JPH10303683A - 近接結合を有する差動入出力弾性表面波デバイス - Google Patents
近接結合を有する差動入出力弾性表面波デバイスInfo
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- JPH10303683A JPH10303683A JP10107498A JP10749898A JPH10303683A JP H10303683 A JPH10303683 A JP H10303683A JP 10107498 A JP10107498 A JP 10107498A JP 10749898 A JP10749898 A JP 10749898A JP H10303683 A JPH10303683 A JP H10303683A
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 近接結合による差動入出力を有する弾性表面
波デバイスを提供する。 【解決手段】 Ｎが少なくとも２に等しいものとして、
総数Ｎ個の音響チャネルを含む。この音響チャネルは、
近接によって互いに結合される。第一音響チャネルは、
電気的に互いに並列に接続されて第一差動ポート（Ｅ
＋）および第二差動ポート（Ｅ−）を形成する複数の部
分に分離された、少なくとも一つの変換器を含む。変換
器の異なる部分の極性は、第一差動ポート（Ｅ＋）およ
び第二差動ポート（Ｅ−）が電気的に対称になるように
選択される。特に携帯電話用の弾性表面波フィルタに適
用される。
波デバイスを提供する。 【解決手段】 Ｎが少なくとも２に等しいものとして、
総数Ｎ個の音響チャネルを含む。この音響チャネルは、
近接によって互いに結合される。第一音響チャネルは、
電気的に互いに並列に接続されて第一差動ポート（Ｅ
＋）および第二差動ポート（Ｅ−）を形成する複数の部
分に分離された、少なくとも一つの変換器を含む。変換
器の異なる部分の極性は、第一差動ポート（Ｅ＋）およ
び第二差動ポート（Ｅ−）が電気的に対称になるように
選択される。特に携帯電話用の弾性表面波フィルタに適
用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表面波デバイスに関
し、詳細には、多くの適用分野とりわけ携帯電話で使用
される近接結合を有する表面波フィルタに関する。
し、詳細には、多くの適用分野とりわけ携帯電話で使用
される近接結合を有する表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】表面波フィルタは圧電基板表面上の音波
の伝搬を使用し、そのフィルタリング特性は、これらの
波の伝搬に、基板表面上に適当に配列された電極により
それらの波の周波数の関数としてもたらされる変化から
得られる。これらの電極にはいくつかの構造があり、そ
れらの中から、得るべき結果に関連して選択する。これ
らの構造は、さらに詳細には、近接により横方向に結合
された共振器を使用する構造を含む。
の伝搬を使用し、そのフィルタリング特性は、これらの
波の伝搬に、基板表面上に適当に配列された電極により
それらの波の周波数の関数としてもたらされる変化から
得られる。これらの電極にはいくつかの構造があり、そ
れらの中から、得るべき結果に関連して選択する。これ
らの構造は、さらに詳細には、近接により横方向に結合
された共振器を使用する構造を含む。
【０００３】分かりやすくするために、本明細書では既
知の二極フィルタの例によって、横方向に結合された共
振器を有するフィルタの基本原理について説明する。こ
の種のフィルタは、二つのグレーティング反射器および
その間の変換器からそれぞれ形成され、近接により結合
された、二つの共振器を有する。この変換器とグレーテ
ィング反射器とは、通常は、波長の約半分に等しい金属
被覆の間隔をその間に有する。第一共振器はフィルタの
入力に接続され、第二共振器は出力に接続される。入力
共振器はアース電極のフィンガと相互に互い違いのフィ
ンガを有するくし型電極を含む。この変換器でこのよう
にして生成された音波は、変換器のフィンガと平行なフ
ィンガから形成された、アース電極をカットアウトする
ことにより得られた反射器に向かって左右に放出され
る。出力に接続された共振器は、入力共振器が生成した
音波の伝搬方向に平行な軸に関して、入力に接続された
共振器と対称である。これは変換器および二つの反射器
を有する。アースは共通であるので、それに対応するア
ース電極は全て一つのブロックにあり、一つのアース出
力に接続される。二つの共振器の結合は、それらを一つ
にまとめることによる近接によって達成される。したが
って、この構造は、二つの導波管を一つにまとめること
により得られる構造とほぼ等価であると考えることがで
きる。単独と見なされるこれらの導波管の伝搬モードは
それぞれ、対称モードおよび非対称モードの二つのモー
ドに変換される。二つの共振器の間の間隔が大きい場合
には、これら二つのモードでの音波の速度は互いに非常
に接近しており、独立した導波管のモードの速度とほぼ
等しい。この場合、結合は非常に弱い。このことは、こ
れらの共振器がある一定の間隔をあけているのでさらに
明らかである。二つの共振器の間の間隔が狭くなると、
二つのモードの波の速度差は大きくなり、結合は強くな
る。この種の構造と等価な図が、下記の数式で与えられ
る二つの対称および非対称モードの周波数ｆsとｆaの間
の標準化した差分に等しい結合によって結合された二つ
の共振器について得られる図にほぼ相当することを示す
ことができる。
知の二極フィルタの例によって、横方向に結合された共
振器を有するフィルタの基本原理について説明する。こ
の種のフィルタは、二つのグレーティング反射器および
その間の変換器からそれぞれ形成され、近接により結合
された、二つの共振器を有する。この変換器とグレーテ
ィング反射器とは、通常は、波長の約半分に等しい金属
被覆の間隔をその間に有する。第一共振器はフィルタの
入力に接続され、第二共振器は出力に接続される。入力
共振器はアース電極のフィンガと相互に互い違いのフィ
ンガを有するくし型電極を含む。この変換器でこのよう
にして生成された音波は、変換器のフィンガと平行なフ
ィンガから形成された、アース電極をカットアウトする
ことにより得られた反射器に向かって左右に放出され
る。出力に接続された共振器は、入力共振器が生成した
音波の伝搬方向に平行な軸に関して、入力に接続された
共振器と対称である。これは変換器および二つの反射器
を有する。アースは共通であるので、それに対応するア
ース電極は全て一つのブロックにあり、一つのアース出
