JPH0563501A - ラダー型圧電フイルタ - Google Patents
ラダー型圧電フイルタInfo
- Publication number
- JPH0563501A JPH0563501A JP24492191A JP24492191A JPH0563501A JP H0563501 A JPH0563501 A JP H0563501A JP 24492191 A JP24492191 A JP 24492191A JP 24492191 A JP24492191 A JP 24492191A JP H0563501 A JPH0563501 A JP H0563501A
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- JP
- Japan
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- elements
- parallel
- delay time
- group delay
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- Prior art date
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- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 群遅延時間特性に優れるラダー型圧電フィル
タを提供すること。 【構成】 直列枝に挿入される圧電共振子Ｓ１，Ｓ２と
並列枝に挿入される圧電共振子Ｐ１，Ｐ２の中心周波数
が４５５ＫＨｚより１％〜１０％高い周波数範囲内にな
るよう、各共振子Ｓ１，Ｓ２の角部に対し面取りを施し
た。
タを提供すること。 【構成】 直列枝に挿入される圧電共振子Ｓ１，Ｓ２と
並列枝に挿入される圧電共振子Ｐ１，Ｐ２の中心周波数
が４５５ＫＨｚより１％〜１０％高い周波数範囲内にな
るよう、各共振子Ｓ１，Ｓ２の角部に対し面取りを施し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯用移動無線機、自
動車電話など各種無線通信機の中間周波段として使用さ
れるラダー型圧電フィルタに関するものである。
動車電話など各種無線通信機の中間周波段として使用さ
れるラダー型圧電フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の圧電共振子を直並列回路に構成し
たラダー型圧電フィルタは公知である。そしてこのよう
なフィルタにあって、直列枝に挿入される圧電共振子
（以下、直列素子という）の共振周波数ｆｒと、並列枝
に挿入される圧電共振子（以下、並列素子という）の反
共振周波数ｆａとをそれぞれ所定の中心周波数ｆｏ、例
えば４５５ＫＨｚに一致させている。
たラダー型圧電フィルタは公知である。そしてこのよう
なフィルタにあって、直列枝に挿入される圧電共振子
（以下、直列素子という）の共振周波数ｆｒと、並列枝
に挿入される圧電共振子（以下、並列素子という）の反
共振周波数ｆａとをそれぞれ所定の中心周波数ｆｏ、例
えば４５５ＫＨｚに一致させている。
【０００３】ところで上記のような直列素子、並列素子
にはチタン酸ジルコン酸鉛系等の圧電磁器が使用され、
これらの材料は焼成によって各種特性が変動し、また焼
成後の加工による形状寸法のバラツキが避けられないた
め、上記のように所定の周波数に一致させるためには調
整を要する。この周波数調整は直列素子と並列素子の各
角部に対し面取りを施すことによって行うことができ
る。
にはチタン酸ジルコン酸鉛系等の圧電磁器が使用され、
これらの材料は焼成によって各種特性が変動し、また焼
成後の加工による形状寸法のバラツキが避けられないた
め、上記のように所定の周波数に一致させるためには調
整を要する。この周波数調整は直列素子と並列素子の各
角部に対し面取りを施すことによって行うことができ
る。
【０００４】近年、このような圧電フィルタ、特にデジ
タル変調方式を採用する無線通信機の中間周波段用とし
て用いられる圧電フィルタにあっては、従前の振幅特性
に加えて群遅延時間特性の良好なものが要求されてい
る。この要求に対処するため、従来より直列素子と並列
素子にＱｍ値が５００以下と低い圧電磁器材料を用いた
り、また直列素子と並列素子の表面にゴム等の制動板を
当接してその機械的抵抗を大きくしたりしているが、満
足すべき群遅延時間特性を有する圧電フィルタを得るこ
とができなかった。
タル変調方式を採用する無線通信機の中間周波段用とし
て用いられる圧電フィルタにあっては、従前の振幅特性
に加えて群遅延時間特性の良好なものが要求されてい
る。この要求に対処するため、従来より直列素子と並列
素子にＱｍ値が５００以下と低い圧電磁器材料を用いた
り、また直列素子と並列素子の表面にゴム等の制動板を
当接してその機械的抵抗を大きくしたりしているが、満
