JPH09331230A - 弾性表面波デバイス - Google Patents
弾性表面波デバイスInfo
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- JPH09331230A JPH09331230A JP17065196A JP17065196A JPH09331230A JP H09331230 A JPH09331230 A JP H09331230A JP 17065196 A JP17065196 A JP 17065196A JP 17065196 A JP17065196 A JP 17065196A JP H09331230 A JPH09331230 A JP H09331230A
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- acoustic wave
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
段縦続接続構成においては、通過帯域近傍の高周波側
(中心周波数から高周波側に+3.5MHzから+4.
5MHzの周波数帯 )で減衰量十分に取れないという
欠点があった。本発明は上記課題を解決するためになさ
れたものである。 【解決手段】 四ほう酸リチウム基板上に形成した縦結
合DMSフィルタにおいて、反射器の電極指本数Mと、
前記反射器の電極周期λrに対するIDTの周期λiの比
λi/λrとが、 0.0008×M+0.965≦λi/λr≦0.0015×M+0.971 または 0.00055×M+0.951≦λi/λr≦0.0006×M+0.957 の関係である弾性表面波デバイスである。
Description
し、特にインターディジタル・トランスジューサ(以
下、IDTと云う)間の音響結合を用いて構成する数1
0MHz乃至1GHz帯の弾性表面波デバイスに関す
る。
z帯の携帯電話が急速に普及し、それに伴って受信部に
用いられる1stIFフィルタとして、中帯域バンドパ
スフィルタ(比帯域幅が0.3%程度)の需要が増大し
ている。該フィルタとして水晶STカット基板を用いた
一方向性トランスバーサル型フィルタが用いられている
が、多数のIDT総対数を必要とするため基板サイズが
大きくなり小型化には適さない。従来から圧電基板上に
複数個のIDTをこれらIDTが励起する弾性表面波
(以下、SAWと云う)の伝搬方向に沿って平行に近接
配置し、前記複数個のIDT下で音響結合を生ぜしめて
複数のモードを励起し、その複数の共振周波数を利用し
て通過帯域フィルタを構成した所謂縦結合多重モードS
AWフィルタ(以下、縦結合DMSフィルタと云う)が
数多く用いられてきた。
用いると比較的狭帯域のバンドパスフィルタ(比帯域幅
が0.05%程度)を構成することができ、また、36
度Yカットリチウムタンタレートを用いると比較的広帯
域のバンドパスフィルタ(比帯域幅2〜3%程度)を構
成することが出来る。縦結合DMSフィルタは、トラン
スバーサル型フィルタとは構成が異なり、反射器間に電
極指対数の比較的少ないIDTを複数個近接配置するこ
とにより、振動エネルギーを反射器間に閉じ込めるもの
であるから、弾性表面波フィルタの小型化に適してい
る。また、水晶STカットと36度Yカットリチウムタ
ンタレートのほぼ中間の電気機械結合係数を有する45
度Xカット四ほう酸リチウムを用いて縦結合DMSフィ
ルタを構成すれば、中帯域のバンドパスフィルタを実現
することができ、且つ、小型化が可能となる。
合DMSフィルタの構成法を示す模式図である。45度
Xカット四ほう酸リチウム基板5の主面上の中央にID
T6と、その両側にIDT7a、7bと、最外側に反射
器8a、8bとを前記IDT6、7aおよび7bによっ
て励起される弾性表面波の伝搬方向に沿って平行に近接
配置する。IDT6、7aおよび7bを近接配置するこ
とにより、前記IDT下で音響結合を生じせしめ、その
結果、1次モードと3次モードを強勢に励振することが
できる。この2つのモードを利用して、IDT6の一方
の端子を入力とし、他方の端子を接地し、さらにIDT
7aと7bのそれぞれ一方の端子を接地し、それぞれの
他方の端子を接続し出力とすれば、1次−3次縦結合D
MSフィルタが構成できる。
縦結合DMSフィルタを1枚の圧電基板上にA、B二つ
並列配置し、それらを縦続接続して構成したものであ
る。その構成は、45度Xカット四ほう酸リチウム基板
9の中央にIDT10と、その両側にIDT11a、1
1bと、更に最外側に反射器12a、12bとを配置し
縦結合DMSフィルタAを構成し、更に、同一パラメー
タの縦結合DMSフィルタBを構成し、前記フィルタ
A、Bを縦続接続するようにリード電極を配線する。縦
結合DMSフィルタA、Bを二個縦続構成とすれば単独
の場合よりも、減衰量を大きくすることができる。ま
た、前記フィルタA、Bは必ずしも同一パラメータであ
る必要はなく、インピーダンスの整合に留意すればパラ
メータg異なるものを組み合わせてもよい。IDT、反
射器およびリード電極等は、蒸着あるいはスパッタ等を
用いてアルミニュウム(Al)あるいはアルミニュウム
合金を圧電基板上に付着し、フォトリソグラフィ手法で
これを所望のパターンに形成するのが一般的である。
3次縦結合DMSフィルタを一般的設計手法に基づき設
計すると下記のようなパラメータ得られ、そのフィルタ
特性は図6のような濾波特性なる。 IDT電極総対数 140対 反射器本数 60本 IDT電極交叉長 15λi λi/λr 0.982 ここで、λiは図5(a)に示すIDTの電極周期であ
り、λrは図5(b)に示す反射器の電極周期である。
図6の濾波特性から明らかなように通過域近傍の高周波
側(中心周波数から高周波側に+3.5MHzから+
4.5MHz離れた周波数帯 )の減衰量が十分に得ら
れないという欠点がある。なお、通過帯域の低周波側に
も−1MHzあたりと−1.5MHzあたりに減衰が取
れていない部分があるが、これは第二IFフィルタとロ
ーカル発振器を適宜選択することにより解決することが
出来ることが知られている。上述の欠点を改善するため
に、従来は、更にもう一つの同様なフィルタを縦続接続
した3段縦続接続構成とすることにより必要とする減衰
量を得ていた。
接続構成とすれば、高周波側の阻止域に現れていたスプ
リアスを低減することができるもののフィルタの挿入損
失が増大する、フィルタの形状が大きくなる、あるいは
