JPWO2008038481A1 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

ＩＤＴ−ＩＤＴ間共振モードを利用しており、かつより一層低損失である縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置を提供する。ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用した縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置において、狭ピッチ電極指部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１３Ａを有する第１〜第３のＩＤＴ１１１〜１１３に、狭ピッチ電極指部を除いて、電極指交差幅が弾性波伝搬方向に沿って順次変化するように、かつ狭ピッチ電極指部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１３ＡのＩＤＴ端部に位置する部分が最大の電極指交差幅を有するように、アポタイズ重み付けが施こされている弾性波フィルタ装置１００。

Description

本発明は、例えば携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタなどに用いられる弾性波フィルタ装置に関し、より詳細には、弾性境界波や弾性表面波を用いた縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置に関する。

従来、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタなどに弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。

下記の特許文献１には、この種の用途に用いられる弾性表面波フィルタ装置が開示されている。

図９に示すように、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置５０１では、圧電基板５０２上に、図９に模式的に示す電極構造が形成されている。すなわち、圧電基板５０２上に、一対の入力ＩＤＴ５０３，５０３が並設されている。ＩＤＴ５０３，５０３に対して弾性表面波伝搬方向において、それぞれ、出力ＩＤＴ５０４，５０４が配置されている。

一方の対をなす入力ＩＤＴ５０３及び出力ＩＤＴ５０４が設けられている部分の表面波伝搬方向両側に、反射器５０５，５０５が配置されている。同様に、他方の対をなす入力ＩＤＴ５０３及び出力ＩＤＴ５０４が設けられている領域の表面波伝搬方向両側にも反射器５０５，５０５が配置されている。そして、一対の入力ＩＤＴ５０３，５０３の各一端が共通接続されて入力端子５０６に接続されており、各他端がアース電位に接続されている。一対の出力ＩＤＴ５０４，５０４の各一端が共通接続されて出力端子５０７に接続されており、各他端がアース電位に接続されている。

ここでは、スプリアスとなる高次横モードを低減するために、入力ＩＤＴ５０３，５０３及び出力ＩＤＴ５０４，５０４にアポタイズ重み付けが施こされている。正規型のＩＤＴでは、弾性表面波伝搬方向両側に沿って電極指交差幅は変化せず、一定の大きさとされている。これに対して、アポタイズ重み付けとは、弾性表面波伝搬方向において、交差幅が変化するようにＩＤＴの電極指交差幅を変化させるように重み付けを施す方法である。
特開平１０−２６１９３６号公報

特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置では、上記のように、アポタイズ重み付けをＩＤＴに施すことにより、高次横モードが低減されている。

他方、ＩＤＴ同士が隣接している部分に残りの部分よりも電極指の周期が短い狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ装置では、すなわち、ＩＤＴ−ＩＤＴ間共振モードを利用した縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置では、上記横モードスプリアスはさほど問題とはならない。これは、導波路としての閉じ込め効果が小さいためである。

ところで、近年、弾性表面波フィルタ装置の他に、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置も種々開発されている。弾性境界波フィルタ装置では、弾性表面波フィルタ装置に比べて、導波路としての閉じ込め効果が強く横モードによるスプリアスが大きくなりがちであるという問題があった。このような弾性境界波フィルタ装置では、狭ピッチ電極指部を有するＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振を利用した場合であっても、横モードによるスプリアスが大きくなりがちであった。

また、弾性表面波フィルタ装置や弾性境界波フィルタ装置では、小型化を進めるために、ＩＤＴの交差幅を狭くした場合にも、横モードスプリアスが現れがちであった。

従って、ＩＤＴ間の共振モードを利用した弾性表面波フィルタ装置でも、小型化を進めた場合、横モードスプリアスが現れがちであった。

よって、ＩＤＴ−ＩＤＴ間共振モードを利用した弾性表面波フィルタ装置や弾性境界波フィルタ装置において、横モードによるスプリアスをより一層低減させることが可能とされており、より低損失のフィルタ装置が強く求められている。

本発明は、このような要望を満たすためになされたものであり、本発明の目的は、ＩＤＴ−ＩＤＴ間共振モードを利用しており、かつより一層低損失である縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置を提供することにある。

