JPWO2006068087A1 - バランス型弾性波フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

平衡−不平衡変換機能を有し、不平衡端子のインピーダンスと平衡端子のインピーダンスとの比が大きくされている弾性波フィルタ装置を得る。圧電基板２上に、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部１０が形成されており、弾性表面波フィルタ部１０は表面波伝搬方向に配置された第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５を有し、第１，第３，第５のＩＤＴ１１，１３，１５が不平衡端子３に接続されており、第２，第４のＩＤＴ１２，１４がそれぞれ第１，第２の平衡端子４，５に接続されており、第２，第４のＩＤＴ１２，１４が、それぞれ、交差幅方向に分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを有し、第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂが直列接続されている、弾性波フィルタ装置。

Description

本発明は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性波フィルタ装置に関する。

弾性表面波フィルタは、移動体通信機器において、アンテナと差動アンプとの間に帯域フィルタとして接続されることが多い。この場合、アンテナは不平衡信号を入出力する。他方、差動アンプは平衡信号を入出力する。従って、アンテナと差動アンプとの間において、不平衡−平衡変換機能を有する部品を挿入する必要がある。よって、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタを上記帯域フィルタとして用いた場合には、平衡−不平衡変換機能を実現する部品、すなわちバランを省略することができる。従って、従来、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタが種々提案されている。

もっとも、アンテナの特性インピーダンスは通常５０Ωであり、差動アンプの特性インピーダンスは１００Ω以上であり、１０００Ω程度であることも珍しくない。従って、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、インピーダンス変換機能をも併せ持つことが求められている。

下記の特許文献１には、このようなインピーダンス変換機能を有する平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置が開示されている。

図６は、特許文献１に記載のバランス型弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。弾性表面波フィルタ装置１０１は、不平衡端子１０２と、第１，第２の平衡端子１０３，１０４とを有する。不平衡端子１０２に、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１０５，１０６が接続されている。弾性表面波フィルタ１０５，１０６は、それぞれ、第１〜第３のＩＤＴ１０５ａ〜１０５ｃ，１０６ａ〜１０６ｃを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。ＩＤＴ１０５ａ〜１０５ｃ，１０６ａ〜１０６ｃの表面波伝搬方向両側には、それぞれ、反射器１０５ｄ，１０５ｅ，１０６ｄ，１０６ｅが配置されている。

中央の第２のＩＤＴ１０５ｂ，１０６ｂが、共通接続され、不平衡端子１０２に接続されている。弾性表面波フィルタ１０５の両側のＩＤＴ１０５ａ，１０５ｃが共通接続され、第１の平衡端子１０３に接続されている。また、弾性表面波フィルタ１０６の第１，第３のＩＤＴ１０６ａ，１０６ｃが共通接続されて第２の平衡端子１０４に接続されている。第１，第２の弾性表面波フィルタ１０５，１０６の位相は１８０°異ならされている。

特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１０１では、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１０５，１０６の表面波伝搬路が同じ方向に配置されており、かつ第１，第２の弾性表面波フィルタ１０５，１０６間の間隔をｄ₁、使用されている圧電基板の厚みをｔとしたときに、ｄ₁≦２．３×ｔまたはｄ₁≧２．８×ｔとされており、それによって伝送特性が改善され得ると記載されている。

また、弾性表面波フィルタ装置１０１では、弾性表面波フィルタ１０５，１０６の入力インピーダンスをＺとしたとき、不平衡端子１０２におけるインピーダンスは、弾性表面波フィルタ１０５，１０６の入力インピーダンスを並列接続したインピーダンスとなるため、約Ｚ／２となる。平衡端子１０３，１０４におけるインピーダンスは、弾性表面波フィルタ１０５，１０６のインピーダンスを直列接続したインピーダンスであるため、約２Ｚとなる。従って、不平衡端子１０２におけるインピーダンスと、平衡端子１０３，１０４におけるインピーダンスとの比は約１：４とされ得る。

他方、下記の特許文献２には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型のバランス型弾性表面波フィルタ装置が開示されている。図７は、特許文献２に記載の弾性表面波フィルタ装置の電極構造を模式的に示す平面図である。弾性表面波フィルタ装置１１１は、不平衡端子１１２と、第１，第２の平衡端子１１３，１１４とを有する。不平衡端子１１２に、１ポート型弾性表面波共振子１１５を介して縦結合共振子型の５ＩＤＴの弾性表面波フィルタ１１６が接続されている。

