JPWO2010001534A1 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

小型化を進めることができ、引き回し配線の設計の自由度を高め得る弾性波フィルタ装置を提供する。同一圧電基板２上に、縦結合共振子型弾性波フィルタ７と弾性波共振子６，９とが形成されている弾性波フィルタ装置であって、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の一方の反射器と、弾性波共振子６，９の各一方の反射器とが共用されている、弾性波フィルタ装置１。

Description

本発明は、同一の圧電基板上に複数の弾性波素子が構成されている弾性波装置に関し、特に、縦結合共振子型弾性波フィルタと、該縦結合共振子型弾性波フィルタに接続されている弾性波共振子とが同一圧電基板上に構成されている、弾性波フィルタ装置に関する。

従来、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして、弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。例えば、下記の特許文献１には、図１３に示す電極構造を有する弾性表面波フィルタ装置が開示されている。

弾性表面波フィルタ装置１００１では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。弾性表面波フィルタ装置１００１は、不平衡端子１００２と、第１の平衡端子１００３と、第２の平衡端子１００４とを有する平衡−不平衡変換機能を有する帯域フィルタである。

不平衡端子１００２に、１ポート型弾性表面波共振子１００７，１００８を介して、それぞれ、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５，１００６が接続されている。１ポート型弾性表面波共振子１００７は、ＩＤＴ１００７ａと、反射器１００７ｂ，１００７ｃとを有する。ＩＤＴ１００７ａの一端が不平衡端子１００２に接続されており、他端が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５の第１，第３のＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの一端に電気的に接続されている。

縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５は、表面波伝搬方向に順に配置された第１〜第３のＩＤＴ１００５ａ〜１００５ｃ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。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５は、反射器１００５ｄ，１００５ｅを有する。第２のＩＤＴ１００５ｂの一端がグラウンド電位に、他端が第１の平衡端子１００３に接続されている。１ポート型弾性表面波共振子１００８及び縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６は、１ポート型弾性表面波共振子１００７及び縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５に対して、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６の第２のＩＤＴの極性が反転されていることを除いては同様に構成されている。従って、相当の部分については相当の参照番号を付することとする。

縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６の第２のＩＤＴ１００６ｂの一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子１００４に接続されている。

特開２００４−１９４０２７号公報

弾性表面波フィルタ装置１００１は、平衡−不平衡変換機能を有するため、バランを省略することができる。しかしながら、携帯電話機の帯域フィルタなどでは、より一層の小型化が求められており、弾性表面波フィルタ装置１００１では、圧電基板上に縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５，１００６と、トラップを構成する弾性表面波共振子１００７，１００８とをそれぞれ配置しなければならなかった。そのため、大きな圧電基板を用いなければならず、小型化に対応することが困難であった。

また、実際の製品では、圧電基板の寸法は制限される。従って、複数の縦結合共振子型弾性表面波フィルタや弾性表面波共振子を無理なく配置することは非常に困難であった。
その結果、配線も複雑になりがちであった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、同一圧電基板上に縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とが形成されている弾性波フィルタ装置であって、より一層の小型化を図ることができ、かつ配線の自由度を高めることが可能とされている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、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された複数の電極とを備え、前記複数の電極が、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに電気的に接続されている弾性波共振子を形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器とを有し、前記縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの前記反射器と、前記弾性波共振子を形成している１つの前記反射器とが共用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のある特定の局面では、共用されている前記反射器の弾性波伝搬方向の一方側に前記縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されており、他方側に前記弾性波共振子が配置されており、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける弾性波伝搬方向と、前記弾性波共振子における弾性波伝搬方向とが平行とされている。従って、弾性波伝搬方向と直交する方向に沿う弾性波フィルタ装置の寸法を小さくすることができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が直列に接続されており、前記弾性波共振子の反共振周波数が前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも高周波側に位置している。この場合には、弾性波共振子の反共振周波数により、弾性波フィルタ装置の通過帯域高域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が並列に接続されており、該弾性波共振子の共振周波数が、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも低周波数側に位置している。この場合には、弾性波共振子の共振周波数において、弾性波フィルタ装置の減衰量を大きくすることができるので、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量を大きくすることができる。

