JPH1070436A - 弾性表面波共振子フィルタ - Google Patents
弾性表面波共振子フィルタInfo
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- JPH1070436A JPH1070436A JP8227027A JP22702796A JPH1070436A JP H1070436 A JPH1070436 A JP H1070436A JP 8227027 A JP8227027 A JP 8227027A JP 22702796 A JP22702796 A JP 22702796A JP H1070436 A JPH1070436 A JP H1070436A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域かつ低損失であるだけでなく、通過帯
域近傍の減衰特性が急峻化されている弾性表面波共振子
フィルタを提供する。 【解決手段】 圧電基板１０上に第１，第２の縦結合型
共振子フィルタ１１，１２を構成してなる弾性表面波共
振子フィルタであって、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２が第１〜第３の共振モードをそれぞれ
有し、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に対
する出力の位相が、通過帯域よりも高域側において互い
に逆相とされており、第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタの第１の共振モード間の周波数間隔が、第１の共振
モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よりも狭い
ように近接されており、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタの第３の共振モード間の周波数間隔が、第３の共
振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔より狭い
ように近接されている弾性表面波共振子フィルタ。
域近傍の減衰特性が急峻化されている弾性表面波共振子
フィルタを提供する。 【解決手段】 圧電基板１０上に第１，第２の縦結合型
共振子フィルタ１１，１２を構成してなる弾性表面波共
振子フィルタであって、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２が第１〜第３の共振モードをそれぞれ
有し、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に対
する出力の位相が、通過帯域よりも高域側において互い
に逆相とされており、第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタの第１の共振モード間の周波数間隔が、第１の共振
モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よりも狭い
ように近接されており、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタの第３の共振モード間の周波数間隔が、第３の共
振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔より狭い
ように近接されている弾性表面波共振子フィルタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波共振子
を利用した帯域フィルタに関し、特に、複数の縦結合型
弾性表面波共振子フィルタを並列接続してなる弾性表面
波共振子フィルタに関する。
を利用した帯域フィルタに関し、特に、複数の縦結合型
弾性表面波共振子フィルタを並列接続してなる弾性表面
波共振子フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信機において弾性表面波
共振子フィルタが帯域フィルタとして多用されている。
また、最近では移動体通信システムにおいてもデジタル
方式のものが普及し始めている。ところが、デジタル方
式の移動体通信システムに用いられるフィルタ、特に中
間周波段（ＩＦ）フィルタでは、アナログ方式の移動体
通信システムにおけるフィルタとは異なり、温度に対す
る安定性及び急峻な帯域外特性に加えて、広帯域であり
かつ帯域内の群遅延時間特性が平坦であることが強く求
められている。
共振子フィルタが帯域フィルタとして多用されている。
また、最近では移動体通信システムにおいてもデジタル
方式のものが普及し始めている。ところが、デジタル方
式の移動体通信システムに用いられるフィルタ、特に中
間周波段（ＩＦ）フィルタでは、アナログ方式の移動体
通信システムにおけるフィルタとは異なり、温度に対す
る安定性及び急峻な帯域外特性に加えて、広帯域であり
かつ帯域内の群遅延時間特性が平坦であることが強く求
められている。
【０００３】他方、アナログ方式の移動帯通信システム
では、弾性表面波フィルタとしては横結合型共振子フィ
ルタが用いられているが、上述した要求特性から、デジ
タル方式のシステムでは、広帯域化に有利なトランスバ
ーサル型弾性表面波フィルタや、縦結合型弾性表面波共
振子フィルタが用いられることが多い。
では、弾性表面波フィルタとしては横結合型共振子フィ
ルタが用いられているが、上述した要求特性から、デジ
タル方式のシステムでは、広帯域化に有利なトランスバ
ーサル型弾性表面波フィルタや、縦結合型弾性表面波共
振子フィルタが用いられることが多い。
【０００４】トランスバーサル型弾性表面波フィルタ
は、広帯域であり、かつ平坦な帯域内群遅延時間特性を
容易に得ることができるものの、挿入損失が大きく、か
つ小型化が困難であるという欠点があった。
は、広帯域であり、かつ平坦な帯域内群遅延時間特性を
容易に得ることができるものの、挿入損失が大きく、か
つ小型化が困難であるという欠点があった。
【０００５】他方、縦結合型弾性表面波共振子フィルタ
では、トランスバーサル型弾性表面波フィルタに比べて
挿入損失が小さく、横結合型弾性表面波共振子フィルタ
に比べて広帯域化を容易に図ることができる。しかしな
がら、図５に示されている特性から明らかなように、通
過帯域の高域側における減衰特性が急峻ではないという
欠点があった。なお、実線Ｂは実線Ａの特性を、縦軸の
減衰量を右側のスケールに従って拡大した特性を示す。
では、トランスバーサル型弾性表面波フィルタに比べて
挿入損失が小さく、横結合型弾性表面波共振子フィルタ
に比べて広帯域化を容易に図ることができる。しかしな
がら、図５に示されている特性から明らかなように、通
過帯域の高域側における減衰特性が急峻ではないという