弾性表面波フィルタ１１６は、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第５のＩＤＴ１１６ａ〜１１６ｅを有する。ＩＤＴ１１６ａ〜１１６ｅの表面波伝搬方向両側に反射器１１６ｆ，１１６ｇが配置されている。

第１，第３，第５のＩＤＴ１１６ａ，１１６ｃ，１１６ｅが共通接続され、弾性表面波共振子１１５を介して不平衡端子１１２に接続されている。第２，第４のＩＤＴ１１６ｂ，１１６ｄの各一端が、それぞれ第１，第２の平衡端子１１３，１１４に接続されている。第２のＩＤＴ１１６ｂの位相と、第４のＩＤＴ１１６ｄの位相とが１８０°異ならされており、それによって第１，第２の平衡端子１１３，１１４から出力される信号の位相が１８０°異ならされている。

ＩＤＴ１１６ｂ，１１６ｄの位相が同じであり、かつＩＤＴ１１６ｂ，１１６ｄが電気的に並列に接続されていた場合には、入出力インピーダンスは同じ値となる。しかしながら、ＩＤＴ１１６ｂの位相と、ＩＤＴ１１６ｄの位相とが１８０°異なっており、それぞれ第１，第２の平衡端子１１３，１１４に接続されているので、ＩＤＴ１１６ｂ，１１６ｄは平衡端子対を介して直列接続されることになる。従って、平衡端子１１３，１１４側のインピーダンスは入力インピーダンスの４倍の値となる。よって、弾性表面波フィルタ装置１１１においても、不平衡端子１１２側のインピーダンスと、平衡端子１１３，１１４側のインピーダンスとの比は約１：４とされている。
特開２００２−２９０２０３号公報 特開２００１−３１３５４０号公報

上記のように、特許文献１，２に記載の弾性表面波フィルタ装置では、不平衡端子１０２，１１２側のインピーダンスと、平衡端子１０３，１０４，１１３，１１４側のインピーダンスとの比を約１：４とすることが可能とされている。

従って、例えばアンテナの入出力インピーダンスが５０Ωであり、弾性表面波フィルタ装置の後段に接続される差動アンプの特性インピーダンスが２００Ω程度である場合には、上記バランス型弾性表面波フィルタ装置１０１，１１１を好適に用いることができる。

しかしながら、近年、この種の用途で用いられる差動アンプの特性インピーダンスは２００Ωよりも大きくなってきており、前述したように、１０００Ω程度であることも珍しくない。

従って、特許文献１，２に記載のバランス型弾性表面波フィルタ装置１０１，１１１を用いたとしても、このような大きな特性インピーダンスを有する差動アンプが後段に接続される場合、インピーダンスを変換する部品をさらに接続しなければならなかった。すなわち、特許文献１，２に記載のバランス型弾性表面波フィルタ装置では、インピーダンス変換機能が十分でなく、従って入出力インピーダンス比をより一層大きくすることが可能なバランス型弾性表面波フィルタ装置が求められている。

他方、近年、弾性表面波フィルタだけでなく、弾性境界波などの他の弾性波を利用した弾性波フィルタ装置も知られている。弾性境界波フィルタは圧電基板と誘電体とが積層された境界にＩＤＴを有しており、境界を伝搬する弾性境界波を用いる。弾性表面波フィルタとまったく同じような電極を形成して弾性境界波フィルタを構成できる。このような弾性波フィルタ装置一般においても、上記のように平衡−不平衡変換機能と、大きなインピーダンス変換機能とを有することが求められている。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、平衡−不平衡変換機能を有するだけでなく、不平衡端子側のインピーダンスと平衡端子側のインピーダンスとの比がより一層大きくされたインピーダンス変換機能を有する弾性波フィルタ装置を提供することにある。

本願の第１の発明は、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有する縦結合共振子型のバランス型弾性波フィルタ装置であって、圧電基板と、前記圧電基板に形成されており、縦結合共振子型の第１，第２の弾性波フィルタ部とを備え、前記第１の弾性波フィルタ部が、前記不平衡端子または第１の平衡端子に接続されている第２のＩＤＴと、弾性波伝搬方向において第２のＩＤＴの両側に配置されており、かつ前記第１の平衡端子または不平衡端子に接続されている第１，第３のＩＤＴとを有し、前記第２の弾性波フィルタ部が、前記不平衡端子または第２の平衡端子に接続されている第５のＩＤＴと、弾性波伝搬方向において第５のＩＤＴの両側に配置されており、前記第２の平衡端子または不平衡端子に接続されている第４，第６のＩＤＴとを有し、前記第１の平衡端子に流れる電気信号の位相が、前記第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０度異なるように前記第１〜第６のＩＤＴが構成されており、前記第１の弾性波フィルタ部の前記第１の平衡端子に接続されているＩＤＴと、前記第２の弾性波フィルタ部の前記第２の平衡端子に接続されているＩＤＴとが、それぞれ、弾性波伝搬方向と直交する方向である交差幅方向に分割されて設けられた少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、該少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部が電気的に直列に接続されていることを特徴とする。

