JPH10233643A

JPH10233643A - 弾性表面波フィルタ装置及びこれに用いる変換器

Info

Publication number: JPH10233643A
Application number: JP3783497A
Authority: JP
Inventors: Yasubumi Horio; 保文堀尾; Susumu Nomoto; 進野本; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形が
対称となるとともに帯域外スプリアスを有効に低減し、
かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設
計する場合にも好適なものとする。【解決手段】１λ当たりの電極指の幅の合計が、入力
側変換器２と出力側変換器４とで、すなわち一方向性変
換器と双方向性変換器とで同一とする。これによって、
入力側変換器２で励振される弾性表面波の伝播速度が、
出力側変換器４で励振される弾性表面波の伝播速度と一
致し、これにより、入力側変換器２で励振される弾性表
面波の中心周波数と出力側変換器４で励振される弾性表
面波の中心周波数が一致する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波フィルタ
装置、特にＣＤＭＡ通信方式に好適な弾性表面波フィル
タ装置に関するものである。さらに、本発明は上記フィ
ルタに好適な変換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル通信システムの開発に伴い、種
々の通信方式が提案されている。このような通信方法と
しては、例えば、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）方式
及びＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式がある。ＦＤＭＡ
方式では、周波数帯域を分割してこれらを各無線局に割
り当てており、それに対してＴＤＭＡ方式では、時間帯
域を分割してこれらを各無線局に割り当てている。

【０００３】また、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式
が近年提案されている。このＣＤＭＡ方式では、周波数
及び時間で重畳された信号を利用することによりチャネ
ル数を多数確保することができるため高い有用性があ
り、その開発が強く要請されている。このＣＤＭＡ方式
に用いられる弾性表面波フィルタ装置については特有の
フィルタ特性が要求されており、その特性を要約すると
次のようになる。（１）１０ｄＢ以下の挿入損失を満足すること。（２）位相歪みの小さい周波数特性を獲得できること。（３）３０ｄＢ以上のＴ．Ｔ．Ｅ．(triple Transit Ec
ho) 減衰レベルを満足すること。

【０００４】これら特性を満足するために、本発明者に
よる特開平第8-213870号公報に開示された弾性表面波フ
ィルタ装置は、入力側変換器又は出力側変換器のうちの
一方を一方向性変換器で構成するとともに、他方を双方
向性変換器で構成している。このように、アポタイズ電
極構造を有する双方向性変換器と、励振効果及び反射効
果を利用する一方向性変換器を適切に組み合わすことに
より、周波数特性については双方向性変換器の特性が活
用され、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルについて
は、一方向性変換器の特性が活用され、その結果、挿入
損失、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベル及び周波数特性の全てを
満足する弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような弾性表面波
フィルタ装置では、弾性表面波フィルタ装置の通過特性
の波形が非対称になるとともに帯域外スプリアスを有効
に低減できず、これは弾性表面波フィルタ装置にとって
好ましくない。また、このような弾性表面波フィルタ装
置では、周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を
設計するに当たっても好ましくない。

【０００６】本発明の第１の目的は、入力側変換器又は
出力側変換器のうちのいずれか一方を一方向性変換器で
構成し、他方を双方向性変換器で構成した弾性表面波フ
ィルタ装置において、弾性表面波フィルタ装置の通過特
性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有効
に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィル
タ装置を設計する場合にも好適な弾性表面波フィルタ装
置を提供することである。

【０００７】本発明の第２の目的は、双方向性変換器の
弾性表面波の伝播軸線の両側に第１及び第２の一方向性
変換器をそれぞれ配置した弾性表面波フィルタ装置にお
いて、弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称
にするとともに帯域外スプリアスを有効に低減し、か
つ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計
する場合にも好適な弾性表面波フィルタ装置を提供する
ことである。

【０００８】本発明の第３の目的は、弾性表面波の伝播
軸線の両方向に弾性表面波を励振する双方向性電極構造
を有する双方向性変換器部分と、弾性表面波の伝播方向
の一方の方向だけ弾性表面波を励振する一方向性電極構
造を有する一方向性変換器部分とを具える変換器におい
て、弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称に
するとともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、
周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する
場合にも好適な変換器を提供することである。

【０００９】本発明の第４の目的は、弾性表面波の伝播
軸線の両方向に弾性表面波を励振する双方向性電極構造
を有する双方向性変換器部分及び弾性表面波の伝播方向
の一方の方向だけ弾性表面波を励振する一方向性電極構
造を有する一方向性変換器部分とを有する変換器と、一
方向性変換器とを具える弾性表面波フィルタ装置におい
て、弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称に
するとともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、
周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する
場合にも好適な弾性表面波フィルタ装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による請求項１記
載の弾性表面波フィルタ装置は、圧電性基板と、この圧
電性基板上に形成した入力側変換器と、この入力側変換
器で励振された弾性表面波を変換する出力側変換器とを
具える弾性表面波フィルタ装置において、前記入力側変
換器又は出力側変換器のうちのいずれか一方を一方向性
変換器で構成し、他方を双方向性変換器で構成し、λを
基本弾性表面波の伝播波長とした場合、１λ当たりの、
前記一方向性変換器の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅の総和が、１λ当たりの、前記双方向性変換器の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和と、同一になるよ
うに構成したことを特徴とするものである。

【００１１】上記弾性表面波経装置の通過特性の波形が
非対称となるとともに帯域外スプリアスを有効に低減で
きない理由を本発明者が検討した結果、上記弾性表面波
フィルタ装置では、一方向性変換器で励振される弾性表
面波の伝播速度と双方向性変換器で励振される弾性表面
波の伝播速度が相違するために、これらの変換器の中心
周波数がずれるからであることが確認された。

【００１２】従来既知のように、基本弾性表面波の伝播
速度、波長及び中心周波数をＶ，λ及びｆとすると、

【数１】Ｖ＝ｆλ の関係がある。したがって、一方向性変換器の電極指の
ピッチ及び双方向性変換器の電極指のピッチを共にλと
した場合、すなわち一方向性変換器で励振される弾性表
面波の波長と双方向性変換器で励起される弾性表面波の
波長とが同一である場合、一方向性変換器で励振される
弾性表面波の速度が双方向性変換器で励振される弾性表
面波の速度と異なると、一方向性変換器で励振される弾
性表面波の中心周波数が、双方向性変換器で励振される
弾性表面波の中心周波数とずれるようになる。

【００１３】上記弾性表面波フィルタ装置において一方
向性変換器で励振される弾性表面波の速度が双方向性変
換器で励振される弾性表面波の速度と異なる理由を本発
明者が検討した結果、圧電性基板の表面区域のうちの電
極指が設けられた部分と圧電性基板の表面区域のうちの
電極指が設けられていない部分とでは、弾性表面波の伝
播速度が相違し、これら速度が相違するようになるため
であることを確認した。すなわち、圧電性基板の表面区
域のうちの電極指が設けられた部分を伝播する弾性表面
波の速度が、圧電性基板の表面区域のうちの電極指が設
けられていない部分を伝播する弾性表面波の速度よりも
遅い。したがって、弾性表面波の伝播方向における、圧
電性基板の表面区域全体に対する圧電性基板の表面区域
のうちの電極指が設けられている部分の割合が大きくな
るに従って、変換器を伝播する弾性表面波の速度が遅く
なる。

【００１４】上記弾性表面波フィルタ装置では、弾性表
面波の伝播方向における、圧電性基板の表面区域全体に
対する圧電性基板の表面区域のうちの電極指が設けられ
ている部分の割合は、一方向性変換器側と双方向性変換
器側とでは相違する。例えば、一方向性変換器として浮
き電極型の変換器を用いるとともに双方向性変換器とし
てアポタイズ型の変換器を用いる場合には、通常一方向
性変換器の電極指の幅を全てλ／１２とするとともに双
方向性電極指の幅を全てλ／８にする。したがって、１
λ当たりの一方向性変換器の電極指の総和はλ／３とな
るのに対して、１λ当たりの双方向性変換器の電極指の
総和はλ／２となり、双方向性変換器側の方が電極指幅
の総和が広いので、双方向性変換器で励振される弾性表
面波の伝播速度は一方向性変換器で励振される弾性表面
波の伝播速度より遅くなる。

【００１５】本発明者は、上記課題を解決するために、
すなわち一方向性変換器で励振される弾性表面波の中心
周波数を双方向性変換器で励振される弾性表面波の中心
周波数と一致させるためには、一方向性変換器で励振さ
れる弾性表面波の伝播速度を双方向性変換器で励振され
る弾性表面波の伝播速度と一致させればよいことを見い
だした。このために、請求項１記載の弾性表面波フィル
タ装置では、弾性表面波の伝播方向における、圧電性基
板の表面区域全体に対する圧電性基板の表面区域のうち
の電極指が設けられている部分の割合を、一方向性変換
器側と双方向性変換器側とで同一にする。すなわち、λ
を基本弾性表面波の伝播波長とした場合、１λ当たり
の、一方向性変換器の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅の総和を、１λ当たりの、双方向性変換器の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅の総和と、同一にする。

