JPS6219090B2 - - Google Patents
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- JPS6219090B2 JPS6219090B2 JP52010870A JP1087077A JPS6219090B2 JP S6219090 B2 JPS6219090 B2 JP S6219090B2 JP 52010870 A JP52010870 A JP 52010870A JP 1087077 A JP1087077 A JP 1087077A JP S6219090 B2 JPS6219090 B2 JP S6219090B2
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 16
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/58—Multiple crystal filters
- H03H9/60—Electric coupling means therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
この発明は、水晶その他の高品位圧電材からつ
くられた多数のフイルタ・ユニツトからなり、こ
れらのフイルタ・ユニツトが厚みせん断態様によ
り振動し、互に電気的に結合され、かつその各々
が主として音響的に結合された2つの共振子を備
えている、周波数帯を通過させるためのフイル
タ・チエーンにして、このフイルタ・チエーンが
1つまたはそれ以上のフイルタ・セツトを有し、
これらのフイルタ・セツトの各々が少くとも1つ
の等共振周波数をもつように電気的に結合された
2つのフイルタ・ユニツトを有し、1つのフイル
タ・セツト内の音響結合係数が電気結合係数に対
して非常に高くなつている、特許第1207105号
(特公昭58−30767号)に記載のフイルタ・チエー
ンの改良に関する。 このような狭帯域フイルタでは、周波数を安定
させておくのは難しい。従来の方法によれば、周
波数の高い安定性と回路の高い品位Qとを得るた
めに調波フイルタが使用される。このようにして
得られた結果は周波数安定性についての要求を十
分満たすが、共振周波数と反共振周波数との距離
が減少する結果、望ましくない周波数が通過帯域
区域に近すぎるという欠点がある。共振周波数と
反共振周波数との距離を大きくするためには、音
響結合係数をかなり大きくしなければならない。
そのために、かなり薄い電極を利用し、電極間の
距離をきわめて小さくすることが提案されてい
る。事実これらの手段はある効果を生ずるが、一
方、音響的結合は余り強固にできないので、共振
周波数と反共振周波数との距離の大幅な改善は疑
問であり、他方、このようなフイルタ・ユニツト
の再生の可能性はきわめて少ない。 本発明は、このようなフイルタ・ユニツト内で
レンズ作用を利用することによつて1つのフイル
タ・ユニツト内の音響結合係数を大幅に高めると
いう認識にもとずいている。本発明のフイルタ・
チエーンは、これが少くとも1側において凸形に
なつている1つまたはそれ以上のフイルタ・ユニ
ツトからなることを特徴とする。この結果、本発
明によるフイルタ・チエーン内のフイルタ・ユニ
ツトはきわめて良好な音響結合係数と従つて、平
面・平行フイルタ・ユニツトよりも大きな共振周
波数と反共振周波数との距離とが得られる。 本発明によるフイルタ・ユニツトの共振周波数
と反共振周波数との距離は或る限度内で選択され
る調波とほとんど関係がないように思える。さら
にまた、本発明によるフイルタはきわめて高いキ
ユーQを表わす。 つぎに、本発明をさらに図面により説明する。
第1図aは横断面図で、本発明によるフイルタ・
ユニツトの一実施例を示し、一方第1図bはその
平面図である。このフイルタ・ユニツトないしジ
ユアルは、水晶でつくられ平担な底部と凸形上部
とを有する円板1から成る。電極2と3の上部は
蒸着され、共通の電極4は前記円板の底部で蒸着
されている。従つて、入力共振子は電極2と4で
形成され、出力共振子は電極3と4で形成され
る。 第2図は第1図に示すジユアルの電気等価回路
を示す。第2図において、入力共振子は端子5と
6に接続された、C0,L1及びC1より成り、出力
共振子は端子7と6に接続されたC1,L1及びC0
より成り、入力共振子と出力共振子との音響的結
合はダツシユ線で囲まれかつキヤパシタンスー
C12,C12及び−C12により形成されたT形ネツト
ワークにより電気的に成り立つている。 原特許願ですでに述べたように、共振周波数と
反共振周波数との距離Bは次式で表わされる。 (第4図も参照) 前記式から、一定の中心周波数0での周波数
