JPH06237140A - 多電極型弾性表面波フィルタ - Google Patents
多電極型弾性表面波フィルタInfo
- Publication number
- JPH06237140A JPH06237140A JP4175493A JP4175493A JPH06237140A JP H06237140 A JPH06237140 A JP H06237140A JP 4175493 A JP4175493 A JP 4175493A JP 4175493 A JP4175493 A JP 4175493A JP H06237140 A JPH06237140 A JP H06237140A
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- Japan
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- surface acoustic
- acoustic wave
- electrode
- wave filter
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 整合回路を不要としても使用可能として、周
辺回路を含めたフィルタ装置の小型化を図ることができ
る多電極型弾性表面波フィルタを得る。 【構成】 ３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム
圧電基板４上に、複数の入出力弾性表面波変換器を、入
力用と出力用のものとを交互に同一伝搬路に配置した構
造を持ち、各入出力弾性表面波変換器を構成する電極指
３の線幅ｂと電極ピッチＰの１／２である半ピッチａと
の比の値ｂ／ａで表現されるデュティファクタを０.４
乃至０.６の範囲として前記電極指を形成している。
辺回路を含めたフィルタ装置の小型化を図ることができ
る多電極型弾性表面波フィルタを得る。 【構成】 ３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム
圧電基板４上に、複数の入出力弾性表面波変換器を、入
力用と出力用のものとを交互に同一伝搬路に配置した構
造を持ち、各入出力弾性表面波変換器を構成する電極指
３の線幅ｂと電極ピッチＰの１／２である半ピッチａと
の比の値ｂ／ａで表現されるデュティファクタを０.４
乃至０.６の範囲として前記電極指を形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電性基板上に複数の
弾性表面波変換器を同一伝搬路上に配置して構成される
多電極型弾性表面波フィルタの電極構造に係り、とくに
３６°回転Ｙカットのタンタル酸リチウム圧電基板上
に、弾性表面波の伝搬方向がＸ軸と平行となるように構
成した弾性表面波変換器の電極指線幅の最適な範囲に関
する。
弾性表面波変換器を同一伝搬路上に配置して構成される
多電極型弾性表面波フィルタの電極構造に係り、とくに
３６°回転Ｙカットのタンタル酸リチウム圧電基板上
に、弾性表面波の伝搬方向がＸ軸と平行となるように構
成した弾性表面波変換器の電極指線幅の最適な範囲に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話等の移動体通信機器の小
型軽量化が求められている。この携帯電話等への適用を
目指して、小型で低損失な高周波弾性表面波フィルタの
研究が精力的になされている。
型軽量化が求められている。この携帯電話等への適用を
目指して、小型で低損失な高周波弾性表面波フィルタの
研究が精力的になされている。
【０００３】従来、図２に示すように、弾性表面波フィ
ルタの低損失化のために、同一伝搬路上に複数個の弾性
表面波変換器を配置し、交互に入力用、出力用変換器と
した多電極型弾性表面波フィルタが検討されている。図
２では４個の入力用弾性表面波変換器１と、３個の出力
用弾性表面波変換器２とが圧電基板上に形成されている
場合を例示している。
ルタの低損失化のために、同一伝搬路上に複数個の弾性
表面波変換器を配置し、交互に入力用、出力用変換器と
した多電極型弾性表面波フィルタが検討されている。図
２では４個の入力用弾性表面波変換器１と、３個の出力
用弾性表面波変換器２とが圧電基板上に形成されている
場合を例示している。
【０００４】図２のように、入力用弾性表面波変換器１
と出力用弾性表面波変換器２とを交互に繰り返して配置
することにより、弾性表面波変換器より外部に漏れて損
失となる量が減少し、低損失化が達成される。図２では
入力側が４個の変換器、出力側が３個の変換器、合計７
個の変換器を用いているが、この変換器の数を増やすこ
とによって一層の低損失化が達成される。通常、変換器
の数としては、７〜１３個が多用されている。
と出力用弾性表面波変換器２とを交互に繰り返して配置
することにより、弾性表面波変換器より外部に漏れて損
失となる量が減少し、低損失化が達成される。図２では
入力側が４個の変換器、出力側が３個の変換器、合計７
個の変換器を用いているが、この変換器の数を増やすこ
とによって一層の低損失化が達成される。通常、変換器
の数としては、７〜１３個が多用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２の多電
極型弾性表面波フィルタは、入出力のインピーダンスの
設計制御が難しく、通常高周波回路に用いられている特
性インピーダンス５０Ωの伝送系に使用するには、入出
力部に整合回路を挿入する必要があり、これを含めると
かえって大型となってしまい、小型無調整という利点が
生かされていなかった。
極型弾性表面波フィルタは、入出力のインピーダンスの
設計制御が難しく、通常高周波回路に用いられている特
性インピーダンス５０Ωの伝送系に使用するには、入出
力部に整合回路を挿入する必要があり、これを含めると
かえって大型となってしまい、小型無調整という利点が
生かされていなかった。
【０００６】本発明者は、弾性表面波変換器を構成する
