JPH11274882A - 弾性表面波フィルタ装置及びこれに用いる一方向性変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】振幅特性に歪みが生じなく、また、位相リップ
ルを大きくすることなく、弾性表面波フィルタ装置のイ
ンピーダンスを高くする。 【解決手段】正電極２及び負電極３は、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、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指５及び６を有する。共通電極４は、λのピッ
チで周期的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほ
ぼλ／１２の複数の電極指７及び８を正電極２側及び負
電極３側にそれぞれ有し、各電極指７及び８は、電極指
５及び電極指６とλ／２の中心間距離を以てそれぞれ位
置する。短絡型浮き電極９及び１０は、弾性表面波の伝
播方向の幅がほぼλ／１２の２個の電極指を有し、各電
極指が、これに隣接する電極指５及び６と電極指７及び
８と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偏位してそれぞれ位置する。

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、例えば、ＣＤＭＡ通信方式に用いられる弾性表
面波フィルタ装置及びこのような弾性表面波フィルタ装
置に用いられる一方向性変換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような弾性表面波フィルタ装置を用
いて回路設計をするに当たり、弾性表面波フィルタ装置
のインピーダンスを、これに接続される回路に応じて調
整する必要がある。

【０００３】通常、弾性表面波フィルタ装置を高インピ
ーダンスにする場合、弾性表面波フィルタ装置で用いら
れる変換器の正電極及び負電極の電極指の交叉幅を小さ
くすれば容量が小さくなるため、そのインピーダンスを
高くすることができるが、しかしながら、交叉幅を小さ
くすると、弾性表面波の回折が顕著になるために弾性表
面波の広がりが大きくなり、弾性表面波フィルタ装置の
高周波側の特性が悪化する。

【０００４】したがって、弾性表面波フィルタ装置を高
インピーダンスにするに当たり、弾性表面波フィルタ装
置が正規型電極構造の変換器を有する場合、その正電極
又は負電極を垂直方向に分割し、これら電極を直列接続
した変換器が提案されている。弾性表面波フィルタ装置
のインピーダンスは、それに用いられる変換器の対数の
２乗に反比例するので、このように電極を分割すると、
対数が同一である場合には、電極が分割されていない場
合に比べてインピーダンスが８倍になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正規型
電極構造の一方向性変換器の電極を垂直方向に分割した
場合、分割した電極の電位分布が非対称になるため、分
割した電極の各インピーダンスが完全に一致せず、位相
リップルが大きくなるという不都合がある。

【０００６】例えば、図１９に示すように、入力側変換
器１０１として、電極を垂直方向に分割した正規型の一
方向性変換器を使用し、出力側変換器１０２として、ア
ポタイズ法によって重み付けをした双方向性変換器を使
用した弾性表面波フィルタ装置を用いる場合、図２０に
実線で示すように振幅特性に歪みが生じ、破線で示すよ
うに位相リップルが９．８°となる。

【０００７】図２１は、電極を分割しない正規型一方向
性変換器を用いた弾性表面波フィルタ装置を示す図であ
る。この場合、入力側変換器１０３として、電極を垂直
方向に分割しない正規型の一方向性変換器を使用し、出
力側変換器１０４として、アポタイズ法によって重み付
けをした双方向性変換器を使用する。この場合、図２２
に実線で示すように、振幅特性が中心周波数ｆ₀ に対し
てほぼ対称となり、破線で示すように位相リップルが
６．７°となる。

【０００８】したがって、電極を垂直方向に分割した正
規型の一方向性変換器を使用した場合、電極を垂直方向
に分割しないものに比べて、振幅特性及び位相リップル
が悪化している。

【０００９】本発明の第１の目的は、上記不都合の生じ
ることのない高インピーダンスの弾性表面波フィルタ装
置を提供することである。

【００１０】本発明の第２の目的は、このような弾性表
面波フィルタ装置に用いられる一方向性変換器を提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による請求項１記
載の一方向性変換器は、弾性表面波フィルタ装置用の一
方向性変換器であって、電気機械結合係数が０．１〜
１．５％の圧電性基板と、λを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の幅がほぼλ／
１２の複数の電極指を延在方向に対して一方の側にλの
ピッチで形成した正と負のうちの一方の極性の第１電極
と、前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行
に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の
複数の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した
正と負のうちの他方の極性の第２電極と、前記第１電極
と第２電極との間に前記第１及び第２電極にほぼ平行に
延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指を前記第１電極指側にλのピッチで形成し、
各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接する電極指と
λ／２の中心間距離を以て配置するとともに、弾性表面
波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記
第２電極指側にλのピッチで形成し、各電極指を前記第
２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以て配置したフ
ローティング状態の共通電極と、前記第１及び第２電極
の電極指と共通電極の電極指との間に配置され、弾性表
面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の２個の電極指を有
し、各電極指が、これに隣接する正電極の電極指と負電
極の電極指と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偏位してそれぞれ位置す
る複数の短絡型浮き電極とを具えることを特徴とするも
のである。

【００１２】本発明による請求項１記載の一方向性変換
器は、正と負のうちの一方の極性の第１電極及び正と負
のうちの他方の極性の第２電極を平行に配置し、これら
第１及び第２電極の間にフローティング状態の共通電極
を配置し、第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極
指との間に短絡型浮き電極を配置する。このような一方
向性変換器を弾性表面波フィルタ装置に用いた場合、正
電極及び負電極の対数が第１電極及び共通電極並びに第
２電極及び共通電極の対数の和に等しい一方向性変換器
を用いた弾性表面波フィルタ装置に比べて、インピーダ
ンスが８倍となる。したがって、このような一方向性変
換器を用いた弾性表面波フィルタ装置では、正電極及び
負電極の対数が第１電極及び共通電極並びに第２電極及
び共通電極の対数の和に等しい場合には高インピーダン
スになる。