足すべき群遅延時間特性を有する圧電フィルタを得るこ
とができなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題点を
解決するため、種々検討した結果、直列素子と並列素子
の角部に施す面取り量を更に大きくしてその中心周波数
を４５５ＫＨｚより上昇させた処、群遅延時間特性が向
上することを見出したものである。即ち、本発明は直列
枝に挿入される圧電共振子と並列枝に挿入される圧電共
振子との組み合わせよりなるラダー型圧電フィルタにお
いて、前記各共振子の中心周波数が４５５ＫＨｚより１
％〜１０％高い周波数範囲内になるよう、各共振子の角
部に対し面取りを施したことを特徴とするものである。
解決するため、種々検討した結果、直列素子と並列素子
の角部に施す面取り量を更に大きくしてその中心周波数
を４５５ＫＨｚより上昇させた処、群遅延時間特性が向
上することを見出したものである。即ち、本発明は直列
枝に挿入される圧電共振子と並列枝に挿入される圧電共
振子との組み合わせよりなるラダー型圧電フィルタにお
いて、前記各共振子の中心周波数が４５５ＫＨｚより１
％〜１０％高い周波数範囲内になるよう、各共振子の角
部に対し面取りを施したことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】直列素子および並列素子は輪郭振動モードで動
作するため、その角部に対し面取りを施すと、周辺長さ
が短くなって各素子の中心周波数を上昇することができ
るが、通常に設定される中心周波数４５５ＫＨｚより１
％〜１０％高い略４６０ＫＨｚ以上略５００ＫＨｚ以下
の範囲になるよう、前記各素子に対する面取り量を多く
することによって表１に示されるように群遅延時間特性
を改善することができる。
作するため、その角部に対し面取りを施すと、周辺長さ
が短くなって各素子の中心周波数を上昇することができ
るが、通常に設定される中心周波数４５５ＫＨｚより１
％〜１０％高い略４６０ＫＨｚ以上略５００ＫＨｚ以下
の範囲になるよう、前記各素子に対する面取り量を多く
することによって表１に示されるように群遅延時間特性
を改善することができる。
【０００７】
【実施例】図１は二個の直列素子Ｓ１，Ｓ２と、二個の
並列素子Ｐ１，Ｐ２とを所定のラダー回路に構成した本
発明のラダー型圧電フィルタを示す。前記直列素子Ｓ
１，Ｓ２は図２に詳図したように、静電容量を小さくす
るために、ここでは厚みを厚くすると共に、両面に形成
する電極１ａ、１ｂの内、少なくとも一方の電極１ｂを
部分電極としている。また並列素子Ｐ１，Ｐ２は、図３
に詳図したように、静電容量を大きくするために、ここ
では前記直列素子の厚みより薄くすると共に、両面全面
に電極２ａ，２ｂを形成している。これら直列素子と並
列素子はいずれも輪郭振動モードで動作する。
並列素子Ｐ１，Ｐ２とを所定のラダー回路に構成した本
発明のラダー型圧電フィルタを示す。前記直列素子Ｓ
１，Ｓ２は図２に詳図したように、静電容量を小さくす
るために、ここでは厚みを厚くすると共に、両面に形成
する電極１ａ、１ｂの内、少なくとも一方の電極１ｂを
部分電極としている。また並列素子Ｐ１，Ｐ２は、図３
に詳図したように、静電容量を大きくするために、ここ
では前記直列素子の厚みより薄くすると共に、両面全面
に電極２ａ，２ｂを形成している。これら直列素子と並
列素子はいずれも輪郭振動モードで動作する。
【０００８】また直列素子Ｓ１，Ｓ２と、並列素子Ｐ
１，Ｐ２には、いずれも製造上のバラツキにより避けら
れない周波数の変動を所定値に調整するため、その角部
に面取りを施すが、本発明においては通常に設定される
４５５ＫＨｚより１％〜１０％高い範囲内に中心周波数
が設定されるよう、図２，３に示すように面取り１ｃ，
２ｃを施したものである。この面取り１ｃ，２ｃは各素
子の四個の内、少なくとも一個でもよいが、不要振動
（スプリアス）を抑制するために全角部に対して等量づ
づ施すことが望ましい。
１，Ｐ２には、いずれも製造上のバラツキにより避けら
れない周波数の変動を所定値に調整するため、その角部
に面取りを施すが、本発明においては通常に設定される
４５５ＫＨｚより１％〜１０％高い範囲内に中心周波数
が設定されるよう、図２，３に示すように面取り１ｃ，
２ｃを施したものである。この面取り１ｃ，２ｃは各素
子の四個の内、少なくとも一個でもよいが、不要振動
（スプリアス）を抑制するために全角部に対して等量づ
づ施すことが望ましい。
【０００９】いま、直列素子Ｓ１，Ｓ２として、チタン
酸ジルコン酸鉛系圧電磁器にて４．５５ｍｍ角×０．５
３ｍｍ厚の正方形板を成形し、表面中央に直列素子Ｓ１
にあっては２．６ｍｍφとし、直列素子Ｓ２にあっては
２．０ｍｍφとした部分電極１ａを、裏面に全面電極１
ｂを夫々銀焼き付けにより形成したものをを準備した。
また並列素子Ｐ１，Ｐ２として、同じくチタン酸ジルコ