本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、反射器が複数本の電極指と複数本の電極指を両端で短絡している第１，第２の短絡部とを有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の電極指ピッチと、前記弾性波共振子側部分における電極指ピッチとが異なっている。縦結合共振子型弾性波フィルタと、弾性波共振子とでは、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ、すなわち励振される弾性波の波長が異なるのが普通である。そのため、共用されている反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側の電極指ピッチ及び弾性波共振子側における電極指ピッチを異ならせ、それぞれの側における電極指ピッチを最適化することにより、フィルタ特性を改善することができる。特に、前記共用されている反射器における電極指ピッチが、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側から前記弾性波共振子側に行くにつれて順次小さくされている場合には、より一層フィルタ特性を改善することができる。

また、上記電極指ピッチに代えて、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分のデューティと、前記弾性波共振子側部分におけるデューティとが異なっていてもよい。

さらには、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の交差幅と、前記弾性波共振子側部分における交差幅とが異なっていてもよい。

本発明に係る弾性波フィルタ装置では、同一圧電基板上に縦結合共振子型弾性波フィルタと弾性波共振子とが構成されており、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの反射器と、上記弾性波共振子を形成している１つの反射器とが共用されているため、圧電基板を小さくすることができる。従って、弾性波フィルタ装置の小型化に容易に対応することができ、しかも小さな圧電基板上に無理なく縦結合共振子型弾性波フィルタ及び弾性波共振子を形成し得るので、縦結合共振子型弾性波フィルタや弾性波共振子に接続される引き回し配線を容易に形成することができる。従って、配線の自由度を高めることができる。

図1（ａ）は本発明の第１の実施形態の電極構造の要部を示す模式的平面図であり、図1（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図２は、第１の実施形態における反射器の電極指ピッチが変化している状態を示す部分切欠拡大平面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の周波数特性を示す図である。 図４は、第１の実施形態で用いられている弾性波共振子及び第２の実施形態で並列トラップを形成するために用いられる弾性波共振子の共振特性をそれぞれ示す図である。 図５は、第１の実施形態に相当する従来例の弾性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６は、本発明の変形例において、デューティが変化している反射器を示す図である。 図７は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図８は、第２の実施形態に相当する従来例の弾性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９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１２は、弾性境界波装置を説明するための模式的正面断面図である。 図１３は、従来の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。

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（ａ）は本発明の一実施形態の要部を示す模式的平面図であり、（ｂ）は本実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。

なお、本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ装置である。

弾性波フィルタ装置１は、圧電基板２を有する。この圧電基板２上に、図示の電極構造を形成することにより、平衡−不平衡変換機能を有する帯域フィルタが構成されている。

本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、不平衡端子３と、第１，第２の平衡端子４，５とを有する。

不平衡端子３に、１ポート型弾性波共振子６が接続されている。１ポート型弾性波共振子６は、１つのＩＤＴ６ａを有する。ＩＤＴ６ａの一端が不平衡端子３に接続されている。ＩＤＴ６ａの他端は、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８に接続されている。

第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、弾性波伝搬方向に順に配置された第１〜第３のＩＤＴ７ａ〜７ｃ，８ａ〜８ｃを有する。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。

第１，第３のＩＤＴ７ａ，７ｃの一端が共通接続され、１ポート型弾性波共振子６のＩＤＴ６ａの他端に接続されている。ＩＤＴ７ａ，７ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ７ｂの一端がグラウンド電位に接続されており、他端が１ポート型弾性波共振子９のＩＤＴ９ａに接続されている。１ポート型弾性波共振子９のＩＤＴ９ａの他端は、第１の平衡端子４に接続されている。

他方、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の第１，第３のＩＤＴ８ａ，８ｃの一端が共通接続され、ＩＤＴ６ａの他端に電気的に接続されている。ＩＤＴ８ａ，８ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ８ｂの一端がグラウンド電位に接続されており、他端が弾性波共振子１０のＩＤＴ１０ａの一端に接続されている。ＩＤＴ１０ａの他端は第２の平衡端子５に接続されている。

第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の第２のＩＤＴ８ｂは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の第２のＩＤＴ７ｂに対して反転されている。第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、その他の点では同一とされている。従って、弾性波フィルタ装置１は、平衡−不平衡変換機能を有する。

上記のように、１ポート型弾性波共振子６，９が第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７に直列に接続されており、１ポート型弾性波共振子６，１０が第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８に直列に接続されている。これらの１ポート型弾性波共振子６，９，１０は、トラップを形成する。すなわち、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数が、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の通過帯域高域側近傍の阻止域に配置される。それによって、通過帯域高域側近傍における帯域外減衰量の拡大が図られる。

