JPH08335848A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
- Publication number
- JPH08335848A JPH08335848A JP14277995A JP14277995A JPH08335848A JP H08335848 A JPH08335848 A JP H08335848A JP 14277995 A JP14277995 A JP 14277995A JP 14277995 A JP14277995 A JP 14277995A JP H08335848 A JPH08335848 A JP H08335848A
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- JP
- Japan
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- reflector
- surface acoustic
- acoustic wave
- idt
- grating
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- Pending
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子構成を複雑にすることなくスプリアス信
号を確実、容易に除去し、素子の設計自由度も高め、多
重反射や定在波の発生を抑制する。 【構成】 圧電性基板１上に設けられる入力側ＩＤＴ４
から出力側ＩＤＴ５への弾性表面波の伝搬路上にグレー
ティング反射器６を設け、スプリアス信号の生ずる周波
数帯に反射器の反射帯域幅を合わせ込むことでスプリア
ス信号を抑制する。反射器の形状は、弾性表面波の伝搬
方向に対向して円弧状又は傾斜させたグレーティング反
射器、反射器用ＩＤＴとこれに外付けするマッチング回
路とする。
号を確実、容易に除去し、素子の設計自由度も高め、多
重反射や定在波の発生を抑制する。 【構成】 圧電性基板１上に設けられる入力側ＩＤＴ４
から出力側ＩＤＴ５への弾性表面波の伝搬路上にグレー
ティング反射器６を設け、スプリアス信号の生ずる周波
数帯に反射器の反射帯域幅を合わせ込むことでスプリア
ス信号を抑制する。反射器の形状は、弾性表面波の伝搬
方向に対向して円弧状又は傾斜させたグレーティング反
射器、反射器用ＩＤＴとこれに外付けするマッチング回
路とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波素子に係
り、特にトランスバーサル型フィルタに関する。
り、特にトランスバーサル型フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に弾性表面波素子は、圧電基板上に
アルミニウム等の電極材料により櫛歯状電極（ＩＤＴ：
Interdigital Transducer）を形成して弾性表面波を励
振する。また、この励振された弾性表面波を利用して、
フィルタ・共振子・信号処理デバイス等の機能性素子を
構成する。
アルミニウム等の電極材料により櫛歯状電極（ＩＤＴ：
Interdigital Transducer）を形成して弾性表面波を励
振する。また、この励振された弾性表面波を利用して、
フィルタ・共振子・信号処理デバイス等の機能性素子を
構成する。
【０００３】図７に弾性表面波フィルタの基本構成例を
示す。この形式のフィルタは、一般にトランスバーサル
型フィルタと定義されている。
示す。この形式のフィルタは、一般にトランスバーサル
型フィルタと定義されている。
【０００４】動作原理を簡単に説明する。入力端子より
加えられた電気信号は入力側ＩＤＴ電極２Ａ，２Ｂによ
り弾性表面波に変換される。この変換された弾性表面波
は圧電性基板１上を伝搬し、出力側ＩＤＴ電極３Ａ，３
Ｂにより電気信号に再変換されて出力端子より電気信号
として取り出される。この際に、ＩＤＴ電極パターンを
反映したフィルタ特性が得られる。
加えられた電気信号は入力側ＩＤＴ電極２Ａ，２Ｂによ
り弾性表面波に変換される。この変換された弾性表面波
は圧電性基板１上を伝搬し、出力側ＩＤＴ電極３Ａ，３
Ｂにより電気信号に再変換されて出力端子より電気信号
として取り出される。この際に、ＩＤＴ電極パターンを
反映したフィルタ特性が得られる。
【０００５】弾性表面波フィルタの周波数は、弾性表面
波を励振するＩＤＴ電極部のピッチＰiにより決定され
る。弾性表面波の音速をｖoとし場合、ＩＤＴ電極部の
共振周波数ｆoは、ｆo＝ｖo／２Ｐiで表される。
波を励振するＩＤＴ電極部のピッチＰiにより決定され
る。弾性表面波の音速をｖoとし場合、ＩＤＴ電極部の
共振周波数ｆoは、ｆo＝ｖo／２Ｐiで表される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図８は、弾性表面波フ
ィルタの周波数特性例を示す。理想的なバンドパスフィ
ルタ（帯域フィルタ）としては、所望の帯域のみを効率
良く通過させ、他の帯域を十分に減衰させることが求め
られる。
ィルタの周波数特性例を示す。理想的なバンドパスフィ
ルタ（帯域フィルタ）としては、所望の帯域のみを効率