【００１３】なお、このような電極配置では、電極の電
位分布が対称となるので、各電極のインピーダンスが完
全に一致し、位相リップルが大きくなることはない。

【００１４】このような一方向性変換器を入力側変換器
又は出力側変換器として用いた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
（ＬｉＮｂＯ₃ ）、水晶基板、タンタル酸リチウム基板
（ＬｉＴａＯ₃ ）、ほう酸リチウム基板（Ｌｉ₂ Ｂ₄ Ｏ
₇ ）、ランガサイト基板（Ｌａ₃ Ｇａ₅ ＳｉＯ₁₄）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５．５％の電気機械結合係数
（Ｋ² ）を有するので、良好な変換特性が得られるとい
う利点を有する。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
くなるという不都合があり、広帯域用のフィルタとして
だけ用いられてきた。共振型のフィルタは、その構造か
らＧ．Ｄ．Ｔ．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、Ｇ．Ｄ．Ｔ．(Group Delay Time)を
大幅に低減させることができる。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、Ｇ．Ｄ．Ｔ．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る。

【００１５】このような状況を考慮すると、本発明によ
る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１／３から１桁小さく、かつ、電極
指による反射係数が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。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、電気機械結合係数が小さい基板上
に既存の変換器をそのまま形成すると、挿入損失の観点
から良好な特性の弾性表面波フィルタ装置を実現するこ
とができない。

【００１６】本発明者が、電機機械結合係数の小さい基
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。このような基板の場合、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、上記一部のピッチ以外のピッチについ
ては、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って、電気機械結
合係数の小さい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。

【００１７】本発明による請求項２記載の一方向性変換
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、ほう酸リチウム基板又はランガサイト基板とし
たことを特徴とするものである。

【００１８】本発明では、電気機械結合係数が０．１〜
１．５％の圧電性基板として、電気機械結合係数が０．
１〜１．５％である水晶基板（０．１４％）、タンタル
酸リチウム基板（０．６４％）、ほう酸リチウム基板
（１．０％）又はランガサイト基板（０．３〜０．４
％）を用いる。

【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、電気機械結合係数が０．１〜１．０％の
圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号
が外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換
する入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力
側変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、
この電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、
前記入力側変換器及び出力側変換器をそれぞれ一方向性
変換器とし、これら一方向性変換器の各々は、λを基本
弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播
方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在方向に対
して一方の側にλのピッチで形成した正と負のうちの一
方の極性の第１電極と、前記電極指が延在する側に前記
第１電極とほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の
幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電極側にλ
のピッチで形成した正と負のうちの他方の極性の第２電
極と、前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第
２電極にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅
がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλ
のピッチで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又
は隣接する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置する
とともに、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の
複数の電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成
し、各電極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間
距離を以て配置したフローティング状態の共通電極と、
前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との中間
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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き
電極とを具えることを特徴とするものである。

【００２０】このような弾性表面波フィルタ装置では、
請求項１記載の一方向性変換器を二つ組み合わせた弾性
表面波フィルタ装置と同様の作用効果を有する。

【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、電気機械結合係数が０．１〜１．０％の
圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号
が外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換
する入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力
側変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、
この電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、
前記入力側変換器及び出力側変換器をそれぞれ一方向性
変換器とし、これら一方向性変換器のうちの一方は、λ
を基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波
の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在方
向に対して一方の側にλのピッチで形成した正と負のう
ちの一方の極性の第１電極と、前記電極指が延在する側
に前記第１電極とほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播
方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電極
側にλのピッチで形成した正と負のうちの他方の極性の
第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に前記第１
及び第２電極にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方
向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電極指
側にλのピッチで形成し、各電極指を前記第１電極の電
極指又は隣接する電極指とλ／２の中心間距離を以て配
置するとともに、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／
１２の複数の電極指を前記第２電極指側にλのピッチで
形成し、各電極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中
心間距離を以て配置したフローティング状態の共通電極
と、前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指
との間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ
／１２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接
する第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型
浮き電極とを具え、これら一方向性変換器のうちの他方
は、λのピッチで周期的に形成され、弾性表面波の伝播
方向の幅がほぼλ／１２の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、弾性表面波
の伝播方向の幅がほぼλ／１２の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、弾性表面波の伝播方
向の幅がほぼλ／１２の２個の電極指を有し、各電極指
が、これに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偏位してそれぞれ位置する複数の
短絡型浮き電極とを具えることを特徴とするものであ
る。

【００２２】このように、請求項１記載の一方向性変換
器と、正電極、負電極及び短絡型浮き電極の各電極指の
弾性表面波の伝播方向の幅をλ／１２に設定したλ／１
２型の一方向性変換器とを用いて弾性表面波フィルタ装
置を構成することもできる。

【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、電気機械結合係数が０．１〜１．０％の
圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号
が外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換
する入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力
側変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、
この電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、
前記入力側変換器と出力側変換器のうちの一方を一方向
性変換器とするとともに、その他方を双方向性変換器と
し、この一方向性変換器は、λを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の幅がほぼλ
／１２の複数の電極指を延在方向に対して一方の側にλ
のピッチで形成した正と負のうちの一方の極性の第１電
極と、前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平
行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２
の複数の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成し
た正と負のうちの他方の極性の第２電極と、前記第１電
極と第２電極との間に前記第１及び第２電極にほぼ平行
に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の
複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッチで形成
し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接する電極
指とλ／２の中心間距離を以て配置するとともに、弾性
表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を
前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電極指を前
記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以て配置し
たフローティング状態の共通電極と、前記第１及び第２
電極の電極指と共通電極の電極指との間に配置され、弾
性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の２個の電極指
を有し、各電極指が、これに隣接する第１及び第２電極
の電極指と共通電極の電極指と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
てそれぞれ位置する複数の短絡型浮き電極とを具えるこ
とを特徴とするものである。