【００１６】このようにして、入力側変換器又は出力側
変換器のうちのいずれか一方を一方向性変換器で構成
し、他方を双方向性変換器で構成した弾性表面波フィル
タ装置において、一方向性変換器で励振される弾性表面
波の中心周波数と双方向性変換器で励振される弾性表面
波の中心周波数とを一致させることができるので、従来
の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置の通過特
性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有効
に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィル
タ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００１７】本発明による請求項２記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形
成され、複数の電極指を有する正電極と、同様にλのピ
ッチで周期的に形成され、複数の電極指を有し、各電極
指が前記正電極の電極指とλ／２の中心間距離を以てそ
れぞれ位置する負電極と、前記正電極の電極指と負電極
の電極指との間に配置され、複数の電極指を有し、各電
極指が、隣接する正電極の電極指と負電極の電極指との
間の中間位置から弾性表面波の伝播方向又はこれとは反
対の方向にλ／１２偏位して位置する短絡型浮き電極と
を具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の
伝播波長とした場合に、λ／４の中心間距離を以て配置
し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成した
正電極と、同様にλ／４の中心間距離を以て位置し、２
個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成され、各電
極指の組が前記正電極の隣接する電極指の組とλ／２の
中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極とを具え、前
記一方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播
方向の幅、前記一方向性変換器の負電極の電極指の弾性
表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の浮き電極
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記双方向性変
換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、及
び前記双方向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波の
伝播方向の幅を全て等しくしたことを特徴とするもので
ある。

【００１８】浮き電極型の一方向性変換器及び双方向性
変換器を用いる場合、一方向性変換器の正電極の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅、一方向性変換器の負電極
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、一方向性変換器
の浮き電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、双方
向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅、及び双方向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波
の伝播方向の幅を全て等しくする。これにより、１λ当
たりの電極指の幅の合計が、一方向性変換器と双方向性
変換器とで同一となり、一方向性変換器を励振する弾性
表面波の中心周波数と双方向性変換器を励振する弾性表
面波の中心周波数を一致させることができるので、従来
の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置の通過特
性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有効
に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィル
タ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００１９】本発明による請求項３記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、第１の電極指及び第２の
電極指が３λ／８の中心間距離を以て位置する電極指の
組を、λのピッチで周期的に形成した、第１の電極と、
複数の電極指を、隣接する前記電極指の組とそれぞれλ
／２の距離を以て位置するようにλのピッチで周期的に
形成した、第２の電極とを具え、前記双方向性変換器
が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／
４の中心間距離を以て配置し、２個の電極指の組をλの
ピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／４の中
心間距離を以て位置し、２個の電極指の組をλのピッチ
で周期的に形成し、各電極指の組が前記正電極の隣接す
る電極指の組とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置
する負電極とを具え、前記一方向性変換器の第１の電極
の第２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、前記一
方向性変換器の第１の電極の第１の電極指の弾性表面波
の伝播方向の幅の３倍とし、前記一方向性変換器の第２
の電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、前記一
方向性変換器の第１の電極の第２の電極指の弾性表面波
の伝播方向の幅と同一とし、前記双方向性変換器の正電
極及び負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、
前記一方向性変換器の第１の電極の第２の電極指の弾性
表面波の伝播方向の幅の１．２５倍としたことを特徴と
するものである。

【００２０】ダート型の一方向性変換器及び双方向性変
換器を用いる場合、一方向性変換器の第１の電極の第２
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、一方向性変換
器の第１の電極の第１の電極指の弾性表面波の伝播方向
の幅の３倍とし、一方向性変換器の第２の電極の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅を、一方向性変換器の第１
の電極の第２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅と同
一とし、双方向性変換器の正電極及び負電極の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅を、一方向性変換器の第１の
電極の第２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の１．
２５倍とする。これにより、１λ当たりの電極指の幅の
合計が、一方向性変換器と双方向性変換器とで同一とな
り、一方向性変換器を励振する弾性表面波の中心周波数
と双方向性変換器を励振する弾性表面波の中心周波数を
一致させることができるので、従来の利点を維持しつ
つ、弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称に
するとともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、
周波数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する
場合にも好適なものとなる。

【００２１】本発明による請求項４記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けした電極構造とし
たことを特徴とするものである。

【００２２】この場合、一方向性変換器は、各電極指の
弾性表面波の伝播方向と直交する方向の寸法が同一に設
定され、重み付けされていない電極構造である正規型電
極構造を有し、それに対して、双方向性変換器は、重み
付けした電極構造を有する。帯域外減衰特性を大きく設
定するためには、変換器に重み付けを施す必要がある。
ここで、一方向性変換器の電極構造に重み付けをすると
周波数特性が悪化する。特に、短絡型浮き電極型の一方
向性変換器を重み付け電極構造とすると、短絡型浮き電
極の電極指を接続する接続部が励振領域内に位置するよ
うになり、この部分で不所望な反射波が生じたり、励起
された弾性表面波に伝播速度差が生じたりするので、強
いリップルが生じる。このような認識に基づいて、一方
向性変換器を正規型の電極構造とするとともに、双方向
性変換器に重み付けを行う。このような構成にすること
により、リップルのない特性を得ることができる。

【００２３】本発明による請求項５記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波伝播方向に沿って順次変化するアポタ
イズ法により構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２４】重み付けの方法として、電極指を所望のピ
ッチで間引く間引き法やバリビッチ法が知られている。
しかしながら、これらの方法では、電極指における反射
波に位相ずれが生じ、これがリップルの原因となる。そ
れに対して、アポタイズ法では、電極指の弾性表面波の
伝播方向と直交する方向の長さを順次変化させているの
で、位相ずれによるリップルの発生を防止し、リップル
のない周波数特性を得ることができる。

【００２５】本発明による請求項６記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル
酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを特
徴とするものである。

【００２６】弾性表面波フィルタ装置の圧電性基板とし
ては、通常、ニオブ酸リチウム基板、水晶基板、タンタ
ル酸リチウム基板、ほう酸リチウム基板等が用いられて
いる。これら基板のうち、ニオブ酸リチウム基板は比較
的大きな電気機械結合係数（Ｋ²）を有するので、良好
な変換特性が得られるという利点がある。しかしなが
ら、温度特性に難点があるため、すなわち温度変化に対
する帯域幅の変化が大きくなるという欠点があり、広帯
域用のフィルタとしてだけ用いられてきた。このため、
従来の狭帯域フィルタとしては共振型のフィルタ装置だ
けが用いられてきた。しかしながら、共振型のフィルタ
は、その構造からＧＤＴが大きい不具合が強く指摘され
ていた。それに対して、浮き電極型又はダート型の変換
器を有する弾性表面波フィルタ装置は、電極の非対称構
造を有効に利用しているため、挿入損失、ＧＤＴを大幅
に低減することができる。したがって、非対称構造の内
部反射型電極構造を温度特性に優れた圧電性基板に適用
すれば、ＧＤＴ及び挿入損失に優れるとともに、温度変
化に対する通常帯域の変化が極めて小さい弾性表面波フ
ィルタ装置を実現することができ、したがって、狭帯域
フィルタとして構成した場合でも、極めて良好なフィル
タ特性を有する弾性表面波フィルタ装置を実現すること
ができる。

【００２７】このような状況を考慮すると、本発明の弾
性表面波フィルタ装置によれば、周波数に対する温度特
性が極めて小さく、電気機械結合係数がニオブ酸リチウ
ム基板に比べて１桁以上小さく、かつ、電極指による反
射係数が短絡型浮き電極に対して正の反射係数を有する
圧電性基板を用いる。本発明では、このような圧電性基
板として、電気機械結合係数が０．１４％の水晶基板、
電気機械結合係数が０．６４％のタンタル酸リチウム基
板、又は電気機械結合係数が１．０％のほう酸リチウム
基板を用いる。これら基板は温度変化に対する周波数変
動が微小であるので、圧電性基板としてこれら基板のう
ちのいずれかを用いると、温度特性に対する通過周波数
帯域の変化を微小範囲に維持することができる。しかし
ながら、水晶、タンタル酸リチウム及びほう酸リチウム
は電気機械結合係数が小さいため、既存の変換器をその
まま形成すると、挿入損失の観点から実現することがで
きない。

【００２８】本発明者が水晶基板、タンタル酸リチウム
基板及びほう酸リチウム基板における挿入損失について
詳細な検討を行った結果、浮き電極の反射係数の符号が
挿入損失に大きく影響していることが判明した。水晶基
板、タンタル酸リチウム基板及びほう酸リチウム基板の
場合、開放型浮き電極に比べて短絡型浮き電極の方が反
射係数が大きい。したがって、浮き電極として短絡型浮
き電極を用いるのが好適である。このように構成するこ
とにより、電気機械結合係数の小さい水晶基板を用いて
も挿入損失を極めて小さい範囲に抑制することができ、
その結果、温度特性に優れるとともに低損失の広帯域弾
性表面波フィルタ装置を実現することができる。また、
一方向性変換器としてダート型電極構造の変換器を用い
た場合でも、同様に温度特性に優れるとともに低損失の
広帯域弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【００２９】本発明による請求項７記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成
された双方向性変換器と、この双方向性変換器の弾性表
面波の伝播軸線の両側にそれぞれ配置した第１及び第２
の一方向性変換器とを具え、前記双方向性変換器を入力
側変換器とした場合に前記第１及び第２の一方向性変換
器を出力側変換器とし、前記双方向性変換器を出力側変
換器とした場合に前記第１及び第２の一方向性変換器を
入力側変換器とし、λを基本弾性表面波の伝播波長とし
た場合、１λ当たりの、前記一方向性変換器の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅の総和が、１λ当たりの、前
記双方向性変換器の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅
の総和と、同一になるように構成したことを特徴とする
ものである。