ところで、上記１ポート型弾性波共振子６，９，１０及び第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、いずれも、ＩＤＴが設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に反射器を有する共振子型構造を有するものである。

本実施形態の特徴は、１ポート型弾性波共振子９と第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７とで両者の１つの反射器が共用されていること、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７と１ポート型弾性波共振子６とで、両者の１つの反射器が共用されていること、１ポート型弾性波共振子６と第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８とで、反射器が共用されていること、並びに第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８と１ポート型弾性波共振子１０とで、反射器が共用されていることにある。

すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７に注目すると、第１〜第３のＩＤＴ７ａ〜７ｃが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に、反射器７ｄ，７ｅが配置されている。

他方、弾性波共振子９は、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の弾性波伝搬方向外側に配置されている。そして、ＩＤＴ９ａの外側には、反射器９ｂが配置されているが、内側の反射器は、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の反射器７ｄと共用されている。

同様に、反射器７ｅは、中央に配置された１ポート型弾性波共振子６の第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側の反射器と共用されている。１ポート型弾性波共振子６は、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８側に配置された反射器も、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器８ｄと共用されている。また、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の１ポート型弾性波共振子１０側の反射器８ｅは、１ポート型弾性波共振子１０の一方の反射器と共用されており、１ポート型弾性波共振子１０は、ＩＤＴ１０ａの外側に、反射器１０ｂを有する。

上記のように、本実施形態では、圧電基板２上において、２つの縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８と、３つの１ポート型弾性波共振子６，９，１０とが弾性波伝搬方向に沿って配置されており、かつこれらの間の反射器が共用されているため、圧電基板２の小型化を図ることができる。すなわち、圧電基板２において、弾性波伝搬方向と直交する方向の寸法を著しく小さくすることが可能となる。よって、弾性波フィルタ装置１の小型化を進めることができる。

また、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８及び１ポート型弾性波共振子６，９，１０を伝搬する各弾性波が平行な方向とされている。そのため、ＩＤＴ７ａ〜７ｃ，８ａ〜８ｃ、ＩＤＴ５ａ，９ａ，１０ａ及び反射器７ｄ，７ｅ，８ｄ，８ｅ，９ｂ，１０ｂが配置されている領域の弾性波伝搬方向と直交する方向において一方側及び他方側のスペースを利用して無理なく引き回し配線を形成することができる。それによっても、弾性波フィルタ装置１の小型化を図ることができる。

本実施形態では、図１（ａ）に示すように、反射器７ｄ，７ｅでは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分における電極指ピッチと、１ポート型弾性波共振子５または９側部分の電極指ピッチとが異ならされている。より具体的には、本実施形態では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側から、１ポート型弾性波共振子５側または１ポート型弾性波共振子９側に至るにつれて、電極指ピッチが順次小さくなるグラデーション構造が反射器７ｄ，７ｅに設けられている。

弾性波フィルタ装置１では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７のＩＤＴ７ａ〜７ｃの電極指ピッチにより定まる波長と、１ポート型弾性波共振子６，９のＩＤＴ６ａ，９ａの電極指ピッチにより定まる波長とは異なるのが普通である。１ポート型弾性波共振子６，９によりトラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数は、フィルタの通過帯域高域側近傍に位置されている。従って、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数が通過帯域高域側近傍に位置することになるため、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の前述した波長に比べて、１ポート型弾性波共振子６，９における波長が小さくなる。そのため、本実施形態では、１ポート型弾性波共振子６，９側における電極指ピッチが相対的に小さいため、上記グラデーション構造が形成されている。

従って、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７と１ポート型弾性波共振子６，９とで反射器を共用したとしても、それぞれの周波数特性は良好とされている。よって、周波数特性をさほど劣化させることなく、弾性波フィルタ装置１の小型化を進めることができる。本実施形態では、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の両側の反射器においても同様のグラデーション構造が形成されている。

なお、１ポート型弾性波共振子９，１０では、ＩＤＴ９ａ，１０ａの外側の反射器９ｂ，１０ｂは第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７または８の反射器と共用されていない。これらの反射器９ｂ，１０ｂは、上記と同様のグラデーション構造を有しておらずともよい。