【００２４】このように、請求項１記載の一方向性変換
器を双方向性変換器と組み合わせて、本発明による弾性
表面波フィルタ装置を構成することができ、このような
弾性表面波フィルタ装置は、特にＣＤＭＡ用の弾性表面
波フィルタ装置に好適である。

【００２５】また、このような弾性表面波フィルタ装置
によって得られる電気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、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．(Triple Transit Echo) レベルについては一方
向性変換器の有用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。

【００２６】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、電気機械結合係数が０．１〜１．５％の
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
の両側に配置した第１の一方向性変換器及び第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
器とする場合、前記第１の出力側変換器及び第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
出力側変換器とする場合、前記第１の一方向性変換器及
び第２の一方向性変換器を入力側変換器とし、前記第１
の一方向性変換器及び第２の一方向性変換器の各々は、
λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面
波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在
方向に対して一方の側にλのピッチで形成した正と負の
うちの一方の極性の第１電極と、前記電極指が延在する
側に前記第１電極とほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝
播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電
極側にλのピッチで形成した正と負のうちの他方の極性
の第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に前記第
１及び第２電極にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播
方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第１電極
指側にλのピッチで形成し、各電極指を前記第１電極の
電極指又は隣接する電極指とλ／２の中心間距離を以て
配置するとともに、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ
／１２の複数の電極指を前記第２電極指側にλのピッチ
で形成し、各電極指を前記第２電極の電極指とλ／２の
中心間距離を以て配置したフローティク状態の共通電極
と、前記第１及び第２電極の電極指と第３電極の電極指
との間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ
／１２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接
する第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型
浮き電極とを具えることを特徴とするものである。

【００２７】このように、請求項１記載の一方向性変換
器を双方向性変換器の両側に配置して本発明による弾性
表面波フィルタ装置を構成することもでき、このような
弾性表面波フィルタ装置も、特にＣＤＭＡ用の弾性表面
波フィルタ装置において好適である。

【００２８】また、このように双方向性変換器の両側に
一方向性変換器を配置した場合、双方向性変換器で励振
されたエネルギーをほとんど全て有効に利用することが
でき、挿入損失を大幅に低減させるのに有利である。

【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、電気機械結合係数が０．１〜１．５％の
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
の両側に配置した第１の一方向性変換器及び第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
器とする場合、前記第１の出力側変換器及び第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
出力側変換器とする場合、前記第１の一方向性変換器及
び第２の一方向性変換器を入力側変換器とし、前記第１
の一方向性変換器及び第２の一方向性変換器のうちの一
方は、λを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の幅がほぼλ／１２の複数の電極指
を延在方向に対して一方の側にλのピッチで形成した正
と負のうちの一方の極性の第１電極と、前記電極指が延
在する側に前記第１電極とほぼ平行に延在し、弾性表面
波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記
第１電極側にλのピッチで形成した正と負のうちの他方
の極性の第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に
前記第１及び第２電極にほぼ平行に延在し、弾性表面波
の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を前記第
１電極指側にλのピッチで形成し、各電極指を前記第１
電極の電極指又は隣接する電極指とλ／２の中心間距離
を以て配置するとともに、弾性表面波の伝播方向の幅が
ほぼλ／１２の複数の電極指を前記第２電極指側にλの
ピッチで形成し、各電極指を前記第２電極の電極指とλ
／２の中心間距離を以て配置したフローティング状態の
共通電極と、前記第１及び第２電極の電極指と共通電極
の電極指との間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅
がほぼλ／１２の２個の電極指を有し、各電極指が、こ
れに隣接する第１及び第２電極の電極指と共通電極の電
極指と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偏位してそれぞれ位置する複数
の短絡型浮き電極とを具え、前記第１の一方向性変換器
及び第２の一方向性変換器のうちの他方は、λのピッチ
で周期的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
λ／１２の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、弾性表面波の伝播方向の幅
がほぼλ／１２の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、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ
／１２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接
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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き電極
とを具えることを特徴とするものである。

【００３０】このように、請求項１記載の一方向性変換
器を双方向性変換器の一方の側に配置するとともに、正
電極、負電極及び短絡型浮き電極の各電極指の弾性表面
波の伝播方向の幅をλ／１２に設定したλ／１２型の一
方向性変換器を双方向性変換器の他方の側に配置するこ
とによって本発明による弾性表面波フィルタ装置を構成
することもでき、このような弾性表面波フィルタ装置
も、特にＣＤＭＡ用の弾性表面波フィルタ装置に好適で
あり、この場合も、挿入損失を大幅に低減させるのに有
利である。

【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、前記双方向性変換器は、λ／４の中心間
距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８
である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、
弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である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ることを特徴と
するものである。

【００３２】双方向性変換器として、正電極及び負電極
の各電極指の幅をλ／４に設定した変換器がある。この
変換器は励振効率の面では極めて有益である。しかしな
がら、電極指の各端間のピッチがλ／４となるため、電
極指の各端縁で生じた反射波が互いに同相になり、その
結果、１ｄＢ以上の大きなリップルが生じる。したがっ
て、一方向性変換器と組み合わせた場合、周波数特性を
満足することができない。