距離Bは、商C12/C1が最小のときに、なるべく大
き くなることが分る。C1∝1/m3でC12∝1/mで
あることは知られている。ここでmは調波数を表
わす。このことから、商C12/C1は調波フイルタの
使 用により悪影響をうけることが分る。C1はフイ
ルタのデータにより設定され、C12は算出量の意
味以外の意味をもたないので、周波数距離Bは他
の方法で表現するのが有用と思われる。 一般的なフイルタ理論から、音響結合係数Kと
して次式が得られる。 K〓C1/C12 (2) 式(1)及び(2)から、周波数距離Bと音響結合係数
Kとの関係は次式で表わすことができる。 B=KXf0 (3) 式(3)から、結合係数Kが最大のとき周波数距離
Bは最大になることが分る。本発明によれば、こ
の結合係数Kは、ジユアルをその少くとも1側が
他側よりも凸形になるように研削することにより
大きくなる。音響結合はレンズ作用により増大す
ることが期待される。 第3図は、周波数距離Bと、夫々6、10、
14MHzに対応する調波数3、5、7との関係を
フイルタ・ユニツトの種々の曲率半径にたいする
基本周波数を2MHzで示したグラフである。第3
図において平面平行フイルタ・ユニツトの曲率半
径はγ=∞で示す。ここで明らかなことは、曲率
半径が小さければ小さいほど、周波数距離Bは大
きくなる。さらにまた、本発明によるジユアルの
調波数はほとんど周波数距離に影響を及ぼさな
い。しかし、調波数を高く選定すると、小通過帯
域△f1と△f2の相対帯域幅△f/f0は或る限度内で増
大 するが、補共振減衰I(第4図参照)は、また入
力共振子と出力共振子間の漏話のため減少する。 平担な底部と凸形上部とを有し曲率半径が600
mmの本発明によるジユアルの実施例において、オ
ームで表わす種々の端子抵抗Rafsの値に相当す
る値は数量B、I、△f1、△f2及びf0/△fgen(平均
) についてみるとつぎの如くである。
くられた多数のフイルタ・ユニツトからなり、こ
れらのフイルタ・ユニツトが厚みせん断態様によ
り振動し、互に電気的に結合され、かつその各々
が主として音響的に結合された2つの共振子を備
えている、周波数帯を通過させるためのフイル
タ・チエーンにして、このフイルタ・チエーンが
1つまたはそれ以上のフイルタ・セツトを有し、
これらのフイルタ・セツトの各々が少くとも1つ
の等共振周波数をもつように電気的に結合された
2つのフイルタ・ユニツトを有し、1つのフイル
タ・セツト内の音響結合係数が電気結合係数に対
して非常に高くなつている、特許第1207105号
(特公昭58−30767号)に記載のフイルタ・チエー
ンの改良に関する。 このような狭帯域フイルタでは、周波数を安定
させておくのは難しい。従来の方法によれば、周
波数の高い安定性と回路の高い品位Qとを得るた
めに調波フイルタが使用される。このようにして
得られた結果は周波数安定性についての要求を十
分満たすが、共振周波数と反共振周波数との距離
が減少する結果、望ましくない周波数が通過帯域
区域に近すぎるという欠点がある。共振周波数と
反共振周波数との距離を大きくするためには、音
響結合係数をかなり大きくしなければならない。
そのために、かなり薄い電極を利用し、電極間の
距離をきわめて小さくすることが提案されてい
る。事実これらの手段はある効果を生ずるが、一
方、音響的結合は余り強固にできないので、共振
周波数と反共振周波数との距離の大幅な改善は疑
問であり、他方、このようなフイルタ・ユニツト
の再生の可能性はきわめて少ない。 本発明は、このようなフイルタ・ユニツト内で
レンズ作用を利用することによつて1つのフイル
タ・ユニツト内の音響結合係数を大幅に高めると
いう認識にもとずいている。本発明のフイルタ・
チエーンは、これが少くとも1側において凸形に
なつている1つまたはそれ以上のフイルタ・ユニ
ツトからなることを特徴とする。この結果、本発
明によるフイルタ・チエーン内のフイルタ・ユニ
ツトはきわめて良好な音響結合係数と従つて、平
面・平行フイルタ・ユニツトよりも大きな共振周
波数と反共振周波数との距離とが得られる。 本発明によるフイルタ・ユニツトの共振周波数
と反共振周波数との距離は或る限度内で選択され
る調波とほとんど関係がないように思える。さら
にまた、本発明によるフイルタはきわめて高いキ
ユーQを表わす。 つぎに、本発明をさらに図面により説明する。
第1図aは横断面図で、本発明によるフイルタ・
ユニツトの一実施例を示し、一方第1図bはその
平面図である。このフイルタ・ユニツトないしジ
ユアルは、水晶でつくられ平担な底部と凸形上部
とを有する円板1から成る。電極2と3の上部は
蒸着され、共通の電極4は前記円板の底部で蒸着