次に、本実施形態の弾性波フィルタ装置１の特性を、図５に示す従来例の弾性波フィルタ装置と対比して説明することとする。上記実施形態及び従来例のいずれにおいても、圧電基板としてＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，水晶などの圧電単結晶もしくはチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックスを用いることができるが、本実施形態ではＬｉＮｂＯ３を用いた。圧電基板上にアルミニウムなどの金属材料からなる電極を形成することにより、弾性波共振子や縦結合共振子型弾性波フィルタを形成した。上記実施形態では、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８の電極指ピッチで決まる波長λは２．１４μｍとした。また、１ポート型弾性波共振子６，９，１０の電極指ピッチで決まる波長λは２．１０μｍとした。

なお、共用されている反射器においては、図２に模式的に示すように、電極指ピッチを縦結合共振子型弾性波フィルタ７または８側部分から、１ポート型弾性波共振子６，９または１０側にいくにつれて図示のように、電極指ピッチを変化させた。図２における数値は、電極指ピッチの値を示し、その単位はμｍである。

他方、図５に電極構造を模式的に示す相当の従来の弾性波フィルタ装置についても、縦結合共振子型弾性波フィルタ及び直列に接続されている各弾性波共振子における波長は、上記実施形態と同様とした。すなわち、反射器の共用が行われていないことを除いては、上記実施形態と同様とし、圧電基板上に個別に、２個の縦結合共振子型弾性波フィルタ及び３個の１ポート型弾性波共振子を配置した。

図３の実線は、本実施形態の弾性波フィルタ装置１の周波数特性を示す図であり、図４の破線Ａが、上記弾性波共振子６の共振特性を示す図である。図４の破線Ａで示すように、弾性波共振子６では、１９００ＭＨｚ付近に反共振周波数ｆａが表われている。そのため、図３に示す弾性波フィルタ装置１のフィルタ特性では、通過帯域高域側近傍における減衰量が十分に大きくされている。

言い換えれば、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８に直列に接続された１ポート型弾性波共振子６により、直列トラップが形成され、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。なお、弾性波共振子９、１０もまた、上記直列トラップを構成するものであり、弾性波共振子９、１０の作用によっても、図３における通過帯域高域側近傍における減衰量の拡大が図られている。

なお、上記従来例の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を参考のために、図３に破線で示す。図３から明らかなように、従来例と、上記実施形態とで、フィルタ特性はほとんど差のないことがわかる。

よって、上記実施形態によれば、フィルタ特性を劣化させることなく小型化を進め得ることがわかる。

本実施形態では、反射器７ｄ，７ｅにおいて電極指ピッチが順次変化する上記グラデーション構造が設けられていた。しかしながら、反射器７ｄ，７ｅにおいて、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチを一定とし、１ポート型弾性波共振子６，９側部分の電極指ピッチを前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチと異なるピッチで一定とすることにより、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチと、１ポート型弾性波共振子６，９側部分の電極指ピッチとを異ならせてもよい。

また、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分とでデューティ（電極指のライン占有率）や交差幅を変化させてもよい。

すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで、反射器の最適なデューティが異なる場合、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分側部分とでデューティを変化させてもよい。デューティを変化させる場合、好ましくは、図６に示す反射器７ｆのように、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分から１ポート型弾性波共振子側部分側部分に向かうにつれて、デューティが次第に変化するようにグラデーション構造を形成するのが望ましい。

また、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで、最適な交差幅が異なる場合、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分側部分とで電極指の長さ、つまり交差幅を変化させてもよい。特に、縦結合共振子型弾性波フィルタの入力端または出力端に１ポート型弾性波共振子を直列接続する場合、図１（ａ）のように、共有する反射器の交差幅を変化させることが好ましい。すなわち、１ポート型弾性波共振子を入出力端子間に直列に接続した場合、１ポート型弾性波共振子の交差幅を小さくすることにより、共振特性を改善できる。また、縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器に交差幅が内側から外側へ向かって次第に小さくなるような交差幅重み付けを施すことにより、通過帯域低域側に発生するスプリアスを抑制し、帯域外減衰量を大きくできることが知られている。したがって、図１（ａ）に示すように、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の交差幅よりも１ポート型弾性波共振子６、９の交差幅を小さくし、共有する反射器７ｄ、７ｅにおいて、縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の交差幅を次第に小さくなるように、１ポート型弾性波共振子６、９側部分と同様の交差幅まで変化させれば、挿入損失を悪化させず、帯域外減衰量を改善できる。以上のように、電極指のピッチだけでなく、デューティや交差幅を変化させることによっても、反射器を共用したことによる特性の劣化を抑制することができる。また、電極指のピッチ、デューティ、または交差幅を変化させる構造のうち、いずれか２種以上を併用してもよい。