本発明によれば、圧電体と、前記圧電体上に配置された第１のＩＤＴと、第１のＩＤＴの弾性波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴと、第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に配置された第１，第２の反射器とを有し、弾性波伝搬方向においてＩＤＴ同士が隣り合っている部分において、当該ＩＤＴの隣接するＩＤＴ側の端部から一部の部分における電極指の周期が、当該ＩＤＴの残りの部分の電極指の周期よりも狭くされており、それによって、電極指の周期が相対的に狭い狭ピッチ電極指部が設けられており、前記ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用した縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置において、前記狭ピッチ電極指部を有する第１〜第３のＩＤＴに、狭ピッチ電極指部を除いた部分において電極指交差幅が弾性波伝搬方向に沿って順次変化するように、かつ狭ピッチ電極指部側の端部に位置する部分が最大の電極指交差幅を有するように、アポタイズ重み付けが施こされていることを特徴とする弾性波フィルタ装置が提供される。

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記第１のＩＤＴにおいて、第１のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交差幅が最小となり、第１のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第２のＩＤＴ側の端部及び第３のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置するように、前記アポタイズ重み付けが施こされており、それによって、アポタイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している。この場合には、帯域内挿入損失をより一層小さくすることが可能となる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記第２のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の前記第１のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置し、前記第２のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第１の反射器側の端部に最小交差幅部分が位置しており、最大交差幅から最小交差幅に向って交差幅が順次減少しており、前記第３のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の前記第１のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置し、前記第３のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第２の反射器側の端部に最小交差幅部分が位置し、最大交差幅部分から最小交差幅部分に向って交差幅が順次減少するようにアポタイズ重み付けが施こされており、それによって通過帯域内リップルを効果的に抑圧することができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記第１，第２のＩＤＴが隣接している部分において、前記第１，第２のＩＤＴ間の中心から等距離に位置する第１，第２のＩＤＴの電極指の交差幅が略同一となるように前記アポタイズ重み付けが施こされており、前記第１，第３のＩＤＴが隣接している部分において、第１，第３のＩＤＴ間の中心から等距離に位置する第１，第３のＩＤＴの電極指の交差幅が略同一となるように前記アポタイズ重み付けが施こされており、それによって、通過帯域内リップルをより一層効果的に抑圧することができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、前記第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に第４，第５のＩＤＴがそれぞれ配置されており、前記第１〜第５のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に前記第１，第２の反射器が配置されている。この場合には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置であるため、耐電力性を高めることができるとともに、挿入損失をより一層小さくすることができる。

第１〜第５のＩＤＴが設けられている構成では、好ましくは、前記第２のＩＤＴにおいて、第２のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交叉幅が最小となり、第２のＩＤＴのアポダイズ重み付けされている部分の第４のＩＤＴ側の端部及び第１のＩＤＴ側の端部に最大交叉幅部分が位置するように、前記アポダイズ重み付けが施こされており、それによって、アポダイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している。この場合には、通過帯域内挿入損失をより一層小さくすることができる。

また、好ましくは、第１〜第５のＩＤＴが設けられている構成において、前記第３のＩＤＴにおいて、第３のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交叉幅が最小となり、第３のＩＤＴのアポダイズ重み付けされている部分の第１のＩＤＴ側の端部及び第５のＩＤＴ側の端部に最大交叉幅部分が位置するように、前記アポタイズ重み付けが施こされており、それによって、アポダイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している。この場合においても、通過帯域内挿入損失より一層小さくすることができる。

また、好ましくは、前記第２のＩＤＴと、前記第４のＩＤＴとが隣り合っている部分において、第２，第４のＩＤＴがそれぞれ狭ピッチ電極指部を有し、前記第３，第５のＩＤＴが隣り合っている部分において、第３，第５のＩＤＴがそれぞれ狭ピッチ電極指部を有し、第４，第５のＩＤＴにおいて、狭ピッチ電極指部を除いた部分において、電極指交差幅が弾性波伝搬方向に沿って順次変化するアポタイズ重み付けが施こされており、第４，第５のＩＤＴのアポタイズ重み付けが施こされた部分の前記第２，第３のＩＤＴ側の端部の電極指が最大の交差幅を有する。それによって、通過帯域内リップルを効果的に抑圧することができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置は、圧電体上に積層された誘電体層をさらに備えていてもよく、その場合には、弾性波として弾性境界波を利用し、弾性境界波フィルタ装置を提供することができる。もっとも、本発明では、弾性波として弾性表面波が用いられてもよく、その場合には、弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
（発明の効果）

