,28,38,39,44,48
引出しライン 15,20,34 セラミックフィルタ 16,17,30,31 延長部 18,19,32,33,50 近接部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電セラミック基板と、前記圧電セラミ
    ック基板の一方主面上に所定の間隔を隔てて形成される
    少なくとも1対の第1および第2の振動電極と、対をな
    す前記第1および第2の振動電極の双方に共通に対向す
    るように前記圧電セラミック基板の他方主面上に形成さ
    れるアース電極と、前記第1および第2の振動電極にそ
    れぞれ接続されかつ前記圧電セラミック基板の一方主面
    上に形成される第1および第2の引出しラインとを備え
    る、セラミックフィルタにおいて、 前記第1および第2の振動電極の間に形成される静電容
    量を増加させるべく、前記第1および第2の引出しライ
    ンの少なくとも一方が、他方の引出しラインまたは当該
    他方の引出しラインに接続される前記振動電極に近接し
    て配置されたことを特徴とする、セラミックフィルタ。
JP12844992A 1992-05-21 1992-05-21 セラミックフィルタ Pending JPH05327401A (ja)

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