【００３３】また、各電極指の幅をλ／８に設定した双
方向性変換器の場合、電極指の面積がλ／４型のものよ
りも少なくなるため、励振効率はλ／４型のものよりも
低下する。また、電極指の端縁で生じる反射波の位相が
互いにずれるために、周波数特性にリップルが生じてし
まう。したがって、一方向性変換器と組み合わせた場
合、挿入損失及び周波数特性について満足できる特性を
得ることができない。

【００３４】これに対して、幅がλ／８の２本の電極指
を対とし、正電極及び負電極の電極指を２本の電極指対
で構成したλ／８スプリット型の双方向性変換器の場
合、電極指の面積はλ／４型のものと同一であり、高い
変換効率が得られる。また、電極指端縁で発生する反射
波は互いに位相が反転した反射波同士だけであるので、
リップルのない極めて良好な周波数特性が得られる。し
たがって、このλ／８スプリット型の電極構造を有する
双方向性変換器をλ／１２型の一方向性変換器と組み合
わせれば、挿入損失、周波数特性及びＴ．Ｔ．Ｅ．減衰
レベルについて各変換器が有する固有の欠点が互いに補
完され、その結果、優れた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。

【００３５】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、前記双方向性変換器は、λ／４の中心間
距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８
である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、
弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指
の組をλのピッチで周期的に形成され、前記正電極と弾
性表面波の伝播方向にλ離間して位置する負電極と、同
様にλ／４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝
播方向の幅がλ／８である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及び
負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フローティング状態の共通電極とを
具えることを特徴とするものである。

【００３６】このように、双方向性変換器として電極を
分割したものを用いることもでき、これは、整合回路が
高インピーダンスである場合に好適なものとなる。

【００３７】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、前記双方向性変換器を重み付け電極構
造としたことを特徴とするものである。

【００３８】このように双方向性変換器を重み付けした
電極構造とすることによって、更に良好な周波数特性の
波形が得られるようになる。

【００３９】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
造を、弾性表面波の伝播方向に沿って前記正電極の電極
指と負電極の電極指との交叉幅が順次変換するアポタイ
ズ法、又は弾性表面波の伝播方向に沿って前記正電極の
電極指と負電極の電極指との交叉幅が一様で、励振強度
を変化させることによって重み付けを行う間引き法によ
って構成したことを特徴とするものである。

【００４０】重み付けの方法として、電極指の間隔を変
化させるバリビッチ法が既知である。しかしながら、こ
の方法では、電極指における反射波に位相のずれが生
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、リップルのない良好な周波
数特性の波形が得やすくなる。

【００４１】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、前記重み付け電極構造は、電極指交叉
幅が順次変化して対向する電極指間の空隙の軌跡を表
し、前記双方向性変換器の中心部に位置するメインロー
ブと、前記空隙の軌跡を表し、前記メインローブの両側
に位置するサイドローブとを有し、前記重み付け電極構
造を、これらサイドローブを、前記メインローブの弾性
表面波伝播中心軸に対して互いに反対側に配置したチル
ト型電極構造としたことを特徴とするものである。

【００４２】このようなチルト型電極構造にすることに
よって、双方向性変換器に入射される又は双方向性変換
器から出射される弾性表面波の伝播方向を調整すること
ができ、双方向性変換器を入力側変換器として用いる場
合、弾性表面波を一方向性変換器の開口部に有効に入射
させることができ、出力側変換器として用いる場合、一
方向性変換器によって変換された弾性表面波を有効に入
射することができる。その結果、弾性表面波から電気信
号への変換効率が向上する。

【００４３】本発明による請求項１３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、ほう酸リチウム基板又はランガサイ
ト基板としたことを特徴とするものである。

【００４４】このような弾性表面波フィルタ装置は、上
記請求項２記載の一方向性変換器を用いた弾性表面波フ
ィルタ装置と同様の作用効果を有する。

【００４５】

【発明の実施の形態】本発明による弾性表面波フィルタ
装置及びこれに用いる一方向性変換器を、図面を参照し
て詳細に説明する。なお、図面は線形的であり、寸法通
りではない。

【００４６】図１は、本発明による一方向製変換器の第
１の実施の形態を示す図である。この一方向性変換器を
入力側変換器として用いる場合、図において右方向に弾
性表面波が伝播し、出力側変換器として用いる場合、図
において左方向から弾性表面波が伝播する。

【００４７】本実施の形態において、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ので、温度変化による通過
周波数帯域の変化を微小に維持することができる。

【００４８】この一方向性変換器は、正電極２、負電極
３及びフローティング状態の共通電極４を具える。正電
極２及び負電極３は、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、弾性表面
波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指５及び
６を有する。共通電極４は、同様にλのピッチで周期的
に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２
の複数の電極指７及び８を正電極２側及び負電極３側に
それぞれ有し、各電極指７及び８は、正電極２の電極指
５及び負電極３の電極指６とλ／２の中心間距離を以て
それぞれ位置する。

【００４９】正電極２及び負電極３の電極指５及び６と
共通電極４の電極指７及び８との間に、短絡型浮き電極
９及び１０をそれぞれ配置する。これら短絡型浮き電極
９及び１０は、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
正電極２及び負電極３の電極指５及び６と共通電極４の
電極指７及び８と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偏位してそれぞれ位
置する。

【００５０】なお、正電極２及び共通電極４並びに負電
極３及び共通電極４の対数をそれぞれ、例えば、２００
対に設定するが、この対数は、要求される変換器特性に
応じて適宜最適条件に設定することができる。