ン酸鉛系圧電磁器にて４．７０ｍｍ角×０．３５ｍｍ厚
の正方形板を成形し、表裏面に２ａ，２ｂを銀焼き付け
により形成したものを用い、各素子の全角部に対し面取
り１ｃ，２ｃを施し、その中心周波数をそれぞれ４５５
ＫＨｚ，４６０ＫＨｚ，４９０ＫＨｚ，５００ＫＨｚに
なるよう周波数調整した四種類の直列素子と並列素子と
を準備した。そしてこれら中心周波数が異なるように調
整された直列素子と並列素子とを図１のようにラダー回
路に組み合わせて製作した四種類のラダー型圧電フィル
タについて、群遅延時間（ｆｏ±１０ＫＨｚ）を測定し
た結果を表１に示す。また本発明品の内から中心周波数
が４９０ＫＨｚに調整された直列素子と並列素子を用い
て構成した本発明品と、従来と同様に中心周波数が４５
５ＫＨｚに調整された従来品について、通過帯域特性曲
線（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）をそれぞれ図４、
図５に示す。
酸ジルコン酸鉛系圧電磁器にて４．５５ｍｍ角×０．５
３ｍｍ厚の正方形板を成形し、表面中央に直列素子Ｓ１
にあっては２．６ｍｍφとし、直列素子Ｓ２にあっては
２．０ｍｍφとした部分電極１ａを、裏面に全面電極１
ｂを夫々銀焼き付けにより形成したものをを準備した。
また並列素子Ｐ１，Ｐ２として、同じくチタン酸ジルコ
ン酸鉛系圧電磁器にて４．７０ｍｍ角×０．３５ｍｍ厚
の正方形板を成形し、表裏面に２ａ，２ｂを銀焼き付け
により形成したものを用い、各素子の全角部に対し面取
り１ｃ，２ｃを施し、その中心周波数をそれぞれ４５５
ＫＨｚ，４６０ＫＨｚ，４９０ＫＨｚ，５００ＫＨｚに
なるよう周波数調整した四種類の直列素子と並列素子と
を準備した。そしてこれら中心周波数が異なるように調
整された直列素子と並列素子とを図１のようにラダー回
路に組み合わせて製作した四種類のラダー型圧電フィル
タについて、群遅延時間（ｆｏ±１０ＫＨｚ）を測定し
た結果を表１に示す。また本発明品の内から中心周波数
が４９０ＫＨｚに調整された直列素子と並列素子を用い
て構成した本発明品と、従来と同様に中心周波数が４５
５ＫＨｚに調整された従来品について、通過帯域特性曲
線（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）をそれぞれ図４、
図５に示す。
【００１０】
【００１１】表１から明示されるように中心周波数が４
５５ＫＨｚに調整された従来の圧電フィルタでは、群遅
延時間が約１３μｓｅｃ程度であるのに対し中心周波数
が４５５ＫＨｚよりも１％〜１０％高くした４６０ＫＨ
ｚ〜５００ＫＨｚの範囲にある本発明の圧電フィルタで
は６μｓｅｃ〜１０μｓｅｃと顕著に改善された。
５５ＫＨｚに調整された従来の圧電フィルタでは、群遅
延時間が約１３μｓｅｃ程度であるのに対し中心周波数
が４５５ＫＨｚよりも１％〜１０％高くした４６０ＫＨ
ｚ〜５００ＫＨｚの範囲にある本発明の圧電フィルタで
は６μｓｅｃ〜１０μｓｅｃと顕著に改善された。
【００１２】また図４，図５より本発明品の通過帯域特
性（ａ）は従来品のそれと変わりがないが、群遅延時間
特性（ｂ）では従来品のそれより平坦状であり、改善さ
れていることが理解できる。
性（ａ）は従来品のそれと変わりがないが、群遅延時間
特性（ｂ）では従来品のそれより平坦状であり、改善さ
れていることが理解できる。
【００１３】而して本発明において、面取りによる中心
周波数の調整範囲を、通常設定される４５５ＫＨｚより
１％〜１０％高い範囲としたのは、１％以下では群遅延
時間の改善効果が余りなく、また１０％を越える場合
は、それ以上の改善効果が認められないだけでなく、素
子の角部に対する面取り量が増え、その分、調整時間が
長くなり量産面、経済面で新たな問題を生じるからであ
る。
周波数の調整範囲を、通常設定される４５５ＫＨｚより
１％〜１０％高い範囲としたのは、１％以下では群遅延
時間の改善効果が余りなく、また１０％を越える場合
は、それ以上の改善効果が認められないだけでなく、素
子の角部に対する面取り量が増え、その分、調整時間が
長くなり量産面、経済面で新たな問題を生じるからであ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上の通り、本発明のラダー型圧電フィ
ルタは群遅延時間特性に優れ、デジタル変調方式を採用
する無線通信機器の周波数選択部品として極めて有効で
あるだけでなく、群遅延時間特性の改善手段も単に素子
の角部を面取りするだけの簡単なものであるから、製造
コストを高騰させるようなことはないという優れた効果
がある。尚、共振子に従来のようにＱｍの低い圧電磁器
を採用したり、共振子の表裏面に制動板を圧接すること
によって群遅延時間特性をなお一層向上させることも可
能である。
ルタは群遅延時間特性に優れ、デジタル変調方式を採用
する無線通信機器の周波数選択部品として極めて有効で
あるだけでなく、群遅延時間特性の改善手段も単に素子