良く通過させ、他の帯域を十分に減衰させることが求め
られる。
【０００７】しかし実際の素子では、高次の振動モード
やバルク波／リーキー波などの弾性表面波（レイリー
波）以外の波により、帯域外にスプリアス信号（不要信
号）が生じる。これらのスプリアス信号は、電極パター
ンの形状により出力レベルは変化するが、本質的に消し
去ることは非常に困難であり、現状では、 （１）電極パターン形状の改良によりスプリアス信号レ
ベルを問題の無いレベルまで押え込む。
やバルク波／リーキー波などの弾性表面波（レイリー
波）以外の波により、帯域外にスプリアス信号（不要信
号）が生じる。これらのスプリアス信号は、電極パター
ンの形状により出力レベルは変化するが、本質的に消し
去ることは非常に困難であり、現状では、 （１）電極パターン形状の改良によりスプリアス信号レ
ベルを問題の無いレベルまで押え込む。
【０００８】（２）特性の異なるフィルタを組み合わせ
てスプリアス信号を押え込む。
てスプリアス信号を押え込む。
【０００９】などの手法がとられている。
【００１０】上記の（１）の手法においては、設計条件
がシビアであり、また基本的な基板の特性によるスプリ
アス信号（バルク波／リーキー波などによるスプリアス
信号）を押え込むことはできない。また、（２）の手法
においては、スプリアス信号レベルを下げることは可能
であるが、多種のフィルタを構成するため基板面積が大
きくなり、また多段接続するために挿入損失も低下す
る。また多種のフィルタを接続するため部品間の特性の
バラツキも多くなる。
がシビアであり、また基本的な基板の特性によるスプリ
アス信号（バルク波／リーキー波などによるスプリアス
信号）を押え込むことはできない。また、（２）の手法
においては、スプリアス信号レベルを下げることは可能
であるが、多種のフィルタを構成するため基板面積が大
きくなり、また多段接続するために挿入損失も低下す
る。また多種のフィルタを接続するため部品間の特性の
バラツキも多くなる。
【００１１】本発明の目的は、素子構成を複雑にするこ
となくスプリアス信号を確実、容易に除去できる弾性表
面波素子を提供することにある。
となくスプリアス信号を確実、容易に除去できる弾性表
面波素子を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、素子の設計自由度を
高めた弾性表面波素子を提供することにある。
高めた弾性表面波素子を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、多重反射や定在波の
発生を抑制する弾性表面波素子を提供することにある。
発生を抑制する弾性表面波素子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、トランスバーサル型フィルタに構成され
る弾性表面波素子において、入力側ＩＤＴと出力側ＩＤ
Ｔとの間の伝搬路上に反射器を配置し、この反射器の反
射周波数をフィルタ帯域外のスプリアス信号帯域に合わ
せたことを特徴とする。
決を図るため、トランスバーサル型フィルタに構成され
る弾性表面波素子において、入力側ＩＤＴと出力側ＩＤ
Ｔとの間の伝搬路上に反射器を配置し、この反射器の反
射周波数をフィルタ帯域外のスプリアス信号帯域に合わ
せたことを特徴とする。
【００１５】前記反射器は、弾性表面波の伝搬方向に対
向して円弧状のグレーティングを有するグレーティング
反射器とすることを特徴とする。
向して円弧状のグレーティングを有するグレーティング
反射器とすることを特徴とする。
【００１６】また、前記反射器は、弾性表面波の伝搬方
向に対して傾斜したグレーティングを有するグレーティ
ング反射器とすることを特徴とする。
向に対して傾斜したグレーティングを有するグレーティ
ング反射器とすることを特徴とする。
【００１７】また、前記反射器は、櫛歯状の一対の反射
器用電極と、この電極の入力端子間に設けられ反射波の
位相を制御するマッチング回路とからなることを特徴と
する。
器用電極と、この電極の入力端子間に設けられ反射波の
位相を制御するマッチング回路とからなることを特徴と
する。
【００１８】また、前記入力側ＩＤＴと出力側ＩＤＴ
は、一方向性ＩＤＴとすることを特徴とする。
は、一方向性ＩＤＴとすることを特徴とする。
【００１９】
【作用】入力側ＩＤＴから出力側ＩＤＴへの弾性表面波
の伝搬路上に反射器を設けることにより、スプリアス信
号の生ずる周波数帯に反射器の反射帯域幅を合わせ込む
ことでスプリアス信号を抑制する。
の伝搬路上に反射器を設けることにより、スプリアス信
号の生ずる周波数帯に反射器の反射帯域幅を合わせ込む
ことでスプリアス信号を抑制する。
【００２０】スプリアス信号を除去する周波数は、グレ
ーティング反射器のピッチ又はマッチング回路によって
決定される。
ーティング反射器のピッチ又はマッチング回路によって
決定される。
【００２１】グレーティング反射器の形状を円弧状や傾
斜させること、又はＩＤＴ構成の反射器による反射波の
位相を制御することにより、多重反射を防止し、定在波
を抑制する。
斜させること、又はＩＤＴ構成の反射器による反射波の
位相を制御することにより、多重反射を防止し、定在波
を抑制する。