【００５１】本実施の形態の動作を説明する。図１に示
した一方向性変換器を入力側変換器として弾性表面波フ
ィルタ装置に用いた場合、弾性表面波フィルタ装置のイ
ンピーダンスはそれに用いられる変換器の対数の２乗に
反比例するので、正電極及び負電極の対数が正電極２及
び共通電極４並びに負電極３及び共通電極４の対数の和
に等しい一方向性変換器を用いた弾性表面波フィルタ装
置に比べて、インピーダンスが８倍となる。したがっ
て、このような一方向性変換器を用いた弾性表面波フィ
ルタ装置では、正電極及び負電極の対数が正電極２及び
共通電極４並びに負電極３及び共通電極４の対数の和に
等しい場合には高インピーダンスになる。

【００５２】なお、このような電極配置では、電極の電
位分布が対称となるので、各電極のインピーダンスが完
全に一致し、位相リップルが生じることはない。

【００５３】図２は、本発明による一方向性変換器の第
２の実施の形態を示す図である。本実施の形態でも、圧
電性基板として矩形の水晶基板１１を用いる。この一方
向性変換器の正電極１２は、λのピッチで形成した弾性
表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指１
３を有し、負電極１４は、λのピッチで周期的に形成し
た弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電
極指１５を有し、共通電極１６は、λのピッチで形成さ
れ、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
電極指１７を正電極１２側に有するとともに、λのピッ
チで周期的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほ
ぼλ／１２の複数の電極指１８を負電極１４側に有す
る。また、各電極指１７は、正電極１２の電極指１３と
λ／２の中心間距離を以てそれぞれ位置し、各電極指１
８は、正電極１４の電極指１５とλ／２の中心間距離を
以てそれぞれ位置する。

【００５４】このような一方向性変換器を弾性表面波フ
ィルタ装置の入力側変換器又は出力側変換器として用い
た場合でも、第１の実施の形態の一方向性変換器を弾性
表面波フィルタ装置の入力側変換器又は出力側変換器と
同様な作用効果を有する。

【００５５】図３は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第１の実施の形態を示す図である。本実施の形態
でも、圧電性基板として矩形の水晶基板２２を用いる。
この水晶基板２２の表面上に、入力された電気信号を弾
性表面波に変換する入力側変換器２３と、シールド電極
２４と、入力側変換器で励振された弾性表面波を電気信
号に変換するとともにこの電気信号を外部に出力する出
力側変換器２５とを、弾性表面波の伝播方向に沿って形
成する。

【００５６】入力側変換器２３を、図１に示した正規型
水平分割電極構造の一方向性変換器と同一のものとす
る。出力側変換器２５を、正電極を負電極にするととも
に負電極を正電極とし、正電極の電極指と負電極の電極
指の中間位置から弾性表面波の伝播方向にλ／１２だけ
偏位するように短絡型浮き電極を配置した点を除いて、
図１に示した一方向性変換器と同一構造を有する。

【００５７】このような弾性表面波フィルタ装置では、
図１に示した一方向性変換器と、正電極を負電極にする
とともに負電極を正電極とし、正電極の電極指と負電極
の電極指の中間位置から弾性表面波の伝播方向にλ／１
２だけ偏位するように短絡型浮き電極を配置した点を除
いて、図１に示した一方向性変換器と同一構造のものと
を組み合わせた弾性表面波フィルタ装置と同様な作用効
果を有する。

【００５８】図４は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第２の実施の形態を示す図である。本実施の形態
において、入力側変換器２６は、正電極２７及び負電極
２８と、これら正電極２７及び負電極２８の電極指間に
配置した短絡型浮き電極２９とを具える。本実施の形態
では、正電極２７、負電極２８及び短絡型浮き電極２９
の弾性表面波の伝播方向における電極指の幅を、全てλ
／１２に設定する。また、正電極２７及び負電極２８の
各電極指をλのピッチでそれぞれ形成し、正電極２７の
電極指とそれに隣接する負電極２８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
２９の電極指を、これに隣接する正電極２７の電極指及
び負電極２８の電極指との中間位置から、弾性表面波の
伝播方向と反対方向にλ／１２だけ偏位するように配置
して、電極の非対称に基づく一方向性を高める。なお、
出力側変換器３０を、図３に示した出力側変換器２５と
同一のものとする。

【００５９】このように、図３に示したような一方向性
変換器と、正電極、負電極及び短絡型浮き電極の各電極
指の弾性表面波の伝播方向の幅をλ／１２に設定したλ
／１２型の一方向性変換器とを用いて弾性表面波フィル
タ装置を構成することもできる。

【００６０】図５は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第３の実施の形態を示す図である。本実施の形態
では、入力側変換器３１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
形成した正電極３２及び負電極３３を有するスプリット
電極構造の双方向性変換器で構成し、正電極３２の各電
極指の組が負電極３３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ように設定する。本
実施の形態では、弾性表面波の変換効率を良くするため
に、これら正電極３２及び負電極３３の電極指の幅をλ
／８に設定する。このように構成することによって、互
いに隣接する電極指間の間隔が全てλ／８に設定される
ことになる。入力側変換器３１の対数を、例えば、３０
０対に設定する。

【００６１】また、入力側変換器３１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３２の電極指
と負電極３３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いる。

【００６２】なお、出力側変換器３４を、図３に示した
出力側変換器２５と同一のものとする。

【００６３】このように、本発明による一方向性変換器
を双方向性変換器と組み合わせて、本発明による弾性表
面波フィルタ装置を構成することができ、このような弾
性表面波フィルタ装置は、特にＣＤＭＡ用の弾性表面波
フィルタ装置に好適である。

【００６４】また、このような弾性表面波フィルタ装置
によって得られる電気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、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有用な特性
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。

【００６５】図６は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第４の実施の形態を示す図である。本実施の形態
では、入力側変換器３５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
形成した正電極３６及び負電極３７並びに共通電極３８
を有するスプリット電極構造の双方向性変換器で構成
し、正電極３６及び負電極３７の各電極指の組が共通電
極３８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ように設定する。本実施の形態で
も、これら正電極３６及び負電極３７並びに共通電極３
８の電極指の幅をλ／８に設定し、アポタイズ法による
重み付けが行われている。