【００３０】双方向性変換器の弾性表面波の伝播軸線の
両側に第１及び第２の一方向性変換器をそれぞれ配置し
た弾性表面波フィルタ装置においても、上記理由によ
り、第１及び第２の一方向性変換器で励振される弾性表
面波の中心周波数と双方向性変換器で励振される弾性表
面波の中心周波数を一致させることができるので、従来
の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置の通過特
性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有効
に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィル
タ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００３１】本発明による請求項８記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記第１及び第２の一方向性変換器が、
λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λのピッ
チで周期的に形成され、複数の電極指を有する正電極
と、同様にλのピッチで周期的に形成され、複数の電極
指を有し、各電極指が前記正電極の電極指とλ／２の中
心間距離を以てそれぞれ位置する負電極と、前記正電極
の電極指と負電極の電極指との間に配置され、複数の電
極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指と負
電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝播方
向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置する
短絡型浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを
基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の中心
間距離を以て配置し、２個の電極指の組をλのピッチで
周期的に形成した正電極と、同様にλ／４の中心間距離
を以て位置し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的
に形成し、各電極指の組が前記正電極の隣接する電極指
の組とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電
極とを具え、前記一方向性変換器の正電極の電極指の弾
性表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の負電極
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変
換器の浮き電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、
前記双方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅、及び前記双方向性変換器の負電極の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅を全て等しくしたことを特
徴とするものである。

【００３２】この場合も、上記理由により、１λ当たり
の電極指の幅の合計が、第１及び第２の一方向性変換器
と双方向性変換器とで同一となり、第１及び第２の一方
向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数と双方
向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数を一致
させることができるので、従来の利点を維持しつつ、弾
性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にすると
ともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数
特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合に
も好適なものとなる。

【００３３】本発明による請求項９記載の弾性表面波フ
ィルタ装置は、前記第１及び第２の一方向性変換器が、
λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、第１の電
極指及び第２の電極指が３λ／８の中心間距離を以て位
置する電極指の組を、λのピッチで周期的に形成した、
第１の電極と、複数の電極指を、隣接する前記電極指の
組とそれぞれλ／２の距離を以て位置するようにλのピ
ッチで周期的に形成した、第２の電極とを具え、前記双
方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした
場合に、λ／４の中心間距離を以て配置し、２個の電極
指の組をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様
にλ／４の中心間距離を以て位置し、２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成し、各電極指の組が前記正
電極の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距離を以て
それぞれ位置する負電極とを具え、前記一方向性変換器
の第１の電極の第２の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅を、前記一方向性変換器の第１の電極の第１の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅の３倍とし、前記一方向性
変換器の第２の電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅を、前記一方向性変換器の第１の電極の第２の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅と同一とし、前記双方向性
変換器の正電極及び負電極の電極指の弾性表面波の伝播
方向の幅を、前記一方向性変換器の第１の電極の第２の
電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の１．２５倍とした
ことを特徴とするものである。

【００３４】この場合も、上記理由により、１λ当たり
の電極指の幅の合計が、第１及び第２の一方向性変換器
と双方向性変換器とで同一となり、第１及び第２の一方
向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数と双方
向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数を一致
させることができるので、従来の利点を維持しつつ、弾
性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にすると
ともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数
特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合に
も好適なものとなる。

【００３５】本発明による請求項１０記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記第１及び第２の一方向性変換器を
正規型電極構造とし、前記双方向性変換器を、重み付け
した電極構造としたことを特徴とするものである。

【００３６】上記理由により、一方向性変換器を正規型
の電極構造とするとともに、双方向性変換器に重み付け
を行うことにより、リップルのない特性を得ることがで
きる。

【００３７】本発明による請求項１１記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記双方向性変換器の重み付け電極構
造が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向
の長さが弾性表面波伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００３８】上記理由により、重み付けの方法としてア
ポタイズ法を用いることによって、位相ずれによるリッ
プルの発生を防止し、リップルのない周波数特性を得る
ことができる。

【００３９】本発明による請求項１２記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記圧電性基板を、水晶基板、タンタ
ル酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを
特徴とするものである。

【００４０】上記理由により、圧電性基板として、水晶
基板、タンタル酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板
を用いることによって、温度特性に優れるとともに、低
損失の弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【００４１】本発明による請求項１３記載の変換器は、
弾性表面波フィルタ装置用の変換器であって、圧電性基
板と、この圧電性基板上に形成され、弾性表面波の伝播
軸線の両方向に弾性表面波を励振する双方向性電極構造
を有する双方向性変換器部分と、弾性表面波の伝播方向
の一方の方向だけ弾性表面波を励振する一方向性電極構
造を有する一方向性変換器部分とを具え、これら双方向
性変換器部分と一方向性変換器部分とを、これら変換器
部分の伝播軸線が互いに一致するように一体的に結合
し、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合、１λ当
たりの、前記一方向性変換器部分の電極指の弾性表面波
の伝播方向の幅の総和が、１λ当たりの、前記双方向性
変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和
と、同一になるように構成したことを特徴とするもので
ある。

【００４２】弾性表面波の伝播軸線の両方向に弾性表面
波を励振する双方向性電極構造を有する双方向性変換器
部分と、弾性表面波の伝播方向の一方の方向だけ弾性表
面波を励振する一方向性電極構造を有する一方向性変換
器部分とを具える変換器を他の変換器と組み合わせ用い
る場合においても、上記理由により、第１及び第２の一
方向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数と双
方向性変換器で励振される弾性表面波の中心周波数を一
致させることができるので、従来の利点を維持しつつ、
弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にする
とともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波
数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合
にも好適なものとなる。

【００４３】本発明による請求項１４記載の変換器は、
前記一方向性変換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播
波長とした場合に、λのピッチで周期的に形成され、複
数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期
的に形成され、複数の電極指を有し、各電極指が前記正
電極の電極指とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置
する負電極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指と
の間に配置され、複数の電極指を有し、各電極指が、隣
接する正電極の電極指と負電極の電極指との間の中間位
置から弾性表面波の伝播方向又はこれとは反対の方向に
λ／１２偏位して位置する短絡型浮き電極とを具え、前
記双方向性変換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播波
長とした場合に、λ／４の中心間距離を以て配置し、２
個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成した正電極
と、同様にλ／４の中心間距離を以て位置し、２個の電
極指の組をλのピッチで周期的に形成し、各電極指の組
が前記正電極の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距
離を以てそれぞれ位置する負電極とを具え、前記一方向
性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅、前記一方向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波
の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の浮き電極の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記双方向性変換器の
正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、及び前記
双方向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波の伝播方
向の幅を全て等しくしたことを特徴とするものである。

【００４４】この場合も、上記理由により、１λ当たり
の電極指の幅の合計が、一方向性変換器部分と双方向性
変換器部分とで同一となり、一方向性変換器部分で励振
される弾性表面波の中心周波数と双方向性変換器部分で
励振される弾性表面波の中心周波数を一致させることが
できるので、他の変換器と組み合わせて用いる場合に
も、従来の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置
の通過特性の波形を対称にするとともに帯域外スプリア
スを有効に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面
波フィルタ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００４５】本発明による請求項１５記載の変換器は、
前記一方向性変換器部分及び双方向性変換器部分が、各
電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の長さが
弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するように重み
付けされたことを特徴とするものである。

【００４６】上記理由により、他の変換器と組み合わせ
て用いる場合、一方向性変換器部分及び双方向性変換器
部分に重み付けを行うことにより、リップルのない特性
を得ることができる。

【００４７】本発明による請求項１６記載の変換器は、
前記一方向性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方
向と直交する方向の長さが、前記双方向性変換器部分の
電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の最大長
より長いことを特徴とするものである。

【００４８】上記理由により、他の変換器と組み合わせ
て用いる場合、位相ずれによるリップルの発生を防止
し、リップルのない周波数特性を得ることができる。

【００４９】本発明による請求項１７記載の変換器は、
前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル酸リチウム基板
又はほう酸リチウム基板としたことを特徴とするもので
ある。

【００５０】上記理由により、圧電性基板として、水晶
基板、タンタル酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板
を用いることによって、他の変換器と組み合わせて用い
る場合、温度特性に優れるとともに、低損失の弾性表面
波フィルタ装置を実現することができる。

【００５１】本発明による請求項１８記載の弾性表面波
フィルタ装置は、圧電性基板と、この圧電性基板上に形
成した入力側変換器と、この入力側変換器で励振された
弾性表面波を変換する出力側変換器とを具え、前記入力
側変換器又は出力側変換器のうちのいずれかの変換器
を、弾性表面波の伝播軸線の一方の方向だけ弾性表面波
を励振する一方向性変換器で構成し、他の変換器を、弾
性表面波の伝播軸線の両方向に弾性表面波を励振する双
方向性電極構造を有する双方向性変換器部分と、弾性表
面波の伝播方向の一方の方向だけ弾性表面波を励振する
一方向性電極構造を有する一方向性変換器部分とを具
え、これら双方向性変換器部分と一方向性変換器部分と
を、これら変換器部分の伝播軸線が互いに一致するよう
に一体的に結合された変換器で構成し、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合、１λ当たりの、前記一方向
性変換器の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和、
１λ当たりの、前記変換器の前記一方向性変換器部分の
電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和、及び、１λ
当たりの、前記双方向性変換器部分の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅の総和が、同一になるように構成した
ことを特徴とするものである。

【００５２】弾性表面波の伝播軸線の両方向に弾性表面
波を励振する双方向性電極構造を有する双方向性変換器
部分及び弾性表面波の伝播方向の一方の方向だけ弾性表
面波を励振する一方向性電極構造を有する一方向性変換
器部分とを有する変換器と、一方向性変換器とを具える
弾性表面波フィルタ装置において、上記理由により、一
方向性変換器部分及び一方向性変換器側と双方向性変換
器部分で励振される弾性表面波の中心周波数を一致させ
ることができるので、従来の利点を維持しつつ、弾性表
面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にするととも
に帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数特性
が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合にも好
適なものとなる。