電極指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現さ
れるデュティファクタを適切な範囲内の値に設定するこ
とで、整合回路を不要としても使用できることを見いだ
した。
電極指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現さ
れるデュティファクタを適切な範囲内の値に設定するこ
とで、整合回路を不要としても使用できることを見いだ
した。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑み、整合回路を不
要としても使用可能として、周辺回路を含めたフィルタ
装置の小型化を図ることができる多電極型弾性表面波フ
ィルタを提供することを目的とする。
要としても使用可能として、周辺回路を含めたフィルタ
装置の小型化を図ることができる多電極型弾性表面波フ
ィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチ
ウム圧電基板上に、複数の入出力弾性表面波変換器を、
入力用と出力用のものとを交互に同一伝搬路に配置した
多電極型弾性表面波フィルタにおいて、
に、本発明は、３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチ
ウム圧電基板上に、複数の入出力弾性表面波変換器を、
入力用と出力用のものとを交互に同一伝搬路に配置した
多電極型弾性表面波フィルタにおいて、
【０００９】各入出力弾性表面波変換器を構成する電極
指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現される
デュティファクタを０.４乃至０.６の範囲として前記電
極指を形成している。
指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現される
デュティファクタを０.４乃至０.６の範囲として前記電
極指を形成している。
【００１０】
【作用】本発明の多電極型弾性表面波フィルタにおいて
は、各入出力弾性表面波変換器を構成する電極指の線幅
と電極ピッチの１／２との比の値で表現されるデュティ
ファクタを０.４乃至０.６の範囲として前記電極指を形
成したので、入出力部に整合回路を挿入しなくとも周辺
の高周波回路（例えばマイクロ波回路）に用いられてい
る特性インピーダンス５０Ωの伝送系に接続できる。従
って、弾性表面波フィルタ特有の小型無調整という利点
を生かすことができる。
は、各入出力弾性表面波変換器を構成する電極指の線幅
と電極ピッチの１／２との比の値で表現されるデュティ
ファクタを０.４乃至０.６の範囲として前記電極指を形
成したので、入出力部に整合回路を挿入しなくとも周辺
の高周波回路（例えばマイクロ波回路）に用いられてい
る特性インピーダンス５０Ωの伝送系に接続できる。従
って、弾性表面波フィルタ特有の小型無調整という利点
を生かすことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明に係る多電極型弾性表面波フィ
ルタの実施例を図面に従って説明する。
ルタの実施例を図面に従って説明する。
【００１２】まず、３６°回転Ｙカットのタンタル酸リ
チウム単結晶基板上に、弾性表面波の伝搬方向がＸ軸と
平行となるように入力側弾性表面波変換器７個、出力側
弾性表面波変換器６個とする１３電極の多電極型弾性表
面波フィルタパターンを形成する。図１は各弾性表面波
変換器を構成する電極の電極指３に直交する方向の断面
を示しており、３６°回転Ｙカットのタンタル酸リチウ
ム単結晶圧電基板４上に形成された各弾性表面波変換器
の電極ピッチ（同一極性電極指間距離）Ｐを４.７μｍ
とした。図中、寸法ａは電極ピッチＰの１／２であり、
寸法ｂは電極指３の線幅である。この多電極型弾性表面
波フィルタパターンの各変換器を成す電極の形成には半
導体プロセスとして一般的なフォトリソグラフィ技術を
適用し、電極材料にはアルミニウムを用いている。弾性
表面波フィルタ用電極として、アルミニウムあるいはア
ルミニウム合金を用いることは一般的である。
チウム単結晶基板上に、弾性表面波の伝搬方向がＸ軸と
平行となるように入力側弾性表面波変換器７個、出力側
弾性表面波変換器６個とする１３電極の多電極型弾性表
面波フィルタパターンを形成する。図１は各弾性表面波
変換器を構成する電極の電極指３に直交する方向の断面
を示しており、３６°回転Ｙカットのタンタル酸リチウ
ム単結晶圧電基板４上に形成された各弾性表面波変換器
の電極ピッチ（同一極性電極指間距離）Ｐを４.７μｍ
とした。図中、寸法ａは電極ピッチＰの１／２であり、
寸法ｂは電極指３の線幅である。この多電極型弾性表面
波フィルタパターンの各変換器を成す電極の形成には半
導体プロセスとして一般的なフォトリソグラフィ技術を
適用し、電極材料にはアルミニウムを用いている。弾性
表面波フィルタ用電極として、アルミニウムあるいはア
ルミニウム合金を用いることは一般的である。
【００１３】図１の各弾性表面波変換器の構成におい
て、電極指の幅を表現する尺度として、電極指デュティ
ファクタ（Duty Factor）ｄを、 ｄ＝ｂ／ａ で定義する。すなわち、電極指デュティファクタｄは、
電極指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現さ
れる。本実施例では、電極指線幅ｂを、デュティファク
タｄが０.４乃至０.６の範囲内の値となるように制御す
ることにより、外部整合回路無しでも、所望の弾性表面
波フィルタとしての周波数特性を実現している。この理
由を図３乃至図７を用いた実験的な検討により以下に説
明する。
て、電極指の幅を表現する尺度として、電極指デュティ
ファクタ（Duty Factor）ｄを、 ｄ＝ｂ／ａ で定義する。すなわち、電極指デュティファクタｄは、
電極指の線幅と電極ピッチの１／２との比の値で表現さ
れる。本実施例では、電極指線幅ｂを、デュティファク
タｄが０.４乃至０.６の範囲内の値となるように制御す
ることにより、外部整合回路無しでも、所望の弾性表面