力に接続される。二つの共振器の結合は、それらを一つ
にまとめることによる近接によって達成される。したが
って、この構造は、二つの導波管を一つにまとめること
により得られる構造とほぼ等価であると考えることがで
きる。単独と見なされるこれらの導波管の伝搬モードは
それぞれ、対称モードおよび非対称モードの二つのモー
ドに変換される。二つの共振器の間の間隔が大きい場合
には、これら二つのモードでの音波の速度は互いに非常
に接近しており、独立した導波管のモードの速度とほぼ
等しい。この場合、結合は非常に弱い。このことは、こ
れらの共振器がある一定の間隔をあけているのでさらに
明らかである。二つの共振器の間の間隔が狭くなると、
二つのモードの波の速度差は大きくなり、結合は強くな
る。この種の構造と等価な図が、下記の数式で与えられ
る二つの対称および非対称モードの周波数ｆsとｆaの間
の標準化した差分に等しい結合によって結合された二つ
の共振器について得られる図にほぼ相当することを示す
ことができる。
【０００４】ｋ＝２（ｆa−ｆs）／（ｆa＋ｆs） したがってこの結合は、このタイプのフィルタで得るこ
とができる相対的な通過帯域を規定する。一般に二極フ
ィルタは、極端に低い阻止率、および低すぎることのな
い通過帯域の両側の急しゅんさを示す。この場合には、
単純に複数の二極構造を縦続接続することによって、四
から六またはそれ以上の極を有するフィルタを作成する
ことが必要になる。
とができる相対的な通過帯域を規定する。一般に二極フ
ィルタは、極端に低い阻止率、および低すぎることのな
い通過帯域の両側の急しゅんさを示す。この場合には、
単純に複数の二極構造を縦続接続することによって、四
から六またはそれ以上の極を有するフィルタを作成する
ことが必要になる。
【０００５】この構造の欠点は、アースに接続される共
通点として使用される中央バスが存在することである。
このバスの特徴は、このようにして差動タイプの接続を
使用することを妨げることである。現在では、集積回路
の開発は差動構造に向かっているので、このタイプの接
続がますます必要になっている。
通点として使用される中央バスが存在することである。
このバスの特徴は、このようにして差動タイプの接続を
使用することを妨げることである。現在では、集積回路
の開発は差動構造に向かっているので、このタイプの接
続がますます必要になっている。
【０００６】差動構造を有する横方向に結合された弾性
表面波フィルタを得る第一の方法は、当業者に知られて
いる（米国特許第５３６５１３８号）。これは、差動入
力と差動または非差動出力とを有し、入力に接続された
共振器の変換器を半波長の長さだけ離間した二つの異な
る変換器で置き換えた、横方向に結合した二極フィルタ
である。この場合もアースは共通であり、それに対応す
る電極は全て一つにまとめられる。これに対して、入力
に接続された共振器の変換器は、それぞれが一つの差動
入力に接続される。
表面波フィルタを得る第一の方法は、当業者に知られて
いる（米国特許第５３６５１３８号）。これは、差動入
力と差動または非差動出力とを有し、入力に接続された
共振器の変換器を半波長の長さだけ離間した二つの異な
る変換器で置き換えた、横方向に結合した二極フィルタ
である。この場合もアースは共通であり、それに対応す
る電極は全て一つにまとめられる。これに対して、入力
に接続された共振器の変換器は、それぞれが一つの差動
入力に接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがってこの種の構
造では、出力に接続された共振器の変換器を、入力に接
続された共振器の変換器と同様に二つの部分に分離する
ことによって、入力および出力の両方で差動動作が可能
になる。対照的に、このタイプのフィルタには、フィル
タの入力インピーダンスが高いという大きな欠点があ
る。実際に、二つの差動入力の間で変換器がアース電極
により直列接続されることが分かっているので、このフ
ィルタの入力インピーダンスは各変換器の入力インピー
ダンスの合計となる。この問題を克服するために、この
フィルタより入力インピーダンスが低いもう一つの構成
がある。このフィルタの考えは、差動モードの入力変換
器を直接使用することにある。これは、変換器を＋と−
の差動入力の間に接続するということである。この種の
構造では、中央バスを二つに分離して、第一として出力
に接続された共振器の一部分となるアースバス、第二と
して入力に接続された共振器の一部分となる差動入力の
一つに接続されたバスにする必要がある。
造では、出力に接続された共振器の変換器を、入力に接
続された共振器の変換器と同様に二つの部分に分離する
ことによって、入力および出力の両方で差動動作が可能
になる。対照的に、このタイプのフィルタには、フィル
タの入力インピーダンスが高いという大きな欠点があ
る。実際に、二つの差動入力の間で変換器がアース電極
により直列接続されることが分かっているので、このフ
ィルタの入力インピーダンスは各変換器の入力インピー
ダンスの合計となる。この問題を克服するために、この
フィルタより入力インピーダンスが低いもう一つの構成
がある。このフィルタの考えは、差動モードの入力変換
器を直接使用することにある。これは、変換器を＋と−
の差動入力の間に接続するということである。この種の
構造では、中央バスを二つに分離して、第一として出力
に接続された共振器の一部分となるアースバス、第二と
して入力に接続された共振器の一部分となる差動入力の
一つに接続されたバスにする必要がある。
【０００８】したがってこの種の構造では、入力変換器
のインピーダンスと等しい低い入力インピーダンスで、
入力における差動動作が可能になる。対照的に、これは
差動動作に関しては大きな欠点を有する。その欠点は、
＋差動入力と−差動入力の間の対称性がないことであ
る。
のインピーダンスと等しい低い入力インピーダンスで、
入力における差動動作が可能になる。対照的に、これは
差動動作に関しては大きな欠点を有する。その欠点は、
＋差動入力と−差動入力の間の対称性がないことであ
る。
【０００９】この欠点を克服するために、上記構造によ
る二つのフィルタの並列接続をセットアップし、差動入
力を有する二極フィルタを得ることができる（Ｂ．Ｗａ
ｌｌ、Ｗ．ｄｕ Ｈａｍｅｌによる「Ｂａｌａｎｃｅｄ
ｄｒｉｖｅｎ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ ｃｏｕｐ
ｌｅｄ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒｓ」、１９