本願の第２の発明は、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有する縦結合共振子型のバランス型弾性波フィルタ装置であって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ部とを備え、前記弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に配置された第１〜第５のＩＤＴを有し、第１，第３，第５のＩＤＴが前記不平衡端子に接続されており、第２のＩＤＴ及び第４のＩＤＴが、それぞれ、第１，第２の平衡端子に接続されており、前記第１の平衡端子に流れる電気信号の位相が、前記第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０度異なるように第１〜第５のＩＤＴが構成されており、前記第２のＩＤＴ及び第４のＩＤＴは、それぞれ、弾性波伝搬方向と交差する方向である交差幅方向に分割されて設けられた少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、かつ該少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部が電気的に直列に接続されていることを特徴とする。

本発明（第１，第２の発明）のある特定の局面では、前記不平衡端子に接続されているＩＤＴの弾性波伝搬方向最外側の電極指であって、前記第１，第２の平衡端子に接続されているＩＤＴに弾性波伝搬方向において隣り合っている電極指が、アース電位に接続されている。

本発明に係るバランス型弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記第１または第２の平衡端子に接続されているＩＤＴにおいて、アース電位に接続されていない最外側の電極指を含む少なくとも一部の電極指であって、前記不平衡端子に接続されているＩＤＴのアース電位に接続されている最外側の前記電極指に弾性波伝搬方向において隣り合っている該少なくとも一部の電極指に直列重み付けが施されている。

なお、本発明において、弾性波フィルタ装置とは、弾性表面波だけでなく、弾性境界波などの他の弾性波をも利用したフィルタ装置を広く含むものとし、従って、バランス型弾性波フィルタ装置はバランス型弾性表面波フィルタ装置に限定されるものではない。

本願の第１の発明に係るバランス型弾性波フィルタ装置では、縦結合共振子型の第１の弾性波フィルタ部が、不平衡端子と第１の平衡端子との間に接続されており、縦結合共振子型の第２の弾性波フィルタ部が不平衡端子と第２の平衡端子とに接続されており、第１の平衡端子に流れる信号の位相が第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０°異なるように第１〜第６のＩＤＴが構成されているため、平衡−不平衡変換機能を有する。

加えて、第２のＩＤＴと、第５のＩＤＴとが、それぞれ少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有する。少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部は、弾性波伝搬方向と直交する方向である交差幅方向に設けられており、かつ電極的に直列に接続されている。従って、不平衡端子におけるインピーダンスと平衡端子におけるインピーダンスとの比が約１：１６とされ得る。よって、平衡−不平衡変換機能を有し、大きなインピーダンス変換機能を有するバランス型弾性波フィルタ装置を提供することが可能となる。

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置では、圧電基板上に５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が構成されており、第１，第３，第５のＩＤＴが不平衡端子に接続されており、第２，第４のＩＤＴが、それぞれ、第１，第２の平衡端子に接続されており、第１の平衡端子に流れる電気信号の位相が、第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０°異なるように第１〜第５のＩＤＴが構成されている。従って、第２の発明に係るバランス型弾性波フィルタ装置は、平衡−不平衡変換機能を有する。

加えて、第２，第４のＩＤＴが、それぞれ、電気的に直列に接続されている上記少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有するため、不平衡端子におけるインピーダンスと、平衡端子におけるインピーダンスとの比が約１：１６とされる。従って、第２の発明においても、平衡−不平衡変換機能を有し、かつ大きなインピーダンス変換機能を有する弾性波フィルタ装置を提供することが可能となる。

