JPH0865095A - 弾性表面波フィルタ装置 - Google Patents

弾性表面波フィルタ装置

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JPH0865095A
JPH0865095A JP19545294A JP19545294A JPH0865095A JP H0865095 A JPH0865095 A JP H0865095A JP 19545294 A JP19545294 A JP 19545294A JP 19545294 A JP19545294 A JP 19545294A JP H0865095 A JPH0865095 A JP H0865095A
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JP
Japan
Prior art keywords
idt
surface acoustic
acoustic wave
filter
filter device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19545294A
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English (en)
Inventor
Yasushi Kuroda
泰史 黒田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3IDT 共振子型構造をベースに通過帯域低域
側近傍に高減衰量を持つ帯域を有する。 【構成】 圧電性基板上に形成された 3個の IDTとその
両側に形成された反射器とを備え、その IDTの入出力の
少なくとも 1方に、少なくとも 1個以上の共振子よりな
るノッチフィルタを並列に付加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波を用いた移動
体通信用フィルタ装置に関わり、とくに共振子型構成を
とる弾性表面波フィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電波を利用する電子機器のフイル
タ、遅延線、発振器等の素子として、多くの弾性表面波
装置が用いられている。とくに、小型・軽量でかつフイ
ルタとしての急峻遮断性能が高い弾性表面波フィルタ装
置は、移動体通信分野において、携帯端末装置の RF 段
および IF 段のフイルタとして多用されるようになって
きており、通過帯域近傍の帯域外減衰量改善などが要求
されている。
【0003】自動車電話用やその他の移動体通信に用い
られる弾性表面波フィルタの構成としては共振子を梯子
状に接続した LADDER 型、くし形変換器(以下、IDT と
略称)を複数個並べた IIDT 型、数個のIDT を両側で反
射器で挟んだ共振子型などが用いられている。とくに帯
域外抑圧度を重視した場合、フイルタの入出力インピー
ダンスを 50 Ωにあわせたい場合などに共振子型フイル
タ構造とすることが多い。
【0004】従来の共振子型フイルタ構成を図5および
図7により説明する。図5は、共振子型フイルタ構造の
なかでも帯域外減衰量を向上させるため鏡面対称に 2つ
の共振子型フイルタを接続してある。また図7は1段構
成の共振子型フイルタを示す。 図5において、パッド
1は入力信号端子に接続され、パッド2、3は入力側の
接地(以下、 GNDと略称)におとされている。パッド
1、3にて IDT12に電気信号が入力されると圧電性基
板上に弾性表面波が発生し、これは IDT11、 IDT13
によって受けられ再度電気信号に変わる。この電気信号
が IDT11a、 IDT13aによって再び弾性表面波とな
り、最後に IDT12aにて受けとられ電気信号に変換さ
れた後、パッド6を介して出力信号端子へ出力される。
パッド4、5は出力側 GNDに接続され、入出力 GNDは互
いに接続され共通の電位となっている。なお、 IDT1
1、 IDT13の外側に反射器7および8が、 IDT11
a、 IDT13aの外側に反射器7aおよび8aがそれぞ
れ配設されている。この構成で得られた周波数特性を図
6に示す。また、図7に示す1段構成の共振子型フイル
タで得られた周波数特性を図8に示す。
【0005】このような移動体通信用フイルタは送信
用、受信用ともに用いられているため通過帯域近傍に抑
止帯があり、ここでの周波数特性として高減衰量が要求
される。その上自動車電話などシステム自身の小型化、
低消費電力化のためフィルタにはさらに低損失であるこ
とが強く要求されている。
【0006】従来の 2段接続の共振子フィルタは、図6
に示すように帯域外減衰量は良好であるが、帯域内の損
失は 1段の共振子フィルタに比べて劣る。一方、その 1
段の共振子フィルタは図8に示すように、緩慢な周波数
特性となり、通過帯域近傍での帯域外減衰量が不足する
という問題がある。このような通過帯域の高周波側近傍
の帯域外減衰量を改善するために、 IIDT型をベースに
し、共振子とノッチフィルタを直列接続することが知ら
れている(第 14 回超音波エレクトロニクスシンポジウ
ム講演予稿集、p275 )。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通過帯
域の低周波数側近傍に直列挿入のノッチフィルタを設け
ると帯域内特性が著しく劣化するという問題があった。
すなわち、共振子型構造を用いてフィルタを構成しよう
とした場合、帯域外減衰量不足あるいは帯域内損失大を
生ずるという問題があった。
【0008】また、 IIDT 型では 50 オーム系に合わせ
づらいことや、ボンディングパッド引き回しが複雑とな
るなどの問題があった。
【0009】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、 3IDT 共振子型構造をベースに通過帯
域低域側近傍に高減衰量を持つ帯域を有する弾性表面波
フィルタ、とくに自動車電話などの移動体通信用弾性表
面波フィルタ装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタ装置は、圧電性基板上に形成された 3個の IDTとそ
の両側に形成された反射器とを備え、その IDTの入出力
の少なくとも 1方に、少なくとも 1個以上の共振子より
なるノッチフィルタを並列に付加したことを特徴とす
る。
【0011】また、並列に付加されるノッチフィルタ
は、阻止域の周波数が異なるノッチフィルタであって、
少なくとも 2個以上付加されていることを特徴とする。
【0012】さらに、ノッチフィルタの反共振周波数
は、 3個の IDTの通過帯域内に設定されていることを特
徴とする。
【0013】本発明に係わるノッチフィルタはそれが接
続された 3個の IDTと同一の圧電性基板上に形成されて
いることが好ましく、また、ノッチフィルタの構成は 1
個のIDTおよびそれをはさむ 1対の反射器よりなる弾性
表面波共振子、または 1個のIDTのみからなる弾性表面
波共振子であることが好ましい。さらに、ノッチフィル
タの阻止域の周波数は、 3IDT 共振子フィルタの通過中
心周波数 f0 に対して、 f0 ×(0.92 〜0.99) の周波数
内にノッチが入ることが好ましい。ノッチフィルタをこ
のような構成とすることによって、通過帯域低域側近傍
により高減衰量を持つ帯域を有する弾性表面波フィルタ
装置を得ることができる。
【0014】本発明の弾性表面波フィルタ装置が主に使
用されるコードレス電話や携帯電話における RF フイル
タの帯域は 1%から 5%である。これを実現する上にお
いて本発明に係わる圧電性基板は、 2%以上の電気機械
結合係数を有することが好ましい。具体的には36゜Y-X
タンタル酸リチウム、64゜Y-X ニオブ酸リチウム、41゜
Y-X ニオブ酸リチウム等を挙げることができる。
【0015】
【作用】3個の IDTの通過帯域にたいして低周波数側の
低減衰領域に阻止域が設定されたノッチフィルタを並列
に付加すると、この低減衰領域の減衰量を向上でき、低
損失かつ帯域近傍の減衰特性も良好となる。
【0016】
【実施例】以下本発明の弾性表面波フィルタ装置の一実
施例を図1から図4を参照して説明する。 実施例1 図1は実施例1に係わる電極パターン図である。両側に
反射器 Gr 7、 Gr 8を有して IDT11、 IDT12、 I
DT13が横一列に、36゜Y-X タンタル酸リチウム(LT
A)基板上に配設される。中央の IDT12で励起された
弾性表面波はその両側の IDT11および IDT13で受け
られる。その際漏洩した表面波も両側の反射器 Gr 7お
よび Gr 8で反射され再度 IDT側へ返されるため、この
電極構造は基本的に低損失フイルタに適している。ここ
で中央の IDT12はパッド1が入力端子、他のパッド
2,パッド3は GNDに接続される。 IDT11、 IDT13
からの出力はパッド4を介して出力端子に接続される。
また、このパッド4には 2つの反射器 Gr 9、 Gr 10
とそれによって挟まれた IDT14よりなる共振子が上述
の 3IDT 共振子よりなるフィルタと並列に接続されてい
る。なお、ここでパッド5は GNDに接続されている。こ
の並列接続の共振子がノッチフィルタとして働いてい
る。ノッチフィルタおよび共振子フィルタの Al 電極膜
厚は共振子フィルタの中心周波数での波長λにたいしh
/λ= 7.0%に設定した。
【0017】得られた弾性表面波フィルタ装置の周波数
特性を図2に示す。また、並列にいれたノッチフィルタ
の周波数特性を図3に示す。
【0018】本実施例においては、上述のように、ノッ
チフィルタを形成している共振子の共振周波数と反共振
周波数との間を広く取り、反共振周波数が 3IDT 共振子
フィルタの通過帯域内部にくるように設定することで 3
IDT フィルタとノッチフィルタとを結合したとき帯域内
特性の悪化を抑えている。このようにノッチフィルタを
1つ並列に付加することで本来 3IDT 共振子フィルタで
もっていた低周波側の低減衰領域(ここでは 805MHz 近
辺)のレベルを改善することができた。
【0019】実施例2 図4は実施例2に係わる電極パターン図である。本実施
例においては、ノッチフィルタを各 1個づつ IDT共振子
フィルタの入出力に並列に付加した。すなわち、実施例
1の弾性表面波フィルタ装置に加え、反射器 Gr 9a、
Gr 10aおよび IDT15よりなる共振子がさらにパッ
ド2とパッド1との間に付加されている。得られた弾性
表面波フィルタ装置は、実施例1とほぼ同等な周波数特
性が得られた。
【0020】なお、実施例1および実施例2では 3IDT
共振子 1段にノッチフィルタを付加した例を挙げたが、
帯域内損失に関する規格が厳しくない場合、帯域外減衰
量がさらに必要な場合など、 3IDT 共振子フィルタを 2
段に接続したものにノッチフィルタを並列に付加しても
実施例1とほぼ同等な周波数特性を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明の弾性表面波フィルタ装置は、圧
電性基板上に 3個の IDTとその両側に反射器を備え、 I
DTの入出力の少なくとも1方に、少なくとも 1つ以上の
共振子よりなるノッチフィルタを並列に付加したので、
3IDT 共振子フィルタのもつ低周波側にある低減衰量領
域を改善することが可能となり低損失かつ高帯域外減衰
量を有する弾性表面波フィルタ装置を得ることができ
る。
【0022】また、ノッチフィルタの反共振周波数をく
し形変換器の通過帯域内に設定するので、とくに帯域内
特性の低下を抑えながら、帯域外減衰特性の向上を図る
ことができる。その結果、通過帯域の近傍に阻止域があ
る弾性表面波フィルタ装置を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に係わる弾性表面波フィルタ装置の電
極パターン概略図である。
【図2】実施例1に係わる弾性表面波フィルタ装置の周
波数特性を示す図である。
【図3】ノッチフィルタの周波数特性を示す図である。
【図4】実施例2に係わる弾性表面波フィルタ装置の電
極パターン概略図である。
【図5】従来の 2段構成の共振子型フィルタ装置の電極
パターン概略図である。
【図6】従来の 2段構成の共振子型フィルタ装置の周波
数特性を示す図である。
【図7】従来の 1段構成の共振子型フィルタ装置の電極
パターン概略図である。
【図8】従来の 1段構成の共振子型フィルタ装置の周波
数特性を示す図である。
【符号の説明】
1〜6………パッド、7〜10………反射器、11〜1
3……… IDT。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電性基板上に形成された 3個のくし形
    変換器とその両側に形成された反射器とを有する弾性表
    面波フィルタ装置において、 前記くし形変換器の入出力の少なくとも 1方に、少なく
    とも 1個以上の共振子よりなるノッチフィルタを並列に
    付加したことを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の弾性表面波フィルタ装置
    において、前記並列に付加されたノッチフィルタは、阻
    止域の周波数が異なるノッチフィルタを少なくとも 2個
    以上付加されていることを特徴とする弾性表面波フィル
    タ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の弾性表面
    波フィルタ装置において、前記並列に付加されたノッチ
    フィルタの反共振周波数は、前記くし形変換器の通過帯
    域内に設定されていることを特徴とする弾性表面波フィ
    ルタ装置。
JP19545294A 1994-08-19 1994-08-19 弾性表面波フィルタ装置 Withdrawn JPH0865095A (ja)

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Effective date: 20011106