９６ ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏ
ｓｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓを参照のこと）。変
換器の極性を反転させ、それらの＋および−の差動入力
の反転を補償することによって、＋差動入力と−差動入
力の間の対称性が得られる。
る二つのフィルタの並列接続をセットアップし、差動入
力を有する二極フィルタを得ることができる（Ｂ．Ｗａ
ｌｌ、Ｗ．ｄｕ Ｈａｍｅｌによる「Ｂａｌａｎｃｅｄ
ｄｒｉｖｅｎ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ ｃｏｕｐ
ｌｅｄ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒｓ」、１９
９６ ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏ
ｓｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓを参照のこと）。変
換器の極性を反転させ、それらの＋および−の差動入力
の反転を補償することによって、＋差動入力と−差動入
力の間の対称性が得られる。
【００１０】したがって、この最後に挙げたフィルタの
構造では、全体として対称な＋および−の差動入力で、
また各変換器のインピーダンス値の並列接続と等しい非
常に低い入力インピーダンス値で、入力における差動動
作が可能になる。ただし、これは相当な幅の基板を作成
することを必要とする。
構造では、全体として対称な＋および−の差動入力で、
また各変換器のインピーダンス値の並列接続と等しい非
常に低い入力インピーダンス値で、入力における差動動
作が可能になる。ただし、これは相当な幅の基板を作成
することを必要とする。
【００１１】本発明の目的は、上述の欠点を克服するこ
とである。
とである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
が対象とするものは、総数Ｎ個の音響チャネルの近接結
合を使用する弾性表面波デバイスであって、Ｎが少なく
とも２に等しく、所与の変換長でそれら音響チャネルが
基板上で並列に位置決めされ、順次１からＮまで番号を
付けられたものにおいて、前記デバイスは、電極で延長
された二つの接続バスを含み、電気的に互いに並列に接
続されて第一差動ポートおよび第二差動ポートを形成す
る複数の部分に分離された少なくとも一つの変換器を備
える第一の特定の音響チャネルを含み、変換器の異なる
部分の極性は、第一差動ポートおよび第二差動ポートが
電気的に対称になるように選択される。
が対象とするものは、総数Ｎ個の音響チャネルの近接結
合を使用する弾性表面波デバイスであって、Ｎが少なく
とも２に等しく、所与の変換長でそれら音響チャネルが
基板上で並列に位置決めされ、順次１からＮまで番号を
付けられたものにおいて、前記デバイスは、電極で延長
された二つの接続バスを含み、電気的に互いに並列に接
続されて第一差動ポートおよび第二差動ポートを形成す
る複数の部分に分離された少なくとも一つの変換器を備
える第一の特定の音響チャネルを含み、変換器の異なる
部分の極性は、第一差動ポートおよび第二差動ポートが
電気的に対称になるように選択される。
【００１３】可能な一つの実施形態によれば、この弾性
表面波デバイスは、好ましくはデバイスの出力として使
用される第三ポートに接続された第二の特定の音響チャ
ネルをさらに含む。
表面波デバイスは、好ましくはデバイスの出力として使
用される第三ポートに接続された第二の特定の音響チャ
ネルをさらに含む。
【００１４】本発明の好ましい実施形態によれば、この
デバイスは、その第一ポートおよび第二ポートが好まし
くは第一差動入力および第二差動入力として使用され、
このデバイスの各音響チャネルが二つのグレーティング
反射器の間の変換器から形成される共振器からなる、弾
性表面波フィルタである。各変換器は電極で延長された
二つの接続バスを含む。この実施形態では、二つの入力
の電気的対称性は、二つの変換器の入力の極性を反転さ
せる、すなわち二つの変換器の二つの外側のバス（およ
び内側のバス）を、それぞれ二つの反対の入力電圧に接
続することにより得られる。この入力の極性の反転は、
変換器を半波長分だけシフトさせるか、または＋および
−の極性の交番が二つの半変換器の間の接合部で保たれ
るように電極を接続するかのいずれかによって補償する
こともできる。
デバイスは、その第一ポートおよび第二ポートが好まし
くは第一差動入力および第二差動入力として使用され、
このデバイスの各音響チャネルが二つのグレーティング
反射器の間の変換器から形成される共振器からなる、弾
性表面波フィルタである。各変換器は電極で延長された
二つの接続バスを含む。この実施形態では、二つの入力
の電気的対称性は、二つの変換器の入力の極性を反転さ
せる、すなわち二つの変換器の二つの外側のバス（およ
び内側のバス）を、それぞれ二つの反対の入力電圧に接
続することにより得られる。この入力の極性の反転は、
変換器を半波長分だけシフトさせるか、または＋および
−の極性の交番が二つの半変換器の間の接合部で保たれ
るように電極を接続するかのいずれかによって補償する
こともできる。
【００１５】このフィルタの出力に接続された共振器が
入力に接続された共振器と同じ構造を有し、フィルタの
出力でも入力と同様に差動動作が可能になることがさら
に好ましい。
入力に接続された共振器と同じ構造を有し、フィルタの
出力でも入力と同様に差動動作が可能になることがさら
に好ましい。
【００１６】別の特徴によれば、このフィルタの出力に
接続された共振器は、それぞれ共振器の全変換長（ｔｏ
ｔａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏ
ｎ）の約四分の一、二分の一、および四分の一に等しい
長さを有し、電気的に並列に接続されて二つの差動出力
を形成する、三つの変換器を含む。
接続された共振器は、それぞれ共振器の全変換長（ｔｏ
ｔａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏ
ｎ）の約四分の一、二分の一、および四分の一に等しい
長さを有し、電気的に並列に接続されて二つの差動出力
を形成する、三つの変換器を含む。
【００１７】本発明のその他の特徴および利点は、以下
の特定の例示的な実施形態の説明を読めば明らかになる
であろう。選択した例は、順次１からＮまで番号が付け