波フィルタとしての周波数特性を実現している。この理
由を図３乃至図７を用いた実験的な検討により以下に説
明する。
【００１４】図３乃至図７は電極指デュティファクタｄ
を０.２６〜０.６の範囲で変えて電極指デュティファク
タｄと得られる周波数特性の関係を検討したもので、い
ずれも特性インピーダンス５０Ωで測定した結果であ
る。
を０.２６〜０.６の範囲で変えて電極指デュティファク
タｄと得られる周波数特性の関係を検討したもので、い
ずれも特性インピーダンス５０Ωで測定した結果であ
る。
【００１５】図３は電極指デュティファクタｄが０.２
６のときの多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性で
あるが、帯域内高周波側に大きなリップルがあり、携帯
電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所要帯域幅
Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていないことが判る。
６のときの多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性で
あるが、帯域内高周波側に大きなリップルがあり、携帯
電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所要帯域幅
Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていないことが判る。
【００１６】図４は電極指デュティファクタｄが０.３
８のときの多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性で
あるが、やはり帯域内高周波側に大きなリップルがあ
り、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていないことが判
る。
８のときの多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性で
あるが、やはり帯域内高周波側に大きなリップルがあ
り、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていないことが判
る。
【００１７】図５は本発明の実施例において、電極指デ
ュティファクタｄが０.４６のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは比較
的小さく、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにお
ける所要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていること
が判る。
ュティファクタｄが０.４６のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは比較
的小さく、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにお
ける所要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていること
が判る。
【００１８】図６は本発明の実施例において、電極指デ
ュティファクタｄが０.５５のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは小さ
く、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていることが判
る。
ュティファクタｄが０.５５のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは小さ
く、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていることが判
る。
【００１９】図７は本発明の実施例において、電極指デ
ュティファクタｄが０.６０のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは小さ
く、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていることが判
る。
ュティファクタｄが０.６０のときの多電極型弾性表面
波フィルタの周波数特性であり、帯域内リップルは小さ
く、携帯電話用として望ましい振幅−５dＢにおける所
要帯域幅Ｂ（＝１７ＭＨz）が得られていることが判
る。
【００２０】上記図３乃至図７の結果より、電極指デュ
ティファクタｄが０.４≦ｄ≦０.６であることが所要帯
域幅を確保する上で有効なことが判り、外部整合回路を
不要にして周辺回路等への接続ができる。
ティファクタｄが０.４≦ｄ≦０.６であることが所要帯
域幅を確保する上で有効なことが判り、外部整合回路を
不要にして周辺回路等への接続ができる。
【００２１】図８は電極指デュティファクタｄと１dＢ
帯域幅との関係を示すグラフであり、実験による測定点
は白丸で示し、直線（イ）はそれらの測定点より近似的
に求めたものである。この図８から、電極指デュティフ
ァクタｄを０.５＜ｄ≦０.６に設定すれば、デュティフ
ァクタｄが０.５以下の場合に比べて１dＢ帯域幅を改善
でき、より一層良好なフィルタ特性が得られることが判
る。
帯域幅との関係を示すグラフであり、実験による測定点
は白丸で示し、直線（イ）はそれらの測定点より近似的
に求めたものである。この図８から、電極指デュティフ
ァクタｄを０.５＜ｄ≦０.６に設定すれば、デュティフ
ァクタｄが０.５以下の場合に比べて１dＢ帯域幅を改善
でき、より一層良好なフィルタ特性が得られることが判
る。
【００２２】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多電極型
弾性表面波フィルタによれば、従来高周波回路に適用す
るのに整合回路を付加する必要があったのを、圧電基板