欠点があった。なお、実線Ｂは実線Ａの特性を、縦軸の
減衰量を右側のスケールに従って拡大した特性を示す。
【０００６】そこで、帯域の異なる複数の縦結合型共振
子フィルタを並列接続することにより、図６に示す特性
のように、広帯域であり、かつ通過帯域の高域側におけ
る減衰特性の改善を図った弾性表面波共振子フィルタが
提案されている（例えば、特開平６−３３４４７６号公
報）。ここでは、相対的に広帯域の低域側縦結合型弾性
表面波共振子フィルタと、相対的に狭帯域の高域側の縦
結合型弾性表面波共振子フィルタとが並列接続されてい
る。
子フィルタを並列接続することにより、図６に示す特性
のように、広帯域であり、かつ通過帯域の高域側におけ
る減衰特性の改善を図った弾性表面波共振子フィルタが
提案されている（例えば、特開平６−３３４４７６号公
報）。ここでは、相対的に広帯域の低域側縦結合型弾性
表面波共振子フィルタと、相対的に狭帯域の高域側の縦
結合型弾性表面波共振子フィルタとが並列接続されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３３４４７６号公報に記載されているように、この
弾性表面波共振子フィルタでは、高域側の減衰特性は、
狭帯域の高域側縦結合型弾性表面波共振子フィルタの減
衰特性によって実現されているに過ぎず、通過帯域の高
域側における減衰特性は十分とは言えなかった。
６−３３４４７６号公報に記載されているように、この
弾性表面波共振子フィルタでは、高域側の減衰特性は、
狭帯域の高域側縦結合型弾性表面波共振子フィルタの減
衰特性によって実現されているに過ぎず、通過帯域の高
域側における減衰特性は十分とは言えなかった。
【０００８】また、特開平６−３３４４７６号公報に開
示されている方式では、低域側の縦結合型弾性表面波共
振子フィルタと、高域側の縦結合型弾性表面波共振子フ
ィルタとの入出力間の位相の関係が常に同相となるよう
に、両縦結合型表面波共振子の共振モードが重ね合わさ
れて全体としてのフィルタ特性が実現されている。
示されている方式では、低域側の縦結合型弾性表面波共
振子フィルタと、高域側の縦結合型弾性表面波共振子フ
ィルタとの入出力間の位相の関係が常に同相となるよう
に、両縦結合型表面波共振子の共振モードが重ね合わさ
れて全体としてのフィルタ特性が実現されている。
【０００９】ところが、弾性表面波共振子フィルタで
は、共振モードの前後で位相が反転する。従って、低域
側の弾性表面波共振子フィルタと高域側の弾性表面波共
振子フィルタとの周波数関係がずれると、互いに逆相で
ありかつ出力レベルがほぼ等しい周波数領域が生じるこ
とになる。すなわち、わずかな加工条件のずれ、例えば
電極の膜厚や電極線幅のばらつきなどが生じると、上記
周波数関係のずれにより、逆相でありかつ出力レベルが
ほぼ等しい領域が生じる。その結果、図７に示すよう
に、通過帯域中央付近に群遅延リップルＣが発生するこ
とがあった。このような群遅延リップルＣは、デジタル
通信器のＩＦフィルタとしての特性を大きく損なう。
は、共振モードの前後で位相が反転する。従って、低域
側の弾性表面波共振子フィルタと高域側の弾性表面波共
振子フィルタとの周波数関係がずれると、互いに逆相で
ありかつ出力レベルがほぼ等しい周波数領域が生じるこ
とになる。すなわち、わずかな加工条件のずれ、例えば
電極の膜厚や電極線幅のばらつきなどが生じると、上記
周波数関係のずれにより、逆相でありかつ出力レベルが
ほぼ等しい領域が生じる。その結果、図７に示すよう
に、通過帯域中央付近に群遅延リップルＣが発生するこ
とがあった。このような群遅延リップルＣは、デジタル
通信器のＩＦフィルタとしての特性を大きく損なう。
【００１０】本発明は、上述した従来の弾性表面波共振
子フィルタの欠点を解消し、従来の縦結合型弾性表面波
共振子フィルタと同様に低損失、かつ広帯域であり、さ
らに、通過帯域外の減衰特性がより急峻であり、かつ加
工条件のばらつき等によって通過帯域内に群遅延リップ
ルが発生し難い、弾性表面波共振子フィルタを提供する
ことにある。
子フィルタの欠点を解消し、従来の縦結合型弾性表面波
共振子フィルタと同様に低損失、かつ広帯域であり、さ
らに、通過帯域外の減衰特性がより急峻であり、かつ加
工条件のばらつき等によって通過帯域内に群遅延リップ
ルが発生し難い、弾性表面波共振子フィルタを提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を達成するために成されたものであり、圧電基板と、圧
電基板上に設けられた複数のインターデジタルトランス
デューサと、インターデジタルトランスデューサが設け
られている領域の両側に配置された一対の反射器とを有
する、第１，第２の縦結合型共振子フィルタを並列接続
してなる弾性表面波共振子フィルタにおいて、第１，第
２の縦結合型共振子フィルタが、それぞれ、周波数の低
い側から順に第１〜第３の共振モードを有し、前記第
１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に対する出力
の位相が、通過帯域よりも高域側において互いに逆相と
なるように第１，第２の縦結合型共振子フィルタが接続
されており、前記第１，第２の縦結合型共振子フィルタ
の第１の共振モード間の周波数間隔が、各々の共振子フ
ィルタでの第１の共振モードの他の共振モードとの間の
周波数間隔よりも狭いように、第１，第２の縦結合型共
振子フィルタの第１の共振モード間が近接されており、
かつ第１，第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振
モード間の周波数間隔が、各々の共振子フィルタでの第
３の共振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よ
りも狭いように第１，第２の縦結合型共振子フィルタの
第３の共振モードが近接されていることを特徴とする弾
性表面波共振子フィルタである。
を達成するために成されたものであり、圧電基板と、圧
電基板上に設けられた複数のインターデジタルトランス
デューサと、インターデジタルトランスデューサが設け
られている領域の両側に配置された一対の反射器とを有
する、第１，第２の縦結合型共振子フィルタを並列接続
してなる弾性表面波共振子フィルタにおいて、第１，第
２の縦結合型共振子フィルタが、それぞれ、周波数の低
い側から順に第１〜第３の共振モードを有し、前記第
１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に対する出力
の位相が、通過帯域よりも高域側において互いに逆相と
なるように第１，第２の縦結合型共振子フィルタが接続
されており、前記第１，第２の縦結合型共振子フィルタ
の第１の共振モード間の周波数間隔が、各々の共振子フ