られた複数の音響チャネルから形成された弾性表面波フ
ィルタであり、番号ｎの付いた各音響チャネルは同じ番
号ｎで識別される単一の共振器から形成され、これらの
チャネルは基板上で並列に配列される。この説明では、
「共振器」という用語のみを使用する。
の特定の例示的な実施形態の説明を読めば明らかになる
であろう。選択した例は、順次１からＮまで番号が付け
られた複数の音響チャネルから形成された弾性表面波フ
ィルタであり、番号ｎの付いた各音響チャネルは同じ番
号ｎで識別される単一の共振器から形成され、これらの
チャネルは基板上で並列に配列される。この説明では、
「共振器」という用語のみを使用する。
【００１８】説明は、添付の図面に関連して行う。
【００１９】これらの図面では、相応する要素には同じ
数字または英数字の参照符号を付ける。
数字または英数字の参照符号を付ける。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による差動入力を
有する二極フィルタの構造の単純な概略図を示す。この
フィルタは、フィルタする信号がその間に印加される二
つの差動入力Ｅ＋、Ｅ−、およびフィルタした信号をア
ースの基準に関して復元する出力Ｓを有する。このフィ
ルタは、近接により結合された二つの共振器１および２
からなる。差動入力Ｅ＋およびＥ−に接続された共振器
１は、二つの部分に分離されて第一変換器５および第二
変換器６となる変換器の両側に、二つのグレーティング
反射器３および４を含む。出力Ｓに接続された共振器２
は、単一の変換器９の両側に二つのグレーティング反射
器７および８を含む。各変換器５、６、および９は、そ
れぞれに二つの接続バス１０および１１、１２および１
３、ならびに１４および１５を含む。接続バス１４はア
ースに接続される。第一変換器５は第二変換器６と並列
接続され、二つの差動入力Ｅ＋およびＥ−を形成する。
二つの差動入力Ｅ＋およびＥ−の間の対称性は、第一変
換器５と第二変換器６の間の接続バスの極性を反転させ
ることにより得られる。この極性の反転は、二つの共振
器１および２の異なる変換器およびグレーティング反射
器を形成する電極の配列の概略図を示す、図２で明らか
である。分かりやすくするために、図示の構造は非常に
単純なものであり、特に電極のフィンガは少数しか含ん
でいない。現実には、各電極のフィンガ数はこれよりも
はるかに多く、当業者には良く知られている規則に従
う。破線の囲み内に示す第一変換器５は、接続バス１０
によって差動入力Ｅ＋に接続された第一電極１６、およ
び接続バス１１によって差動入力Ｅ−に接続された第二
電極１７を含む。二つの電極１６および１７のフィンガ
は、重なり合って正および負の電気的極性の交番を形成
し、波長の約半分、λ／２だけ離間されている。λは、
フィルタの動作の中心周波数の波長である。破線の囲み
内に示す第二変換器６は、弾性表面波の伝搬方向に沿っ
て第一変換器５の近くに位置決めされる。第二変換器６
は、接続バス１２によって差動入力Ｅ−に接続された第
一電極１８、および接続バス１３によって差動入力Ｅ＋
に接続された第二電極１９を含む。この配列によれば、
変換器５および６の接続バスの極性は反転されている。
これにより、入力Ｅ＋およびＥ−の電気的対称性を得る
ことが可能になる。実際に、バス１１および１３はバス
１０および１２とは異なるので、それらのインピーダン
ス値（アースおよび出力Ｓに関する）は等しくない。バ
ス１０および１３、ならびにバス１１および１２の並列
接続をセットアップすることにより、二つのタイプのバ
スがそれぞれ、二つの入力のそれぞれに接続されるの
で、入力Ｅ＋およびＥ−は釣り合う。正および負の電気
的極性の交番を保つようにフィンガの極性を選択するこ
とにより、入力に接続された共振器の変換器が差動モー
ドで使用されるように二つに分離されていない点以外は
同様であるフィルタと等しい入力インピーダンスを有す
る差動入力フィルタが得られる。
有する二極フィルタの構造の単純な概略図を示す。この
フィルタは、フィルタする信号がその間に印加される二
つの差動入力Ｅ＋、Ｅ−、およびフィルタした信号をア
ースの基準に関して復元する出力Ｓを有する。このフィ
ルタは、近接により結合された二つの共振器１および２
からなる。差動入力Ｅ＋およびＥ−に接続された共振器
１は、二つの部分に分離されて第一変換器５および第二
変換器６となる変換器の両側に、二つのグレーティング
反射器３および４を含む。出力Ｓに接続された共振器２
は、単一の変換器９の両側に二つのグレーティング反射
器７および８を含む。各変換器５、６、および９は、そ
れぞれに二つの接続バス１０および１１、１２および１
３、ならびに１４および１５を含む。接続バス１４はア
ースに接続される。第一変換器５は第二変換器６と並列
接続され、二つの差動入力Ｅ＋およびＥ−を形成する。
二つの差動入力Ｅ＋およびＥ−の間の対称性は、第一変
換器５と第二変換器６の間の接続バスの極性を反転させ
ることにより得られる。この極性の反転は、二つの共振
器１および２の異なる変換器およびグレーティング反射
器を形成する電極の配列の概略図を示す、図２で明らか
である。分かりやすくするために、図示の構造は非常に
単純なものであり、特に電極のフィンガは少数しか含ん
でいない。現実には、各電極のフィンガ数はこれよりも
はるかに多く、当業者には良く知られている規則に従
う。破線の囲み内に示す第一変換器５は、接続バス１０
によって差動入力Ｅ＋に接続された第一電極１６、およ
び接続バス１１によって差動入力Ｅ−に接続された第二
電極１７を含む。二つの電極１６および１７のフィンガ
は、重なり合って正および負の電気的極性の交番を形成
し、波長の約半分、λ／２だけ離間されている。λは、
フィルタの動作の中心周波数の波長である。破線の囲み
内に示す第二変換器６は、弾性表面波の伝搬方向に沿っ
て第一変換器５の近くに位置決めされる。第二変換器６
は、接続バス１２によって差動入力Ｅ−に接続された第
一電極１８、および接続バス１３によって差動入力Ｅ＋
に接続された第二電極１９を含む。この配列によれば、
変換器５および６の接続バスの極性は反転されている。
これにより、入力Ｅ＋およびＥ−の電気的対称性を得る
ことが可能になる。実際に、バス１１および１３はバス
１０および１２とは異なるので、それらのインピーダン
ス値（アースおよび出力Ｓに関する）は等しくない。バ
ス１０および１３、ならびにバス１１および１２の並列
接続をセットアップすることにより、二つのタイプのバ
スがそれぞれ、二つの入力のそれぞれに接続されるの
で、入力Ｅ＋およびＥ−は釣り合う。正および負の電気