【００６６】なお、出力側変換器３９を、図３に示した
出力側変換器２５と同一のものとする。

【００６７】本実施の形態のように、双方向性変換器と
して正電極を分割したものを用いることもでき、これ
は、整合回路が高インピーダンスである場合に好適なも
のとなる。

【００６８】図７は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第５の実施の形態を示す図である。本実施の形態
では、入力側変換器４０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
形成した正電極４１及び負電極４２を有するスプリット
電極構造の双方向性変換器で構成し、正電極４１の各電
極指の組が負電極４２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ように設定する。本
実施の形態でも、これら正電極４１及び負電極４２の電
極指の幅をλ／８に設定し、アポタイズ法による重み付
けが行われている。

【００６９】本実施の形態では、入力側変換器４０は、
サイドローブ４３及び４４を、入力側変換器４０のメイ
ンローブ４５の弾性表面波伝播中心軸４６に対して互い
に反対側に配置したチルト型電極構造を有する。なお、
出力側変換器４７を、図３に示した出力側変換器２５と
同一のものとする。

【００７０】このようなチルト型電極構造にすることに
よって、入力側変換器４０の弾性表面波の伝播方向を調
整することができ、入力側変換器４０によって変換され
た弾性表面波を、出力側変換器の開口部に有効に入射さ
せることができ、弾性表面波から電気信号への変換効率
が向上する。

【００７１】図８は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第６の実施の形態を示す図である。本実施の形態
では、入力側変換器４８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
形成した正電極４９及び負電極５０並びに共通電極５１
を有するスプリット電極構造の双方向性変換器で構成
し、正電極４９及び負電極５０の各電極指の組が共通電
極５１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ように設定する。本実施の形態で
も、これら正電極４９、負電極及び共通電極５１の電極
指の幅をλ／８に設定し、アポタイズ法による重み付け
が行われ、チルト型電極構造を有する。なお、出力側変
換器５２を、図３に示した出力側変換器２５と同一のも
のとする。

【００７２】図９は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第７の実施の形態を示す図である。本実施の形態
では、入力側変換器５３の両側に第１及び第２の出力側
変換器５４及び５５を配置する。入力側変換器５３を、
図５の入力側変換器３１と同一のものとし、第１の出力
側変換器５４を、図３の入力側変換器２３と同一のもの
とし、第２の出力側変換器５５を、図３の出力側変換器
２５と同一のものとする。

【００７３】このように、図１に示した一方向性変換器
を双方向性変換器の両側に配置することによって、特に
ＣＤＭＡ用の弾性表面波フィルタ装置に好適な弾性表面
波フィルタ装置を構成することができる。また、このよ
うな双方向性変換器の両側に一方向性変換器を配置する
ことによって、双方向性変換器で励振されたエネルギー
をほとんど全て有効に利用することができ、挿入損失を
大幅に低減させるのに有利である。

【００７４】図１０は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第８の実施の形態を示す図である。本実施の形
態でも、入力側変換器５６の両側に第１及び第２の出力
側変換器５７及び５８を配置する。入力側変換器５６
を、図６の入力側変換器３５と同一のものとし、第１の
出力側変換器５７を、図３の入力側変換器２３と同一の
ものとし、第２の出力側変換器５８を、図３の出力側変
換器２５と同一のものとする。

【００７５】図１１は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第９の実施の形態を示す図である。本実施の形
態でも、入力側変換器５９の両側に第１及び第２の出力
側変換器６０及び６１を配置する。入力側変換器５９
を、図７の入力側変換器４０と同一のものとし、第１の
出力側変換器６０を、図３の入力側変換器２３と同一の
ものとし、第２の出力側変換器６１を、図３の出力側変
換器２５と同一のものとする。

【００７６】図１２は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第１０の実施の形態を示す図である。本実施の
形態でも、入力側変換器６２の両側に第１及び第２の出
力側変換器６３及び６４を配置する。入力側変換器６２
を、図８の入力側変換器４８と同一のものとし、第１の
出力側変換器６３を、図３の入力側変換器２３と同一の
ものとし、第２の出力側変換器６４を、図３の出力側変
換器２５と同一のものとする。

【００７７】図１３は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第１１の実施の形態を示す図である。本実施の
形態でも、入力側変換器６５の両側に第１及び第２の出
力側変換器６６及び６７を配置する。入力側変換器６５
を、図５の入力側変換器３１と同一のものとし、第１の
出力側変換器６６を、図４の入力側変換器２６と同一の
ものとし、第２の出力側変換器６７を、図４の出力側変
換器３０と同一のものとする。

【００７８】図１４は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第１２の実施の形態を示す図である。本実施の
形態でも、入力側変換器６８の両側に第１及び第２の出
力側変換器６９及び７０を配置する。入力側変換器６８
を、図６の入力側変換器３５と同一のものとし、第１の
出力側変換器６９を、図４の入力側変換器２６と同一の
ものとし、第２の出力側変換器７０を、図４の出力側変
換器３０と同一のものとする。

【００７９】図１５は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第１３の実施の形態を示す図である。本実施の
形態でも、入力側変換器７１の両側に第１及び第２の出
力側変換器７２及び７３を配置する。入力側変換器７１
を、図７の入力側変換器４０と同一のものとし、第１の
出力側変換器７２を、図４の入力側変換器２６と同一の
ものとし、第２の出力側変換器７３を、図４の出力側変
換器３０と同一のものとする。