ィルタでの第１の共振モードの他の共振モードとの間の
周波数間隔よりも狭いように、第１，第２の縦結合型共
振子フィルタの第１の共振モード間が近接されており、
かつ第１，第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振
モード間の周波数間隔が、各々の共振子フィルタでの第
３の共振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よ
りも狭いように第１，第２の縦結合型共振子フィルタの
第３の共振モードが近接されていることを特徴とする弾
性表面波共振子フィルタである。
【００１２】また、本発明の好ましい局面では、前記第
１の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードに比べ
て、前記第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モ
ードが急峻な特性を有し、かつ該第２の縦結合型共振子
フィルタの第３の共振モードが、第１の縦結合型共振子
フィルタの第３の共振モードよりも高周波数側に配置さ
れていることを特徴とする弾性表面波共振子フィルタが
提供される。
１の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードに比べ
て、前記第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モ
ードが急峻な特性を有し、かつ該第２の縦結合型共振子
フィルタの第３の共振モードが、第１の縦結合型共振子
フィルタの第３の共振モードよりも高周波数側に配置さ
れていることを特徴とする弾性表面波共振子フィルタが
提供される。
【００１３】さらに、本発明のより好ましい局面では、
前記第２の縦結合型共振子フィルタの第２の共振モード
が前記第１の縦結合型共振子フィルタの第２の共振モー
ドと第３の共振モードの周波数間隔に比べて、該第２の
縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードに近接され
ていることを特徴とする弾性表面波共振子フィルタが提
供される。
前記第２の縦結合型共振子フィルタの第２の共振モード
が前記第１の縦結合型共振子フィルタの第２の共振モー
ドと第３の共振モードの周波数間隔に比べて、該第２の
縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードに近接され
ていることを特徴とする弾性表面波共振子フィルタが提
供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
弾性表面波共振子フィルタにつき説明する。図１は、本
発明の弾性表面波共振子の一例を説明するための略図的
平面図である。
弾性表面波共振子フィルタにつき説明する。図１は、本
発明の弾性表面波共振子の一例を説明するための略図的
平面図である。
【００１５】圧電基板１０（想像線で示す）を用いて、
第１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２が構成
されている。圧電基板１０は、チタン酸ジルコン酸鉛系
圧電セラミックスのような圧電セラミックス、あるいは
水晶、ＬｉＴａＯ3 もしくはＬｉＮｂＯ3 などの圧電単
結晶により構成することができる。
第１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２が構成
されている。圧電基板１０は、チタン酸ジルコン酸鉛系
圧電セラミックスのような圧電セラミックス、あるいは
水晶、ＬｉＴａＯ3 もしくはＬｉＮｂＯ3 などの圧電単
結晶により構成することができる。
【００１６】また、アルミナなどの絶縁性材料からなる
絶縁性基板上に、ＺｎＯなどの圧電薄膜を形成して圧電
基板１０を構成してもよい。絶縁基板上に圧電薄膜を形
成して圧電基板を構成する場合には、後述の電極構造は
圧電薄膜の上面及び下面の何れに形成されていてもよ
い。
絶縁性基板上に、ＺｎＯなどの圧電薄膜を形成して圧電
基板１０を構成してもよい。絶縁基板上に圧電薄膜を形
成して圧電基板を構成する場合には、後述の電極構造は
圧電薄膜の上面及び下面の何れに形成されていてもよ
い。
【００１７】第１の縦結合型共振子フィルタ１１では、
表面波伝搬方向に沿って入力側インターデジタルトラン
スデューサ（以下、ＩＤＴと略す）１７と、出力側ＩＤ
Ｔ１８とが形成されている。ＩＤＴ１７，１８は、それ
ぞれ、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する。すな
わち、ＩＤＴ１７は、１本以上の電極指を有するくし歯
電極１７ａ，１７ｂを有する。くし歯電極１７ａの電極
指とくし歯電極１７ｂの電極指とは互いに間挿し合って
いる。同様に、ＩＤＴ１８は、１本以上の電極指を有す
るくし歯電極１８ａ，１８ｂを有する。
表面波伝搬方向に沿って入力側インターデジタルトラン
スデューサ（以下、ＩＤＴと略す）１７と、出力側ＩＤ
Ｔ１８とが形成されている。ＩＤＴ１７，１８は、それ
ぞれ、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する。すな
わち、ＩＤＴ１７は、１本以上の電極指を有するくし歯
電極１７ａ，１７ｂを有する。くし歯電極１７ａの電極
指とくし歯電極１７ｂの電極指とは互いに間挿し合って
いる。同様に、ＩＤＴ１８は、１本以上の電極指を有す
るくし歯電極１８ａ，１８ｂを有する。
【００１８】ＩＤＴ１７，１８の各電極指ピッチは表面
波の波長をλとしたときに、λ／２とされている。ＩＤ
Ｔ１７，１８の表面波伝搬方向両側には、グレーティン
グ型の反射器１３，１４が配置されている。
波の波長をλとしたときに、λ／２とされている。ＩＤ
Ｔ１７，１８の表面波伝搬方向両側には、グレーティン
グ型の反射器１３，１４が配置されている。
【００１９】第２の縦結合型共振子フィルタ１２も、第
１の縦結合型共振子フィルタ１１と後述の点を除いては
同様に構成されており、入力側ＩＤＴ１９及び出力側Ｉ
ＤＴ２０並びに反射器１５，１６を有する。ＩＤＴ１
９，２０は、それぞれ、１本以上の電極指を有するくし
歯電極１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂから構成されて
いる。
１の縦結合型共振子フィルタ１１と後述の点を除いては
同様に構成されており、入力側ＩＤＴ１９及び出力側Ｉ
ＤＴ２０並びに反射器１５，１６を有する。ＩＤＴ１
９，２０は、それぞれ、１本以上の電極指を有するくし
歯電極１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂから構成されて
いる。
【００２０】本発明に係る弾性表面波共振子フィルタで