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用した、ＩＤＴに狭ピッチ電極指部が設けられている弾性波フィルタ装置において、第１〜第３のＩＤＴに、狭ピッチ電極指部を除いて、狭ピッチ電極指部側の端部が最大の電極指交差幅を有するようにアポタイズ重み付けが施こされているので、通過帯域内における挿入損失を小さくすることが可能となる。

従って、狭ピッチ電極指部を有し、ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用しており、横モードスプリアスの影響を受け難い弾性波フィルタ装置であって、低損失の弾性波フィルタ装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る弾性境界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２は、図１に示した弾性境界波フィルタ装置の模式的正面断面図である。 図３は、本発明の一実施形態の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 図４は、第１の比較例の弾性境界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、第１の比較例の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 図６は、第２の比較例の弾性境界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７は、第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を示す略図的平面図である。 図９は、従来の弾性表面波フィルタ装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１００…弾性境界波フィルタ装置
１０１…入力端子
１０２…出力端子
１１１〜１１３…第１〜第３のＩＤＴ
１１１Ａ，１１１Ｂ…狭ピッチ電極指部
１１２Ａ，１１３Ａ…狭ピッチ電極指部
１１４，１１５…第１，第２の反射器
１２０…弾性境界波フィルタ装置
１２１…不平衡端子
１２２，１２３…第１，第２の平衡端子
１２４…弾性境界波共振子
１２５〜１２７…縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部
１２８，１２９…弾性境界波共振子
１３１…弾性境界波共振子
１３２〜１３４…縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部
１３５，１３６…弾性境界波共振子

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、本発明の一実施形態に係る弾性境界波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図であり、図２は、該弾性境界波フィルタ装置の模式的正面断面図である。

図２に示すように、弾性境界波フィルタ装置１００は、圧電体１０４と、圧電体１０４上に積層された誘電体１０５とを有する。圧電体１０４と誘電体１０５との間には、電極膜１０６が形成されている。本実施形態では、上記電極膜１０６により、図１に示した電極構造が形成されており、それによって、圧電体１０４と誘電体１０５との境界を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置が構成されている。

圧電体１０４は、本実施形態では、１５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ_３単結晶基板からなる。なお、誘電体１０５は、ＳｉＯ_２からなる。

上記電極膜１０６は、９０ｎｍの厚みのＡｕ薄膜を成膜し、パターニングすることにより形成されている。

また、図２に示すように、誘電体１０５には、複数の開口１０５ａ，１０５ｂが設けられている。開口１０５ａ，１０５ｂ内に、導電パターン１０７ａ，１０７ｂが形成されている。電極膜１０６の外部と電気的に接続する部分が、開口１０５ａ，１０５ｂに露出している。この電極膜１０６の外部と電気的に接続する部分に、導電パターン１０７ａ，１０７ｂが電気的に接続されている。導電パターン１０７ａ，１０７ｂは、誘電体１０５の上面に至るように設けられており、外部端子１０８ａ，１０８ｂに電気的に接続されている。

上記電極膜１０６により、図１に示す電極構造が形成されている。すなわち、入力端子１０１と出力端子１０２との間に、図示の縦結合共振子型の弾性境界波フィルタ部が構成されている。ここでは、中央に第１のＩＤＴ１１１が配置されており、ＩＤＴ１１１の弾性境界波伝搬方向両側に、第２，第３のＩＤＴ１１２，１１３が配置されている。そして、ＩＤＴ１１１〜１１３が設けられている領域の弾性境界波伝搬方向両側に、反射器１１４，１１５が配置されている。ＩＤＴ１１１〜１１３において、２つのＩＤＴが、隣り合っている部分には、双方のＩＤＴに狭ピッチ電極指部が設けられている。例えば、ＩＤＴ１１２と、ＩＤＴ１１１とが隣り合っている部分には、狭ピッチ電極指部１１２Ａ，１１１Ａが設けられている。狭ピッチ電極指部とは、ＩＤＴの端部において、電極指の周期が残りの電極指の周期よりも小さい部分をいうものとする。ＩＤＴ１１１とＩＤＴ１１３とが隣り合っている部分においても、ＩＤＴ１１１に狭ピッチ電極指部１１１Ｂが設けられており、ＩＤＴ１１３に、狭ピッチ電極指部１１３Ａが設けられている。