の角部を面取りするだけの簡単なものであるから、製造
コストを高騰させるようなことはないという優れた効果
がある。尚、共振子に従来のようにＱｍの低い圧電磁器
を採用したり、共振子の表裏面に制動板を圧接すること
によって群遅延時間特性をなお一層向上させることも可
能である。
【図１】本発明の一実施例を示すラダー型圧電フィルタ
の回路図。
の回路図。
【図２】本発明圧電フィルタの直列枝に挿入される圧電
共振子の斜視図。
共振子の斜視図。
【図３】本発明圧電フィルタの並列枝に挿入される圧電
共振子の斜視図。
共振子の斜視図。
【図４】本発明圧電フィルタにおける通過帯域特性曲線
（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）。
（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）。
【図５】従来の圧電フィルタにおける通過帯域特性曲線
（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）。
（ａ）と群遅延時間特性曲線（ｂ）。
Ｓ１，Ｓ２ 直列枝に挿入される圧電共振子 Ｐ１，Ｐ２ 並列枝に挿入される圧電共振子 １ｃ，２ｃ 面取り
Claims (1)
- 【請求項１】 直列枝に挿入される圧電共振子と並列枝
に挿入される圧電共振子との組み合わせよりなるラダー
型圧電フィルタにおいて、前記各共振子の中心周波数が
４５５ＫＨｚより１％〜１０％高い周波数範囲内になる
よう、各共振子の角部に対し面取りを施したことを特徴
とするラダー型圧電フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24492191A JPH0563501A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | ラダー型圧電フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24492191A JPH0563501A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | ラダー型圧電フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563501A true JPH0563501A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17125959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24492191A Pending JPH0563501A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | ラダー型圧電フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0563501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366182B1 (en) * | 1998-06-26 | 2002-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ladder-type piezoelectric filter having a substantially square resonator with the four corners cut |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP24492191A patent/JPH0563501A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366182B1 (en) * | 1998-06-26 | 2002-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ladder-type piezoelectric filter having a substantially square resonator with the four corners cut |
| US6580340B2 (en) * | 1998-06-26 | 2003-06-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ladder-type piezoelectric filter using resonators with nodal cuts and made from materials with equal frequency constants |
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