本発明において、第１，第２の平衡端子に接続されているＩＤＴに弾性波伝搬方向において隣り合っており、かつ前記不平衡端子に接続されているＩＤＴの弾性波伝搬方向最外側に位置している電極指がアース電位に接続されている場合には、通過帯域外減衰量を効果的に改善することができる。すなわち、上記第１，第２の分割ＩＤＴ部が設けられている場合、第１，第２の平衡端子間のインピーダンスが高くなり、従来の構成に比べて、平衡端子に接続されるＩＤＴと、不平衡端子に接続されるＩＤＴとの間の寄生容量が同じであっても、平衡端子への直達波のレベルが高くなる。そのため、上記最外側の電極指をアース電位に接続することにより、この直達波の影響を抑制でき、それによって通過帯域外減衰量を改善することができる。

本発明において、上記アース電位に接続されている最外側の電極指に隣り合っている電極指であって、第１または第２の平衡端子に接続されているＩＤＴにおいて、アース電位に接続されていない最外側の電極指を含む少なくとも一部の電極指に直列重み付けが施されている場合には、該直列重み付けにより、第１の平衡端子側における信号レベルと、第２の平衡端子側における信号レベルとを高度にバランスさせることができる。従って、平衡度を高めることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図３は、第１の実施形態の変形例に係る弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図４は、第２の実施形態の変形例に係る弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図５は、本発明が適用される弾性境界波装置の模式的正面断面図である。 図６は、従来のバランス型弾性表面波フィルタ装置を説明するための模式的平面図である。 図７は、従来のバランス型弾性表面波フィルタ装置の他の例を説明するための模式的平面図である。

符号の説明

１…弾性表面波フィルタ装置
２…圧電基板
３…不平衡端子
４，５…第１，第２の平衡端子
１０…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１１〜１５…ＩＤＴ
１１ａ，１５ａ…電極指
１２ａ，１２ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
１２ｃ…接続バスバー
１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ…浮き電極指
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
１４ｃ，１４ｄ…浮き電極指
１４Ａ…ＩＤＴ
１６，１７…反射器
１８，１９，２０…弾性表面波共振子
２１…弾性表面波フィルタ装置
２３…不平衡端子
２４，２５…第１，第２の平衡端子
２６…第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２７…第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
３１〜３６…第１〜第６のＩＤＴ
３２ａ，３２ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
３５ａ，３５ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
３７ａ，３７ｂ…反射器
３８ａ，３８ｂ…反射器
４１〜４３…１ポート型弾性表面波共振子
５１…弾性表面波フィルタ装置
６１…弾性表面波フィルタ装置
７１…弾性境界波フィルタ装置
７２…圧電基板
７３…誘電体
７４…電極

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。本実施形態では、弾性波フィルタ装置として、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置１が構成されている。

弾性表面波フィルタ装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、ＬｉＴａＯ₃、ＬｉＮｂＯ₃または水晶などの圧電単結晶または圧電セラミックスにより構成されている。また、圧電基板２は、圧電材料からなる基板または絶縁基板上に圧電薄膜を形成した構造を有していてもよい。

本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタ装置であり、不平衡端子３と、第１，第２の平衡端子４，５とを有する。圧電基板２上には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部１０が構成されている。弾性表面波フィルタ部１０では、表面波伝搬方向に沿って第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５が設けられている。ＩＤＴ１１〜１５の表面波伝搬方向両側には、反射器１６，１７が配置されている。

第１，第３，第５のＩＤＴ１１，１３，１５の一端が共通接続されて、１ポート型弾性表面波共振子１８を介して不平衡端子３に接続されている。ＩＤＴ１１，１３，１５の他端はアース電位に接続されている。ＩＤＴ１２，１４が、１ポート型弾性表面波共振子１９，２０を介して第１，第２の平衡端子４，５に接続されている。

第２のＩＤＴ１２の位相と、第４のＩＤＴ１４の位相とは約１８０°異なっている。

また、本実施形態では、第２のＩＤＴ１２及び第４のＩＤＴ１４は、それぞれ、表面波伝搬方向と交差する交差幅方向において分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを有する。第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂは直列に接続されている。第１，第２の分割ＩＤＴ部１４ａ，１４ｂも電気的に直列に接続されている。

さらに、第１のＩＤＴ１１の第２のＩＤＴ１２側に位置している最外側の電極指１１ａはアース電位に接続されている。また、第３のＩＤＴ１３の第２のＩＤＴ１２側及び第４のＩＤＴ１４側に位置している最外側電極指１３ａ，１３ｂもアース電位に接続されている。また、第５のＩＤＴ１５の第４のＩＤＴ側に位置する最外側の電極指１５ａもアース電位に接続されている。