【００２２】素子構成は、反射器を設けるのみでスプリ
アス信号を抑制できるようにし、素子構成を簡易にし、
また設計自由度を高める。
アス信号を抑制できるようにし、素子構成を簡易にし、
また設計自由度を高める。
【００２３】
（第１の実施例）図１に本発明の一実施例を示す。本実
施例では、トランスバーサル型フィルタにおいて、入力
側ＩＤＴ４と出力側ＩＤＴ５との間の伝搬路上に、グレ
ーティング反射器６を配置する。
施例では、トランスバーサル型フィルタにおいて、入力
側ＩＤＴ４と出力側ＩＤＴ５との間の伝搬路上に、グレ
ーティング反射器６を配置する。
【００２４】グレーティング反射器６は、圧電性基板１
上に弾性表面波の伝搬方向に対向して一定ピッチの電極
が配置され、特定の周波数帯に対して位相を揃えて表面
波を反射する。グレーティング反射器６が反射する周波
帯は、その電極ピッチＰrにより決定される。
上に弾性表面波の伝搬方向に対向して一定ピッチの電極
が配置され、特定の周波数帯に対して位相を揃えて表面
波を反射する。グレーティング反射器６が反射する周波
帯は、その電極ピッチＰrにより決定される。
【００２５】グレーティング反射器の反射特性例を図２
に示す。図に示されるように、グレーティング反射器
は、特定の周波数帯に対して反射係数Ｒが大きな値をと
る。また、反射係数Ｒ及び帯域幅は反射器の電極本数に
より制御可能である。
に示す。図に示されるように、グレーティング反射器
は、特定の周波数帯に対して反射係数Ｒが大きな値をと
る。また、反射係数Ｒ及び帯域幅は反射器の電極本数に
より制御可能である。
【００２６】図１のように、トランスバーサル型フィル
タの伝搬路上にグレーティング反射器６を構成した場
合、グレーティング反射器の反射係数Ｒが大きな周波数
帯域では、入力側ＩＤＴ４から励振された表面波が反射
器６により反射される。
タの伝搬路上にグレーティング反射器６を構成した場
合、グレーティング反射器の反射係数Ｒが大きな周波数
帯域では、入力側ＩＤＴ４から励振された表面波が反射
器６により反射される。
【００２７】このため反射された表面波は出力側ＩＤＴ
５に入力されず、そのグレーティング反射器６の反射帯
域にあたる信号レベルは減衰する。この現象を利用し
て、スプリアス信号の生ずる周波数帯に反射器６の反射
帯域幅を合わせ込みスプリアス信号レベルを低下させ
る。
５に入力されず、そのグレーティング反射器６の反射帯
域にあたる信号レベルは減衰する。この現象を利用し
て、スプリアス信号の生ずる周波数帯に反射器６の反射
帯域幅を合わせ込みスプリアス信号レベルを低下させ
る。
【００２８】図３に本実施例の周波数特性例を示し、図
８に示す従来素子の周波数特性に比べて６７０ＭＨZ近
辺のスプリアス信号が抑制される。
８に示す従来素子の周波数特性に比べて６７０ＭＨZ近
辺のスプリアス信号が抑制される。
【００２９】なお、反射器６の反射帯域幅以外の周波数
帯では、反射器が有効に働かない（位相整合が取れな
い）ために信号レベルを著しく低下させることは無い。
帯では、反射器が有効に働かない（位相整合が取れな
い）ために信号レベルを著しく低下させることは無い。
【００３０】（第２の実施例）本実施例では、図１のグ
レーティング反射器６に代えて、図４に示すように弾性
表面波の伝搬方向に対向して円弧状パターンになるグレ
ーティング反射器６Ａで構成する。
レーティング反射器６に代えて、図４に示すように弾性
表面波の伝搬方向に対向して円弧状パターンになるグレ
ーティング反射器６Ａで構成する。
【００３１】本実施例では、反射器６Ａにより反射され
た波は、入力側ＩＤＴ４に対して放射状に分散されるた
め、反射波が入力側ＩＤＴ４に入射して多重反射を起こ
すことを防げる。
た波は、入力側ＩＤＴ４に対して放射状に分散されるた
め、反射波が入力側ＩＤＴ４に入射して多重反射を起こ
すことを防げる。
【００３２】また入力側ＩＤＴ４と反射器６Ａとの間で
定在波が生じ特性を劣化させることを防止することがで
きる。つまり、定在波が生じた場合、特定周波数で共振
が起こるためにスプリアス信号が生じるのを防止でき
る。
定在波が生じ特性を劣化させることを防止することがで
きる。つまり、定在波が生じた場合、特定周波数で共振
が起こるためにスプリアス信号が生じるのを防止でき
る。
【００３３】（第３の実施例）本実施例では、図１のグ
レーティング反射器６に代えて、図５に示すように弾性
表面波の伝搬方向に対して中心部から両側部に傾斜させ
たパターンになるグレーティング反射器６Ｂで構成す
る。
レーティング反射器６に代えて、図５に示すように弾性
表面波の伝搬方向に対して中心部から両側部に傾斜させ
たパターンになるグレーティング反射器６Ｂで構成す
る。
【００３４】本実施例では、図４の素子例と同様に、多
重反射を防止し、さらに定在波の発生を防止できる。
重反射を防止し、さらに定在波の発生を防止できる。
【００３５】（第４の実施例）本実施例では、図１のグ
レーティング反射器６に代えて、図６に示すようにＩＤ
Ｔ電極７に置き換え、ＩＤＴ電極７には入力端子間にイ
ンダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの並列回路になる
マッチング回路を外付けで接続する。