は、第１の縦結合型共振子フィルタ１１が、第２の縦結
合型共振子フィルタ１２と並列に接続されている。この
並列接続の態様を、図２を参照しつつ説明する。
は、第１の縦結合型共振子フィルタ１１が、第２の縦結
合型共振子フィルタ１２と並列に接続されている。この
並列接続の態様を、図２を参照しつつ説明する。
【００２１】縦結合型弾性表面波共振子フィルタを帯域
フィルタとして用いる場合、帯域及び帯域近傍に３つの
共振モードを発生させることができる。図２に示すよう
に、第１の縦結合型共振子フィルタ１１は、通過帯域及
び通過帯域近傍に、第１〜第３の共振モード２１〜２３
を有する。図２から明らかなように、第１の共振モード
２１、第２の共振モード２２及び第３の共振モード２３
が、低周波数側から高周波数側にかけて発生している。
フィルタとして用いる場合、帯域及び帯域近傍に３つの
共振モードを発生させることができる。図２に示すよう
に、第１の縦結合型共振子フィルタ１１は、通過帯域及
び通過帯域近傍に、第１〜第３の共振モード２１〜２３
を有する。図２から明らかなように、第１の共振モード
２１、第２の共振モード２２及び第３の共振モード２３
が、低周波数側から高周波数側にかけて発生している。
【００２２】同様に、第２の縦結合型共振子フィルタ１
２も、通過帯域及び通過帯域近傍に、第１〜第３の共振
モード２４〜２６を有し、低周波数側から順に、第１の
共振モード２４、第２の共振モード２５及び第３の共振
モード２６が発生している。
２も、通過帯域及び通過帯域近傍に、第１〜第３の共振
モード２４〜２６を有し、低周波数側から順に、第１の
共振モード２４、第２の共振モード２５及び第３の共振
モード２６が発生している。
【００２３】本発明に係る弾性表面波共振子フィルタで
は、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の第３の共振モ
ード２３よりも高域側における第１の縦結合型共振子フ
ィルタの入力に対する出力の位相と、第２の縦結合型共
振子フィルタ１２の第３の共振モード２６よりも高域側
の入力に対する出力の位相とが互いに逆相となるよう
に、第１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２が
並列接続されている。すなわち、図１では、ＩＤＴ１７
〜２０のうち、ＩＤＴ２０のみを電極構造を上下反転さ
せることにより、上記逆相関係が得られている。
は、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の第３の共振モ
ード２３よりも高域側における第１の縦結合型共振子フ
ィルタの入力に対する出力の位相と、第２の縦結合型共
振子フィルタ１２の第３の共振モード２６よりも高域側
の入力に対する出力の位相とが互いに逆相となるよう
に、第１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２が
並列接続されている。すなわち、図１では、ＩＤＴ１７
〜２０のうち、ＩＤＴ２０のみを電極構造を上下反転さ
せることにより、上記逆相関係が得られている。
【００２４】さらに、図２に示されているように、第
１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２の共振モ
ード２１〜２３，２４〜２６が設定されている。すなわ
ち、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の第１の共振モ
ード２１と、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第１
の共振モード２４とがほぼ同じ周波数に設定されてい
る。
１，第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２の共振モ
ード２１〜２３，２４〜２６が設定されている。すなわ
ち、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の第１の共振モ
ード２１と、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第１
の共振モード２４とがほぼ同じ周波数に設定されてい
る。
【００２５】また、第１の縦結合型共振子フィルタ１１
の第３の共振モード２３と、第２の縦結合型共振子フィ
ルタ１２の第２，第３の共振モード２５，２６とが近接
配置されている。
の第３の共振モード２３と、第２の縦結合型共振子フィ
ルタ１２の第２，第３の共振モード２５，２６とが近接
配置されている。
【００２６】さらに、第１の縦結合型共振子フィルタ１
１の第３の共振モード２３、及び第２の縦結合型共振子
フィルタ１２の第２，第３の共振モード２５，２６は、
周波数の低い方から順に、共振モード２５、共振モード
２３及び共振モード２６の順に配置されている。
１の第３の共振モード２３、及び第２の縦結合型共振子
フィルタ１２の第２，第３の共振モード２５，２６は、
周波数の低い方から順に、共振モード２５、共振モード
２３及び共振モード２６の順に配置されている。
【００２７】図１に示した弾性表面波共振子フィルタで
は、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの共振モード
２１〜２３，２４〜２６が上記のように設定されてお
り、かつ上記のように並列接続されているため、以下に
述べるように高域側の減衰特性の急峻化、広帯域化及び
通過帯域内リップルの抑制が果たされる。
は、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの共振モード
２１〜２３，２４〜２６が上記のように設定されてお
り、かつ上記のように並列接続されているため、以下に
述べるように高域側の減衰特性の急峻化、広帯域化及び
通過帯域内リップルの抑制が果たされる。
【００２８】すなわち、縦結合型弾性表面波共振子フィ
ルタの位相特性は、前述したように、共振モードの前後
でほぼ反転する。従って、縦結合型共振子フィルタ１
１，１２の位相特性を、図２にそれぞれの周波数特性を
示す曲線の下方にＤ，Ｅの矢印で示すように模式的に示
す。
ルタの位相特性は、前述したように、共振モードの前後
でほぼ反転する。従って、縦結合型共振子フィルタ１
１，１２の位相特性を、図２にそれぞれの周波数特性を
示す曲線の下方にＤ，Ｅの矢印で示すように模式的に示
す。
【００２９】前述したように、第１の縦結合型共振子フ
ィルタ１１の共振モード２３及び第２の縦結合型共振子
フィルタ１２の共振モード２６よりも高域側の位相は互
いに逆相となるように第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタ１１，１２が接続されている。従って、この周波数