本実施形態では、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部において、上記狭ピッチ電極指部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１３Ａが設けられており、それによって、ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用した縦結合共振子型の弾性境界波フィルタ部において、挿入損失の低減が図られている。

加えて、ＩＤＴ１１１〜１１３に、狭ピッチ電極指部を除いた部分に、狭ピッチ電極指部側端部に位置する部分が、最大の電極指交差幅を有するようにアポタイズ重み付けが施こされている。

本実施形態では、第１のＩＤＴ１１１においては、弾性境界波伝搬方向中央における交差幅が最小となり、重み付けが施こされた部分の第２のＩＤＴ１１２側の端部及び第３のＩＤＴ１１３側の端部において最大交差幅部分が位置するようにアポタイズ重み付けが施こされている。従って、包絡線を結んだ形状は鼓状の形状とされている。

第２のＩＤＴ１１２の重み付けが施こされた部分の第１のＩＤＴ１１１側の端部において、最大交差幅部分が位置し、重み付けが施こされた部分の第１の反射器１１４側の端部における交差幅が最小交差幅とされており、最大交差幅から最小交差幅に向って交差幅が順次小さくされている。同様に、第３のＩＤＴ１１３においても、重み付けされた部分の第１のＩＤＴ１１１側の端部に最大交差幅部分が位置し、重み付けされた部分の第２の反射器１１５側の端部に最小交差幅部分が位置しており、最大交差幅部分から最小交差幅部分に向って交差幅が順次小さくされている。

好ましくは、第１のＩＤＴ１１１と第２のＩＤＴ１１２とが隣り合っている部分において、第１，第２のＩＤＴ１１１，１１２間の中心から等距離に位置する電極指の交差幅が略同一となるようにアポタイズ重み付けが施こされる。同様に、第１，第３のＩＤＴ１１１，１１３同士が隣接している部分においても、第１，第３のＩＤＴ１１１，１１３間の中心から等距離に位置している第１，第３のＩＤＴ１１１，１１３の電極指の交差幅が略同一となるように上記アポタイズ重み付けが施こされている。それによって、横モードリップルをより一層効果的に抑圧することができる。

本実施形態では、上記アポタイズ重み付けにより、通過帯域内における横モードスプリアスを低減することができ、挿入損失が小さい良好なフィルタ特性を得ることが可能とされている。これを、より具体的に説明する。

図１に示した電極構造を有する本実施形態の弾性境界波フィルタ装置１００を以下の仕様で作製した。

第１のＩＤＴ１１１：狭ピッチ電極指部を含む電極指の総本数＝３５本、最小交差幅部分の交差幅＝２８μｍ、最大交差幅部分の交差幅＝４０μｍ
第２，第３のＩＤＴ１１２，１１３：狭ピッチ電極指部を含む電極指の総本数＝１９本、最小交差幅部分の交差幅＝２８μｍ、最大交差幅部分の交差幅＝４０μｍ
第１，第２の反射器１１４，１１５：電極指の本数＝２５本
電極指の周期については、ＩＤＴ１１１〜１１３では、狭ピッチ電極指部を除いて０．８０４μｍ、狭ピッチ電極指部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１３Ａについては０．７３９μｍとし、１つの狭ピッチ電極指部の電極指の本数は３本とした。また、反射器１１４，１１５における電極指の周期は０．７９７μｍとした。

比較のために用意した図４に示す弾性境界波フィルタ装置６００では、ＩＤＴ６１１〜６１３の交差幅は４０μｍとした。

なお、上記アポタイズ重み付けに際し、狭ピッチ電極指部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１３Ａ内においては、アポタイズ重み付けは施こしていない。すなわち、狭ピッチ電極指部においては、交差幅は上記最大交差幅とされている。

