JPWO2018225650A1 - 弾性波フィルタ装置、マルチプレクサ及び複合フィルタ装置 - Google Patents

弾性波フィルタ装置、マルチプレクサ及び複合フィルタ装置 Download PDF

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Abstract

横モードリップルによるフィルタ特性の劣化が生じ難い、弾性波フィルタ装置を提供する。少なくとも１つの直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とを備え、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が弾性波共振子からなり、少なくとも１つの直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２のＩＤＴ電極が、交差幅重み付けが施されたアポタイズ型ＩＤＴ電極であり、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２のＩＤＴ電極では、交差部が、中央領域と、中央領域の両外側に設けられた低音速領域とを有し、低音速領域における弾性波の音速が、中央領域における弾性波の音速よりも低くされており、各低音速領域の外側に低音速領域よりも弾性波の音速が高い高音速領域が設けられている、弾性波フィルタ装置１。

Description

本発明は、少なくとも１つの直列腕共振子及び並列腕共振子を有する弾性波フィルタ装置、該弾性波フィルタ装置を有するマルチプレクサ及び複合フィルタ装置に関する。
従来、横モードリップルを抑圧するために、ピストンモードを利用したラダー型フィルタが知られている。例えば下記の特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、直列腕共振子及び並列腕共振子が、ピストンモードを利用したＩＤＴ電極を有している。このＩＤＴ電極では、交差部が中央領域と、交差部内において、中央領域の一方側及び他方側に位置する低音速領域とを有する。中央領域の音速に比べて低音速領域の音速が低められている。さらに、交差幅方向において、低音速領域のさらに外側に高音速領域が設けられている。特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、上記ＩＤＴ電極を有する弾性波共振子において、ラブ波を利用している。
ＷＯ２０１５／１８２５２１
特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、ラブ波の横モードリップルを小さくすることが可能とされている。しかしながら、上記ＩＤＴ電極を有する弾性波共振子では、レイリー波の横モードレスポンスも現れる。ラダー型フィルタの直列腕共振子及び並列腕共振子のうち、直列腕共振子でこのレイリー波の横モードレスポンスが発生すると、リップルがラダー型フィルタの通過帯域低域側の周波数域に現れることとなる。従って、フィルタ特性が悪化するという問題があった。
本発明の目的は、横モードリップルによるフィルタ特性の劣化が生じ難い、弾性波フィルタ装置、並びに該弾性波フィルタ装置を有するマルチプレクサ及び複合フィルタ装置を提供することにある。
本発明に係る弾性波フィルタ装置は、入力端と出力端とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１つの直列腕共振子と、前記直列腕とグラウンド電位とを結ぶ少なくとも１つの並列腕に配置された並列腕共振子とを備え、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極とを有する弾性波共振子からなり、少なくとも１つの前記直列腕共振子の前記ＩＤＴ電極が、交差幅重み付けが施されたアポタイズ型ＩＤＴ電極であり、前記並列腕共振子の前記ＩＤＴ電極は、複数本の第１の電極指と複数本の第２の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている交差部において、該交差部が、中央領域と、弾性波伝搬方向と直交する方向において前記中央領域の両外側に設けられた低音速領域とを有し、前記低音速領域における弾性波の音速が、前記中央領域における弾性波の音速よりも低くされており、弾性波伝搬方向と直交する方向において前記各低音速領域の外側に、前記低音速領域よりも弾性波の音速が高い高音速領域が設けられている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、全ての前記直列腕共振子が、前記アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する。この場合には、横モードによるリップルをより一層効果的に抑制することができる。
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、前記アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する前記直列腕共振子が、第１，第２のバスバーと、前記第１のバスバーの内側端縁に一端が接続された複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーの内側端縁に一端が接続された複数本の第２の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、先端が、前記複数本の第１の電極指の先端とそれぞれ対向している複数本の第１のダミー電極指と、前記第１のバスバーに一端が接続されており、先端が、前記複数本の第２の電極指の先端とそれぞれ対向している複数本の第２のダミー電極指とを有し、前記第１，第２のバスバーの前記第１，第２の電極指がそれぞれ接続されている前記各内側端縁が、弾性波伝搬方向と非平行な部分を有する。
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、ラブ波を利用している。この場合には、少なくとも１つの直列腕共振子が、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有するため、レイリー波の横モード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のさらに他の特定の局面では、前記圧電基板がＬｉＮｂＯ３からなる。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、本発明の弾性波フィルタ装置としてラダー型フィルタが提供される。