【００８０】図１６は、本発明による弾性表面波フィル
タ装置の第１４の実施の形態を示す図である。本実施の
形態でも、入力側変換器７４の両側に第１及び第２の出
力側変換器７５及び７６を配置する。入力側変換器７４
を、図８の入力側変換器４８と同一のものとし、第１の
出力側変換器７５を、図４の入力側変換器２６と同一の
ものとし、第２の出力側変換器７６を、図４の出力側変
換器３０と同一のものとする。

【００８１】次に、本発明による弾性表面波フィルタ装
置によって得られる特性を説明する。図１７は、図５の
弾性表面波フィルタ装置の特性図である。この場合、破
線で示すように位相リップルは６．３°となり、図１９
の弾性表面波フィルタ装置の場合、すなわち、正電極又
は負電極を垂直分割した一方向性変換器を用いた場合に
対して位相リップルが改善されている。また、振幅特性
も実線で示すように中心周波数ｆ₀ に対してほぼ対称に
なる。

【００８２】図１８は、図７の弾性表面波フィルタ装置
の特性図である。この場合、破線で示すように位相リッ
プルは３．６°となる。したがって、チルト型電極の傾
斜を適切に変更することによって、位相リップルを著し
く改善されている。また、振幅特性も実線で示すように
中心周波数ｆ₀ に対してほぼ対称になる。

【００８３】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、上記実施の形態において、圧電性基板として水晶基
板を用いたが、タンタル酸リチウム基板、ほう酸リチウ
ム基板又はランガサイドん基板を代わりに用いることも
できる。

【００８４】また、上記弾性表面波フィルタ装置の第１
〜５の実施の形態において、入力側変換器を出力側変換
器として用いるとともに、出力側変換器を入力側変換器
として用いることもできる。

【００８５】さらに、一方向性変換器及び双方向性変換
器の正電極を負電極とするとともに、負電極を正電極と
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一方向製変換器の第１の実施の形
態を示す図である。

【図２】本発明による一方向製変換器の第２の実施の形
態を示す図である。

【図３】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１の
実施の形態を示す図である。

【図４】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第２の
実施の形態を示す図である。

【図５】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第３の
実施の形態を示す図である。

【図６】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第４の
実施の形態を示す図である。

【図７】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第５の
実施の形態を示す図である。

【図８】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第６の
実施の形態を示す図である。

【図９】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第７の
実施の形態を示す図である。

【図１０】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第８
の実施の形態を示す図である。

【図１１】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第９
の実施の形態を示す図である。

【図１２】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１
０の実施の形態を示す図である。

【図１３】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１
１の実施の形態を示す図である。

【図１４】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１
２の実施の形態を示す図である。

【図１５】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１
３の実施の形態を示す図である。

【図１６】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１
４の実施の形態を示す図である。

【図１７】図５の弾性表面波フィルタ装置の特性図であ
る。

【図１８】図７の弾性表面波フィルタ装置の特性図であ
る。

【図１９】正電極又は負電極を垂直分割した一方向性変
換器と、重み付けした双方向性変換器とを用いた弾性表
面波フィルタ装置を示す図である。

【図２０】図１９の弾性表面波フィルタ装置の特性図で
ある。

【図２１】従来の弾性表面波フィルタ装置を示す図であ
る。

【図２２】従来の弾性表面波フィルタ装置の周波数特性
である。

【符号の説明】

１，１１，２２ 水晶基板、２，１２，２７，３２，３
６，４１，４９ 正電極、３，１４，２８，３３，３
７，４２，５０ 負電極、４，６，３８，５１共通電
極、５，６，７，８，１３，１５，１７，１８ 電極
指、９，１０，１９，２０，２９ 短絡型浮き電極、２
３，２６，３１，３５，４０，４８，５３，５６，５
９，６２，６５，６８，７１，７４ 入力側変換器、２
４ シールド電極、２５，３０，３４，４７，５２，５
４，５５，５７，５８，６０，６１，６３，６４，６
６，６７，６９，７０，７２，７３，７５，７６ 出力
側変換器、４３，４４ サイドローブ、４５ メインロ
ーブ、４６ 弾性表面波伝播中心軸