としてタンタル酸リチウム圧電基板を用いかつ各弾性表
面波変換器の電極指デュティファクタｄを０.４≦ｄ≦
０.６の範囲に制御することで、整合回路不要として使
用することが可能となり、周辺回路を含めたフィルタ部
分の小型化を達成できる。
弾性表面波フィルタによれば、従来高周波回路に適用す
るのに整合回路を付加する必要があったのを、圧電基板
としてタンタル酸リチウム圧電基板を用いかつ各弾性表
面波変換器の電極指デュティファクタｄを０.４≦ｄ≦
０.６の範囲に制御することで、整合回路不要として使
用することが可能となり、周辺回路を含めたフィルタ部
分の小型化を達成できる。
【図１】本発明に係る多電極型弾性表面波フィルタの実
施例を示す拡大断面図である。
施例を示す拡大断面図である。
【図２】従来の多電極型弾性表面波フィルタの１例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】電極指デュティファクタｄが０.２６のときの
多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
【図４】電極指デュティファクタｄが０.３８のときの
多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
多電極型弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
【図５】本発明の実施例であって、電極指デュティファ
クタｄが０.４６のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
クタｄが０.４６のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
【図６】本発明の実施例であって、電極指デュティファ
クタｄが０.５５のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
クタｄが０.５５のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
【図７】本発明の実施例であって、電極指デュティファ
クタｄが０.６０のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
クタｄが０.６０のときの多電極型弾性表面波フィルタ
の周波数特性図である。
【図８】電極指デュティファクタｄと１dＢ帯域幅との
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
１ 入力用弾性表面波変換器 ２ 出力用弾性表面波変換器 ３ 電極指 ４ 圧電基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勝男 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチ
ウム圧電基板上に、複数の入出力弾性表面波変換器を、
入力用と出力用のものとを交互に同一伝搬路に配置した
多電極型弾性表面波フィルタにおいて、 各入出力弾性表面波変換器を構成する電極指の線幅と電
極ピッチの１／２との比の値で表現されるデュティファ
クタを０.４乃至０.６の範囲として前記電極指を形成し
たことを特徴とする多電極型弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 前記デュティファクタをｄとしたとき、
０.５＜ｄ≦０.６に設定した請求項１記載の多電極型弾
性表面波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175493A JPH06237140A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 多電極型弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175493A JPH06237140A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 多電極型弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237140A true JPH06237140A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12617214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4175493A Withdrawn JPH06237140A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 多電極型弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06237140A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006645A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a onde elastique |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP4175493A patent/JPH06237140A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006645A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a onde elastique |
| US6426584B2 (en) | 1999-07-16 | 2002-07-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elastic wave device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |