JPH09214284A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH09214284A JPH09214284A JP1451496A JP1451496A JPH09214284A JP H09214284 A JPH09214284 A JP H09214284A JP 1451496 A JP1451496 A JP 1451496A JP 1451496 A JP1451496 A JP 1451496A JP H09214284 A JPH09214284 A JP H09214284A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い通過帯域幅と急峻な肩特性を持ち、かつ
通過帯域内の振幅特性に歪みを生じることがない弾性表
面波装置の提供。 【解決手段】 圧電基板１上に二重モードの第１の２ポ
ート弾性表面波共振器２と二重モードの第２の２ポート
弾性表面波共振器３とを電気的に並列に接続すると共
に、第１の２ポート弾性表面波共振器２の共振周波数を
ｆ1L、ｆ1Uとし、第２の２ポート弾性表面波共振器３の
共振周波数をｆ2L、ｆ2Uとしたとき、ｆ2L＜ｆ1L＜ｆ1U
＜ｆ2Uで、これらの共振周波数における位相がこの順に
ほぼ逆相で、かつｆ2L〜ｆ1L、ｆ1L〜ｆ1U、ｆ1U〜ｆ2U
の周波数差をほぼ同じくなるように構成したものであ
る。
通過帯域内の振幅特性に歪みを生じることがない弾性表
面波装置の提供。 【解決手段】 圧電基板１上に二重モードの第１の２ポ
ート弾性表面波共振器２と二重モードの第２の２ポート
弾性表面波共振器３とを電気的に並列に接続すると共
に、第１の２ポート弾性表面波共振器２の共振周波数を
ｆ1L、ｆ1Uとし、第２の２ポート弾性表面波共振器３の
共振周波数をｆ2L、ｆ2Uとしたとき、ｆ2L＜ｆ1L＜ｆ1U
＜ｆ2Uで、これらの共振周波数における位相がこの順に
ほぼ逆相で、かつｆ2L〜ｆ1L、ｆ1L〜ｆ1U、ｆ1U〜ｆ2U
の周波数差をほぼ同じくなるように構成したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話等
の移動体通信用フィルタに用いられる弾性表面波装置に
関する。
の移動体通信用フィルタに用いられる弾性表面波装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等に使用されるフィルタは、広
い通過帯域幅と急峻な肩特性をもつことが要求され、例
えば弾性表面波共振器が用いられる。
い通過帯域幅と急峻な肩特性をもつことが要求され、例
えば弾性表面波共振器が用いられる。
【０００３】特開昭６２−４３２０４号公報に開示され
た弾性表面波装置は、二重モード（２つの共振点）を持
つ２ポート弾性表面波共振器を２つ用いて通過帯域幅が
広いフィルタを実現している。
た弾性表面波装置は、二重モード（２つの共振点）を持
つ２ポート弾性表面波共振器を２つ用いて通過帯域幅が
広いフィルタを実現している。
【０００４】図６はその弾性表面波装置の平面図であ
る。同図において、１は圧電基板であり、この圧電基板
１上には、２つの２ポート弾性表面波共振器２、３が並
列的に形成され、これら２ポート弾性表面波共振器２、
３は電気的にも同相で並列に接続されている。２ポート
弾性表面波共振器２は、一対の櫛形電極を交叉してなる
入力電極４及び出力電極５と、これらの外側に設けられ
た櫛形の反射器６、６とからなる。２ポート弾性表面波
共振器３も同様に入力電極７及び出力電極８と、反射器
９、９とからなる。符号１０は入力端子、１１は出力端
子である。この弾性表面波装置では、入力電極４及び出
力電極５の電極指間の周期をλ１、入力電極７及び出力
電極８の電極指間の周期をλ２とし、入出力電極の交差
に寄与する最も内側の電極指の中心間距離（以下、入出
力電極間距離）をそれぞれＬ１、Ｌ２としたとき、 Ｌ１＝（ｎ＋１．０）λ１ Ｌ２＝（ｍ＋０．５）λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように配置することで、弾性表面波共振器２、３
の位相が互いに１８０゜異なるように構成されている。
る。同図において、１は圧電基板であり、この圧電基板
１上には、２つの２ポート弾性表面波共振器２、３が並
列的に形成され、これら２ポート弾性表面波共振器２、
３は電気的にも同相で並列に接続されている。２ポート
弾性表面波共振器２は、一対の櫛形電極を交叉してなる
入力電極４及び出力電極５と、これらの外側に設けられ
た櫛形の反射器６、６とからなる。２ポート弾性表面波
共振器３も同様に入力電極７及び出力電極８と、反射器
９、９とからなる。符号１０は入力端子、１１は出力端
子である。この弾性表面波装置では、入力電極４及び出
力電極５の電極指間の周期をλ１、入力電極７及び出力
電極８の電極指間の周期をλ２とし、入出力電極の交差
に寄与する最も内側の電極指の中心間距離（以下、入出
力電極間距離）をそれぞれＬ１、Ｌ２としたとき、 Ｌ１＝（ｎ＋１．０）λ１ Ｌ２＝（ｍ＋０．５）λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように配置することで、弾性表面波共振器２、３
の位相が互いに１８０゜異なるように構成されている。
【０００５】ここで、図７に示すように、例えば弾性表
面波共振器２の周波数特性１０１における二重モードの
低域側の共振モードの周波数ｆ１ｌと、弾性表面波共振
器３の周波数特性１０２における二重モードの高域側の
共振モードの周波数ｆ２ｕとが一致するようにλ１，λ
２を選択すると、弾性表面波共振器２、３を電気的に並
列に接続したときの周波数特性は１０３のようになる。
面波共振器２の周波数特性１０１における二重モードの
低域側の共振モードの周波数ｆ１ｌと、弾性表面波共振
器３の周波数特性１０２における二重モードの高域側の
共振モードの周波数ｆ２ｕとが一致するようにλ１，λ
２を選択すると、弾性表面波共振器２、３を電気的に並
列に接続したときの周波数特性は１０３のようになる。
【０００６】また、この弾性表面波装置の位相特性につ
いては、図８に示す１１３のように、通過帯域内におい
て、周波数に対して単調減少関数になる。
いては、図８に示す１１３のように、通過帯域内におい
て、周波数に対して単調減少関数になる。
【０００７】図９に示すように、このように構成された
弾性表面波装置１２の入力側と出力側にそれぞれマッチ
ング回路１３、１４を接続し、入出力インピーダンスを
測定系のインピーダンス（例えば−般には50Ω）に合わ
せると、図１０に示すような周波数特性が得られる。つ
まり通過帯域幅は、二重モード間の周波数差の約２倍と
なり、広い通過帯域幅を得ることができる。
弾性表面波装置１２の入力側と出力側にそれぞれマッチ
ング回路１３、１４を接続し、入出力インピーダンスを
測定系のインピーダンス（例えば−般には50Ω）に合わ
せると、図１０に示すような周波数特性が得られる。つ
まり通過帯域幅は、二重モード間の周波数差の約２倍と
なり、広い通過帯域幅を得ることができる。
【０００８】しかしながら、このような構成の弾性表面
波装置１２においては、弾性表面波共振器２の二重モー
ドの低域側の共振モードの周波数ｆ1Lと、弾性表面波共
振器３の二重モードの高域側の共振モードの周波数ｆ2U
とを正確に一致させなければならない。さもなければ、
弾性表面波共振器２、３を電気的に並列に接続した場合
の周波数特性は、図１１の１５３のようになり、ｆ2U〜
ｆ1Lの周波数領域において位相特性は単調減少とはなら
ず、振幅特性に歪が生じる。この歪は、図１２に示すよ
うに、マッチング後においても通過帯域内に現れてお
り、所望の特性が得られない。なお、この周波数の合わ
せ精度は、数ｋＨｚオーダーで行う必要がある。
波装置１２においては、弾性表面波共振器２の二重モー
ドの低域側の共振モードの周波数ｆ1Lと、弾性表面波共
振器３の二重モードの高域側の共振モードの周波数ｆ2U
とを正確に一致させなければならない。さもなければ、
弾性表面波共振器２、３を電気的に並列に接続した場合
の周波数特性は、図１１の１５３のようになり、ｆ2U〜
ｆ1Lの周波数領域において位相特性は単調減少とはなら
ず、振幅特性に歪が生じる。この歪は、図１２に示すよ
うに、マッチング後においても通過帯域内に現れてお
り、所望の特性が得られない。なお、この周波数の合わ
せ精度は、数ｋＨｚオーダーで行う必要がある。
【０００９】また、このような構成の弾性表面波装置１
２では、通過帯域幅の拡大についても限界がある。例え
ば、通過帯域幅を広くするには、二重モード間の周波数
差を大きくする必要があるが、そのためには入出力電極
間距離を若干短くすればよい。例えば、弾性表面波共振
器２、３において、 Ｌ１＝（ｎ＋０．９５）λ１ Ｌ２＝（ｍ＋０．４５）λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように配置することで、図１３に示すように、弾
性表面波共振器２の周波数特性２０１における二重モー
ド間の周波数差及び弾性表面波共振器３の周波数特性２
０２における二重モード間の周波数差はそれぞれ大きく
なっている。しかしながら、弾性表面波共振器２の二重
モードの低域側にある第３の共振モード２０４が、弾性
表面波共振器３の二重モード間の周波数領域に入ってく
るため、弾性表面波共振器２、３を並列に接続した場合
の周波数特性は２０３のようになる。このとき、位相特
性は、図１４に示す２１３のように、弾性表面波共振器
３の二重モード領域において、位相変化が単調減少とは
なっておらず、その周波数近傍において振幅特性に歪が
生じている。図１５は、マッチング後の周波数特性を示
したものであるが、通過帯域内に第３の共振モードに起
因する歪が現れ、実質上、通過帯域幅を広げることはで
きない。
２では、通過帯域幅の拡大についても限界がある。例え
ば、通過帯域幅を広くするには、二重モード間の周波数
差を大きくする必要があるが、そのためには入出力電極
間距離を若干短くすればよい。例えば、弾性表面波共振
器２、３において、 Ｌ１＝（ｎ＋０．９５）λ１ Ｌ２＝（ｍ＋０．４５）λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように配置することで、図１３に示すように、弾
性表面波共振器２の周波数特性２０１における二重モー
ド間の周波数差及び弾性表面波共振器３の周波数特性２
０２における二重モード間の周波数差はそれぞれ大きく
なっている。しかしながら、弾性表面波共振器２の二重
モードの低域側にある第３の共振モード２０４が、弾性
表面波共振器３の二重モード間の周波数領域に入ってく
るため、弾性表面波共振器２、３を並列に接続した場合
の周波数特性は２０３のようになる。このとき、位相特
性は、図１４に示す２１３のように、弾性表面波共振器
３の二重モード領域において、位相変化が単調減少とは
なっておらず、その周波数近傍において振幅特性に歪が
生じている。図１５は、マッチング後の周波数特性を示
したものであるが、通過帯域内に第３の共振モードに起
因する歪が現れ、実質上、通過帯域幅を広げることはで
きない。
【００１０】従って、図６に示した従来の弾性表面波装
置では、通過帯域幅は比帯域0.17％程度が限界である。
置では、通過帯域幅は比帯域0.17％程度が限界である。
【００１１】図６に示した従来の弾性表面波装置におけ
るもう一つの問題点は、急峻な肩特性を得られないこと
である。すなわち図７において、弾性表面波共振器２の
二重モードの高域側の共振モードの周波数ｆ1Uよりも高
い周波数領域では、弾性表面波共振器２と弾性表面波共
振器３は位相が１８０゜異なっている。従って、並列接
続したときの振幅特性は、両者の振幅レベルの差となる
ので、周波数ｆ1Uよりも高い周波数領域で振幅レベルが
同じ大きさであれば、結果として大きな減衰量が得られ
る。しかしながら、従来例の場合、この周波数領域で両
者の振幅レベルの差が大きいので、減衰量はそれほど大
きくならず、急峻な肩特性を得ることができない。一
方、低域側の肩特性については、弾性表面波共振器３の
振幅レベルが、弾性表面波共振器２の振幅レベルよりも
圧倒的に大きいので、位相特性に関わらず、弾性表面波
共振器２の振幅特性が支配的となっており、このため、
並列接続後の周波数特性においても急峻な肩特性は得る
ことができない。
るもう一つの問題点は、急峻な肩特性を得られないこと
である。すなわち図７において、弾性表面波共振器２の
二重モードの高域側の共振モードの周波数ｆ1Uよりも高
い周波数領域では、弾性表面波共振器２と弾性表面波共
振器３は位相が１８０゜異なっている。従って、並列接
続したときの振幅特性は、両者の振幅レベルの差となる
ので、周波数ｆ1Uよりも高い周波数領域で振幅レベルが
同じ大きさであれば、結果として大きな減衰量が得られ
る。しかしながら、従来例の場合、この周波数領域で両
者の振幅レベルの差が大きいので、減衰量はそれほど大
きくならず、急峻な肩特性を得ることができない。一
方、低域側の肩特性については、弾性表面波共振器３の
振幅レベルが、弾性表面波共振器２の振幅レベルよりも
圧倒的に大きいので、位相特性に関わらず、弾性表面波
共振器２の振幅特性が支配的となっており、このため、
並列接続後の周波数特性においても急峻な肩特性は得る
ことができない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように図６に示
した従来の弾性表面波装置においては、 （１）２つの弾性表面波共振器間で共振周波数を精度よ
く調整する必要がある。別言すると、通過帯域内の振幅
特性に歪みが発生する可能性が高い。 （２）通過帯域内の振幅特性に歪を生じることなく十分
に広い通過帯域幅を得られない。 （３）急峻な肩特性は得ることができない。 という問題がある。
した従来の弾性表面波装置においては、 （１）２つの弾性表面波共振器間で共振周波数を精度よ
く調整する必要がある。別言すると、通過帯域内の振幅
特性に歪みが発生する可能性が高い。 （２）通過帯域内の振幅特性に歪を生じることなく十分
に広い通過帯域幅を得られない。 （３）急峻な肩特性は得ることができない。 という問題がある。
【００１３】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたもので、広い通過帯域幅と急峻な肩特性を持ち、
かつ通過帯域内の振幅特性に歪みを生じることがない弾
性表面波装置を提供することを目的とする。
されたもので、広い通過帯域幅と急峻な肩特性を持ち、
かつ通過帯域内の振幅特性に歪みを生じることがない弾
性表面波装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波装置
は、圧電基板上に二重モードの第１の２ポート弾性表面
波共振器と二重モードの第２の２ポート弾性表面波共振
器とを電気的に並列に接続すると共に、第１の２ポート
弾性表面波共振器の共振周波数をｆ1L、ｆ1Uとし、第２
の２ポート弾性表面波共振器の共振周波数をｆ2L、ｆ2U
としたとき、図１６（ａ）に示すようにｆ2L＜ｆ1L＜ｆ
1U＜ｆ2Uで、これらの共振周波数における位相がこの順
にほぼ逆相で、かつｆ2L〜ｆ1L、ｆ1L〜ｆ1U、ｆ1U〜ｆ
2Uの周波数差をほぼ同じくなるように構成したものであ
る。この点で、図１６（ｂ）に示すようにｆ1Uとｆ2Lと
を等しくさせるように構成した従来の弾性表面波装置と
は技術思想が相違する。つまり、本発明の弾性表面波装
置は、 （ｆ2U−ｆ2L）／３＝ｆ1U−ｆ1L かつ（ｆ1L＋ｆ1U）／２＝（ｆ2L＋ｆ2U）／２かつｆ2
L、ｆ1L、ｆ1U、ｆ2Uにおける位相がこの順で互いに逆
相となるように構成したものである。
は、圧電基板上に二重モードの第１の２ポート弾性表面
波共振器と二重モードの第２の２ポート弾性表面波共振
器とを電気的に並列に接続すると共に、第１の２ポート
弾性表面波共振器の共振周波数をｆ1L、ｆ1Uとし、第２
の２ポート弾性表面波共振器の共振周波数をｆ2L、ｆ2U
としたとき、図１６（ａ）に示すようにｆ2L＜ｆ1L＜ｆ
1U＜ｆ2Uで、これらの共振周波数における位相がこの順
にほぼ逆相で、かつｆ2L〜ｆ1L、ｆ1L〜ｆ1U、ｆ1U〜ｆ
2Uの周波数差をほぼ同じくなるように構成したものであ
る。この点で、図１６（ｂ）に示すようにｆ1Uとｆ2Lと
を等しくさせるように構成した従来の弾性表面波装置と
は技術思想が相違する。つまり、本発明の弾性表面波装
置は、 （ｆ2U−ｆ2L）／３＝ｆ1U−ｆ1L かつ（ｆ1L＋ｆ1U）／２＝（ｆ2L＋ｆ2U）／２かつｆ2
L、ｆ1L、ｆ1U、ｆ2Uにおける位相がこの順で互いに逆
相となるように構成したものである。
【００１５】このような本発明の弾性表面波装置は、例
えば第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状
の入出力電極の電極指周期と入出力電極間の間隔との関
係及び第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期と入出力電極間の間隔との
関係を定めることで構成することができる。
えば第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状
の入出力電極の電極指周期と入出力電極間の間隔との関
係及び第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期と入出力電極間の間隔との
関係を定めることで構成することができる。
【００１６】より具体的には、これらの関係を、第１の
２ポート弾性表面波共振器と第２の２ポート弾性表面波
共振器とが電気的に同相で並列に接続される構成におい
ては、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中
心間距離 ｎ：負でない整数 λ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期 Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ Ｌ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中
心間距離 ｍ：負でない整数 λ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期 と定めればよい。
２ポート弾性表面波共振器と第２の２ポート弾性表面波
共振器とが電気的に同相で並列に接続される構成におい
ては、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中
心間距離 ｎ：負でない整数 λ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期 Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ Ｌ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中
心間距離 ｍ：負でない整数 λ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯
状の入出力電極の電極指周期 と定めればよい。
【００１７】また、これらの関係を、第１の２ポート弾
性表面波共振器と第２の２ポート弾性表面波共振器とが
電気的に逆相で並列に接続される構成においては、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．８７±０．０２）｝λ２ と定めてもよい。
性表面波共振器と第２の２ポート弾性表面波共振器とが
電気的に逆相で並列に接続される構成においては、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．８７±０．０２）｝λ２ と定めてもよい。
【００１８】もしくは、 Ｌ１＝｛ｎ＋（０．５４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ と定めてもよい。
【００１９】このように構成された本発明の弾性表面波
装置では、通過帯域内の位相特性を単調減少関数とする
ことができるので、通過帯域内の振幅特性に歪は生じ
ず、帯域幅を広くすることができる。また、肩特性につ
いても、従来よりも急峻な特性を得ることができる。こ
れらの点は、以下の説明で詳しく述べる。
装置では、通過帯域内の位相特性を単調減少関数とする
ことができるので、通過帯域内の振幅特性に歪は生じ
ず、帯域幅を広くすることができる。また、肩特性につ
いても、従来よりも急峻な特性を得ることができる。こ
れらの点は、以下の説明で詳しく述べる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の弾性表面波装置の
一例を示した平面図である。
一例を示した平面図である。
【００２１】図１に示す弾性表面波装置は、入出力電極
の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離の点を
除けば図６に示した弾性表面波装置と同じ構成である。
すなわち、水晶、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 等の圧電
基板１上には、２つの２ポート弾性表面波共振器２、３
が並列的に形成され、これら２ポート弾性表面波共振器
２、３は電気的にも同相で並列に接続されている。すな
わち、２つの２ポート弾性表面波共振器において、それ
ぞれの入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指４
本のうち、いずれか複数本（０本、２本または４本）が
接地端子に接続されている。
の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離の点を
除けば図６に示した弾性表面波装置と同じ構成である。
すなわち、水晶、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 等の圧電
基板１上には、２つの２ポート弾性表面波共振器２、３
が並列的に形成され、これら２ポート弾性表面波共振器
２、３は電気的にも同相で並列に接続されている。すな
わち、２つの２ポート弾性表面波共振器において、それ
ぞれの入出力電極の交差に寄与する最も内側の電極指４
本のうち、いずれか複数本（０本、２本または４本）が
接地端子に接続されている。
【００２２】２ポート弾性表面波共振器２は、一対の櫛
形電極を交叉してなる入力電極４及び出力電極５と、こ
れらの外側に設けられた櫛形の反射器６、６とからな
る。２ポート弾性表面波共振器３も同様に入力電極７及
び出力電極８と、反射器９、９とからなる。符号１０は
入力端子、１１は出力端子である。
形電極を交叉してなる入力電極４及び出力電極５と、こ
れらの外側に設けられた櫛形の反射器６、６とからな
る。２ポート弾性表面波共振器３も同様に入力電極７及
び出力電極８と、反射器９、９とからなる。符号１０は
入力端子、１１は出力端子である。
【００２３】ここで、入力電極４及び出力電極５の電極
指間の周期をλ１、入力電極７及び出力電極８の電極指
間の周期をλ２とし、入出力電極の最も内側の電極指の
中心間距離（以下、入出力電極間距離）をそれぞれＬ
１、Ｌ２としたとき、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように各電極を配置している。
指間の周期をλ１、入力電極７及び出力電極８の電極指
間の周期をλ２とし、入出力電極の最も内側の電極指の
中心間距離（以下、入出力電極間距離）をそれぞれＬ
１、Ｌ２としたとき、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように各電極を配置している。
【００２４】このように構成された本発明の弾性表面波
装置によれば、弾性表面波共振器２の二重モード間の周
波数差は従来例のそれよりも約２／３程度小さく、弾性
表面波共振器３の二重モード間の周波数差は従来例のお
よそ２倍の大きさとなる。
装置によれば、弾性表面波共振器２の二重モード間の周
波数差は従来例のそれよりも約２／３程度小さく、弾性
表面波共振器３の二重モード間の周波数差は従来例のお
よそ２倍の大きさとなる。
【００２５】例えば、入出力電極間距離Ｌ１、Ｌ２を Ｌ１＝１．０５λ１ Ｌ２＝０．３９λ２ に設定した場合、図２に示すように、弾性表面波共振器
２の二重モード３０１が、弾性表面波共振器３の二重モ
ード３０２の周波数領域のほぼ真ん中あたりにくるよう
になり、弾性表面波共振器２と弾性表面波共振器３とを
電気的に並列に接続した場合の周波数特性は３０３のよ
うになる。このとき、位相特性は、図３に示す３１３の
ように、高域側から４個の共振モード間の周波数領域に
おいて単調減少の変化を示している。従って、この周波
数領域において、振幅特性に歪は生じておらず、図９に
示したマッチング回路を通した後でも、図４に示すよう
に通過帯域内に歪はなく、広い通過帯域幅と急峻な肩特
性が得られる。
２の二重モード３０１が、弾性表面波共振器３の二重モ
ード３０２の周波数領域のほぼ真ん中あたりにくるよう
になり、弾性表面波共振器２と弾性表面波共振器３とを
電気的に並列に接続した場合の周波数特性は３０３のよ
うになる。このとき、位相特性は、図３に示す３１３の
ように、高域側から４個の共振モード間の周波数領域に
おいて単調減少の変化を示している。従って、この周波
数領域において、振幅特性に歪は生じておらず、図９に
示したマッチング回路を通した後でも、図４に示すよう
に通過帯域内に歪はなく、広い通過帯域幅と急峻な肩特
性が得られる。
【００２６】ここで、通過帯域をできるだけ平坦にする
ためには、前述の４個の共振モードのモード間隔がほぼ
均等であることが望ましい。従って、弾性表面波共振器
２の二重モード間の周波数差は、弾性表面波共振器３の
二重モード間の周波数差の１／３程度になるように、入
出力間電極距離Ｌ１、Ｌ２を設定し、弾性表面波共振器
２の二重モードが、弾性表面波共振器３の二重モードの
周波数領域のほぼ真ん中あたりに来るように、λ１、λ
２を設定することが重要なポイントとなる。
ためには、前述の４個の共振モードのモード間隔がほぼ
均等であることが望ましい。従って、弾性表面波共振器
２の二重モード間の周波数差は、弾性表面波共振器３の
二重モード間の周波数差の１／３程度になるように、入
出力間電極距離Ｌ１、Ｌ２を設定し、弾性表面波共振器
２の二重モードが、弾性表面波共振器３の二重モードの
周波数領域のほぼ真ん中あたりに来るように、λ１、λ
２を設定することが重要なポイントとなる。
【００２７】また、本発明のように構成することで、弾
性表面波共振器２の振幅レベルと弾性表面波共振器３の
振幅レベルとの差が小さくなるため、肩特性を急峻にす
ることができる。
性表面波共振器２の振幅レベルと弾性表面波共振器３の
振幅レベルとの差が小さくなるため、肩特性を急峻にす
ることができる。
【００２８】図５は本発明の他の例を示したものであ
る。
る。
【００２９】図５において、２つの２ポート弾性表面波
共振器２、３は、電気的に逆相で並列に接続されてい
る。すなわち、これらの２つの２ポート弾性表面波共振
器において、それぞれの入出力電極の交差に寄与する最
も内側の電極指４本のうち、いずれか奇数本（１本また
は２本）が接地端子に接続されている。
共振器２、３は、電気的に逆相で並列に接続されてい
る。すなわち、これらの２つの２ポート弾性表面波共振
器において、それぞれの入出力電極の交差に寄与する最
も内側の電極指４本のうち、いずれか奇数本（１本また
は２本）が接地端子に接続されている。
【００３０】図５に示す例では、それぞれの入出力電極
間距離Ｌ１、Ｌ２を Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．８７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 または、 Ｌ１＝｛ｎ＋（０．５４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように各電極を配置している。この例でも、図１
に示した例と同様に、図２〜図４に示した特性が得られ
るので、広い通過帯域幅と急峻な肩特性が得られる。
間距離Ｌ１、Ｌ２を Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．８７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 または、 Ｌ１＝｛ｎ＋（０．５４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 となるように各電極を配置している。この例でも、図１
に示した例と同様に、図２〜図４に示した特性が得られ
るので、広い通過帯域幅と急峻な肩特性が得られる。
【００３１】ところで、前記の式中における“±０．０
２”の幅については、以下のような理由で設定してい
る。
２”の幅については、以下のような理由で設定してい
る。
【００３２】前述したように、二重モード間の周波数差
を大きくするには、入出力電極間距離を０．５λ（λは
電極指周期）より小さくすればよい。本発明の場合、弾
性表面波共振器３の入出力電極間距離Ｌ２は“λ２の周
期性”を除いて、 ０．３５λ２≦Ｌ２≦０．３９λ２ と設定している。Ｌ２＞０．３９λ２の場合は、二重モ
ード間の周波数差が従来例（Ｌ２＝０．５λ２）の場合
のそれの２倍以上に広がらないので、結果として、通過
帯域幅の広帯域化には結びつかず効果がない。一方、Ｌ
２＜０．３５λ２の場合、二重モード間の周波数差は逆
に広くなりすぎて、弾性表面波共振器２の入出力電極間
距離Ｌ１をどのように設定しても、マッチング後に帯域
内に窪みが生じてしまい、通過帯域内の平坦性が劣化す
るので、通過帯域幅を広帯域化することはできない。
を大きくするには、入出力電極間距離を０．５λ（λは
電極指周期）より小さくすればよい。本発明の場合、弾
性表面波共振器３の入出力電極間距離Ｌ２は“λ２の周
期性”を除いて、 ０．３５λ２≦Ｌ２≦０．３９λ２ と設定している。Ｌ２＞０．３９λ２の場合は、二重モ
ード間の周波数差が従来例（Ｌ２＝０．５λ２）の場合
のそれの２倍以上に広がらないので、結果として、通過
帯域幅の広帯域化には結びつかず効果がない。一方、Ｌ
２＜０．３５λ２の場合、二重モード間の周波数差は逆
に広くなりすぎて、弾性表面波共振器２の入出力電極間
距離Ｌ１をどのように設定しても、マッチング後に帯域
内に窪みが生じてしまい、通過帯域内の平坦性が劣化す
るので、通過帯域幅を広帯域化することはできない。
【００３３】次に、弾性表面波共振器２の入出力電極間
距離Ｌ１については、本発明の場合、“λ１の周期性”
を除いて、 １．０２λ１≦Ｌ１≦１．０６λ１ と設定している。前述したように、弾性表面波共振器２
の二重モード間の周波数差は、弾性表面波共振器３の二
重モード間の周波数差の１／３程度であることが望まし
いが、Ｌ１＜１．０２λ１の場合は、二重モード間の周
波数差が広すぎて、マッチング後での通過帯域内の平坦
性が劣化する。すなわち、この場合、通過帯域内の真ん
中に窪みが残る。一方、Ｌ１＞１．０６λ１の場合は、
二重モード間の周波数差は逆に狭すぎて、マッチング後
での通過帯域内の平坦性が劣化する。すなわち、この場
合、両端に窪みが残る。
距離Ｌ１については、本発明の場合、“λ１の周期性”
を除いて、 １．０２λ１≦Ｌ１≦１．０６λ１ と設定している。前述したように、弾性表面波共振器２
の二重モード間の周波数差は、弾性表面波共振器３の二
重モード間の周波数差の１／３程度であることが望まし
いが、Ｌ１＜１．０２λ１の場合は、二重モード間の周
波数差が広すぎて、マッチング後での通過帯域内の平坦
性が劣化する。すなわち、この場合、通過帯域内の真ん
中に窪みが残る。一方、Ｌ１＞１．０６λ１の場合は、
二重モード間の周波数差は逆に狭すぎて、マッチング後
での通過帯域内の平坦性が劣化する。すなわち、この場
合、両端に窪みが残る。
【００３４】従って、弾性表面波共振器２、３の入出力
電極間距離Ｌ１、Ｌ２は、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７土０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 で表される範囲内の値を用いる必要がある。
電極間距離Ｌ１、Ｌ２は、 Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７土０．０２）｝λ２ ｎ，ｍ：負でない整数 で表される範囲内の値を用いる必要がある。
【００３５】なお、本発明は、以上の実施例に限定され
る必要はなく、圧電基板材料、弾性表面波共振器の構成
方法等において、他にも変形実施が可能なことは明らか
である。
る必要はなく、圧電基板材料、弾性表面波共振器の構成
方法等において、他にも変形実施が可能なことは明らか
である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の弾性表面
波装置によれば、通過帯域幅を広くでき、さらに２つの
弾性表面波共振器間で共振周波数の調整を精度よく行う
必要がなくなるので、通過帯域内の振幅特性に歪みが発
生する可能性が低くなる。また、高域側から４個の共振
モード間の周波数領域において単調減少の変化を示すの
で、この点からも通過帯域内の振幅特性に歪みを生じる
ことはない。さらに、２つの弾性表面波共振器間の振幅
レベル差が小さくなるため、肩特性を急峻にすることが
できる。
波装置によれば、通過帯域幅を広くでき、さらに２つの
弾性表面波共振器間で共振周波数の調整を精度よく行う
必要がなくなるので、通過帯域内の振幅特性に歪みが発
生する可能性が低くなる。また、高域側から４個の共振
モード間の周波数領域において単調減少の変化を示すの
で、この点からも通過帯域内の振幅特性に歪みを生じる
ことはない。さらに、２つの弾性表面波共振器間の振幅
レベル差が小さくなるため、肩特性を急峻にすることが
できる。
【図１】本発明の弾性表面波装置の一例を示した平面図
である。
である。
【図２】本発明の弾性表面波装置を説明するための周波
数特性図である。
数特性図である。
【図３】本発明の弾性表面波装置を説明するための位相
特性図である。
特性図である。
【図４】本発明の弾性表面波装置を説明するためのマッ
チング後の周波数特性図である。
チング後の周波数特性図である。
【図５】本発明の弾性表面波装置の他の例を示した平面
図である。
図である。
【図６】従来の弾性表面波装置を示した平面図である。
【図７】従来の弾性表面波装置を説明するための周波数
特性図である。
特性図である。
【図８】従来の弾性表面波装置を説明するための位相特
性図である。
性図である。
【図９】弾性表面波共振器のためのマッチング回路を示
す図である。
す図である。
【図１０】従来の弾性表面波共振器のマッチング後の周
波数特性図である。
波数特性図である。
【図１１】従来の弾性表面波共振器の説明するための位
相特性図である。
相特性図である。
【図１２】従来の弾性表面波共振器のマッチング後の周
波数特性図である。
波数特性図である。
【図１３】従来の弾性表面波共振器の別例の周波数特性
図である。
図である。
【図１４】従来の弾性表面波共振器の別例の位相特性図
である。
である。
【図１５】従来の弾性表面波共振器の別例のマッチング
後の周波数特性図である。
後の周波数特性図である。
【図１６】本発明と従来技術を比較して説明するための
図である
図である
１………圧電基板 ２………２ポート弾性表面波共振器 ３………２ポート弾性表面波共振器 ４………入力電極 ５………出力電極 ６………反射器 ７………入力電極 ８………出力電極 ９………反射器
Claims (6)
- 【請求項１】 圧電基板上に二重モードの第１の２ポー
ト弾性表面波共振器と二重モードの第２の２ポート弾性
表面波共振器とを電気的に並列に接続すると共に、第１
の２ポート弾性表面波共振器の共振周波数をｆ1L、ｆ1U
とし、第２の２ポート弾性表面波共振器の共振周波数を
ｆ2L、ｆ2Uとしたとき、ｆ2L＜ｆ1L＜ｆ1U＜ｆ2Uで、こ
れらの共振周波数における位相がこの順にほぼ逆相で、
かつｆ2L〜ｆ1L、ｆ1L〜ｆ1U、ｆ1U〜ｆ2Uの周波数差を
ほぼ同じくなるように構成したことを特徴とする弾性表
面波装置。 - 【請求項２】 圧電基板と、 この圧電基板上に形成され、２つの共振周波数ｆ1L、ｆ
1Uを持つ第１の２ポート弾性表面波共振器と、 前記圧電基板上に形成されると共に前記第１の２ポート
弾性表面波共振器と電気的に並列に接続され、かつ式
（１）の関係をほぼ満足する２つの共振周波数ｆ2L、ｆ
2Uを持つ第２の２ポート弾性表面波共振器と 【数１】 を具備し、ｆ2L、ｆ1L、ｆ1U、ｆ2Uにおける位相がこの
順にほぼ逆相であることを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の弾性表面波装置におい
て、 （１）式をほぼ満足するように第１の２ポート弾性表面
波共振器におけるくし歯状の入出力電極の電極指周期と
入出力電極間の間隔との関係及び第２の２ポート弾性表
面波共振器におけるくし歯状の入出力電極の電極指周期
と入出力電極間の間隔との関係を定めたことを特徴とす
る弾性表面波装置。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の弾性表面波装置
において、 式（２）の関係をほぼ満足する第１の２ポート弾性表面
波共振器と、 前記第１の２ポート弾性表面波共振器と電気的に同相で
並列に接続され、かつ式（３）の関係をほぼ満足する第
２の２ポート弾性表面波共振器と Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｎ：負でない整数 λ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（２） Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ Ｌ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｍ：負でない整数 λ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（３） を具備することを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の弾性表面波装置
において、 式（４）の関係をほぼ満足する第１の２ポート弾性表面
波共振器と、 前記第１の２ポート弾性表面波共振器と電気的に逆相で
並列に接続され、かつ式（５）の関係をほぼ満足する第
２の２ポート弾性表面波共振器と Ｌ１＝｛ｎ＋（１．０４±０．０２）｝λ１ Ｌ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｎ：負でない整数 λ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（４） Ｌ２＝｛ｍ＋（０．８７±０．０２）｝λ２ Ｌ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｍ：負でない整数 λ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（５） を具備することを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項６】 請求項１または２記載の弾性表面波装置
において、 式（６）の関係をほぼ満足する第１の２ポート弾性表面
波共振器と、 前記第１の２ポート弾性表面波共振器と電気的に逆相で
並列に接続され、かつ式（７）の関係をほぼ満足する第
２の２ポート弾性表面波共振器と Ｌ１＝｛ｎ＋（０．５４±０．０２）｝λ１ Ｌ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｎ：負でない整数 λ１：第１の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（６） Ｌ２＝｛ｍ＋（０．３７±０．０２）｝λ２ Ｌ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の交差に寄与する最も内側の電極指の中心間距離 ｍ：負でない整数 λ２：第２の２ポート弾性表面波共振器におけるくし歯状の入出 力電極の電極指周期 ……（７） を具備することを特徴とする弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08014514A JP3113199B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08014514A JP3113199B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214284A true JPH09214284A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3113199B2 JP3113199B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=11863204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08014514A Expired - Fee Related JP3113199B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113199B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000070758A1 (fr) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif d'onde acoustique de surface |
| US6842090B2 (en) | 1999-10-04 | 2005-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device utilizing opposite propagation direction regions and resonant mode coupling |
| KR100489778B1 (ko) * | 2001-08-29 | 2005-05-16 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성 표면파 장치 |
| EP1480338A3 (en) * | 2003-05-19 | 2011-07-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JP2012199673A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 弾性波フィルタ |
| JP2015502086A (ja) * | 2011-11-10 | 2015-01-19 | クアルコム，インコーポレイテッド | 電気的に並列に結合された２ポート共振器 |
| US10693441B2 (en) | 2017-03-21 | 2020-06-23 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Acoustic wave filter |
| JP2021517400A (ja) * | 2018-03-08 | 2021-07-15 | コングスベルグ ディフェンス＆エアロスペース アクティーゼルスカブ | 無線周波数フィルタのための補正ユニット |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP08014514A patent/JP3113199B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2000070758A1 (fr) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif d'onde acoustique de surface |
| US6462633B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-10-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device including parallel connected main and sub-filters |
| US6842090B2 (en) | 1999-10-04 | 2005-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device utilizing opposite propagation direction regions and resonant mode coupling |
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| JP2015502086A (ja) * | 2011-11-10 | 2015-01-19 | クアルコム，インコーポレイテッド | 電気的に並列に結合された２ポート共振器 |
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| US11962290B2 (en) | 2018-03-08 | 2024-04-16 | Kongsberg Defence & Aerospace As | Correction unit for radio frequency filter |
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|---|---|
| JP3113199B2 (ja) | 2000-11-27 |
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