レーティング反射器６に代えて、図６に示すようにＩＤ
Ｔ電極７に置き換え、ＩＤＴ電極７には入力端子間にイ
ンダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの並列回路になる
マッチング回路を外付けで接続する。
【００３６】本実施例では、ＩＤＴ電極７のインダクタ
ンスＬ及びキャパシタンスＣ値を調整することにより反
射波の位相を制御し、入力ＩＤＴ４と反射器用ＩＤＴ７
の間での定在波が生じ特性を劣化させることを防止す
る。
ンスＬ及びキャパシタンスＣ値を調整することにより反
射波の位相を制御し、入力ＩＤＴ４と反射器用ＩＤＴ７
の間での定在波が生じ特性を劣化させることを防止す
る。
【００３７】以上までの各実施例において、フィルタ構
成は、入力ＩＤＴ４及び出力ＩＤＴ５を一方向性ＩＤＴ
とすることもできる。この一方向性ＩＤＴは、表面波を
片方向には位相が揃うように、他方向には位相を打ち消
すように励振させ、ＩＤＴに方向性を持たせた素子であ
り、弾性表面波の伝搬ロスを減らす事ができる。
成は、入力ＩＤＴ４及び出力ＩＤＴ５を一方向性ＩＤＴ
とすることもできる。この一方向性ＩＤＴは、表面波を
片方向には位相が揃うように、他方向には位相を打ち消
すように励振させ、ＩＤＴに方向性を持たせた素子であ
り、弾性表面波の伝搬ロスを減らす事ができる。
【００３８】このような素子の場合、ＩＤＴに方向性が
あるため、グレーティング反射器部で反射された波がさ
らに入力ＩＤＴ部で再反射され多重反射を起こし易い
が、図４〜図６に示す実施例はこの多重反射を抑制する
のに特に有効となる。
あるため、グレーティング反射器部で反射された波がさ
らに入力ＩＤＴ部で再反射され多重反射を起こし易い
が、図４〜図６に示す実施例はこの多重反射を抑制する
のに特に有効となる。
【００３９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、入力側
ＩＤＴから出力側ＩＤＴへの弾性表面波の伝搬路上に反
射器を設け、スプリアス信号の生ずる周波数帯に反射器
の反射帯域幅を合わせ込むことでスプリアス信号を抑制
するようにしたため、以下の効果がある。
ＩＤＴから出力側ＩＤＴへの弾性表面波の伝搬路上に反
射器を設け、スプリアス信号の生ずる周波数帯に反射器
の反射帯域幅を合わせ込むことでスプリアス信号を抑制
するようにしたため、以下の効果がある。
【００４０】（１）特性の異なるフィルタを多段接続す
ることなく、フィルタ１段にてスプリアス信号を確実、
容易に低下させることができる。
ることなく、フィルタ１段にてスプリアス信号を確実、
容易に低下させることができる。
【００４１】（２）スプリアス信号を除去する周波数は
グレーティング反射器部のピッチや反射器用ＩＤＴに外
付けするマッチング回路の設計により簡単に変更がで
き、素子設計を容易にする。
グレーティング反射器部のピッチや反射器用ＩＤＴに外
付けするマッチング回路の設計により簡単に変更がで
き、素子設計を容易にする。
【００４２】（３）反射器は入力側／出力側ＩＤＴと独
立に設計可能であるため、設計自由度が大きい。
立に設計可能であるため、設計自由度が大きい。
【００４３】（４）スプリアス信号を除去する帯域幅及
び反射係数はグレーティング反射器部の反射器本数によ
り制御できる。これによりスプリアス信号を除去したい
帯域幅及びレベルに対する制御が容易になる。
び反射係数はグレーティング反射器部の反射器本数によ
り制御できる。これによりスプリアス信号を除去したい
帯域幅及びレベルに対する制御が容易になる。
【００４４】また、本発明は、グレーティング反射器の
形状を円弧状又は傾斜、さらにはＩＤＴとマッチング回
路とするため、以下の効果がある。
形状を円弧状又は傾斜、さらにはＩＤＴとマッチング回
路とするため、以下の効果がある。
【００４５】（１）反射された波が、放射状に分散され
るために入力側ＩＤＴに入射して多重反射を起こすのを
防止できる。
るために入力側ＩＤＴに入射して多重反射を起こすのを
防止できる。
【００４６】（２）入力側ＩＤＴと反射器用ＩＤＴの間
で定在波が生じ特性が劣化するのを防止できる。
で定在波が生じ特性が劣化するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す素子構成例。
【図２】実施例におけるグレーティング反射器の反射特
性例。
性例。
【図３】実施例の周波数特性例。
【図４】他の実施例の素子構成例。
【図５】他の実施例の素子構成例。
【図６】他の実施例の素子構成例。
【図７】従来の弾性表面波フィルタ構成例。
【図８】従来の周波数特性例。
１…圧電性基板 ４…入力側ＩＤＴ ５…出力側ＩＤＴ ６、６Ａ、６Ｂ…グレーティング反射器 ７…反射器用ＩＤＴ
Claims (5)
- 【請求項１】 トランスバーサル型フィルタに構成され
る弾性表面波素子において、入力側ＩＤＴと出力側ＩＤ
Ｔとの間の伝搬路上に反射器を配置し、この反射器の反
射周波数をフィルタ帯域外のスプリアス信号帯域に合わ
せたことを特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 前記反射器は、弾性表面波の伝搬方向に