領域における位相を、それぞれ、「＋」及び「−」で表
し、これらを基準として、その他の周波数領域における
位相も、「＋」あるいは「−」で模式的に示す。
ィルタ１１の共振モード２３及び第２の縦結合型共振子
フィルタ１２の共振モード２６よりも高域側の位相は互
いに逆相となるように第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタ１１，１２が接続されている。従って、この周波数
領域における位相を、それぞれ、「＋」及び「−」で表
し、これらを基準として、その他の周波数領域における
位相も、「＋」あるいは「−」で模式的に示す。
【００３０】図２から明らかなように、第１の縦結合型
共振子フィルタの第２の共振モード２２の共振周波数か
ら、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第２の共振モ
ード２５の共振周波数までの帯域では、第１の縦結合型
共振子フィルタ１１の位相と、第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１２の位相とが同じであるため、互いに相殺し合
うことはない。
共振子フィルタの第２の共振モード２２の共振周波数か
ら、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第２の共振モ
ード２５の共振周波数までの帯域では、第１の縦結合型
共振子フィルタ１１の位相と、第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１２の位相とが同じであるため、互いに相殺し合
うことはない。
【００３１】他方、共振モード２５から共振モード２３
までの周波数帯域では、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２の位相が互いに逆相となるため、この
周波数領域における総合的な特性は、２個の縦結合型共
振子フィルタ１１，１２の出力レベル差となる。従っ
て、この周波数領域における減衰特性は急峻なものとな
る。従って、図１に示した弾性表面波共振子フィルタで
は、図２の下方の実線Ｆで示すように、通過帯域の高域
側における減衰特性が急峻とされ得る。
までの周波数帯域では、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２の位相が互いに逆相となるため、この
周波数領域における総合的な特性は、２個の縦結合型共
振子フィルタ１１，１２の出力レベル差となる。従っ
て、この周波数領域における減衰特性は急峻なものとな
る。従って、図１に示した弾性表面波共振子フィルタで
は、図２の下方の実線Ｆで示すように、通過帯域の高域
側における減衰特性が急峻とされ得る。
【００３２】共振モード２１及び共振モード２４から共
振モード２２までの周波数領域においては、第１，第２
の縦結合型共振子フィルタ１１，１２の位相が互いに逆
相となっている。しかしながら、この周波数領域では、
第２の縦結合型共振子フィルタ１２の出力レベルが、第
１の縦結合型共振子フィルタ１１の出力レベルに比べて
低くなっているため、第２の縦結合型共振子フィルタ１
２の特性が、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の出力
に与える影響は無視することができる。
振モード２２までの周波数領域においては、第１，第２
の縦結合型共振子フィルタ１１，１２の位相が互いに逆
相となっている。しかしながら、この周波数領域では、
第２の縦結合型共振子フィルタ１２の出力レベルが、第
１の縦結合型共振子フィルタ１１の出力レベルに比べて
低くなっているため、第２の縦結合型共振子フィルタ１
２の特性が、第１の縦結合型共振子フィルタ１１の出力
に与える影響は無視することができる。
【００３３】もっとも、共振モード２４近傍において
は、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の出力レベルが
急激に高くなっているため、該出力が、第１の縦結合型
共振子フィルタ１１の出力と相殺され、共振モード２４
の共振周波数に向かって全体としての減衰量が急激に増
加する。よって、共振モード２１から共振モード２５ま
での周波数帯域が、本実施例の弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域となる。
は、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の出力レベルが
急激に高くなっているため、該出力が、第１の縦結合型
共振子フィルタ１１の出力と相殺され、共振モード２４
の共振周波数に向かって全体としての減衰量が急激に増
加する。よって、共振モード２１から共振モード２５ま
での周波数帯域が、本実施例の弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域となる。
【００３４】共振モード２１よりも低周波数側、及び共
振モード２６よりも高周波数側の帯域では、第１，第２
の縦結合型共振子フィルタ１１，１２は逆相となり、共
振モード２１と共振モード２４とが近接されており、共
振モード２３と共振モード２６とが近接されているの
で、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの出力が相殺
され、それぞれの減衰特性により低域及び高域側の何れ
においてもより急峻な減衰特性が得られることがわか
る。
振モード２６よりも高周波数側の帯域では、第１，第２
の縦結合型共振子フィルタ１１，１２は逆相となり、共
振モード２１と共振モード２４とが近接されており、共
振モード２３と共振モード２６とが近接されているの
で、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの出力が相殺
され、それぞれの減衰特性により低域及び高域側の何れ
においてもより急峻な減衰特性が得られることがわか
る。
【００３５】また、第２の縦結合型共振子フィルタ１２
のように、第２の共振モード２５と第３の共振モード２
６との周波数差が少ない場合、すなわち第２の縦結合型
共振子フィルタ１２の第２の共振モード２５が、第１の
縦結合型共振子フィルタ１１の第２の共振モード２２と
第３の共振モード２３の周波数差に比べて、第２の縦結
合型共振子フィルタ１２の第３の共振モード２６に近接
されている場合には、第１の縦結合型共振子フィルタ１
１に比べて高域側の減衰特性がより急峻となる。従っ
て、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第３の共振モ
ード２６を、第１の縦結合型共振子フィルタの第３の共
振モード２３よりもわずかに高く設定することにより、