【００５３】本発明による請求項１９記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記一方向性変換器及び前記一方向性
変換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場
合に、λのピッチで周期的に形成され、複数の電極指を
有する正電極と、同様にλのピッチで周期的に形成さ
れ、複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極
指とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極
と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配置
され、複数の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電
極の電極指と負電極の電極指との間の中間位置から弾性
表面波の伝播方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏
位して位置する短絡型浮き電極とを具え、前記双方向性
変換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場
合に、λ／４の中心間距離を以て配置し、２個の電極指
の組をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様に
λ／４の中心間距離を以て位置し、２個の電極指の組を
λのピッチで周期的に形成し、各電極指の組が前記正電
極の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距離を以てそ
れぞれ位置する負電極とを具え、前記一方向性変換器の
正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記一方
向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅、前記一方向性変換器の浮き電極の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅、前記双方向性変換器の正電極の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅、及び前記双方向性変換
器の負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を全て
等しくしたことを特徴とするものである。

【００５４】この場合も、上記理由により、１λ当たり
の電極指の幅の合計が、一方向性変換器部分と双方向性
変換器部分とで同一となり、一方向性変換器部分及び一
方向性変換器側と双方向性変換器部分で励振される弾性
表面波の中心周波数を一致させることができるので、従
来の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置の通過
特性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有
効に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィ
ルタ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００５５】本発明による請求項２０記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記一方向性変換器部分及び双方向性
変換器部分が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交
する方向の長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変
化するように重み付けされたことを特徴とするものであ
る。

【００５６】上記理由により、一方向性変換器及び一方
向性変換器部分に重み付けを行うことにより、リップル
のない特性を得ることができる。

【００５７】本発明による請求項２１記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記一方向性変換器部分の電極指の弾
性表面波の伝播方向と直交する方向の長さが、前記双方
向性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方向と直交
する方向の最大長よりも長いことを特徴とするものであ
る。

【００５８】上記理由により、位相ずれによるリップル
の発生を防止し、リップルのない周波数特性を得ること
ができる。

【００５９】本発明による請求項２２記載の弾性表面波
フィルタ装置は、前記圧電性基板を、水晶基板、タンタ
ル酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを
特徴とするものである。

【００６０】上記理由により、圧電性基板として、水晶
基板、タンタル酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板
を用いることによって、温度特性に優れるとともに、低
損失の弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【００６１】

【発明の実施の形態】本発明による弾性表面波フィルタ
装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１の
実施の形態の線図的平面図である。本実施の形態では、
圧電性基板として矩形の水晶基板１を用いる。水晶基板
は、温度変化に対する帯域幅変化が微小であるから、温
度変化による通過周波数帯域の変化を微小範囲に維持す
ることができる。この水晶基板１の表面上に、入力側変
換器２と、シールド電極３と、出力側変換器４とを、弾
性表面波の伝播軸線に沿って形成する。

【００６２】入力側変換器２を一方向性変換器とし、こ
の一方向性変換器を、正電極５及び負電極６と、これら
正電極５及び負電極６の電極指間に配置した短絡型浮き
電極７とで構成する。本実施の形態では、これら正電極
５、負電極６及び短絡型浮き電極７の弾性表面波の伝播
方向における電極指の幅を、全てλ／１０に設定する。
ここで、λを、弾性表面波フィルタ装置を伝播する基本
弾性表面波の波長とする。

【００６３】正電極５及び負電極６の各電極指をそれぞ
れλのピッチで形成し、正電極５の電極指と隣接する負
電極６の電極指との間の中心間距離をλ／２に設定す
る。また、短絡型浮き電極７の電極指を、これに隣接す
る正電極５の電極指及び負電極６の電極指との間の中間
位置から、弾性表面波の伝播方向の上流側にλ／１２だ
け偏位するように配置して、電極の非対称構造に基づく
一方向特性を高める。

【００６４】入力側変換器２の正電極５及び負電極６の
対数を、例えば４０対に設定する。この対数は、要求さ
れるフィルタ特性に応じて適宜最適条件に設定すること
ができる。

【００６５】本実施の形態では、入力側変換器２におい
て、短絡型浮き電極７の配置位置を、これに隣接する正
電極５の電極指と負電極６の電極指との間の中間位置か
ら大幅に偏位させて、非対称構造に基づく一方向伝播を
一層増強させることにより、弾性表面波フィルタ装置の
挿入損失を小さくしている。

【００６６】出力側変換器４を、正電極８及び負電極９
をλ／４の中心間距離を以て配置した二つの電極指の組
をλのピッチで周期的に複数組形成したスプリット電極
構造の双方向変換器で構成し、正電極８の各電極指の組
が負電極８の電極指の組とλ／２の中心間距離を以てそ
れぞれ位置するように設定する。

【００６７】本実施の形態では、これら正電極８及び負
電極９の電極指の幅を、入力側変換器２すなわち一方向
性変換器の正電極５、負電極６及び短絡型浮き電極７の
弾性表面波の伝播方向における電極指の幅と同一のλ／
１０に設定する。したがって、入力側変換器２の正電極
５、負電極６及び短絡型浮き電極７の弾性表面波の伝播
方向における電極指の幅並びに出力側変換器４の正電極
８及び負電極９の弾性表面波の伝播方向における電極指
の幅は全て同一となり、したがって、１λ当たりの、入
力側変換器２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総
和が、１λ当たりの、出力側変換器４の電極指の弾性表
面波の伝播方向の幅の総和と、同一になる。出力側変換
器４の電極の対数を、例えば３００対に設定する。

【００６８】また、出力側変換器４には、アポタイズ法
による重み付けが行われており、正電極８の電極指と負
電極９の電極指との交叉幅すなわち開口長を、弾性表面
波の伝播方向に沿って変化させてる。

【００６９】入力側変換器２として一方向性変換器を用
いるとともに出力側変換器４として双方向性変換器を用
いる場合、濾波されるべき信号が端子１０及び１１に入
力されると、入力側変換器２によって励起された弾性表
面波はほとんど一方向に、すなわち出力側変換器４方向
に伝播され、シールド電極３を経て出力側変換器４で電
気信号に変換され、端子１２及び１３から濾波された信
号が出力される。端子１２及び１３から得られる信号の
周波数特性は、一方向性変換器の特性と双方向性変換器
の特性とが掛け合わされた特性となる。したがって、ト
ランスバーサル型の弾性表面波フィルタ装置において一
方向性変換器と双方向性変換器とを組み合わせることに
より、周波数特性については双方向性変換器の良好な特
性が活用され、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅ．レベルについ
ては一方向性変換器の特有な特性が生かされた弾性表面
波フィルタ装置を実現することができる。その結果、周
波数特性、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅレベルの要件を全て
満たす弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【００７０】本実施の形態の動作を説明する。先ず、入
力側変換器２で励振される弾性表面波の伝播速度につい
て考察する。１λ当たりに存在する、入力側変換器２側
の圧電性基板１の表面区域のうちの電極指が設けられた
部分の弾性表面波の伝播方向の幅の和は、正電極５、負
電極６及び短絡型浮き電極７の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅がそれぞれλ／１０であるので、λ／１０×
４＝２λ／５となる。それに対して、１λ当たりに存在
する、入力側変換器２側の圧電性基板１の表面区域のう
ちの電極指が設けられていない部分の弾性表面波の伝播
方向の幅の和は、λ−２λ／５＝３λ／５となる。

【００７１】ここで、入力側変換器２側の圧電性基板１
の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を伝播する
弾性表面波の速度をｖ１とし、入力側変換器２側の圧電
性基板１の表面区域のうちの電極指が設けられていない
部分を伝播する弾性表面波の速度をｖ２とすると、入力
側変換器２側の圧電性基板１の表面区域を伝播する弾性
表面波の平均速度Ｖ１は、

【数２】Ｖ１＝｛（ｖ１×２λ／５）＋（ｖ２×３λ／５）｝／λ ＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５となる。したがって、入力側変換器２で励振される弾性
表面波の中心周波数をｆ１とすると、数１から、

【数３】ｆ１＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５λ となる。

【００７２】次に、出力側変換器４で励振される弾性表
面波の伝播速度について考察する。１λ当たりに存在す
る、出力側変換器４側の圧電性基板１の表面区域のうち
の電極指が設けられた部分の弾性表面波の伝播方向の幅
の和は、正電極８及び負電極９の電極指の弾性表面波の
伝播方向の幅がそれぞれλ／１０であるので、λ／１０
×４＝２λ／５となる。それに対して、１λ当たりに存
在する、出力側変換器４側の圧電性基板１の表面区域の
うちの電極指が設けられていない部分の弾性表面波の伝
播方向の幅の和は、λ−２λ／５＝３λ／５となる。

【００７３】同様に、出力側変換器４側の圧電性基板１
の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を伝播する
弾性表面波の速度をｖ１とし、出力側変換器４側の圧電
性基板１の表面区域のうちの電極指が設けられいない部
分を伝播する弾性表面波の速度をｖ２とすると、出力側
変換器４側の圧電性基板１の表面区域を伝播する弾性表
面波の平均速度Ｖ２は、

【数４】Ｖ２＝｛（ｖ１×２λ／５）＋（ｖ２×３λ／５）｝／λ ＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５となる。したがって、出力側変換器４で励振される弾性
表面波の中心周波数をｆ２とすると、数１から、

【数５】ｆ２＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５λ となる。

【００７４】このようにして、１λ当たりの電極指の幅
の合計を、入力側変換器２と出力側変換器４とで、すな
わち一方向性変換器と双方向性変換器とで同一とするこ
とにより、入力側変換器２で励振される弾性表面波の中
心周波数ｆ１と出力側変換器４で励振される弾性表面波
の中心周波数ｆ２を一致させることができるので、従来
の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置の通過特
性の波形を対称にするとともに帯域外スプリアスを有効
に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面波フィル
タ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００７５】図２は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第２の実施の形態の線図的平面図である。本実施
の形態では、水晶基板２１の表面上に、入力側変換器２
２と、シールド電極２３と、出力側変換器２４とを、弾
性表面波の伝播軸線に沿って順に形成する。