図７は、本発明の第２の実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を説明するための模式的平面図である。弾性波フィルタ装置２１は、圧電基板２２を有する。本実施形態の弾性波フィルタ装置２１もまた、不平衡端子３と第１，第２の平衡端子４，５とを有する平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置である。

不平衡端子３に、１ポート型弾性波共振子２６のＩＤＴ２６ａの一端が接続されている。弾性波共振子２６は、反射器２６ｂ，２６ｃを有する。ＩＤＴ２６ａの他端には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ２７が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ２７は、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第５のＩＤＴ２７ａ〜２７ｅと、第１〜第５のＩＤＴ２７ａ〜２７ｅが設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に配置された反射器２７ｆ，２７ｇとを有する。第１、第３、第５のＩＤＴ２７ａ，２７ｃ，２７ｅの各一端が共通接続され、ＩＤＴ２６ａの他端に接続されている。第１、第３、第５のＩＤＴ２７ａ，２７ｃ，２７ｅの各他端はグラウンド電位に接続されている。第２、第４のＩＤＴ２７ｂ，２７ｄの一端がそれぞれグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ２７ｂの他端は、第１の平衡端子４に接続されている。第４のＩＤＴ２７ｄの他端は、第２の平衡端子５に接続されている。

第１の平衡端子４には、並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子２８が接続されている。並列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子２８の共振周波数が、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の通過帯域低域側端部近傍に位置している。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７に並列に接続された弾性波共振子２８の共振周波数が上記のように設定されているので、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。１ポート型弾性波共振子２８のＩＤＴ２８ａの一端が第１の平衡端子４に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。また、１ポート型弾性波共振子２８の内側の反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の反射器２７ｆと共用されている。ＩＤＴ２８ａの外側には、反射器２８ｂが配置されている。

同様に、第４のＩＤＴ２７ｄの一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子５に接続されている。第２の平衡端子５に、並列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子２９が接続されている。１ポート型弾性波共振子２９は、ＩＤＴ２９ａを有する。ＩＤＴ２９ａの一端が第１の平衡端子４に、他端がグラウンド電位に接続されている。ＩＤＴ２９ａの内側に配置されている反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の反射器２７ｇと共用されている。ＩＤＴ２９ａの外側には、反射器２９ｂが配置されている。

なお、第２のＩＤＴ２７ｂに対し、第４のＩＤＴ２７ｄが反転されており、それによって平衡−不平衡変換機能が実現されている。

本実施形態においても、反射器２７ｆ，２７ｇが、外側の１ポート型弾性波共振子２８，２９の一方の反射器と共用されているため、弾性波フィルタ装置２１の小型化を進めることができる。また、１ポート型弾性波共振子２８，２９が５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の弾性波伝搬方向両側に配置されており、これらの弾性波伝搬方向が同一方向とされているため、弾性波伝搬方向と直交する方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態においても、共用されている反射器２７ｆ，２７ｇは、好ましくは、第１の実施形態と同様のグラデーション構造を有することが望ましい。

なお、上記並列トラップを形成する１ポート型弾性波共振子２８の共振特性を図４に実線Ｂで示す。この実線Ｂで示す弾性波共振子の共振周波数ｆｒが弾性波フィルタ装置２１の通過帯域低域側近傍に位置される。それによって、並列トラップにより、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

弾性波フィルタ装置２１では、直列トラップが１ポート型弾性波共振子２６により形成され、並列トラップが１ポート型弾性波共振子２８，２９に形成されるので、通過帯域高域側及び低域側双方の近傍において帯域外減衰量の拡大を図ることができる。また、通過帯域と減衰域との移行領域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。