すなわち、不平衡端子３に接続されているＩＤＴ１１，１３，１５の弾性波伝搬方向最外側の電極指であって、第１，第２の平衡端子４，５に接続されているＩＤＴ１２，１４に弾性表面波伝搬方向において隣り合っている電極指はアース電位に接続されている。

また、第２のＩＤＴ１２においては、アース電位に接続されていない最外側の電極指を含む少なくとも一部の電極指に直列重み付けが施されている。より具体的には、第２のＩＤＴ１２は、交差幅方向中央において弾性表面波伝搬方向に延びる接続バスバー１２ｃを有する。接続バスバー１２ｃの交差幅一方側に第１の分割ＩＤＴ部１２ａが、他方側に第２の分割ＩＤＴ部１２ｂが配置されている。そして、分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂは接続バスバー１２ｃにより直列に接続されている。また、分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂにおいては、ＩＤＴ１１側の最外側の電極指を含む２本の電極指が、浮き電極指１２ｄ，１２ｅを有するように直列重み付けされている。本実施形態では、分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂの第３のＩＤＴ１３側における最外側電極指を含む２本の電極指においても、浮き電極指１２ｆ，１２ｇを有するように直列重み付けが施されている。

すなわち、本実施形態では、第１の平衡端子４に接続されているＩＤＴ１２において、アース電位に接続されていない最外側の電極指を含む少なくとも一部の電極指に上記直列重み付けが施されている。

本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１は上記のように構成されているため、平衡−不平衡変換機能を有するだけでなく、不平衡端子３のインピーダンスと平衡端子４，５のインピーダンスとの比を約１：１６と大きくすることができ、さらに良好なフィルタ特性を得ることができる。

すなわち、第２のＩＤＴ１２と第４のＩＤＴ１４との位相が反転されており、第２，第４のＩＤＴ１２，１４が１ポート型弾性表面波共振子１９，２０を介して第１，第２の平衡端子４，５に接続されており、第１，第３，第５のＩＤＴ１１，１３，１５の一端が１ポート型弾性表面波共振子１８を介して不平衡端子３に接続されている。従って、弾性表面波フィルタ装置１は、平衡−不平衡変換機能を有する。

加えて、第２，第４のＩＤＴ１２，１４が第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを有し、第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂが直列に接続されているため、不平衡端子３におけるインピーダンスと、平衡端子４，５におけるインピーダンスとの比を約１：１６とすることができる。

すなわち、ＩＤＴを交差幅方向に二分割し、分割により設けられた分割ＩＤＴ部同士を直列に接続した場合、ＩＤＴの特性インピーダンスは４倍となる。よって、平衡端子４，５に接続されているＩＤＴ１２，１４が上記第１，第２の分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを有するため、平衡端子４，５におけるインピーダンスは、分割ＩＤＴ部１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを設けなかった場合に比べて４倍となる。よって、本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１では、第１，第２の平衡端子４，５が電気的に直列接続されて、不平衡端子３におけるインピーダンスに比べて平衡端子４，５側におけるインピーダンスが４倍とされているだけでなく、第２，第４のＩＤＴ１２，１４の特性インピーダンス自体が４倍とされているため、不平衡端子３と平衡端子４，５とのインピーダンス比を約１：１６とすることができる。よって、大きなインピーダンス変換機能を有するため、弾性表面波フィルタ装置１の後段に、特性インピーダンスが大きな差動増幅器などを、インピーダンス変換機能部品をさらに追加することなく直接に接続することが可能となる。

また、本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１では、ＩＤＴ１１，１３，１５のＩＤＴ１２，１４側に位置している最外側電極指がアース電位に接続されている。従って、不平衡端子３に接続されている電極指と、平衡端子４，５に接続されている電極指とが表面波伝搬方向において隣り合う部分を有しない。そのため、平衡信号と不平衡信号との間の電磁結合による直達波を低減することができ、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能とされている。さらに、上記直達波の軽減により、平衡度も改善される。

加えて、本実施形態では、第２のＩＤＴ１２において、上記のように最外側の電極指を含む複数本の電極指に直列重み付けが施されているため、平衡端子４，５における信号のバランス性を高めることができ、平衡度を効果的に改善することができる。すなわち、ＩＤＴ１２の位相と、ＩＤＴ１４の位相とは１８０°異なっているため、ＩＤＴ１２，１３間の境界部と、ＩＤＴ１３，１４間の境界部とでは極性が異なる。上記直列重み付けがＩＤＴ１２に施されていない場合には、ＩＤＴ１２の表面波伝搬方向両側の境界部において弾性表面波の励受信が強く行われるのに対し、ＩＤＴ１４の表面波伝搬方向両側の境界部においては、弾性表面波の励受信があまり強く行われないことになる。そのため、第１，第２の平衡端子における電気信号のバランスが低下し、平衡度が低下するおそれがある。