図４は、比較のために用意した従来の弾性境界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に示す弾性境界波フィルタ装置６００では、入力端子６０１と、出力端子６０２との間に図示の電極構造が形成されている。すなわち、前述したアポタイズ重み付けが施こされていないことを除いては、弾性境界波フィルタ装置１００と同様の電極構造が形成されている。第１のＩＤＴ６１１の両側に、第２，第３のＩＤＴ６１２，６１３が配置されており、ＩＤＴ６１１〜６１３が設けられている部分の境界波伝搬方向両側に反射器６１４，６１５が設けられている。弾性境界波フィルタ装置６００においても、狭ピッチ電極指部６１１Ａ，６１１Ｂ，６１２Ａ，６１３Ａが設けられている。上記のようにして作製した本実施形態の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を図３に、上記比較例の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を図５にそれぞれ示す。

図５から明らかなように、従来の弾性境界波フィルタ装置６００では、通過帯域であるＰＣＳ受信帯である１９３０〜１９９０ＭＨｚにおいて、大きなリップルが多数現れており、通過帯域内における最大挿入損失は４．２ｄＢ程度と大きかった。

これに対し、図３から明らかなように、上記実施形態の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置１００では、横モードに起因するリップルはほとんど現れておらず、通過帯域内における最大挿入損失は１．７ｄＢ程度であり、挿入損失を著しく小さくし得ることがわかる。

図６は、第２の比較例の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図であり、図７は、第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。

第２の比較例の弾性境界波フィルタ装置２００では、アポタイズ重み付けが、弾性境界波フィルタ装置１００とは異なるように施こされていることを除いては、弾性境界波フィルタ装置１００と同様に構成されている。

第１のＩＤＴ２１１及び第２，第３のＩＤＴ２１２，２１３において、中央に位置する電極指の交差幅が最大となり、ＩＤＴの端部に行くにつれて交差幅が小さくなるようにＩＤＴ２１１〜２１３をアポタイズ重み付けした。ＩＤＴ２１１〜２１３が設けられている部分の両側には、反射器２１４，２１５が配置されている。最大交差幅及び最小交差幅の寸法は、弾性境界波フィルタ装置１００の場合と同様とした。図７に示すように、弾性境界波フィルタ装置２００では、図７に示すように、弾性境界波フィルタ装置６００に比べれば、通過帯域内におけるリップルを少なくすることはできたものの、通過帯域中央の１９６０ＭＨｚ付近に矢印Ａで示す大きなリップルが現れていた。そのため、通過帯域内最大挿入損失が２．２ｄＢ程度と悪化していることがわかる。

従って、弾性境界波フィルタ装置１００のように、狭ピッチ電極指部側の端部において、最大交差幅となるようにアポタイズ重み付けが施こされていることが必要であることがわかる。

なお、本発明においては、ＩＤＴ同士が隣接している部分において、隣り合うＩＤＴ間の中心に対して、両側のＩＤＴにおける重み付けが対称であるほど好ましい。弾性境界波フィルタ装置１００では、ＩＤＴ１１１のアポタイズ重み付けは、ＩＤＴ１１１のＩＤＴ１１２側の１／２の部分の交差幅重み付けが、ＩＤＴ１１２の交差幅重み付けと、ＩＤＴ１１１，１１２間の中心に対して対称に形成されている。同様に、ＩＤＴ１１１のＩＤＴ１１３側の１／２部分のアポタイズ重み付けは、ＩＤＴ１１３のアポタイズ重み付けと、ＩＤＴ１１１，１１３間の中心に対して対称とされている。従って、上記アポタイズ重み付けによる横モードの抑圧をより効果的に行うことができ、通過帯域内における横モードリップルをより効果的に抑圧することが可能とされている。