されている。従つて、入力共振子は電極2と4で
形成され、出力共振子は電極3と4で形成され
る。 第2図は第1図に示すジユアルの電気等価回路
を示す。第2図において、入力共振子は端子5と
6に接続された、C0,L1及びC1より成り、出力
共振子は端子7と6に接続されたC1,L1及びC0
より成り、入力共振子と出力共振子との音響的結
合はダツシユ線で囲まれかつキヤパシタンスー
C12,C12及び−C12により形成されたT形ネツト
ワークにより電気的に成り立つている。 原特許願ですでに述べたように、共振周波数と
反共振周波数との距離Bは次式で表わされる。 (第4図も参照) 前記式から、一定の中心周波数0での周波数
距離Bは、商C12/C1が最小のときに、なるべく大
き くなることが分る。C1∝1/m3でC12∝1/mで
あることは知られている。ここでmは調波数を表
わす。このことから、商C12/C1は調波フイルタの
使 用により悪影響をうけることが分る。C1はフイ
ルタのデータにより設定され、C12は算出量の意
味以外の意味をもたないので、周波数距離Bは他
の方法で表現するのが有用と思われる。 一般的なフイルタ理論から、音響結合係数Kと
して次式が得られる。 K〓C1/C12 (2) 式(1)及び(2)から、周波数距離Bと音響結合係数
Kとの関係は次式で表わすことができる。 B=KXf0 (3) 式(3)から、結合係数Kが最大のとき周波数距離
Bは最大になることが分る。本発明によれば、こ
の結合係数Kは、ジユアルをその少くとも1側が
他側よりも凸形になるように研削することにより
大きくなる。音響結合はレンズ作用により増大す
ることが期待される。 第3図は、周波数距離Bと、夫々6、10、
14MHzに対応する調波数3、5、7との関係を
フイルタ・ユニツトの種々の曲率半径にたいする
基本周波数を2MHzで示したグラフである。第3
図において平面平行フイルタ・ユニツトの曲率半
径はγ=∞で示す。ここで明らかなことは、曲率
半径が小さければ小さいほど、周波数距離Bは大
きくなる。さらにまた、本発明によるジユアルの
調波数はほとんど周波数距離に影響を及ぼさな
い。しかし、調波数を高く選定すると、小通過帯
域△f1と△f2の相対帯域幅△f/f0は或る限度内で増
大 するが、補共振減衰I(第4図参照)は、また入
力共振子と出力共振子間の漏話のため減少する。 平担な底部と凸形上部とを有し曲率半径が600
mmの本発明によるジユアルの実施例において、オ
ームで表わす種々の端子抵抗Rafsの値に相当す
る値は数量B、I、△f1、△f2及びf0/△fgen(平均
) についてみるとつぎの如くである。
【表】
原特許出願によるきわめて狭い帯域のフイルタ
をつくるには、とにかく△f1と△f2は所望フイル
タ帯域幅よりも小さくしなければならず、補共振
減衰は最適な縁しゆん度をうるためにできるだけ
大きくしなければならない。 上表から、調波数が周波数距離Bに及ぼす影響
はほとんどないが、調波数を余り高く選ぶと、小
通過帯域△f1と△f2の帯域幅及び補共振減衰I、
従つて最終フイルタの縁しゆん度に悪影響を及ぼ
すことが分る。しかし、Q=f0/△fで表わすフイル タQは第5調波数で最適であり、106までも上げ
ることができる。 つぎに、本発明の実施態様の1つを示す。 (1) 1つまたはそれ以上のフイルタ・ユニツトは
円板形状であり、これらフイルタは1側が平担
で対向側が凸形であるようにした特許請求の範
囲に記載のフイルタ・チエーン。 追加の関係 原発明(特許第1207105号(特公昭58−30767
号)の発明)は、水晶その他の高品位圧電材から
つくられた多数のフイルタ・ユニツトからなり、
これらのフイルタ・ユニツトが厚みせん断態様に
より振動し、互に電気的に結合され、かつその
各々が主として音響的に結合された2つの共振子
を備えている、周波数帯を通過させるためのフイ
ルタ・チエーンにして、このフイルタ・チエーン
が1つ又はそれ以上のフイルタ・セツトを有し、
これらフイルタ・セツトの各々が少くとも1つの
等共振周波数をもつように電気的に結合された2
つのフイルタ・ユニツトを有し、1つのフイル
タ・セツト内の音響結合係数が電気結合係数に対
して非常に高くなつていることを特徴とするもの
であるが、本発明は、このようなフイルタ・チエ
ーンにおいて、該フイルタ・チエーンが少くとも
1側において凸形になつている1つ又はそれ以上
のフイルタ・ユニツトからなることを特徴とする
ものである。
をつくるには、とにかく△f1と△f2は所望フイル
タ帯域幅よりも小さくしなければならず、補共振
減衰は最適な縁しゆん度をうるためにできるだけ
大きくしなければならない。 上表から、調波数が周波数距離Bに及ぼす影響