これに対して、本実施形態では、ＩＤＴ１２の表面波伝搬方向両端において、上記直列重み付けが施されているため、ＩＤＴ１２と、ＩＤＴ１１，１３との各境界部における弾性表面波の励受信が阻害される。よって、ＩＤＴ１２の両側の境界部における弾性表面波の励受信挙動と、ＩＤＴ１４の表面波伝搬方向両側の境界部における弾性表面波の励受信挙動とを近づけることができ、それによって平衡度を改善することが可能とされている。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。すなわち、弾性表面波フィルタ装置２１は、不平衡端子２３と、第１，第２の平衡端子２４，２５とを有する。

弾性表面波フィルタ装置２１では、３ＩＤＴ型の第１，第２の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部２６，２７が設けられている。第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２６は、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第３のＩＤＴ３１〜３３を有する。また、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２７は、表面波伝搬方向に沿って配置された第４〜第６のＩＤＴ３４〜３６を有する。すなわち、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２６，２７は、いずれも３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部である。

ＩＤＴ３１〜３３の表面波伝搬方向両側には、反射器３７ａ，３７ｂが設けられている。第４〜第６のＩＤＴ３４〜３６の表面波伝搬方向両側には、反射器３８ａ，３８ｂが設けられている。

本実施形態では、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２６の第１，第３のＩＤＴ３１，３３の一端が、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２７の第４，第６のＩＤＴ３４，３６の一端と共通接続され、１ポート型弾性表面波共振子４１を介して不平衡端子２３に接続されている。第１，第３のＩＤＴ３１，３３の他端はアース電位に接続されており、第４，第６の他端もアース電位に接続されている。

他方、第２のＩＤＴ３２及び第５のＩＤＴ３５の各一端が、それぞれ、１ポート型弾性表面波共振子４２，４３を介して第１，第２の平衡端子２４，２５に接続されている。また、第２のＩＤＴ３２の位相と、第５のＩＤＴ３５の位相とが約１８０°異なっている。従って、弾性表面波フィルタ装置２１は、平衡−不平衡変換機能を有する。

加えて、本実施形態では、第２のＩＤＴ３２及び第５のＩＤＴ３５が、いずれも、交差幅方向において分割されて設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂを有する。また、第１，第２の分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂは電気的に直列に接続されており、第１，第２の分割ＩＤＴ部３５ａ，３５ｂも電気的に直列に接続されている。従って、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１の場合と同様に、本実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１においても、第２，第５のＩＤＴ３２，３５の特性インピーダンスが分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂを構成しない場合に比べて４倍とされている。よって、本実施形態においても、不平衡端子２３と、第１，第２の平衡端子２４，２５とのインピーダンス比を約１：１６とすることが可能とされている。

また、第２のＩＤＴ３２に隣り合っている第１，第３のＩＤＴ３１，３３の最外側電極指はアース電位に接続されている。同様に、第４，第６のＩＤＴ３４，３６の第５のＩＤＴ３５に隣り合っている最外側の電極指もアース電位に接続されている。分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂ，３５ａ，３５ｂが設けられているため、平衡端子２４，２５間のインピーダンスが高く、平衡端子２４，２５への直達波へのレベルが大きくなるおそれがある。ところが、ＩＤＴ３１，３３，３４，３６のＩＤＴ３２，３５側の最外側の電極指がアース電位に接続されているため、上記直達波を軽減することができる。

加えて、分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂの表面波伝搬方向最外側の電極指を含む複数本の電極指において直列重み付けが施されている。この直列重み付けは、ＩＤＴ３２の分割ＩＤＴ部３２ａ，３２ｂの表面波伝搬方向両側において、最外側の電極指を含む複数本の電極指部分に浮き電極指３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇを設けることにより行われている。この直列重み付けにより、平衡端子２４，２５の信号のバランスを高め、平衡度を改善することができる。すなわち、第１の実施形態のＩＤＴ１２において直列重み付けが施された場合と同様に、ＩＤＴ３２の表面波伝搬方向両側のＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性波の励受信が阻害され、ＩＤＴ３５の表面波伝搬方向両側のＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波の励受信レベルと同等とされる。従って、平衡端子２４，２５における平衡度が改善される。