なお、上記実施形態では、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置につき説明したが、第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性境界波伝搬方向両側に第４，第５のＩＤＴがそれぞれ配置されている５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置であってもよい。その場合には、第１，第２の反射器は、第１〜第５のＩＤＴが設けられている部分の弾性境界波伝搬方向両側に設けられることになる。そして、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置の場合には、第２，第４のＩＤＴが隣り合っている部分及び第３，第５のＩＤＴ同士が隣り合っている部分において、それぞれ、第２，第４のＩＤＴ及び第３，第５のＩＤＴが狭ピッチ電極指部を有し、第４，第５のＩＤＴにおいて、電極指交差幅が弾性境界波伝搬方向に沿って順次変化するアポタイズ重み付けが施こされ，第４，第５のＩＤＴにおいて、第２，第３のＩＤＴ側の端部の電極指が最大の交差幅を有するようにアポタイズ重み付けが施こされるようになる。また、この場合、第２，第３のＩＤＴの第４，第５のＩＤＴ側端部に最大交差幅部分が第４，第５のＩＤＴ側の端部に位置するようにアポタイズ重み付けが施こされることになる。すなわち、第２，第３のＩＤＴに、図１に示した第１のＩＤＴ１１１と同様にアポタイズ重み付けが施こされることになる。

このように、第１〜第５のＩＤＴを有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置においても、本発明に従ってアポタイズ重み付けを施すことにより、通過帯域内における横モードのリップルを効果的に抑圧することができる。

また、本発明は、図１に示した１個の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置１００に限らず、図８に示すように、複数の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置を接続してなる平衡−不平衡変換機能を有する弾性境界波フィルタ装置にも適用することができる。図８では、ＩＤＴの構造は略図的に矩形部分の中にＸを付した記号で示しているが、第１〜第３のＩＤＴは、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置１００の場合と同様に、狭ピッチ電極指部を有し、かつ第１〜第３のＩＤＴ１１１〜１１３と同様にアポタイズ重み付けが施こされている。

図８に示す弾性境界波フィルタ装置１２０では、不平衡端子１２１と第１，第２の平衡端子１２２，１２３との間に図示の電極構造が接続されている。すなわち、不平衡端子１２１に、1ポート型弾性境界波共振子１２４を介して３個の３ＩＤＴ型縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２５〜１２７が接続されている。縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２５〜１２７は、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ装置１００と同様に構成されている３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタである。縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２５〜１２７が互いに並列に接続された1ポート型弾性境界波共振子１２８，１２９を介して第１の平衡端子１２２に接続されている。

他方、不平衡端子１２１には、1ポート型弾性境界波共振子１３１を介して、３個の３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１３２〜１３４が接続されている。そして、３個の３ＩＤＴ型縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１３２〜１３４は、互いに並列に接続された1ポート型弾性境界波共振子１３５，１３６を介して第２の平衡端子１２３に接続されている。

不平衡端子１２１を入力端子としたときに、第１の平衡端子１２２から取り出される出力信号の位相に対し、第２の平衡端子１２３から取り出される出力信号の位相が１８０°異なるように、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１３２〜１３４の第１〜第３のＩＤＴと、縦結合共振子型弾性境界波フィルタ部１２５〜１２７の第１〜第３のＩＤＴとの位相が調整されている。よって、弾性境界波フィルタ装置１２０では、平衡−不平衡変換機能が実現されており、しかも、本発明に従って、ＩＤＴ同士が隣り合っている部分に狭ピッチ電極指部を有し、かつ第１〜第３のＩＤＴが弾性境界波フィルタ装置１００と同様にアポタイズ重み付けされているので、通過帯域内における横モードリップルを十分に小さくすることができ、かつ挿入損失の低減を図ることが可能となる。

なお、圧電体としては、ＬｉＮｂＯ_３だけでなく、ＬｉＴａＯ_３や水晶などの様々な圧電単結晶もしくは圧電セラミックスを用いることができ、また誘電体についても、ＳｉＯ_２以外の酸化珪素やＳｉＮなどの他の誘電体材料により形成することができる。電極材料についても特に限定されず、複数の金属層を積層した金属膜によりＩＤＴを含む電極膜が形成されていてもよい。

なお、本発明は、弾性境界波フィルタ装置に限らず、圧電体の上面にＩＤＴを含む電極構造を形成してなる弾性表面波フィルタ装置にも適用することができ、同様に、横モードに起因するリップルを抑圧し、挿入損失を低減することができる、もっとも、横モードリップルは、弾性表面波フィルタ装置に比べて弾性境界波フィルタ装置において強く現れやすいため、本発明は、弾性境界波フィルタ装置においてより効果的である。

Claims (10)