的極性の交番を保つようにフィンガの極性を選択するこ
とにより、入力に接続された共振器の変換器が差動モー
ドで使用されるように二つに分離されていない点以外は
同様であるフィルタと等しい入力インピーダンスを有す
る差動入力フィルタが得られる。
【００２１】差動入力Ｅ＋およびＥ−に接続された共振
器１は、近接により、出力Ｓに接続された共振器２に結
合される。出力Ｓに接続された共振器２は、破線の囲み
内に示す単一の変換器９を含む。
器１は、近接により、出力Ｓに接続された共振器２に結
合される。出力Ｓに接続された共振器２は、破線の囲み
内に示す単一の変換器９を含む。
【００２２】変換器９は、接続バス１５によって出力Ｓ
に接続された第一電極２０、および接続バス１４によっ
てアースに接続された第二電極２１を含む。本発明によ
るフィルタの基本構造を説明するために上記で使用した
例は、二極フィルタである。差動入力を有する三極フィ
ルタを使用すれば、通過帯域の両側の急しゅんさと同様
に、本発明によるフィルタの阻止率を改良することは容
易である。本発明によるこの種のフィルタを図３に示
す。図１および図２に関連して本明細書の上記に記載し
た二極フィルタと比較して、三極フィルタは、入力共振
器と出力共振器の間に配置された第三共振器２２を含
む。この第三共振器２２は、差動入力Ｅ＋およびＥ−に
接続された共振器１、ならびに出力Ｓに接続された共振
器２に近接によって結合される。これは入力または出力
としては使用されず、アースに接続される。この例によ
れば、差動入力Ｅ＋およびＥ−に接続された共振器１と
出力Ｓに接続された共振器２との間に共振器を追加する
ことによって、あるいは共振器１および共振器２が形成
するブロックの外側の基板の共振器１側または共振器２
側に共振器を追加することによって、三つより多い数の
極を有する本発明によるフィルタを構築することができ
る。
に接続された第一電極２０、および接続バス１４によっ
てアースに接続された第二電極２１を含む。本発明によ
るフィルタの基本構造を説明するために上記で使用した
例は、二極フィルタである。差動入力を有する三極フィ
ルタを使用すれば、通過帯域の両側の急しゅんさと同様
に、本発明によるフィルタの阻止率を改良することは容
易である。本発明によるこの種のフィルタを図３に示
す。図１および図２に関連して本明細書の上記に記載し
た二極フィルタと比較して、三極フィルタは、入力共振
器と出力共振器の間に配置された第三共振器２２を含
む。この第三共振器２２は、差動入力Ｅ＋およびＥ−に
接続された共振器１、ならびに出力Ｓに接続された共振
器２に近接によって結合される。これは入力または出力
としては使用されず、アースに接続される。この例によ
れば、差動入力Ｅ＋およびＥ−に接続された共振器１と
出力Ｓに接続された共振器２との間に共振器を追加する
ことによって、あるいは共振器１および共振器２が形成
するブロックの外側の基板の共振器１側または共振器２
側に共振器を追加することによって、三つより多い数の
極を有する本発明によるフィルタを構築することができ
る。
【００２３】本発明を説明するために本明細書の上記で
使用した例では、出力Ｓは非差動である。しかし、図４
に示すように、本発明の範ちゅうで、入力に接続された
共振器と同一の、出力に接続された共振器を使用するこ
とができる。差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続された共振
器２は、二つの部分に分離されて第一変換器２８および
第二変換器２９を形成する変換器の両側に、二つのグレ
ーティング反射器７および８を含む。第一および第二変
換器２８および２９は、それぞれ二つの接続バス３０お
よび３１、ならびに３２および３３を含む。第一変換器
２８は第二変換器２９と並列接続され、二つの差動出力
Ｓ＋およびＳ−を形成する。差動出力Ｓ＋とＳ−の間の
対称性は、第一変換器２８と第二変換器２９の間で、接
続バス３０および３２の極性を反転させると共に、３１
および３３の極性を反転させることにより得られる。こ
の極性の反転は、二つの共振器１および２の異なる変換
器およびグレーティング反射器を形成する電極の配列を
示す、図２に示す図と同じスタイルの概略図を示す図５
を見れば明らかに分かる。図５に示す例示的なフィルタ
は、差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続された共振器２を有
する。この共振器２の構造は、差動入力Ｅ＋およびＥ−
に接続された共振器１の構造と、音波の伝搬軸に関して
対称である。
使用した例では、出力Ｓは非差動である。しかし、図４
に示すように、本発明の範ちゅうで、入力に接続された
共振器と同一の、出力に接続された共振器を使用するこ
とができる。差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続された共振
器２は、二つの部分に分離されて第一変換器２８および
第二変換器２９を形成する変換器の両側に、二つのグレ
ーティング反射器７および８を含む。第一および第二変
換器２８および２９は、それぞれ二つの接続バス３０お
よび３１、ならびに３２および３３を含む。第一変換器
２８は第二変換器２９と並列接続され、二つの差動出力
Ｓ＋およびＳ−を形成する。差動出力Ｓ＋とＳ−の間の
対称性は、第一変換器２８と第二変換器２９の間で、接
続バス３０および３２の極性を反転させると共に、３１
および３３の極性を反転させることにより得られる。こ
の極性の反転は、二つの共振器１および２の異なる変換
器およびグレーティング反射器を形成する電極の配列を
示す、図２に示す図と同じスタイルの概略図を示す図５
を見れば明らかに分かる。図５に示す例示的なフィルタ
は、差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続された共振器２を有
する。この共振器２の構造は、差動入力Ｅ＋およびＥ−
に接続された共振器１の構造と、音波の伝搬軸に関して
対称である。
【００２４】図１、２、および３に示す非差動出力フィ
ルタの場合と同様に、三極フィルタを使用すれば、本発
明による差動出力フィルタの通過帯域の両側の急しゅん
さと同様に阻止率を改良することは容易である。このフ
ィルタを図６に示す。図３に示すフィルタと同様に、図
６に示すフィルタも、図４および５に示す二極フィルタ
の二つの共振器の間に配置された第三共振器を有する三
極フィルタである。
ルタの場合と同様に、三極フィルタを使用すれば、本発
明による差動出力フィルタの通過帯域の両側の急しゅん
さと同様に阻止率を改良することは容易である。このフ