図８は、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置に相当する従来例の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す図である。図８に示すように、従来、直列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子２６及び並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子１２８，１２９は、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ１２７と個別に形成されていた。従って、それぞれが２個の反射器を有していたため、装置全体が大型にならざるを得なかった。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。第３の実施形態の弾性波フィルタ装置３１では、不平衡端子３に５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ３７が接続されている。そして、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７と第１の平衡端子４との間に、直列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子３８が接続されており、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７と第２の平衡端子５との間に、直列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子３９が接続されている。すなわち、第２の実施形態と比べると、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタの前段に直列トラップが形成されておらず、後段の並列トラップに代えて直列トラップが形成されていることを除いては、第２の実施形態と同様とされている。従って、相当する部分については相当の参照番号を付することによりその説明を省略する。

１ポート型弾性波共振子３８のＩＤＴ３８ａの一端が縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の第２のＩＤＴ３７ｂの一端に接続されており、他端が第１の平衡端子４に接続されている。第２のＩＤＴ３７ｂの他端はグラウンド電位に接続されている。

そして、１ポート型弾性波共振子３８の一方の反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の一方の反射器３７ｆと共用されている。同様に、第４のＩＤＴ３７ｄの一端が１ポート型弾性波共振子３９のＩＤＴ３９ａの一端に接続されており、ＩＤＴ３９ａの他端が第２の平衡端子５に接続されている。ＩＤＴ３７ｄの他端はグラウンド電位に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の反射器３７ｇが上記１ポート型弾性波共振子３９と共用されている。

なお、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の第１，第３，第５のＩＤＴ３７ａ，３７ｃ，３７ｅが共通接続され、不平衡端子３に、これらのＩＤＴの各他端がグラウンド電位に接続されている。

図１０は、本発明の第４の実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置４１は、不平衡端子３に接続されており、並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子４６を有する。弾性波共振子４６は、ＩＤＴ４６ａを有する。ＩＤＴ４６ａの一端が不平衡端子３に、他端がグラウンド電位に接続されている。

また、不平衡端子３には、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８は、弾性波伝搬方向に沿って順次配置された第１〜第３のＩＤＴ４７ａ〜４７ｃ，４８ａ〜４８ｃをそれぞれ有する。第２のＩＤＴ４７ｂ，４８ｂの各一端が不平衡端子３に共通接続されている。各他端はグラウンド電位に接続されている。

第１，第３のＩＤＴ４７ａ，４７ｃの各一端がグラウンド電位に接続されており、各他端は共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。同様に、第１，第３のＩＤＴ４８ａ，４８ｃの各一端がグラウンド電位に接続されており、各他端が共通接続され、第２の平衡端子５に接続されている。

縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８は、それぞれ、外側に配置された反射器４７ｄ，４８ｅを有する。もっとも、内側に配置された反射器４７ｅ及び４８ｄは、中央に配置された弾性波共振子４６の反射器と共用されている。

このように、２つの３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８に並列に１ポート型弾性波共振子４６を接続したフィルタ装置においても、反射器の共用により、小型化を進めることができる。

図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置５１では、不平衡端子３に、３ＩＤＴ型の第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７，５８が接続されている。すなわち、各第２のＩＤＴ５７ｂ，５８ｂの各一端が共通接続され、不平衡端子３に接続され、各他端がグラウンド電位に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの一端がグラウンド電位に接続され、他端が共通接続され、中央に配置された弾性波共振子５９の第１の分割ＩＤＴ部５９ａの一端と共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。中央に配置された弾性波共振子５９は、弾性波伝搬方向において、一方のバスバーを分割することにより、設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部５９ａ，５９ｂを有する。

第１の分割ＩＤＴ部５９ａの一端が第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７の第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの一端と共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ５７ｂの一端は前述したように不平衡端子３に、他端はグラウンド電位に接続されている。

また、第２の分割ＩＤＴ部５９ｂの一端が第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５８の第１，第３のＩＤＴ５８ａ，５８ｃの一端と共通接続され、第２の平衡端子５に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５８ａ，５８ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ５８ｂの一端は前述したように不平衡端子３に、他端はグラウンド電位に接続されている。

本実施形態では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７は、反射器５７ｄ，５７ｅを有し、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５８もまた、反射器５８ｄと反射器５８ｅとを有する。これらのうち、反射器５７ｇは、中央の弾性波共振子５９と共用されており、反射器５８ｆについても、弾性波共振子５９と共用されている。従って、弾性波フィルタ装置５１においても、小型化を進めることができる。

図１０及び図１１に示した弾性波フィルタ装置４１，５１においても、共用されている反射器において、第１の実施形態と同様の電極指ピッチのグラデーション構造を備えることにより、フィルタ特性の改善を図ることができる。

また、上述した第１〜第５の実施形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置につき説明したが、本発明は、平衡−不平衡変換機能を有しない弾性波フィルタ装置にも適用することができる。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタと、弾性波共振子とが同一圧電基板上に配置された弾性波フィルタ装置に広く本発明を適用することができる。

また、弾性波としては、弾性表面波に限らず、弾性境界波を利用してもよい。その場合には、図１２に示すように、圧電基板６１上に、上述した電極構造が形成されており、さらに圧電基板６１上に誘電体などの他の媒質６２が積層されればよい。それによって、本発明に従って、小型の弾性境界波フィルタ装置６４を提供することができる。

１…弾性波フィルタ装置
２…圧電基板
３…不平衡端子
４…第１の平衡端子
５…第２の平衡端子
６…１ポート型弾性波共振子
７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
７ａ〜７ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ…反射器
８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
８ａ〜８ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
８ｄ，８ｅ…反射器
９…１ポート型弾性波共振子
９ａ…ＩＤＴ
９ｂ…反射器
１０…１ポート型弾性波共振子
１０ａ…ＩＤＴ
１０ｂ…反射器
１１…反射器
１１ａ…第１の端部
１１ｂ…第２の端部
１２…反射器
１２ａ…第１の端部
１２ｂ…第２の端部
１２ｃ…電極指
１２ｄ，１２ｅ…短絡部
２１…弾性波フィルタ装置
２２…圧電基板
２６…１ポート型弾性波共振子
２６ａ…ＩＤＴ
２６ｂ，２６ｃ…反射器
２７…縦結合共振子型弾性波フィルタ
２７ａ〜２７ｅ…第１〜第５のＩＤＴ
２７ｆ，２７ｇ…反射器
２８…１ポート型弾性波共振子
２８ａ…ＩＤＴ
２８ｂ…反射器
２８ｄ…第４のＩＤＴ
２９…１ポート型弾性波共振子
２９ａ…ＩＤＴ
２９ｂ…反射器
３１…弾性波フィルタ装置
３７…縦結合共振子型弾性波フィルタ
３７ａ〜３７ｅ…第１〜第５のＩＤＴ
３７ｆ，３７ｇ…反射器
３８…１ポート型弾性波共振子
３８ａ…ＩＤＴ
３９…１ポート型弾性波共振子
３９ａ…ＩＤＴ
４１…弾性波フィルタ装置
４６…１ポート型弾性波共振子
４６ａ…ＩＤＴ
４７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
４７ａ〜４７ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
４７ｄ，４７ｅ…反射器
４８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
４８ａ〜４８ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
４８ｄ，４８ｅ…反射器
５１…弾性波フィルタ装置
５７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
５７ａ〜５７ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
５７ｄ，５７ｅ…反射器
５８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
５８ａ〜５８ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
５８ｄ，５８ｅ…反射器
５９…弾性波共振子
５９ａ…第１の分割ＩＤＴ部
５９ｂ…第２の分割ＩＤＴ部
６１…圧電基板
６２…媒質
６４…弾性境界波フィルタ装置

Claims (8)

1. 圧電基板と、
   前記圧電基板上に形成された複数の電極とを備え、
   前記複数の電極が、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに電気的に接続されている弾性波共振子を形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器とを有し、
   前記縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの前記反射器と、前記弾性波共振子を形成している１つの前記反射器とが共用されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置。
2. 共用されている前記反射器の弾性波伝搬方向の一方側に前記縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されており、他方側に前記弾性波共振子が配置されており、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける弾性波伝搬方向と、前記弾性波共振子における弾性波伝搬方向とが平行とされている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
3. 前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が直列に接続されており、前記弾性波共振子の反共振周波数が前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも高周波側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
4. 前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が並列に接続されており、該弾性波共振子の共振周波数が、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも低周波数側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
5. 反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の電極指ピッチと、前記弾性波共振子側部分における電極指ピッチとが異なっている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
6. 前記共用されている反射器における電極指ピッチが、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側から前記弾性波共振子側に行くにつれて順次小さくされている、請求項５に記載の弾性波フィルタ装置。
7. 反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分のデューティと、前記弾性波共振子側部分におけるデューティとが異なっている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
8. 反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の交差幅と、前記弾性波共振子側部分における交差幅とが異なっている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

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