はほとんどないが、調波数を余り高く選ぶと、小
通過帯域△f1と△f2の帯域幅及び補共振減衰I、
従つて最終フイルタの縁しゆん度に悪影響を及ぼ
すことが分る。しかし、Q=f0/△fで表わすフイル タQは第5調波数で最適であり、106までも上げ
ることができる。 つぎに、本発明の実施態様の1つを示す。 (1) 1つまたはそれ以上のフイルタ・ユニツトは
円板形状であり、これらフイルタは1側が平担
で対向側が凸形であるようにした特許請求の範
囲に記載のフイルタ・チエーン。 追加の関係 原発明(特許第1207105号(特公昭58−30767
号)の発明)は、水晶その他の高品位圧電材から
つくられた多数のフイルタ・ユニツトからなり、
これらのフイルタ・ユニツトが厚みせん断態様に
より振動し、互に電気的に結合され、かつその
各々が主として音響的に結合された2つの共振子
を備えている、周波数帯を通過させるためのフイ
ルタ・チエーンにして、このフイルタ・チエーン
が1つ又はそれ以上のフイルタ・セツトを有し、
これらフイルタ・セツトの各々が少くとも1つの
等共振周波数をもつように電気的に結合された2
つのフイルタ・ユニツトを有し、1つのフイル
タ・セツト内の音響結合係数が電気結合係数に対
して非常に高くなつていることを特徴とするもの
であるが、本発明は、このようなフイルタ・チエ
ーンにおいて、該フイルタ・チエーンが少くとも
1側において凸形になつている1つ又はそれ以上
のフイルタ・ユニツトからなることを特徴とする
ものである。
第1図は本発明によるフイルタ・ユニツトまた
はジユアルの一実施例を示し、第2図は第1図に
よるジユアルの電気等価回路を示し、第3図はX
軸に沿つて描いた第1図によるフイルタ・ユニツ
トの共振周波数と反共振周波数間の距離とを示す
グラフ図で、パラメータは基本周波数が2MHzの
平坦底部を有するフイルタ・ユニツトの上部にお
ける曲率半径にしてあるグラフであり、第4図は
本発明によるフイルタ・ユニツトの応答曲線を示
す。 1……円板、2,3……電極、4……共通電
極、5,6……端子、C……キヤパシタンス。
はジユアルの一実施例を示し、第2図は第1図に
よるジユアルの電気等価回路を示し、第3図はX
軸に沿つて描いた第1図によるフイルタ・ユニツ
トの共振周波数と反共振周波数間の距離とを示す
グラフ図で、パラメータは基本周波数が2MHzの
平坦底部を有するフイルタ・ユニツトの上部にお
ける曲率半径にしてあるグラフであり、第4図は
本発明によるフイルタ・ユニツトの応答曲線を示
す。 1……円板、2,3……電極、4……共通電
極、5,6……端子、C……キヤパシタンス。
Claims (1)
- 1 水晶その他の高品位圧電材からつくられた多
数のフイルタ・ユニツトからなり、これらフイル
タ・ユニツトが厚みせん断態様により振動し、互
いに電気的に結合され、かつその各々が主として
音響的に結合された2つの共振子を備えている周
波数帯を通過させるためのフイルタ・チエーンに
して、このフイルタ・チエーンが1つ又はそれ以
上のフイルタ・セツトを有し、これらフイルタ・
セツトの各々が少なくとも1つの等共振周波数を
もつように電気的に結合された2つのフイルタ・
ユニツトを有し、1つのフイルタ・セツト内の音
響結合係数が電気結合係数に対して非常に高くな
つているフイルタ・チエーンにおいて、該フイル
タ・チエーンが少くとも1側において凸形になつ
ている1つ又はそれ以上のフイルタ・ユニツトか
らなることを特徴とするフイルタ・チエーンの改
良。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7601124,A NL178928C (nl) | 1976-02-04 | 1976-02-04 | Verbetering van een piezo-elektrisch filter met een zeer smalle doorlaatband. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5295140A JPS5295140A (en) | 1977-08-10 |
JPS6219090B2 true JPS6219090B2 (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=19825565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1087077A Granted JPS5295140A (en) | 1976-02-04 | 1977-02-04 | Improvement of filter chain |