通過帯域の高域側近傍の周波数領域に２個の共振子フィ
ルタの出力レベルが全く同じとなる周波数位置が発生す
る。従って、この周波数位置、すなわち高域側の通過帯
域近傍に減衰極が表れ、それに向かって、急峻な減衰特
性を実現することができる。
のように、第２の共振モード２５と第３の共振モード２
６との周波数差が少ない場合、すなわち第２の縦結合型
共振子フィルタ１２の第２の共振モード２５が、第１の
縦結合型共振子フィルタ１１の第２の共振モード２２と
第３の共振モード２３の周波数差に比べて、第２の縦結
合型共振子フィルタ１２の第３の共振モード２６に近接
されている場合には、第１の縦結合型共振子フィルタ１
１に比べて高域側の減衰特性がより急峻となる。従っ
て、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の第３の共振モ
ード２６を、第１の縦結合型共振子フィルタの第３の共
振モード２３よりもわずかに高く設定することにより、
通過帯域の高域側近傍の周波数領域に２個の共振子フィ
ルタの出力レベルが全く同じとなる周波数位置が発生す
る。従って、この周波数位置、すなわち高域側の通過帯
域近傍に減衰極が表れ、それに向かって、急峻な減衰特
性を実現することができる。
【００３６】よって、図１に示した弾性表面波共振子フ
ィルタでは、図２の実線Ｆで示すように、低域側及び高
域側において、急峻な減衰特性を有し、かつ低損失であ
り、広帯域の帯域フィルタを構成し得ることがわかる。
ィルタでは、図２の実線Ｆで示すように、低域側及び高
域側において、急峻な減衰特性を有し、かつ低損失であ
り、広帯域の帯域フィルタを構成し得ることがわかる。
【００３７】また、この弾性表面波共振子フィルタで
は、共振モード２５を通過帯域の中央寄りに移動させた
場合、図３に示す減衰量周波数特性が得られることにな
る。この場合、共振モード２５から共振モード２３まで
の周波数帯域において、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２が逆相となる。従って、通過帯域内の
高域側領域においてリップルが発生するおそれがある。
そのため、共振モード２５の周波数は、共振モード２３
に可能な限り近接させることが望ましい。すなわち、第
２の縦結合型共振子フィルタ１２の第２の共振モード２
５は、可能な限り、第１の縦結合型共振子フィルタの第
３の共振モード２３に近接させることが望ましい。
は、共振モード２５を通過帯域の中央寄りに移動させた
場合、図３に示す減衰量周波数特性が得られることにな
る。この場合、共振モード２５から共振モード２３まで
の周波数帯域において、第１，第２の縦結合型共振子フ
ィルタ１１，１２が逆相となる。従って、通過帯域内の
高域側領域においてリップルが発生するおそれがある。
そのため、共振モード２５の周波数は、共振モード２３
に可能な限り近接させることが望ましい。すなわち、第
２の縦結合型共振子フィルタ１２の第２の共振モード２
５は、可能な限り、第１の縦結合型共振子フィルタの第
３の共振モード２３に近接させることが望ましい。
【００３８】第１の縦結合型共振子フィルタの第１の共
振モード２１と、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の
第１の共振モード２４との関係については、共振モード
２４の周波数が高いと通過帯域の低域側にリップルが発
生し、共振モード２１の周波数が高いと、共振モード２
１，２４間の周波数領域で同相の周波数領域が生じるこ
とになり、リップルを発生させる原因となり、低域側の
減衰特性が劣化することになる。よって、共振モード２
１，２４は、ほぼ同じ周波数に設定することが望まし
い。
振モード２１と、第２の縦結合型共振子フィルタ１２の
第１の共振モード２４との関係については、共振モード
２４の周波数が高いと通過帯域の低域側にリップルが発
生し、共振モード２１の周波数が高いと、共振モード２
１，２４間の周波数領域で同相の周波数領域が生じるこ
とになり、リップルを発生させる原因となり、低域側の
減衰特性が劣化することになる。よって、共振モード２
１，２４は、ほぼ同じ周波数に設定することが望まし
い。
【００３９】次に、本発明の弾性表面波共振子フィルタ
の具体的な実施例につき説明する。図１に示した弾性表
面波共振子フィルタを、中心周波数が２４３．９５ＭＨ
ｚのＰＨＳ用ＩＦフィルタに適用した。すなわち、圧電
基板１０として水晶基板を用い、該水晶基板上に、各共
振モードが図２に示したような関係となるように第１，
第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２を形成し、上
記のようにして並列接続した。得られた弾性表面波共振
子フィルタの具体的な周波数に対する伝送特性を図４に
示す。なお、図４の実線Ｈは実線Ｇで示す特性を、減衰
量を縦軸の右側のスケールで拡大して示した特性であ
る。
の具体的な実施例につき説明する。図１に示した弾性表
面波共振子フィルタを、中心周波数が２４３．９５ＭＨ
ｚのＰＨＳ用ＩＦフィルタに適用した。すなわち、圧電
基板１０として水晶基板を用い、該水晶基板上に、各共
振モードが図２に示したような関係となるように第１，
第２の縦結合型共振子フィルタ１１，１２を形成し、上
記のようにして並列接続した。得られた弾性表面波共振
子フィルタの具体的な周波数に対する伝送特性を図４に
示す。なお、図４の実線Ｈは実線Ｇで示す特性を、減衰
量を縦軸の右側のスケールで拡大して示した特性であ
る。
【００４０】図４に示した特性を、図５や図６に示した
従来の縦結合型弾性表面波共振子フィルタの特性と比較
すれば明らかなように、通過帯域内においては伝送特性
はほぼ同等であるのに対し、高域側の減衰特性に関して
は、実施例の弾性表面波共振子フィルタでは、通過帯域
近傍に減衰極が形成されており、図５，図６に示した従
来の弾性表面波共振子フィルタに比べて、より急峻な減
衰特性の得られていることがわかる。
従来の縦結合型弾性表面波共振子フィルタの特性と比較
すれば明らかなように、通過帯域内においては伝送特性
はほぼ同等であるのに対し、高域側の減衰特性に関して
は、実施例の弾性表面波共振子フィルタでは、通過帯域
近傍に減衰極が形成されており、図５，図６に示した従
来の弾性表面波共振子フィルタに比べて、より急峻な減
衰特性の得られていることがわかる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る弾性表面波
共振子フィルタでは、第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタが、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に
対する出力の位相が、通過帯域よりも高域側において互