【００７６】入力側変換器２２を一方向性変換器とし、
この一方向性変換器を、λを弾性表面波フィルタ装置を
伝播する基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性
表面波の伝播方向における幅がλ／１０の電極指２５ａ
をλの中心間距離を以て配置した、第２の電極としての
正電極２５と、弾性表面波伝播方向における幅がλ／１
０及び３λ／１０の電極指２６ａ及び２６ｂを３λ／８
の中心間距離を以て配置した電極指の組をλのピッチで
周期的に形成した、第１の電極としての負電極２６とで
構成する。また、正電極２５の電極指２５ａと隣接する
負電極２６の電極指２６ａとの間の中心間距離を３λ／
４に設定する。出力側変換器２４を、図１の出力側変換
器４と同一構造とするが、出力側変換器２４の正電極２
７及び負電極２８の電極指の弾性表面波の伝播方向にお
ける幅を全てλ／８に設定する。

【００７７】本実施の形態では、入力側変換器２２の負
電極２６の電極指２６ｂの弾性表面波の伝播方向の幅
を、入力側変換器２２の負電極２６の電極指２６ａの弾
性表面波の伝播方向の幅の３倍とし、入力側変換器２２
の正電極２５の電極指２５ａの弾性表面波の伝播方向の
幅を、入力側変換器２２の負電極２６の電極指２６ａの
弾性表面波の伝播方向の幅と同一とし、出力側変換器２
４の正電極２７及び負電極２８の電極指の弾性表面波の
伝播方向の幅を、入力側変換器２２の負電極の電極指２
６ａの弾性表面波の伝播方向の幅の１．２５倍とし、こ
れにより、１λ当たりの、入力側変換器２２の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅の総和が、１λ当たりの、出
力側変換器２４の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の
総和と、同一になる。

【００７８】電極指２６ａと、弾性表面波伝播方向にお
ける幅がその３倍である電極指２６ｂとを組み合わせる
構成とすることにより、入力側変換器２２を一方向性変
換器として用いた場合、端子３０及び３１に信号が入力
されると、励起された弾性表面波は、それぞれの電極指
の音響インピーダンスの不整合により反射されるが、そ
の合成ベクトルの位相は電気的な反射波の位相と正反対
となるので、合成反射波を零にすることができ、弾性表
面波フィルタ装置の挿入損失を犠牲にすることなく反射
波をなくすことができる。

【００７９】本実施の形態の動作を説明する。先ず、入
力側変換器２２で励振される弾性表面波の伝播速度につ
いて考察する。１λ当たりに存在する、入力側変換器２
２側の圧電性基板２１の表面区域のうちの電極指が設け
られた部分の弾性表面波の伝播方向の幅の和は、正電極
２５の電極指２５ａ並びに負電極２６の電極指２６ａ及
び２６ｂの弾性表面波の伝播方向の幅がそれぞれλ／１
０，λ／１０及び３λ／１０であるので、λ／１０×２
＋３λ／１０＝λ／２となる。それに対して、１λ当た
りに存在する、入力側変換器２２側の圧電性基板２１の
表面区域のうちの電極指が設けられていない部分の弾性
表面波の伝播方向の幅の和は、λ−λ／２＝λ／２とな
る。

【００８０】ここで、入力側変換器２２側の圧電性基板
２１の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を伝播
する弾性表面波の速度をｖ１とし、入力側変換器２２側
の圧電性基板２１の表面区域のうちの電極指が設けられ
ていない部分を伝播する弾性表面波の速度をｖ２とする
と、入力側変換器２２側の圧電性基板２１の表面区域を
伝播する弾性表面波の平均速度Ｖ３は、

【数６】Ｖ３＝｛（ｖ１×λ／２）＋（ｖ２×λ／２）｝／λ ＝（ｖ１＋ｖ２）／２となる。したがって、入力側変換器２２の中心周波数を
ｆ３とすると、数１から、

【数７】ｆ３＝（ｖ１＋ｖ２）／２λ となる。

【００８１】次に、出力側変換器２４で励振される弾性
表面波の伝播速度について考察する。１λ当たりに存在
する、出力側変換器２４側の圧電性基板２１の表面区域
のうちの電極指が設けられた部分の弾性表面波の伝播方
向の幅の和は、正電極２７及び負電極２８の電極指の弾
性表面波の伝播方向の幅がそれぞれλ／８であるので、
λ／８×４＝λ／２となる。それに対して、１λ当たり
に存在する、出力側変換器２４側の圧電性基板２１の表
面区域のうちの電極指が設けられていない部分の弾性表
面波の伝播方向の幅の和は、λ−λ／２＝λ／２とな
る。

【００８２】同様に、出力側変換器２４側の圧電性基板
２１の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を伝播
する弾性表面波の速度をｖ１とし、出力側変換器２４側
の圧電性基板２１の表面区域のうちの電極指が設けられ
いない部分を伝播する弾性表面波の速度をｖ２とする
と、出力側変換器２４側の圧電性基板２１の表面区域を
伝播する弾性表面波の平均速度Ｖ４は、

【数８】Ｖ４＝｛（ｖ１×λ／２）＋（ｖ２×λ／２）｝／λ ＝（ｖ１＋ｖ２）／２となる。したがって、出力側変換器２４の中心周波数を
ｆ４とすると、数１から、

【数９】ｆ４＝（ｖ１＋ｖ２）／２λ となる。

【００８３】このようにして、１λ当たりの電極指の幅
の合計が、入力側変換器２２と出力側変換器２４とで、
すなわち一方向性変換器と双方向性変換器とで同一とす
ることにより、入力側変換器２２で励起される弾性表面
波の中心周波数ｆ３と出力側変換器２４で励起される弾
性表面波の中心周波数ｆ４を一致させることができるの
で、従来の利点を維持しつつ、弾性表面波フィルタ装置
の通過特性の波形を対称にするとともに帯域外スプリア
スを有効に低減し、かつ、周波数特性が急峻な弾性表面
波フィルタ装置を設計する場合にも好適なものとなる。

【００８４】図３は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第３の実施の形態の線図的平面図である。本実施
の形態では、水晶基板４１の中央部に入力側変換器４２
を配置し、その両側に第１の出力側変換器４３及び第２
の出力側変換器４４をそれぞれ配置する。入力側変換器
４２として、図１及び２に示す双方向性変換器と同一構
造の双方向性変換器を用いるが、入力側変換器４２の正
電極４５及び負電極４６の電極指の弾性表面波の伝播方
向における幅を全てλ／１０に設定する。

【００８５】また、出力側変換器４３及び４４として、
図１に示すような一方向性変換器を用い、出力側変換器
４３及び４４の正電極４７及び４９並びに負電極４８及
び５０の電極指の弾性表面波の伝播方向における幅と、
出力側変換器４３及び４４の浮き電極の電極指の弾性表
面波の伝播方向における幅とを、全てλ／１０に設定す
る。第１の出力側変換器４３の浮き電極は、弾性表面波
フィルタ装置の弾性表面波の伝播方向すなわち図に対し
て左側にλ／１２だけ偏位させ、第２の出力側変換器４
４の浮き電極は、弾性表面波の伝播方向すなわち図に対
して右側にλ／１２だけ偏位させる。

【００８６】本実施の形態では、入力側変換器４２の正
電極４５及び負電極４６弾性表面波の伝播方向における
電極指の幅と、出力側変換器４３及び４４の正電極４７
及び４９並びに負電極４８及び５０の弾性表面波の伝播
方向における電極指の幅と、出力側変換器４３及び４４
の浮き電極の弾性表面波の伝播方向における電極指の幅
は全て同一となり、したがって、１λ当たりの、入力側
変換器４２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和
が、１λ当たりの、出力側変換器４３及び４４の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅の総和と、同一になる。

【００８７】入力側変換器４２並びに出力側変換器４３
及び４４の対数をそれぞれ、例えば３００対、４０対及
び４０対とする。

【００８８】入力側変換器４２により励起された弾性表
面波は、第１の出力側変換器４３及び第２の出力側変換
器４４に対して互いに等しいエネルギー量で伝播し、第
１の出力側変換器４３及び第２の出力側変換器４４によ
り電気信号に変換される。このような構成により、入力
側の双方向性変換器４２により励起された全ての弾性表
面波を有効に利用することができ、その結果挿入損失を
一層低減することができる。

【００８９】本実施の形態の動作を説明する。先ず、入
力側変換器４２を伝播する弾性表面波の中心周波数は、
上記第１の実施の形態と同様に考えると、（２ｖ１＋３
ｖ２）／５λとなる。それに対して、第１の出力側変換
器４３及び第２の出力側変換器４４を伝播する弾性表面
波の中心周波数も、上記第１の実施の形態と同様に考え
ると、（２ｖ１＋３ｖ２）／５λとなる。

【００９０】したがって、この場合も、１λ当たりの電
極指の幅の合計を、入力側変換器４２と第１の出力側変
換器４３及び第２の出力側変換器４４とで、すなわち一
方向性変換器と双方向性変換器とで同一とすることによ
り、入力側変換器４２で励振される弾性表面波の中心周
波数と第１の出力側変換器４３及び第２の出力側変換器
４４を伝播する弾性表面波の中心周波数とを一致させる
ことができるので、従来の利点を維持しつつ、弾性表面
波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にするとともに
帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数特性が
急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合にも好適
なものとなる。