ィルタを図６に示す。図３に示すフィルタと同様に、図
６に示すフィルタも、図４および５に示す二極フィルタ
の二つの共振器の間に配置された第三共振器を有する三
極フィルタである。
【００２５】したがって、図４、５、および６に示すフ
ィルタ構造には、二つの差動入力Ｅ＋とＥ−の間、なら
びに二つの差動出力Ｓ＋とＳ−の間に対称性があるとい
う利点がある。しかし、阻止の役割を果たす大きな特徴
は、図４に示すように近接によって結合された二つの共
振器をフィルタが有する場合に、入力に接続された共振
器の変換器と出力に接続された共振器の変換器との間の
相互キャパシタンスが釣り合うことである。これらのキ
ャパシタンスは、図７の例示のように概略的に示すこと
ができる。下記の数式の関係が満たされると、相互キャ
パシタンスの釣合いは達成される。
ィルタ構造には、二つの差動入力Ｅ＋とＥ−の間、なら
びに二つの差動出力Ｓ＋とＳ−の間に対称性があるとい
う利点がある。しかし、阻止の役割を果たす大きな特徴
は、図４に示すように近接によって結合された二つの共
振器をフィルタが有する場合に、入力に接続された共振
器の変換器と出力に接続された共振器の変換器との間の
相互キャパシタンスが釣り合うことである。これらのキ
ャパシタンスは、図７の例示のように概略的に示すこと
ができる。下記の数式の関係が満たされると、相互キャ
パシタンスの釣合いは達成される。
【００２６】 Ｃ＋＋＝Ｃ−＋ （１） Ｃ−−＝Ｃ＋− （２） これらの条件下では、入力と出力の間の直接的容量性通
路はない。（１）および（２）の関係は、図４および５
に示すフィルタ構造では満たされない。この構造の幾何
学的配置から書くことができるのは下記の数式の関係の
みである。
路はない。（１）および（２）の関係は、図４および５
に示すフィルタ構造では満たされない。この構造の幾何
学的配置から書くことができるのは下記の数式の関係の
みである。
【００２７】 Ｃ＋＋＝Ｃ−− （３） Ｃ＋−＝Ｃ−＋ （４） （３）および（４）の関係では、出力が非差動の構造の
場合と同様に、静電結合によって入力と出力の間の直接
的通路をなくすことができない。
場合と同様に、静電結合によって入力と出力の間の直接
的通路をなくすことができない。
【００２８】この欠点を克服するために本発明の変形を
使用する。これに対応するフィルタの構造を図８および
９に示す。
使用する。これに対応するフィルタの構造を図８および
９に示す。
【００２９】図８は、二極フィルタを示す図である。入
力と出力の間の直接的通路を減少させるために、図４お
よび５に示す構造の差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続され
た共振器２に修正を加えてある。差動出力Ｓ＋およびＳ
−に接続された共振器２の変換器は３つの部分に細分さ
れ、第一変換器３８、第二変換器３９、および第三変換
器４０となり、これらはそれぞれ二つの接続バス、４１
および４２、４３および４４、ならびに４５および４６
を含む。各変換器の長さはそれぞれ、差動入力Ｅ＋およ
びＥ−に接続された共振器１の、この共振器の変換器の
全長で規定される変換長の約四分の一、二分の一、四分
の一である。
力と出力の間の直接的通路を減少させるために、図４お
よび５に示す構造の差動出力Ｓ＋およびＳ−に接続され
た共振器２に修正を加えてある。差動出力Ｓ＋およびＳ
−に接続された共振器２の変換器は３つの部分に細分さ
れ、第一変換器３８、第二変換器３９、および第三変換
器４０となり、これらはそれぞれ二つの接続バス、４１
および４２、４３および４４、ならびに４５および４６
を含む。各変換器の長さはそれぞれ、差動入力Ｅ＋およ
びＥ−に接続された共振器１の、この共振器の変換器の
全長で規定される変換長の約四分の一、二分の一、四分
の一である。
【００３０】互いに隣接して位置決めされた三つの変換
器３８、３９、および４０は、図１に関連して本明細書
の上記に既に述べた規則に従って並列接続される。した
がって、このフィルタの構造は、差動入力Ｅ＋とＥ−の
間の対称性、差動出力Ｓ＋とＳ−の間の対称性、および
相互キャパシタンス値の間の対称性を同時に示す。図９
は、三極フィルタの場合の同様のフィルタ構造を示す図
である。本発明について、基本的に二極フィルタおよび
三極フィルタに関連して説明した。二極フィルタまたは
三極フィルタまたはその他を縦続接続するか、あるいは
図３、６、および９に関連して記載した本発明の原理に
従って十分な数の共振器を結合することによって、さら
に多数の極を有する本発明によるフィルタを得ることが
できる。さらに、ある場合には、各変換器が共振器と同
じ動作を有し、この場合にはグレーティングが非常に短
くなる（例えば１０ないし５０個のフィンガ）、または
存在しない可能性がある。二つより多い複数の極を有す
るフィルタの場合に入力または出力に接続されない共振
器について、二つのグレーティングおよびその間の変換
器から形成されるものとして説明した。しかし、これら
の共振器はアースに接続されるので、この変換器は短絡
電極グレーティングで置き換えることができるので有利
である。最後に、上記の例では、各音響チャネルは、た
だ一つの共振モードしかない共振器から形成されるもの
と想定している。音響チャネルが共振器から形成される
か否かに関わらず、いくつかの音響チャネルの近接結合
を使用する任意タイプの弾性表面波デバイスに本発明の
範囲を拡張できることは明らかである。特に、モードで
供給される入力と複数の出力とを同じ音響チャネル上に
有するデバイスを得ることができる。
器３８、３９、および４０は、図１に関連して本明細書
の上記に既に述べた規則に従って並列接続される。した
がって、このフィルタの構造は、差動入力Ｅ＋とＥ−の
間の対称性、差動出力Ｓ＋とＳ−の間の対称性、および
相互キャパシタンス値の間の対称性を同時に示す。図９
は、三極フィルタの場合の同様のフィルタ構造を示す図
である。本発明について、基本的に二極フィルタおよび
三極フィルタに関連して説明した。二極フィルタまたは
三極フィルタまたはその他を縦続接続するか、あるいは
図３、６、および９に関連して記載した本発明の原理に
従って十分な数の共振器を結合することによって、さら
に多数の極を有する本発明によるフィルタを得ることが
できる。さらに、ある場合には、各変換器が共振器と同
じ動作を有し、この場合にはグレーティングが非常に短
くなる（例えば１０ないし５０個のフィンガ）、または
存在しない可能性がある。二つより多い複数の極を有す
るフィルタの場合に入力または出力に接続されない共振
器について、二つのグレーティングおよびその間の変換