いに逆相となるように並列接続されており、かつ第１，
第２の縦結合型共振子フィルタの３つの共振モードが、
上記特定の関係を満たすように設定されているため、低
損失であり、かつ広帯域である弾性表面波共振子フィル
タの特徴を活かしつつ、さらに通過帯域近傍における減
衰特性をより急峻とすることが可能とされている。さら
に、上記３つの共振モードの周波数については、ＩＤＴ
を構成するくし歯電極の数、くし歯電極と反射器との間
の距離、くし歯電極同士の距離などを適当に選ぶことに
より容易に調整することができる。
共振子フィルタでは、第１，第２の縦結合型共振子フィ
ルタが、第１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に
対する出力の位相が、通過帯域よりも高域側において互
いに逆相となるように並列接続されており、かつ第１，
第２の縦結合型共振子フィルタの３つの共振モードが、
上記特定の関係を満たすように設定されているため、低
損失であり、かつ広帯域である弾性表面波共振子フィル
タの特徴を活かしつつ、さらに通過帯域近傍における減
衰特性をより急峻とすることが可能とされている。さら
に、上記３つの共振モードの周波数については、ＩＤＴ
を構成するくし歯電極の数、くし歯電極と反射器との間
の距離、くし歯電極同士の距離などを適当に選ぶことに
より容易に調整することができる。
【００４２】従って、低損失かつ広帯域であり、かつ高
選択度の帯域フィルタを、本発明により提供することが
可能となる。特に、第１の縦結合型共振子フィルタの第
３の共振モードに比べて、第２の縦結合型共振子フィル
タの第３の共振モードが急峻な特性を有するように、か
つ第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードが
第１の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードより
も高周波数側となるように設定すれば、通過帯域の高域
側における減衰特性をより確実に急峻とすることができ
る。
選択度の帯域フィルタを、本発明により提供することが
可能となる。特に、第１の縦結合型共振子フィルタの第
３の共振モードに比べて、第２の縦結合型共振子フィル
タの第３の共振モードが急峻な特性を有するように、か
つ第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードが
第１の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードより
も高周波数側となるように設定すれば、通過帯域の高域
側における減衰特性をより確実に急峻とすることができ
る。
【００４３】また、第２の縦結合型共振子フィルタの第
２の共振モードが第１の縦結合型共振子フィルタの第２
の共振モードと第３の共振モードの周波数間隔に比べ
て、第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モード
に近接されている場合には、第３の共振モードがより急
峻な特性となり、それによって通過帯域の高域側近傍に
減衰極を形成することができ、高域側における減衰特性
をより一層急峻とすることができる。
２の共振モードが第１の縦結合型共振子フィルタの第２
の共振モードと第３の共振モードの周波数間隔に比べ
て、第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モード
に近接されている場合には、第３の共振モードがより急
峻な特性となり、それによって通過帯域の高域側近傍に
減衰極を形成することができ、高域側における減衰特性
をより一層急峻とすることができる。
【図１】本発明の弾性表面波共振子フィルタの一例を説
明するための模式的平面図。
明するための模式的平面図。
【図２】図１に示した弾性表面波共振子フィルタの動作
原理を説明するための原理図。
原理を説明するための原理図。
【図３】図２に示した動作原理を示す図において、共振
モード２５を通過帯域の中央寄りに移動した場合の減衰
量−周波数特性を示す図。
モード２５を通過帯域の中央寄りに移動した場合の減衰
量−周波数特性を示す図。
【図４】本発明に従って構成された実施例の弾性表面波
共振子フィルタの伝送特性を示す図。
共振子フィルタの伝送特性を示す図。
【図５】従来の弾性表面波共振子フィルタの代表的な特
性を示す図。
性を示す図。
【図６】弾性表面波共振子フィルタを並列接続した従来
の弾性表面波共振子フィルタの代表的な特性の他の例を
示す図。
の弾性表面波共振子フィルタの代表的な特性の他の例を
示す図。
【図７】図６に示した弾性表面波共振子フィルタにおい
て、加工条件がずれた場合の特性を示す図。
て、加工条件がずれた場合の特性を示す図。
１０…圧電基板 １１…第１の縦結合型共振子フィルタ １２…第２の縦結合型共振子フィルタ １３，１４，１５，１６…反射器 １７，１８…ＩＤＴ １９，２０…ＩＤＴ
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電基板と、圧電基板上に設けられた複
数のインターデジタルトランスデューサと、インターデ
ジタルトランスデューサが設けられている領域の両側に
配置された一対の反射器とを有する、第１，第２の縦結
合型共振子フィルタを並列接続してなる弾性表面波共振
子フィルタにおいて、 第１，第２の縦結合型共振子フィルタが、それぞれ、周
波数の低い側から順に第１〜第３の共振モードを有し、 前記第１，第２の縦結合型共振子フィルタの入力に対す
る出力の位相が、通過帯域よりも高域側において互いに
逆相となるように第１，第２の縦結合型共振子フィルタ
が接続されており、 前記第１，第２の縦結合型共振子フィルタの第１の共振
モード間の周波数間隔が、各々の共振子フィルタでの第
１の共振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よ
りも狭いように、第１，第２の縦結合型共振子フィルタ
の第１の共振モード間が近接されており、 かつ第１，第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振
モード間の周波数間隔が、各々の共振子フィルタでの第
３の共振モードと他の共振モードとの間の周波数間隔よ
りも狭いように第１，第２の縦結合型共振子フィルタの
第３の共振モードが近接されていることを特徴とする、
弾性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項２】 前記第１の縦結合型共振子フィルタの第
３の共振モードに比べて、前記第２の縦結合型共振子フ
ィルタの第３の共振モードが急峻な特性を有し、かつ該
第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードが、