縦続段数が増加するに伴って良品率も低下してコスト増
大となる等の欠点があり、小型化、高性能化が進んでい
る携帯電話のIFフィルタに対する要求を満足すること
が出来ないという問題があった。本発明は上記課題を解
決するためになされたものであって、比帯域幅が0.3
%程度で、通過域近傍の高周波側の減衰量が大きく且
つ、小型な弾性表面波フィルタを提供することにある。
に本発明に係る弾性表面波デバイスの請求項1記載の発
明は、四ほう酸リチウム単結晶圧電基板上に三個のID
Tを当該電極が励起する弾性表面波の伝搬方向に沿って
近接配置すると共に、前記三個のIDTの両側に反射器
を配置し、前記三個のIDT間に音響結合を生ぜしめ且
つ、反射器間に閉じ込めることにより1次及び3次のモ
ードを強勢に励起するように構成したSAWフィルタに
おいて、前記反射器の電極指本数Mと、前記反射器の電
極周期λrに対する前記IDTの周期λiの比λi/λrと
が、
デバイスである。
の形態に基づいて詳細に説明する。本発明者は、フィル
タ通過域近傍の高周波側の減衰量を大きくすべく、あら
ゆる設計パラメータについて検討を行った。図1は、反
射器の電極周期λrに対するIDTの電極周期λiの比λ
i/λrと、反射器の電極本数Mとの関係を示す図であ
る。図1の斜線で示した部分即ち、領域A及びBの意味
するところは、該領域内のパラメータを採用して二段縦
続接続型縦結合DMSフィルタを設計すれば、フィルタ
の通過帯域近傍の高周波側(中心周波数から高周波側に
+3.5MHzから+4.5MHz離れた周波数帯 )
の阻止域減衰量が35dB以上得られるλi/λrの範囲
を表している。図1から明らかなように前記領域Aは直
線1と直線2で囲まれ、前記領域Bは直線3と直線4で
囲まれる。この直線1を近似的に多項式で表すと
表すと
次式で表されて
基板上に、図1における領域AあるいはB内の値を用い
て、縦続接続型縦結合DMSフィルタを構成すれば、フ
ィルタ通過域近傍の高周波側の減衰量を大きく改善する
ことができる。例えば、反射器本数を60本としたと
き、最適なλi/λrは式(1)より0.984〜0.9
93となる。
フィルタの通過特性は図2に示すようにフィルタ通過域
近傍の高周波側の域減衰量が41dBと従来設計より大
幅に改善できる。
れば、縦結合DMSフィルタを2個縦続接続した構成で
あってもフィルタ通過域近傍の高周波側の減衰量が十分
に確保でき、従来のようにDMSフィルタを3段縦続接
続する必要がないので、フィルタの低損失化、小型化及
び低コスト化が実現できる。なお、以上本発明を同一の
パラメータを有する2つのDMSフィルタを縦続接続す
る例を用いて説明してきたが、本発明はこの電極構造に
限定されるものではなく、フィルタA、Bのパラメータ
が異なっていてもよく、また縦続段数も2段のみに限定
されるものでなく、例えば、3段縦続接続構成に本発明
を適用すれば上述したように2段に比べ挿入損失が大き
くなるものの4段縦続接続するよりは、小さな挿入損失
にて4段の場合と同等もしくはそれ以上に通過域近傍の
高周波側の減衰量を増大することができるのである。
であるから、四ほう酸リチウム単結晶基板を用いて1次
−3次縦結合DMSフィルタを構成する場合において、
フィルタ通過域近傍の高周波側の域減衰量を大きく改善
することが出来る。従って、通過帯域近傍の高周波側
(中心周波数+3.5〜+4.5MHz )において、
同等の減衰量を実現する際に縦続接続段数を減らすこと
ができるためフィルタの低損失化、小型化、低コスト化
等に著しい効果を発揮することが可能である。
期λiの比λi/λrと反射器の電極本数Mとの関係を示
す図である。
多重モードSAWフィルタの濾波特性を示す図でる。
SAWフィルタの構成を示す模式図である。
結合二重モードSAWフィルタの構成を示す模式図であ
る。
示す図、(b)は反射器の模式図とその電極周期λrを
示す図である。
フィルタの濾波特性を示す図である。
直線 2、4 最適設計領域A,Bのλi/λrの下限を示す
直線 A、B 通過帯域の高周波側近傍の減衰量を確保する
ためのパラメータ最適設計領域
Claims (1)
- 【請求項1】 四ほう酸リチウム単結晶圧電基板上に三
個のIDTを当該電極が励起する弾性表面波の伝搬方向
に沿って近接配置すると共に、前記三個のIDTの両側
に反射器を配置し、前記三個のIDT間に音響結合を生
ぜしめ且つ、反射器間に閉じ込めることにより1次及び
3次のモードを強勢に励起するように構成したSAWフ
ィルタにおいて、 前記反射器の電極指本数Mと、前記反射器の電極周期λ
rに対する前記IDTの周期λiの比λi/λrが、 【数1】 または 【数2】 であることを特徴とする弾性表面波デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17065196A JPH09331230A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 弾性表面波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17065196A JPH09331230A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 弾性表面波デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09331230A true JPH09331230A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15908838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17065196A Pending JPH09331230A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 弾性表面波デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09331230A (ja) |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP17065196A patent/JPH09331230A/ja active Pending
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