器から形成されるものとして説明した。しかし、これら
の共振器はアースに接続されるので、この変換器は短絡
電極グレーティングで置き換えることができるので有利
である。最後に、上記の例では、各音響チャネルは、た
だ一つの共振モードしかない共振器から形成されるもの
と想定している。音響チャネルが共振器から形成される
か否かに関わらず、いくつかの音響チャネルの近接結合
を使用する任意タイプの弾性表面波デバイスに本発明の
範囲を拡張できることは明らかである。特に、モードで
供給される入力と複数の出力とを同じ音響チャネル上に
有するデバイスを得ることができる。
【００３１】基本的には、差動入力を備える弾性表面波
フィルタの特定の例に関連して本発明について説明し
た。この原理に従って、単一の入力および複数の差動出
力を備えるデバイスに本発明を適用することもできる。
フィルタの特定の例に関連して本発明について説明し
た。この原理に従って、単一の入力および複数の差動出
力を備えるデバイスに本発明を適用することもできる。
【００３２】例えばフィルタを得るために、入力間で感
知されたインピーダンスのみを使用する、出力のないデ
バイスを得ることも可能である。
知されたインピーダンスのみを使用する、出力のないデ
バイスを得ることも可能である。
【図１】本発明の第一実施形態による二極フィルタを示
す図である。
す図である。
【図２】図１に示すフィルタの電極を示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態による三極フィルタを示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の第三実施形態による二極フィルタを示
す図である。
す図である。
【図５】図４に示すフィルタの電極を示す図である。
【図６】本発明の第四実施形態による三極フィルタを示
す図である。
す図である。
【図７】図４に示すフィルタの変換器間の様々な相互キ
ャパシタンスを示す図である。
ャパシタンスを示す図である。
【図８】本発明の第五実施形態による二極フィルタを示
す図である。
す図である。
【図９】本発明の第六実施形態による三極フィルタを示
す図である。
す図である。
１、２ 共振器 ３、４、７、８ グレーティング反射器 ５ 第一変換器 ６ 第二変換器 ９ 変換器 １０、１１、１２、１３、１４、１５ 接続バス
Claims (13)
- 【請求項１】 総数Ｎ個の音響チャネルの近接結合を使
用する弾性表面波デバイスであって、Ｎが少なくとも２
に等しく、所与の変換長でそれら音響チャネルが基板上
で並列に位置決めされ、順次１からＮまで番号が付けら
れたものにおいて、電極で延長された二つの接続バスを
含み、電気的に互いに並列に接続されて第一差動ポート
（Ｅ＋）および第二差動ポート（Ｅ−）を形成する複数
の部分に分離された少なくとも一つの変換器を備える第
一の特定の音響チャネルを含み、変換器の異なる部分の
極性が、第一差動ポート（Ｅ＋）および第二差動ポート
（Ｅ−）が電気的に対称になるように選択されているデ
バイス。 - 【請求項２】 第三ポートに接続された第二の特定の音
響チャネルをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。 - 【請求項３】 第一の特定の音響チャネルが、このデバ
イスの番号１が付いた音響チャネルに相当し、第二の特
定の音響チャネルが、このデバイスの番号２が付いた音
響チャネルに相当し、第一差動ポートおよび第二差動ポ
ートが、このデバイスの第一差動入力（Ｅ＋）および第
二差動入力（Ｅ−）を形成し、第三ポートがこのデバイ
スの出力（Ｓ）を形成する、請求項２に記載のデバイ
ス。 - 【請求項４】 番号Ｎが付いた音響チャネルが、互いに
電気的に並列に接続された複数の部分に分離された少な
くとも一つの変換器を含み、出力（Ｓ）の第一差動出力
（Ｓ＋）および第二差動出力（Ｓ−）への細分割が行わ
れており、第一差動出力（Ｓ＋）および第二差動出力
（Ｓ−）が電気的に対称になるようにこの変換器の異な
る部分の極性が選択されている、請求項３に記載のデバ
イス。 - 【請求項５】 番号１が付いた音響チャネルの変換器の
各部分が、それぞれこのチャネルの変換長の約四分の
一、二分の一、四分の一に等しい長さを有する、請求項
４に記載のデバイス。 - 【請求項６】 番号Ｎが付いた音響チャネルの変換器の
各部分が、それぞれこのチャネルの変換長の約四分の
一、二分の一、四分の一に等しい長さを有する、請求項
４に記載のデバイス。 - 【請求項７】 第一の特定の音響チャネルの変換器の電
極がカットアウトされ、正および負の電気的極性の交番
を形成する規則的に連続する重なり合ったフィンガを形
成する、請求項１に記載のデバイス。 - 【請求項８】 近接により結合されたＮ個の音響チャネ
ルのそれぞれが、二つのグレーティング反射器の間の変
換器からなる共振器によって構成される、請求項１に記
載のデバイス。 - 【請求項９】 番号１が付いた音響チャネルの共振器お
よび番号Ｎが付いた音響チャネルの共振器が、弾性表面
波の伝搬軸に関して互いに対称な同一の構造を有する、
請求項８に記載のデバイス。 - 【請求項１０】 第一の特定の音響チャネルが、このデ
バイスの番号Ｎが付いた音響チャネルに相当し、第二の
特定の音響チャネルが、このデバイスの番号１が付いた
音響チャネルに相当し、第一差動ポートおよび第二差動
ポートが、このデバイスの第一差動出力（Ｓ＋）および
第二差動出力（Ｓ−）を形成し、第三ポートがこのデバ
イスの入力を形成する、請求項２に記載のデバイス。 - 【請求項１１】 番号Ｎが付いた音響チャネルの変換器
の各部分が、それぞれこのチャネルの変換長の約四分の
一、二分の一、四分の一に等しい長さを有する、請求項
１０に記載のデバイス。 - 【請求項１２】 番号Ｎが付いた音響チャネルの変換器
の電極がカットアウトされ、正および負の電気的極性の
交番を形成する規則的に連続する重なり合ったフィンガ
を形成する、請求項１０に記載のデバイス。 - 【請求項１３】 近接により結合されたＮ個の音響チャ
ネルのそれぞれが、二つのグレーティング反射器の間の
変換器からなる共振器によって構成される、請求項１２
に記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9704831A FR2762458B1 (fr) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Dispositif a ondes acoustiques de surface a couplage par proximite a entrees/sorties differentielles |