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性表面波フィルタ装置用の一方向性変換
   器であって、電気機械結合係数が０．１〜１．５％の圧
   電性基板と、 λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面
   波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在
   方向に対して一方の側にλのピッチで形成した正と負の
   うちの一方の極性の第１電極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで周期的に形成
   した正と負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との中間
   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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き
   電極とを具えることを特徴とする一方向性変換器。
2. 【請求項２】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル酸
   リチウム基板、ほう酸リチウム基板又はランガサイト基
   板としたことを特徴とする請求項１又は２記載の一方向
   性変換器。
3. 【請求項３】電気機械結合係数が０．１〜１．０％の圧
   電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号が
   外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換す
   る入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力側
   変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、こ
   の電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、 前記入力側変換器及び出力側変換器をそれぞれ一方向性
   変換器とし、これら一方向性変換器の各々は、λを基本
   弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播
   方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在方向に対
   して一方の側にλのピッチで形成した正と負のうちの一
   方の極性の第１電極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した正と
   負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との中間
   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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き
   電極とを具えることを特徴とする弾性表面波フィルタ装
   置。
4. 【請求項４】電気機械結合係数が０．１〜１．０％の圧
   電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号が
   外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換す
   る入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力側
   変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、こ
   の電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、 前記入力側変換器及び出力側変換器をそれぞれ一方向性
   変換器とし、これら一方向性変換器のうちの一方は、λ
   を基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波
   の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を延在方
   向に対して一方の側にλのピッチで形成した正と負のう
   ちの一方の極性の第１電極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した正と
   負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との中間
   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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き
   電極とを具え、 これら一方向性変換器のうちの他方は、λのピッチで周
   期的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／
   １２の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、弾性表面波の伝
   播方向の幅がほぼλ／１２の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、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の２個の
   電極指を有し、各電極指が、これに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
   それぞれ位置する複数の短絡型浮き電極とを具えること
   を特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
5. 【請求項５】電気機械結合係数が０．１〜１．０％の圧
   電性基板と、この圧電性基板上に形成され、電気信号が
   外部から入力され、この電気信号を弾性表面波に変換す
   る入力側変換器と、前記基板上に形成され、前記入力側
   変換器で励振された弾性表面波を電気信号に変換し、こ
   の電気信号を外部に出力する出力側変換器とを具え、 前記入力側変換器と出力側変換器のうちの一方を一方向
   性変換器とするとともに、その他方を双方向性変換器と
   し、この一方向性変換器は、λを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の幅がほぼλ
   ／１２の複数の電極指を延在方向に対して一方の側にλ
   のピッチで形成した正と負のうちの一方の極性の第１電
   極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した正と
   負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との中間
   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偏位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き
   電極とを具えることを特徴とする弾性表面波フィルタ装
   置。
6. 【請求項６】電気機械結合係数が０．１〜１．５％の圧
   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
   両側に配置した第１の一方向性変換器及び第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する場合、前記第
   １の出力側変換器及び第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する場
   合、前記第１の一方向性変換器及び第２の一方向性変換
   器を入力側変換器とし、 前記第１の一方向性変換器及び第２の一方向性変換器の
   各々は、λを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の幅がほぼλ／１２の複数の電極
   指を延在方向に対して一方の側にλのピッチで形成した
   正と負のうちの一方の極性の第１電極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した正と
   負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と共通電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   正電極の電極指と負電極の電極指と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
   位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き電極とを具え
   ることを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
7. 【請求項７】電気機械結合係数が０．１〜１．５％の圧
   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
   両側に配置した第１の一方向性変換器及び第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する場合、前記第
   １の出力側変換器及び第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する場
   合、前記第１の一方向性変換器及び第２の一方向性変換
   器を入力側変換器とし、 前記第１の一方向性変換器及び第２の一方向性変換器の
   うちの一方は、λを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の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を延在方向に対して一方の側にλのピッチで形
   成した正と負のうちの一方の極性の第１電極と、 前記電極指が延在する側に前記第１電極とほぼ平行に延
   在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
   の電極指を前記第１電極側にλのピッチで形成した正と
   負のうちの他方の極性の第２電極と、 前記第１電極と第２電極との間に前記第１及び第２電極
   にほぼ平行に延在し、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼ
   λ／１２の複数の電極指を前記第１電極指側にλのピッ
   チで形成し、各電極指を前記第１電極の電極指又は隣接
   する電極指とλ／２の中心間距離を以て配置するととも
   に、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
   電極指を前記第２電極指側にλのピッチで形成し、各電
   極指を前記第２電極の電極指とλ／２の中心間距離を以
   て配置したフローティング状態の共通電極と、 前記第１及び第２電極の電極指と第３電極の電極指との
   間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
   ２の２個の電極指を有し、各電極指が、これに隣接する
   正電極の電極指と負電極の電極指と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
   位してそれぞれ位置する複数の短絡型浮き電極とを具
   え、 前記第１の一方向性変換器及び第２の一方向性変換器の
   うちの他方は、λのピッチで周期的に形成され、弾性表
   面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の電極指を有
   する正電極と、 同様にλのピッチで周期的に形成され、弾性表面波の伝
   播方向の幅がほぼλ／１２の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、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の２個の
   電極指を有し、各電極指が、これに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
   それぞれ位置する複数の短絡型浮き電極とを具えること
   を特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
8. 【請求項８】前記双方向性変換器は、λ／４の中心間距
   離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８で
   ある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、弾性表面波の
   伝播方向の幅がλ／８である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ることを特徴とする請求項５
   から７のうちのいずれかに記載の弾性表面波フィルタ装
   置。
9. 【請求項９】前記双方向性変換器は、λ／４の中心間距
   離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８で
   ある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、弾性表面波の
   伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピ
   ッチで周期的に形成され、前記正電極と弾性表面波の伝
   播方向にλ離間して位置する負電極と、 同様にλ／４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の
   伝播方向の幅がλ／８である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及
   び負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フローティング状態の共通電極と
   を具えることを特徴とする請求項５から７のうちのいず
   れかに記載の弾性表面波フィルタ装置。
10. 【請求項１０】前記双方向性変換器を、重み付け電極構
    造としたことを特徴とする請求項９又は１０記載の弾性
    表面波フィルタ装置。
11. 【請求項１１】前記重み付け電極構造を、弾性表面波の
    伝播方向に沿って前記電極指の交叉幅が順次変化するア
    ポタイズ法によって構成した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。
12. 【請求項１２】前記重み付け電極構造は、電極指交叉幅
    が順次変化して対向する電極指間の空隙の軌跡を表し、
    前記双方向性変換器の中心部に位置するメインローブ
    と、前記空隙の軌跡を表し、前記メインローブの両側に
    位置するサイドローブとを有し、 前記重み付け電極構造を、これらサイドローブを、前記
    メインローブの弾性表面波伝播中心軸に対して互いに反
    対側に配置したチルト型電極構造としたことを特徴とす
    る請求項１１記載の弾性表面波フィルタ装置。
13. 【請求項１３】前記圧電性基板を、水晶基板、タンタル
    酸リチウム基板、ほう酸リチウム基板又はランガサイト
    基板としたことを特徴とする請求項３から１２のうちの
    いずれかに記載の弾性表面波フィルタ装置。