【００９１】図４は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第４の実施の形態の線図的平面図である。本実施
の形態では、水晶基板５１の中央部に入力側変換器５２
を配置し、その両側に第１の出力側変換器５３及び第２
の出力側変換器５４をそれぞれ配置する。入力側変換器
５２として、図１〜３に示す双方向変換器と同一構造の
双方向性変換器を用いるが、正電極５５及び負電極５６
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を全てλ／８に設
定する。

【００９２】また、出力側変換器５３及び５４として、
図２に示すような一方向性変換器と基本的に同一構造の
ものを用いる。第１の出力側変換器５３の正電極５７
を、弾性表面波フィルタ装置の弾性表面波の伝播方向す
なわち図に対して左側に、弾性表面波の伝播方向におけ
る幅がλ／１０及び３λ／１０の電極指を３λ／８の中
心間距離を以て配置した組をλで周期的に形成したもの
とし、その負電極５８を、複数の電極指を、隣接する正
電極５７の電極指の組とそれぞれλ／２の距離を以て位
置するようにλのピッチで周期的に形成したものとす
る。第２の出力側変換器５４の正電極５９を、弾性表面
波フィルタ装置の弾性表面波の伝播方向すなわち図に対
して右側に、弾性表面波の伝播方向における幅がλ／１
０及び３λ／１０の電極指を３λ／８の中心間距離を以
て配置した組をλのピッチで周期的に形成したものと
し、その負電極６０を、複数の電極指を、隣接する正電
極５９の電極指の組とそれぞれλ／２の距離を以て位置
するようにλのピッチで周期的に形成したものとする。

【００９３】本実施の形態では、入力側変換器５２の正
電極５５及び負電極５６の電極指の弾性表面波の伝播方
向の幅を、出力側変換器５３及び５４の正電極のうちの
電極指幅の狭い方の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅
の１．２５倍とし、出力側変換器５３及び５４の正電極
５７及び５９のうちの電極指幅の広い方の電極指の弾性
表面波の伝播方向の幅を、出力側変換器５３及び５４の
正電極５７及び５９のうちの電極指幅の狭い方の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅の３倍とし、出力側変換器
５３及び５４の負電極５８及び６０の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅を、出力側変換器５３及び５４の正電
極５７及び５９のうちの電極指幅の狭い方の電極指の弾
性表面波の伝播方向の幅と同一とし、これにより、１λ
当たりの、入力側変換器５２の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅の総和が、１λ当たりの、出力側変換器５３
及び５４の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和
と、同一になる。

【００９４】この場合も、上記第３の実施の形態と同様
に、入力側変換器５２並びに出力側変換器５３及び５４
の対数をそれぞれ、例えば３００対、４０対及び４０対
とする。

【００９５】この場合も、上記第３の実施の形態と同様
に、入力側の双方向性変換器５２により励起された全て
の弾性表面波を有効に利用することができ、その結果挿
入損失を一層低減することができる。

【００９６】本実施の形態の動作を説明する。先ず、入
力側変換器５２で励振される弾性表面波の中心周波数
は、上記第２の実施の形態と同様に考えると、（ｖ１＋
ｖ２）／２λとなる。それに対して、第１の出力側変換
器５３及び第２の出力側変換器５４で励振される弾性表
面波の中心周波数も、上記第２の実施の形態と同様に考
えると、（ｖ１＋ｖ２）／２λとなる。

【００９７】したがって、この場合も、１λ当たりの電
極指の幅の合計を、入力側変換器５２と第１の出力側変
換器５３及び第２の出力側変換器５４とで、すなわち一
方向性変換器と双方向性変換器とで同一とすることによ
り、入力側変換器５２で励振される弾性表面波の中心周
波数と第１の出力側変換器５３及び第２の出力側変換器
５４で励振される弾性表面波の中心周波数とを一致させ
ることができるので、従来の利点を維持しつつ、弾性表
面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にするととも
に帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数特性
が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合にも好
適なものとなる。

【００９８】図５は、本発明による弾性表面波変換器の
実施の形態の線図的平面図である。この弾性表面波変換
器は、水晶基板６１と、弾性表面波の伝播軸線が互いに
一致するように水晶基板６１上に形成されたインタディ
ジタル型の第１及び第２の双方向性変換器部分６２ａ及
び６２ｂ並びに一方向性変換器部分６３とを具える。こ
れら第１及び第２双方向性変換器部分６２ａ及び６２ｂ
は、図１及び２に示す双方向性変換器の電極構造と基本
的に同一であり、一方向性変換器部分６３は、図１に示
す一方向性変換器の電極構造と基本的に同一である。

【００９９】第１の双方向性変換器部分６２ａは、λを
弾性表面波フィルタ装置を伝播する基本弾性表面波の伝
播波長とした場合に、中心間距離をλ／４にして配置し
た二つの電極指の組をλのピッチで周期的に複数組形成
した正電極６４ａと、同様にλ／４の中心間距離を以て
配置した二つの電極指の組をλのピッチで周期的に形成
し、各電極指の組が正電極の電極指の組とλ／２の中心
間距離を以てそれぞれ位置する負電極６５ａとを具え
る。各電極指の弾性表面波の伝播方向における幅をλ／
１０とする。電極指６４ａの電極指とこの電極指に対向
する負電極６５ａの電極指との交叉幅を、弾性表面波の
伝播方向に沿って重み付けしている。

【０１００】第２の双方向性電極部分６２ｂは、λを弾
性表面波フィルタ装置を伝播する基本弾性表面波の伝播
波長とした場合に、λ／４の中心間距離を以て配置した
二つの電極指の組をλのピッチで周期的に複数組形成し
た正電極６４ｂと、同様にλ／４の中心間距離を以て配
置した二つの電極指の組をλのピッチで周期的に複数組
形成し、各電極指の組が正電極６４ｂの電極指の組とλ
／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極６５ｂ
とを具える。各電極指の弾性表面波の伝播方向における
幅をλ／１０とし、正電極６４ｂの電極指とこの電極指
に対向する負電極６５ｂの電極指との交叉幅を、弾性表
面波の伝播方向に沿って重み付けしている。

【０１０１】一方向性変換器部分６３は、正電極６４ｃ
及び負電極６５ｃと、これら正電極６４ｃ及び負電極６
５ｃの電極指間に配置した短絡型浮き電極６６とで構成
する。各電極指の弾性表面波の伝播方向における幅をλ
／１０とする。また、浮き電極６６を弾性表面波の伝播
方向又はその逆にλ／１２偏位させる。この一方向性変
換器部分６３を、第１の双方向性変換器部分６２ａの電
極指及び第２の双方向性変換器部分６２ｂの電極指の最
大交叉幅の部分に隣接するように、第１の双方向性変換
器部分６２ａと第２の双方向性変換器部分６２ｂとの間
に配置する。一方向性変換器部分６３の開口長を、第１
の双方向性変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器
部分６２ｂの最大開口長より大きくする。

【０１０２】したがって、本実施の形態によれば、１λ
当たりの、一方向性変換器部分６３の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅の総和が、１λ当たりの、第１の双方
向性変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６
２ｂの電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和と、同
一になるように変換器を構成する。

【０１０３】本実施の形態の動作を説明する。先ず、一
方向性変換器部分６３で励振される弾性表面波の伝播速
度について考察する。１λ当たりに存在する、一方向性
変換器部分６３の圧電性基板６１の表面区域のうちの電
極指が設けられた部分の弾性表面波の伝播方向の幅の和
は、その正電極６４ｃ、負電極６５ｃ及び短絡型浮き電
極６６の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅がそれぞれ
λ／１０であるので、λ／１０×４＝２λ／５となる。
それに対して、１λ当たりに存在する、第１の双方向性
変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６２ｂ
の圧電性基板６１の表面区域のうちの電極指が設けられ
ていない部分の弾性表面波の伝播方向の幅の和は、λ−
２λ／５＝３λ／５となる。

【０１０４】ここで、一方向性変換器部分６３の圧電性
基板６１の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を
伝播する弾性表面波の速度をｖ１とし、一方向性変換器
部分６３の圧電性基板６１の表面区域のうちの電極指が
設けられていない部分を伝播する弾性表面波の速度をｖ
２とすると、一方向性変換器部分６３の圧電性基板６１
の表面区域を伝播する弾性表面波の平均速度Ｖ５は、

【数１０】Ｖ５＝｛（ｖ１×２λ／５）＋（ｖ２×３λ／５）｝／λ ＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５となる。したがって、一方向性変換器部分６３で励振さ
れる弾性表面波の中心周波数をｆ５とすると、数１か
ら、

【数１１】ｆ５＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５λ となる。

【０１０５】次に、第１の双方向性変換器部分６２ａ及
び第２の双方向性変換器部分６２ｂで励振される弾性表
面波の伝播速度について考察する。１λ当たりに存在す
る、第１の双方向性変換器部分６２ａ及び第２の双方向
性変換器部分６２ｂの圧電性基板６１の表面区域のうち
の電極指が設けられた部分の弾性表面波の伝播方向の幅
の和は、正電極６４ａ及び６４ｂび負電極６５ａ及び６
５ｂの電極指の弾性表面波の伝播方向の幅がそれぞれλ
／１０であるので、λ／１０×４＝２λ／５となる。そ
れに対して、１λ当たりに存在する、第１の双方向性変
換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６２ｂの
圧電性基板６１の表面区域のうちの電極指が設けられて
いない部分の弾性表面波の伝播方向の幅の和は、λ−２
λ／５＝３λ／５となる。