第１の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モードより
も高周波数側に配置されていることを特徴とする、請求
項１に記載の弾性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項３】 前記第２の縦結合型共振子フィルタの第
２の共振モードが前記第１の縦結合型共振子フィルタの
第２の共振モードと第３の共振モードの周波数間隔に比
べて、該第２の縦結合型共振子フィルタの第３の共振モ
ードに近接されていることを特徴とする、請求項１また
は請求項２に記載の弾性表面波共振子フィルタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702796A JP3204112B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 弾性表面波共振子フィルタ |
| TW090206522U TW481391U (en) | 1996-08-28 | 1997-08-23 | Surface acoustic wave resonator filter |
| DE69716846T DE69716846T2 (de) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | Oberflächenwellen-Resonatorfilter |
| US08/917,981 US5909158A (en) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | Surface acoustic wave resonator filter with longitudinally coupled resonators having specific resonance frequency placements |
| EP97114871A EP0827274B1 (en) | 1996-08-28 | 1997-08-27 | Surface acoustic wave resonator filter |
| KR1019970041949A KR100249635B1 (en) | 1996-08-28 | 1997-08-28 | Saw resonator filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22702796A JP3204112B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 弾性表面波共振子フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070436A true JPH1070436A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3204112B2 JP3204112B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16854377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22702796A Expired - Lifetime JP3204112B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 弾性表面波共振子フィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5909158A (ja) |
| EP (1) | EP0827274B1 (ja) |
| JP (1) | JP3204112B2 (ja) |
| KR (1) | KR100249635B1 (ja) |
| DE (1) | DE69716846T2 (ja) |
| TW (1) | TW481391U (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462633B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-10-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device including parallel connected main and sub-filters |
| US7078989B2 (en) | 2002-10-18 | 2006-07-18 | Fujitsu Media Devices Limited | Multi-mode surface acoustic wave filter device and duplexer |
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|---|---|---|---|---|
| JP3298538B2 (ja) * | 1999-02-16 | 2002-07-02 | 株式会社村田製作所 | 端面反射縦結合型ｓａｗ共振子フィルタ |
| JP2002176333A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波フィルタ |
| KR100402067B1 (ko) * | 2001-04-06 | 2003-10-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 이중모드 공진기 결합형 표면탄성파 필터 |
| JP3826816B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2006-09-27 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JP2003133889A (ja) * | 2001-10-25 | 2003-05-09 | Murata Mfg Co Ltd | 縦結合型弾性表面波共振子フィルタ |
| JP4155104B2 (ja) * | 2003-05-19 | 2008-09-24 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| DE102009009484B4 (de) * | 2009-02-19 | 2014-07-17 | Epcos Ag | Zweikanal-SAW Filter |
Family Cites Families (5)
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