| FR9704831 | 1997-04-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303683A true JPH10303683A (ja) | 1998-11-13 |
| JP2957159B2 JP2957159B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=9506090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10107498A Expired - Fee Related JP2957159B2 (ja) | 1997-04-18 | 1998-04-17 | 近接結合を有する差動入出力弾性表面波デバイス |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5936487A (ja) |
| EP (1) | EP0872954B1 (ja) |
| JP (1) | JP2957159B2 (ja) |
| KR (1) | KR100280593B1 (ja) |
| CN (1) | CN1133269C (ja) |
| CA (1) | CA2235058C (ja) |
| DE (1) | DE69827187T2 (ja) |
| FR (1) | FR2762458B1 (ja) |
| SG (1) | SG71106A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6384698B1 (en) | 1999-04-28 | 2002-05-07 | Seiko Epson Corporation | Transverse double mode saw filter |
| KR100606702B1 (ko) * | 2000-01-04 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 도파관 표면탄성파 필터 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6801100B2 (en) * | 1996-05-23 | 2004-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Inter-digital transducer, surface acoustic wave filter and communication apparatus using the same |
| DE69700938T2 (de) * | 1996-05-23 | 2000-05-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Akustischer Oberflächenwellenfilter und mehrstufiger akustischer Oberflächenwellenfilter |
| US6348845B2 (en) | 1996-05-23 | 2002-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave filter and multistage surface acoustic wave filter |
| DE19638370C2 (de) * | 1996-09-19 | 2001-06-13 | Epcos Ag | Oberflächenwellenfilter für unsymmetrische/symmetrische und symmetrische/symmetrische Betriebsweise |
| FR2774826B1 (fr) | 1998-02-06 | 2000-05-05 | Thomson Csf | Filtre a resonateurs a ondes acoustiques de surface |
| KR20010034613A (ko) * | 1998-03-23 | 2001-04-25 | 에프코스 아게 | 표면파 음향 필터 |
| FR2782568B1 (fr) | 1998-08-21 | 2001-08-10 | Thomson Csf | Filtre acoustique a deux canaux differents a compensation de rejection |
| FR2785473B1 (fr) * | 1998-10-30 | 2001-01-26 | Thomson Csf | Filtre faibles pertes a ondes acoustiques de surface sur substrat de quartz de coupe optimisee |
| US6255915B1 (en) | 1999-05-10 | 2001-07-03 | Research In Motion Limited | Differential surface acoustic wave filter having balanced outputs |
| DE19938748B4 (de) | 1999-08-16 | 2007-02-01 | Epcos Ag | Dualmode-Oberflächenwellen-Filter mit verbesserter Symmetrie und erhöhter Sperrdämpfung |
| US6462698B2 (en) | 2000-06-02 | 2002-10-08 | Research In Motion Limited | Wireless communication system using surface acoustic wave (SAW) single-phase unidirectional transducer (SPUDT) techniques |
| US6825794B2 (en) | 2000-06-02 | 2004-11-30 | Research In Motion Limited | Wireless communication system using surface acoustic wave (SAW) second harmonic techniques |
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