【０１０６】同様に、第１の双方向性変換器部分６２ａ
及び第２の双方向性変換器部分６２ｂの圧電性基板６１
の表面区域のうちの電極指が設けられた部分を伝播する
弾性表面波の速度をｖ１とし、第１の双方向性変換器部
分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６２ｂの圧電性
基板６１の表面区域のうちの電極指が設けられいない部
分を伝播する弾性表面波の速度をｖ２とすると、第１の
双方向性変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部
分６２ｂの圧電性基板６１の表面区域を伝播する弾性表
面波の平均速度Ｖ６は、

【数１２】Ｖ６＝｛（ｖ１×２λ／５）＋（ｖ２×３λ／５）｝／λ ＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５となる。したがって、双方向性変換器部分６２ａ及び６
２ｂで励振される弾性表面波の中心周波数をｆ６とする
と、数１から、

【数１３】ｆ６＝（２ｖ１＋３ｖ２）／５λ となる。

【０１０７】このようにして、１λ当たりの電極指の幅
の合計を、一方向性変換器部分６３と、第１の双方向性
変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６２ｂ
とで、同一とすることにより、一方向性変換器部分６３
で励振される弾性表面波の中心周波数ｆ５と、第１の双
方向性変換器部分６２ａ及び第２の双方向性変換器部分
６２ｂで励振される弾性表面波の中心周波数ｆ６を、一
致させることができるので、従来の利点を維持しつつ、
弾性表面波フィルタ装置の通過特性の波形を対称にする
とともに帯域外スプリアスを有効に低減し、かつ、周波
数特性が急峻な弾性表面波フィルタ装置を設計する場合
にも好適なものとなる。

【０１０８】図６は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第５の実施の形態の線図的平面図である。本実施
の形態では、弾性表面波フィルタ装置の変換器のうちの
一方を図５に示す変換器とする。本実施の形態では、基
板７１上に、入力側変換器７２として図１の一方向性変
換器を形成し、出力側変換器７３として図５に示す双方
向性変換器を用いる。この場合、出力側変換器７３は、
正電極７４及び負電極７５を具え、入力側変換器７２
は、正電極７６及び負電極７７を具える。

【０１０９】図５に示す変換器を、短絡型浮き電極の電
極指の偏位方向に応じて入力側変換器及び出力側変換器
として用いることができる。すなわち、短絡型浮き電極
の電極指を弾性表面波の伝播方向にλ／１２偏位させた
場合には、出力側変換器として用いられる。それに対し
て入力側変換器として用いる場合には、弾性表面波の伝
播方向と反対の方向にλ／１２偏位させる。

【０１１０】本実施の形態の動作を説明する。先ず、入
力側変換器７２で励振される弾性表面波の中心周波数
は、上記第１の実施の形態と同様に考えると、（ｖ１＋
ｖ２）／２λとなる。それに対して、出力側変換器７３
で励振される弾性表面波の中心周波数も、上記変換器の
実施の形態と同様に考えると、一方向性変換器部分及び
双方向性変換器部分とも、（ｖ１＋ｖ２）／２λとな
る。

【０１１１】したがって、この場合も、１λ当たりの電
極指の幅の合計を、入力側変換器７２と出力側変換器７
３とで同一とすることにより、入力側変換器７２で励振
される弾性表面波の中心周波数と出力側変換器７３で励
振される弾性表面波の中心周波数とを一致させることが
できるので、従来の利点を維持しつつ、弾性表面波フィ
ルタ装置の通過特性の波形を対称にするとともに帯域外
スプリアスを有効に低減し、かつ、周波数特性が急峻な
弾性表面波フィルタ装置を設計する場合にも好適なもの
となる。

【０１１２】図７は、弾性表面波フィルタ装置の波形特
性を示す図である。図７において、本発明による弾性表
面波フィルタ装置の第１の実施の形態を用いて得られる
波形特性を実線で示し、従来の、一方向性変換器と双方
向性変換器とを組み合わせた弾性表面波フィルタ装置を
用いて得られる波形特性を破線で示す。この図におい
て、ｆ₀を、弾性表面波フィルタ装置の中心周波数とす
る。これら波形特性から明らかなように、本発明による
弾性表面波フィルタ装置の第１の実施の形態では、従来
の弾性表面波フィルタ装置に比べて帯域外のスプリアス
が改善していることがわかる。

【０１１３】図８は、従来の及び本発明による、一方向
性変換器と双方向性変換器とを組み合わせた弾性表面波
フィルタ装置の波形特性を示す図である。この図におい
て、本発明による弾性表面波フィルタ装置によって得ら
れた特性を実線で示し、従来の弾性表面波フィルタ装置
によって得られた特性を破線で示す。この図において
も、ｆ₀を、弾性表面波フィルタ装置の中心周波数とす
る。この図から明らかなように、本発明による弾性表面
波フィルタ装置は、従来の弾性表面波フィルタ装置に比
べて波形特性の対称性が改善していることがわかる。

【０１１４】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、上記弾性表面波フィルタ装置の第１〜５の実施の形
態及び変換器の実施の形態で、圧電性基板として水晶基
板を用いたが、水晶基板の他に、水晶基板とほぼ同等の
電気機械結合係数及び反射特性を有するタンタル酸リチ
ウム基板及びほう酸リチウム基板を用いることもでき
る。

【０１１５】また、第１、３、５及び６の実施の形態に
おいて、電極指の弾性表面波の伝播方向の幅すなわち線
幅を、所定の値として、浮き電極型変換器の正電極、負
電極及び浮き電極についてはλ／１０とし、スプリット
型変換器の正電極及び浮き電極についてもλ／１０と
し、これらの線幅が全て同一としたが、他の任意の値、
例えばλ／１２を選択することもできる。

【０１１６】また、第２及び４の実施の形態において、
電極指の線幅を、ダート型変換器の正電極についてはλ
／１０とし、その負電極についてはλ／１０及び３λ／
１０とし、双方向性変換器としては、正電極及び負電極
についてλ／８としたが、ダート型変換器の正電極及び
負電極の一方の電極指の線幅を同一とし、その負電極の
他方の電極指の線幅を一方の電極指の線幅の３倍とし、
かつ、双方向変換器の正電極及び負電極の電極指の線幅
が、ダート型変換器の正電極及び負電極の一方の電極指
の線幅の１．２５倍であれば、他の任意の値を選択する
ことができる。

【０１１７】また、第１〜５の実施の形態において、入
力側変換器として一方向性変換器を用い、出力側変換器
として双方向性変換器を用いたが、入力側変換器として
双方向性変換器を用い、出力側変換器として一方向性変
換器を用いることもできる。

【０１１８】また、上記第２及び第４の実施の形態にお
いて、第１の電極として負電極を用い、第２の電極とし
て正電極を用いたが、第１の電極として正電極を用い、
第２の電極として負電極を用いることもできる。第１，
３及び５の実施の形態において、正電極を負電極として
用いるとともに、負電極を正電極として用いることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１の
実施の形態の線図的平面図である。