なお、第２の実施形態では、第１，第３のＩＤＴ３１，３３の一端及び第４，第６のＩＤＴ３４，３６の一端が不平衡端子２３に接続され、第２，第５のＩＤＴ３２，３５が第１，第２の平衡端子２４，２５に接続されていた。これに対して、本実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１では、逆に、第２のＩＤＴ３２及び第５のＩＤＴ３５の一端を共通接続して不平衡端子２３に接続し、第１，第３のＩＤＴ３１，３３を共通接続して第１の平衡端子２４に接続し、第４，第６のＩＤＴ３４，３６の一端を共通接続し第２の平衡端子２５に接続し、それによって平衡−不平衡変換機能を有するように構成してもよい。その場合においては、第１，第３，第４，第６のＩＤＴを、上記のように直列接続された第１，第２の分割ＩＤＴ部を有するように構成することにより、大きなインピーダンス変換能を実現することができる。

第１，第２の実施形態から明らかなように、本発明においては、上記のように、平衡端子に接続される一対のＩＤＴであって、位相が互いに反転されている一対のＩＤＴを第１，第２の分割ＩＤＴ部を直列接続した構造とすることにより、インピーダンス変換機能を高めることが可能とされている。そして、このような構成を有する限り、本発明の弾性波装置は様々に変形することができる。

図３は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１の変形例を示す模式的平面図である。図３に電極構造を示す変形例の弾性表面波フィルタ装置５１では、第４のＩＤＴ１４Ａにおいて、第２の分割ＩＤＴ部１４ｂの表面波伝搬方向両側部分が直列重み付けを施されている点を除いては、弾性表面波フィルタ装置１と同様に構成されている。すなわち、第２のＩＤＴ部１４ｂの表面波伝搬方向両側の最外側電極指を含む電極指にわたるように、浮き電極指１４ｃ，１４ｄが設けられて、直列重み付けが施されている。

このように、上記直列重み付けは、第１の平衡端子４に接続されている側の第２のＩＤＴ１２だけでなく、第２の平衡端子５に接続されている第４のＩＤＴ１４Ａにおいても行われてもよい。もっとも、図３から明らかなように、第４のＩＤＴ１４Ａでは、分割ＩＤＴ部１４ｂにおいてのみ直列重み付けが施されており、分割ＩＤＴ部１４ａには直列重み付けが施されていない。すなわち、上記直列重み付けは、ＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波の励受信レベルを低下させるために行われるものである。従って、ＩＤＴ１２側とＩＤＴ１４Ａ側における両側のＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波励受信レベルの差に応じて、上記直列重み付けが施されればよい。従って、ＩＤＴ１２におけるＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波の励受信レベルと、ＩＤＴ１４の表面波伝搬方向両側のＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波の励受信レベルが大きく異なっている場合には、第１の実施形態のように、ＩＤＴ１４側において直列重み付けを施さないことが好ましい。さらに、本変形例のように、両者の弾性表面波受信レベルがさほど差がない場合には、ＩＤＴ１４Ａに示したようにＩＤＴ１４Ａ側においても直列重み付けを施してもよい。

図４は、第２の実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１の変形例を示す模式的平面図である。本変形例の弾性表面波フィルタ装置６１では、第５のＩＤＴ３５Ａの第２の分割ＩＤＴ部３５ｂが最外側電極指を含む複数本の電極指において直列重み付けを施されていることを除いては、第２の実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１と同様に構成されている。すなわち、第２の実施形態の弾性表面波フィルタ装置２１においても、第２のＩＤＴ３２と第５のＩＤＴ３５の各両側におけるＩＤＴ−ＩＤＴ境界部における弾性表面波励受信レベルの差に応じて、第５のＩＤＴ３５の１つの分割ＩＤＴ部３５ｂに直列重み付けを施してもよい。

なお、図１及び図２に示した第１、第２の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１、２１では、各第２のＩＤＴの各第１、第２の分割ＩＤＴ部の両方に直列重み付けを施したが、各第２のＩＤＴの各第１の分割ＩＤＴ部又は各第２の分割ＩＤＴ部のいずれか一方のみに直列重み付けを施してもよい。