1. 圧電体と、
   前記圧電体上に配置された第１のＩＤＴと、第１のＩＤＴの弾性波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴと、第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に配置された第１，第２の反射器とを有し、弾性波伝搬方向においてＩＤＴ同士が隣り合っている部分において、当該ＩＤＴの隣接するＩＤＴ側の端部から一部の部分における電極指の周期が、当該ＩＤＴの残りの部分の電極指の周期よりも狭くされており、それによって、電極指の周期が相対的に狭い狭ピッチ電極指部が設けられており、
   ＩＤＴ−ＩＤＴ間の共振モードを利用した縦結合共振子型の弾性波フィルタ装置において、
   前記狭ピッチ電極指部を有する第１〜第３のＩＤＴに、狭ピッチ電極指部を除いた部分において電極指交差幅が弾性波伝搬方向に沿って順次変化するように、かつ狭ピッチ電極指部側の端部に位置する部分が最大の電極指交差幅を有するように、アポタイズ重み付けが施こされていることを特徴とする弾性波フィルタ装置。
2. 前記第１のＩＤＴにおいて、第１のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交差幅が最小となり、第１のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第２のＩＤＴ側の端部及び第３のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置するように、前記アポタイズ重み付けが施こされており、それによって、アポタイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
3. 前記第２のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の前記第１のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置し、前記第２のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第１の反射器側の端部に最小交差幅部分が位置しており、最大交差幅から最小交差幅に向って交差幅が順次減少しており、
   前記第３のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の前記第１のＩＤＴ側の端部に最大交差幅部分が位置し、前記第３のＩＤＴのアポタイズ重み付けされている部分の第２の反射器側の端部に最小交差幅部分が位置し、最大交差幅部分から最小交差幅部分に向って交差幅が順次減少するようにアポタイズ重み付けが施こされている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
4. 前記第１，第２のＩＤＴが隣接している部分において、前記第１，第２のＩＤＴ間の中心から等距離に位置する第１，第２のＩＤＴの電極指の交差幅が略同一となるように前記アポタイズ重み付けが施こされており、
   前記第１，第３のＩＤＴが隣接している部分において、第１，第３のＩＤＴ間の中心から等距離に位置する第１，第３のＩＤＴの電極指の交差幅が略同一となるように前記アポタイズ重み付けが施こされている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
5. 前記第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に第４，第５のＩＤＴがそれぞれ配置されており、前記第１〜第５のＩＤＴが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に前記第１，第２の反射器が配置されている、請求項１〜２のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
6. 前記第２のＩＤＴにおいて、第２のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交叉幅が最小となり、第２のＩＤＴのアポダイズ重み付けされている部分の第４のＩＤＴ側の端部及び第１のＩＤＴ側の端部に最大交叉幅部分が位置するように、前記アポダイズ重み付けが施こされており、それによって、アポダイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している、請求項５に記載の弾性波フィルタ装置。
7. 前記第３のＩＤＴにおいて、第３のＩＤＴの弾性波伝搬方向中央における交叉幅が最小となり、第３のＩＤＴのアポダイズ重み付けされている部分の第１のＩＤＴ側の端部及び第５のＩＤＴ側の端部に最大交叉幅部分が位置するように、前記アポタイズ重み付けが施こされており、それによって、アポダイズ重み付けにより形成される一対の包絡線で囲まれた部分が鼓状の形状を有している、請求項５または６に記載の弾性波フィルタ装置。
8. 前記第２のＩＤＴと、前記第４のＩＤＴとが隣り合っている部分において、第２，第４のＩＤＴがそれぞれ狭ピッチ電極指部を有し、前記第３，第５のＩＤＴが隣り合っている部分において、第３，第５のＩＤＴがそれぞれ狭ピッチ電極指部を有し、第４，第５のＩＤＴにおいて、狭ピッチ電極指部を除いた部分において、電極指交差幅が弾性波伝搬方向に沿って順次変化するアポタイズ重み付けが施こされており、第４，第５のＩＤＴのアポタイズ重み付けが施こされた部分の前記第２，第３のＩＤＴ側の端部の電極指が最大の交差幅を有する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
9. 前記圧電体上に積層された誘電体層をさらに備え、前記弾性波として、前記弾性境界波が用いられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
10. 前記弾性波として、弾性表面波が用いられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

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