【図２】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第２の
実施の形態の線図的平面図である。

【図３】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第３の
実施の形態の線図的平面図である。

【図４】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第４の
実施の形態の線図的平面図である。

【図５】本発明による弾性表面波変換器の実施の形態の
線図的平面図である。

【図６】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第５の
実施の形態の線図的平面図である。

【図７】弾性表面波フィルタ装置の波形特性を示す図で
ある。

【図８】従来の及び本発明による、一方向性変換器と双
方向性変換器とを組み合わせた弾性表面波フィルタ装置
の波形特性を示す図である。

【符号の説明】

１，２１，４１，５１，６１，７１水晶基板２，２
２，４２，５２，７２入力側変換器３，２３シール
ド電極４，２４，４３，４４，５３，５４，７３出
力側変換器５，８，２５，２７，４５，４７，４９，
５５，５７，５９，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，７４，７
６正電極６，９，２６，２８，４６，４８，５０，
５６，５８，６０，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，７５，７
７負電極７，６６短絡型浮き電極１０，１１，
１２，１３，３０，３１，３２，３３端子２５ａ，
２６ａ，２６ｂ電極指６２ａ，６２ｂ双方向性変
換器部分６３一方向性変換器部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成し
た入力側変換器と、この入力側変換器で励振された弾性
表面波を変換する出力側変換器とを具える弾性表面波フ
ィルタ装置において、前記入力側変換器又は出力側変換
器のうちのいずれか一方を一方向性変換器で構成し、他
方を双方向性変換器で構成し、λを基本弾性表面波の伝
播波長とした場合、１λ当たりの、前記一方向性変換器
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和が、１λ当
たりの、前記双方向性変換器の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅の総和と、同一になるように構成したことを
特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形成
され、複数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッ
チで周期的に形成され、複数の電極指を有し、各電極指
が前記正電極の電極指とλ／２の中心間距離を以てそれ
ぞれ位置する負電極と、前記正電極の電極指と負電極の
電極指との間に配置され、複数の電極指を有し、各電極
指が、隣接する正電極の電極指と負電極の電極指との間
の中間位置から弾性表面波の伝播方向又はこれとは反対
の方向にλ／１２偏位して位置する短絡型浮き電極とを
具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝
播波長とした場合に、λ／４の中心間距離を以て配置
し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成した
正電極と、同様にλ／４の中心間距離を以て位置し、２
個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成され、各電
極指の組が前記正電極の隣接する電極指の組とλ／２の
中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極とを具え、前
記一方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播
方向の幅、前記一方向性変換器の負電極の電極指の弾性
表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の浮き電極
の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記双方向性変
換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、及
び前記双方向性変換器の負電極の電極指の弾性表面波の
伝播方向の幅を全て等しくしたことを特徴とする請求項
１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項３】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、第１の電極指及び第２の電
極指が３λ／８の中心間距離を以て位置する電極指の組
を、λのピッチで周期的に形成した、第１の電極と、複
数の電極指を、隣接する前記電極指の組とそれぞれλ／
２の距離を以て位置するようにλのピッチで周期的に形
成した、第２の電極とを具え、前記双方向性変換器が、
λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の
中心間距離を以て配置し、２個の電極指の組をλのピッ
チで周期的に形成した正電極と、同様にλ／４の中心間
距離を以て位置し、２個の電極指の組をλのピッチで周
期的に形成し、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する
負電極とを具え、前記一方向性変換器の第１の電極の第
２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、前記一方向
性変換器の第１の電極の第１の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅の３倍とし、前記一方向性変換器の第２の電
極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、前記一方向
性変換器の第１の電極の第２の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅と同一とし、前記双方向性変換器の正電極及
び負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を、前記
一方向性変換器の第１の電極の第２の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅の１．２５倍としたことを特徴とする
請求項１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項４】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けした電極構造とし
たことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれかに
記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項５】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波伝播方向に沿って順次変化するアポタ
イズ法により構成されていることを特徴とする請求項４
記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項６】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル酸
リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを特徴
とする請求項１から５のうちのいずれかに記載の弾性表
面波フィルタ装置。
【請求項７】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成さ
れた双方向性変換器と、この双方向性変換器の弾性表面
波の伝播軸線の両側にそれぞれ配置した第１及び第２の
一方向性変換器とを具え、前記双方向性変換器を入力側
変換器とした場合に前記第１及び第２の一方向性変換器
を出力側変換器とし、前記双方向性変換器を出力側変換
器とした場合に前記第１及び第２の一方向性変換器を入
力側変換器とし、λを基本弾性表面波の伝播波長とした
場合、１λ当たりの、前記一方向性変換器の電極指の弾
性表面波の伝播方向の幅の総和が、１λ当たりの、前記
双方向性変換器の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の
総和と、同一になるように構成したことを特徴とする弾
性表面波フィルタ装置。
【請求項８】前記第１及び第２の一方向性変換器が、λ
を基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λのピッチ
で周期的に形成され、複数の電極指を有する正電極と、
同様にλのピッチで周期的に形成され、複数の電極指を
有し、各電極指が前記正電極の電極指とλ／２の中心間
距離を以てそれぞれ位置する負電極と、前記正電極の電
極指と負電極の電極指との間に配置され、複数の電極指
を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指と負電極
の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝播方向又
はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置する短絡
型浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本
弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の中心間距
離を以て配置し、２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成した正電極と、同様にλ／４の中心間距離を以
て位置し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的に形
成し、各電極指の組が前記正電極の隣接する電極指の組
とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極と
を具え、前記一方向性変換器の正電極の電極指の弾性表
面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の負電極の電
極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器
の浮き電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記
双方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方
向の幅、及び前記双方向性変換器の負電極の電極指の弾
性表面波の伝播方向の幅を全て等しくしたことを特徴と
する請求項７記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項９】前記第１及び第２の一方向性変換器が、λ
を基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、第１の電極
指及び第２の電極指が３λ／８の中心間距離を以て位置
する電極指の組を、λのピッチで周期的に形成した、第
１の電極と、複数の電極指を、隣接する前記電極指の組
とそれぞれλ／２の距離を以て位置するようにλのピッ
チで周期的に形成した、第２の電極とを具え、前記双方
向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場
合に、λ／４の中心間距離を以て配置し、２個の電極指
の組をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様に
λ／４の中心間距離を以て位置し、２個の電極指の組を
λのピッチで周期的に形成し、各電極指の組が前記正電
極の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距離を以てそ
れぞれ位置する負電極とを具え、前記一方向性変換器の
第１の電極の第２の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅
を、前記一方向性変換器の第１の電極の第１の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅の３倍とし、前記一方向性変
換器の第２の電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅
を、前記一方向性変換器の第１の電極の第２の電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅と同一とし、前記双方向性変
換器の正電極及び負電極の電極指の弾性表面波の伝播方
向の幅を、前記一方向性変換器の第１の電極の第２の電
極指の弾性表面波の伝播方向の幅の１．２５倍としたこ
とを特徴とする請求項７記載の弾性表面波フィルタ装
置。
【請求項１０】前記第１及び第２の一方向性変換器を正
規型電極構造とし、前記双方向性変換器を、重み付けし
た電極構造としたことを特徴とする請求項７から９のう
ちのいずれかに記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１１】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波伝播方向に沿って順次変化するアポタ
イズ法により構成されていることを特徴とする請求項１
０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１２】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル
酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを特
徴とする請求項７から１１のうちのいずれかに記載の弾
性表面波フィルタ装置。
【請求項１３】弾性表面波フィルタ装置用の変換器であ
って、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、弾
性表面波の伝播軸線の両方向に弾性表面波を励振する双
方向性電極構造を有する双方向性変換器部分と、弾性表
面波の伝播方向の一方の方向だけ弾性表面波を励振する
一方向性電極構造を有する一方向性変換器部分とを具
え、これら双方向性変換器部分と一方向性変換器部分と
を、これら変換器部分の伝播軸線が互いに一致するよう
に一体的に結合し、λを基本弾性表面波の伝播波長とし
た場合、１λ当たりの、前記一方向性変換器部分の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和が、１λ当たり
の、前記双方向性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅の総和と、同一になるように構成したことを
特徴とする変換器。
【請求項１４】前記一方向性変換器部分が、λを基本弾
性表面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的
に形成され、複数の電極指を有する正電極と、同様にλ
のピッチで周期的に形成され、複数の電極指を有し、各
電極指が前記正電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
てそれぞれ位置する負電極と、前記正電極の電極指と負
電極の電極指との間に配置され、複数の電極指を有し、
各電極指が、隣接する正電極の電極指と負電極の電極指
との間の中間位置から弾性表面波の伝播方向又はこれと
は反対の方向にλ／１２偏位して位置する短絡型浮き電
極とを具え、前記双方向性変換器部分が、λを基本弾性
表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の中心間距離を
以て配置し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的に
形成した正電極と、同様にλ／４の中心間距離を以て位
置し、２個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成
し、各電極指の組が前記正電極の隣接する電極指の組と
λ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極とを
具え、前記一方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の負電極の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記一方向性変換器の
浮き電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記双
方向性変換器の正電極の電極指の弾性表面波の伝播方向
の幅、及び前記双方向性変換器の負電極の電極指の弾性
表面波の伝播方向の幅を全て等しくしたことを特徴とす
る請求項１３記載の変換器。
【請求項１５】前記一方向性変換器部分及び双方向性変
換器部分が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交す
る方向の長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化
するように重み付けされたことを特徴とする請求項１３
又は１４記載の変換器。
【請求項１６】前記一方向性変換器部分の電極指の弾性
表面波の伝播方向と直交する方向の長さが、前記双方向
性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方向と直交す
る方向の最大長より長いことを特徴とする請求項１５記
載の変換器。
【請求項１７】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル
酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを特
徴とする請求項１３から１６のうちのいずれかに記載の
変換器。
【請求項１８】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成
した入力側変換器と、この入力側変換器で励振された弾
性表面波を変換する出力側変換器とを具え、前記入力側
変換器又は出力側変換器のうちのいずれかの変換器を、
弾性表面波の伝播軸線の一方の方向だけ弾性表面波を励
振する一方向性変換器で構成し、他の変換器を、弾性表
面波の伝播軸線の両方向に弾性表面波を励振する双方向
性電極構造を有する双方向性変換器部分と、弾性表面波
の伝播方向の一方の方向だけ弾性表面波を励振する一方
向性電極構造を有する一方向性変換器部分とを具え、こ
れら双方向性変換器部分と一方向性変換器部分とを、こ
れら変換器部分の伝播軸線が互いに一致するように一体
的に結合された変換器で構成し、λを基本弾性表面波の
伝播波長とした場合、１λ当たりの、前記一方向性変換
器の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅の総和、１λ当
たりの、前記変換器の前記一方向性変換器部分の電極指
の弾性表面波の伝播方向の幅の総和、及び、１λ当たり
の、前記双方向性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝
播方向の幅の総和が、同一になるように構成したことを
特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１９】前記一方向性変換器及び前記一方向性変
換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合
に、λのピッチで周期的に形成され、複数の電極指を有
する正電極と、同様にλのピッチで周期的に形成され、
複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極指と
λ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置する負電極と、
前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配置さ
れ、複数の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極
の電極指と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表
面波の伝播方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位
して位置する短絡型浮き電極とを具え、前記双方向性変
換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合
に、λ／４の中心間距離を以て配置し、２個の電極指の
組をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ
／４の中心間距離を以て位置し、２個の電極指の組をλ
のピッチで周期的に形成し、各電極指の組が前記正電極
の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距離を以てそれ
ぞれ位置する負電極とを具え、前記一方向性変換器の正
電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅、前記一方向
性変換器の負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の
幅、前記一方向性変換器の浮き電極の電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅、前記双方向性変換器の正電極の電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅、及び前記双方向性変換
器の負電極の電極指の弾性表面波の伝播方向の幅を全て
等しくしたことを特徴とする請求項１８記載の弾性表面
波フィルタ装置。
【請求項２０】前記一方向性変換器部分及び双方向性変
換器部分が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交す
る方向の長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化
するように重み付けされたことを特徴とする請求項１８
又は１９記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２１】前記一方向性変換器部分の電極指の弾性
表面波の伝播方向と直交する方向の長さが、前記双方向
性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方向と直交す
る方向の最大長よりも長いことを特徴とする請求項２０
記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２２】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル
酸リチウム基板又はほう酸リチウム基板としたことを特
徴とする請求項１８から２１のうちのいずれかに記載の
弾性表面波フィルタ装置。