また、図１、図２、図３、図４に示した第１、第２の実施形態及び変形例の弾性表面波フィルタ装置１、２１、５１、６１は、交差幅方向に分割された第１、第２の分割ＩＤＴ部を有する構成であるが、交差幅方向に分割された第１、第２、第３の分割ＩＤＴ部を有する構成であってもよい。あるいは、交差幅方向に分割された４以上の分割ＩＤＴ部を有する構成であってもよい。

上述してきた実施形態及び変形例の弾性表面波フィルタ装置は、上記のように弾性表面波を利用したものであるが、本発明は、弾性表面波に代えて、弾性境界波などの他の弾性波を用いたものであってもよい。図５は、弾性境界波フィルタ装置の構造を模式的に示す正面断面図である。この弾性境界波フィルタ装置７１では、第１の媒層としての圧電基板７２と、第２の媒層としての誘電体７３とが積層されている。圧電基板７２と誘電体７３との境界に複数のＩＤＴを有する電極７４が形成されている。この境界を伝搬する弾性境界波を利用してフィルタとしての特性が得られる。この場合、弾性境界波フィルタ装置７１の電極７４の構造を、前述した弾性表面波フィルタについての実施形態における電極構造と同様に形成することにより、本発明の弾性波フィルタ装置を構成することができる。

さらに、上記実施形態及び変形例では、適宜１端子型弾性表面波共振子を介して不平衡端子３，２３や平衡端子４，５，２４，２５にＩＤＴが接続されていたが、１ポート型弾性表面波共振子は必ずしも設けられずともよい。

Claims (4)

1. 不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有するバランス型弾性波フィルタ装置であって、
   圧電基板と、
   前記圧電基板に形成されており、縦結合共振子型の第１，第２の弾性波フィルタ部とを備え、
   前記第１の弾性波フィルタ部が、前記不平衡端子または第１の平衡端子に接続されている第２のＩＤＴと、弾性波伝搬方向において第２のＩＤＴの両側に配置されており、かつ前記第１の平衡端子または不平衡端子に接続されている第１，第３のＩＤＴとを有し、
   前記第２の弾性波フィルタ部が、前記不平衡端子または第２の平衡端子に接続されている第５のＩＤＴと、弾性波伝搬方向において第５のＩＤＴの両側に配置されており、前記第２の平衡端子または不平衡端子に接続されている第４，第６のＩＤＴとを有し、
   前記第１の平衡端子に流れる電気信号の位相が、前記第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０度異なるように前記第１〜第６のＩＤＴが構成されており、
   前記第１の弾性波フィルタ部の前記第１の平衡端子に接続されているＩＤＴと、前記第２の弾性波フィルタ部の前記第２の平衡端子に接続されているＩＤＴとが、それぞれ、弾性波伝搬方向と直交する方向である交差幅方向に分割されて設けられた少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、該少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部が電気的に直列に接続されていることを特徴とする、バランス型弾性波フィルタ装置。
2. 不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有するバランス型弾性波フィルタ装置であって、
   圧電基板と、
   前記圧電基板上に形成された５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ部とを備え、
   前記弾性波フィルタ部が、弾性波伝搬方向に配置された第１〜第５のＩＤＴを有し、第１，第３，第５のＩＤＴが前記不平衡端子に接続されており、第２のＩＤＴ及び第４のＩＤＴが、それぞれ、第１，第２の平衡端子に接続されており、
   前記第１の平衡端子に流れる電気信号の位相が、前記第２の平衡端子に流れる電気信号の位相と１８０度異なるように第１〜第５のＩＤＴが構成されており、
   前記第２のＩＤＴ及び第４のＩＤＴは、それぞれ、弾性波伝搬方向と交差する方向である交差幅方向に分割されて設けられた少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、かつ該少なくとも第１，第２の分割ＩＤＴ部が電気的に直列に接続されていることを特徴とする、バランス型弾性波フィルタ装置。
3. 前記不平衡端子に接続されているＩＤＴの弾性波伝搬方向最外側の電極指であって、前記第１，第２の平衡端子に接続されているＩＤＴに弾性波伝搬方向において隣り合っている電極指が、アース電位に接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載のバランス型弾性波フィルタ装置。
4. 前記第１または第２の平衡端子に接続されているＩＤＴにおいて、アース電位に接続されていない最外側の電極指を含む少なくとも一部の電極指であって、前記不平衡端子に接続されているＩＤＴのアース電位に接続されている最外側の前記電極指に弾性波伝搬方向において隣り合っている該少なくとも一部の電極指に直列重み付けが施されていることを特徴とする、請求項３に記載のバランス型弾性波フィルタ装置。

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