対向して円弧状のグレーティングを有するグレーティン
グ反射器とすることを特徴とする請求項１記載の弾性表
面波素子。 - 【請求項３】 前記反射器は、弾性表面波の伝搬方向に
対して傾斜したグレーティングを有するグレーティング
反射器とすることを特徴とする請求項１記載の弾性表面
波素子。 - 【請求項４】 前記反射器は、櫛歯状の一対の反射器用
電極と、この電極の入力端子間に設けられ反射波の位相
を制御するマッチング回路とからなることを特徴とする
請求項１記載の弾性表面波素子。 - 【請求項５】 前記入力側ＩＤＴと出力側ＩＤＴは、一
方向性ＩＤＴとすることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか１項に記載の弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277995A JPH08335848A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14277995A JPH08335848A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335848A true JPH08335848A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15323402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14277995A Pending JPH08335848A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08335848A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2180597A1 (en) | 2008-10-24 | 2010-04-28 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Elastic wave filter |
| WO2013182229A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-12 | Epcos Ag | Saw filter with improved stop band suppression |
| JP2015535156A (ja) * | 2012-11-02 | 2015-12-07 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | ローパス特性を有する電子音響フィルタ |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14277995A patent/JPH08335848A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2180597A1 (en) | 2008-10-24 | 2010-04-28 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Elastic wave filter |
| JP2010103849A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 弾性波フィルタ |
| US8207800B2 (en) | 2008-10-24 | 2012-06-26 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Elastic wave filter including a grating reflector between tapered input and output IDT electrodes |
| WO2013182229A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-12 | Epcos Ag | Saw filter with improved stop band suppression |
| US9647637B2 (en) | 2012-06-05 | 2017-05-09 | Snaptrack, Inc. | Saw filter with improved stop band suppression |
| JP2015535156A (ja) * | 2012-11-02 | 2015-12-07 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | ローパス特性を有する電子音響フィルタ |
| US9667224B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-05-30 | Qualcomm Incorporated | Electroacoustic filter comprising low-pass characteristics |
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