Country Status (7)
Country | Link |
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US (1) | US4127833A (ja) |
JP (1) | JPS5295140A (ja) |
DE (1) | DE2704004C2 (ja) |
FR (1) | FR2340647A2 (ja) |
GB (1) | GB1541397A (ja) |
NL (1) | NL178928C (ja) |
SE (1) | SE418441B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5578974A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-26 | Motorola, Inc. | Piezoelectric filter with a curved electrode |
JP5072047B2 (ja) * | 2007-08-23 | 2012-11-14 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波フィルタ、それを用いたデュプレクサおよびそのデュプレクサを用いた通信機 |
AT509017B1 (de) * | 2009-11-02 | 2012-05-15 | Ctp-Dumag Gmbh | Brennerdüse |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2515979A (en) * | 1946-11-25 | 1950-07-18 | Bianchi Attilio | Wallpaper cutter |
US3638146A (en) * | 1968-09-25 | 1972-01-25 | Toko Inc | Piezoelectric ceramic filter |
US4017753A (en) * | 1975-02-05 | 1977-04-12 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Shaped quartz crystal resonator |
US3983518A (en) * | 1975-04-24 | 1976-09-28 | De Statt Der Nederlanden, Te Dezen Vertegenwoordigd Door De Directeur-Generaal Der Posterijen, Telegrafie En Telefonie | Filter chain |
-
1976
- 1976-02-04 NL NLAANVRAGE7601124,A patent/NL178928C/xx not_active IP Right Cessation
-
1977
- 1977-01-31 US US05/764,400 patent/US4127833A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-02-01 DE DE2704004A patent/DE2704004C2/de not_active Expired
- 1977-02-01 SE SE7701068A patent/SE418441B/xx unknown
- 1977-02-02 GB GB4288/77A patent/GB1541397A/en not_active Expired
- 1977-02-04 FR FR7703244A patent/FR2340647A2/fr active Granted
- 1977-02-04 JP JP1087077A patent/JPS5295140A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2340647A2 (fr) | 1977-09-02 |
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DE2704004C2 (de) | 1985-10-24 |
SE7701068L (sv) | 1977-08-05 |
JPS5295140A (en) | 1977-08-10 |
NL178928B (nl) | 1986-01-02 |
SE418441B (sv) | 1981-05-25 |
DE2704004A1 (de) | 1977-08-11 |
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