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、前記直列腕に配置された縦結合共振子型弾性波フィルタがさらに備えられていてもよい。
本発明に係るマルチプレクサは、本発明に従って構成されている弾性波フィルタ装置と、帯域通過型フィルタからなり、前記弾性波フィルタ装置と一端が共通接続されている第２の弾性波フィルタ装置とを備えるマルチプレクサである。
本発明に係る複合フィルタ装置は、本発明に従って構成されている弾性波フィルタ装置と、前記弾性波フィルタ装置と一端が共通接続されている複数のフィルタとを備える。
本発明に係る弾性波フィルタ装置によれば、少なくとも１つの直列腕共振子がアポタイズ型ＩＤＴ電極を有するため、横モードリップルによるフィルタ特性の劣化が生じ難い。従って、フィルタ特性に優れた弾性波フィルタ装置、並びに該弾性波フィルタ装置を有するマルチプレクサ及び複合フィルタ装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の回路図である。 図２は、直列腕共振子Ｓ１としての弾性波共振子の平面図である。 図３は、並列腕共振子Ｐ１の電極構造を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置で用いられている縦結合共振子型弾性波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。 図５は、図４に示した縦結合共振子型弾性波フィルタの電極構造の一部を示す部分切欠き平面図である。 図６は、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置で用いられている弾性波共振子の平面図である。 図７は、実施例１及び実施例２の弾性波共振子及び比較例１の弾性波共振子の通過特性を示す図である。 図８は、実施例３の弾性波フィルタ装置、実施例４の弾性波フィルタ装置及び比較例２の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 図９は、本発明が適用されるラダー型フィルタの一例を示す回路図である。 図１０は、複合フィルタ装置の回路図である。 図１１は、マルチプレクサの一例としてのデュプレクサを示す回路図である。
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。
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
図１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回路図である。弾性波フィルタ装置１は、入力端子２と出力端子３とを有する。入力端子２と出力端子３とを結ぶ直列腕において、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２が直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２間の接続点と、グラウンド電位とを結ぶ並列腕に並列腕共振子Ｐ１が配置されている。直列腕共振子Ｓ２と出力端子３との間に縦結合共振子型弾性波フィルタ１１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２と縦結合共振子型弾性波フィルタ１１との間の接続点と、グラウンド電位とを結ぶ並列腕に並列腕共振子Ｐ２が設けられている。
縦結合共振子型弾性波フィルタ１１は、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２，１３を有する。第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２と、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１３とが並列に接続されている。第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２，１３は、それぞれ、５個のＩＤＴ電極を有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。
直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、弾性波共振子からなる。弾性波フィルタ装置１では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有するラダー型フィルタと、縦結合共振子型弾性波フィルタ１１とが接続されている。それによって、Ｂａｎｄ８の受信フィルタが構成されている。Ｂａｎｄ８の受信帯域は、９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚである。
弾性波フィルタ装置１の特徴は、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２が、後述するように、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有し、残りの共振子である並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２及び縦結合共振子型弾性波フィルタ１１が、ピストンモードを利用したＩＤＴ電極を有し、ＩＤＴ電極がアポタイズされていないことにある。それによって、後述するように、横モードリップルを効果的に抑制することができる。
弾性波フィルタ装置１では、弾性波としてラブ波を利用している。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２並びに縦結合共振子型弾性波フィルタ１１は、圧電基板として、ＹカットのＬｉＮｂＯ３基板を用いている。また、圧電基板上にＳｉＯ２膜が積層されている。このＳｉＯ２膜上に、下から順に、ＮｉＣｒ膜／Ｐｔ膜／Ｔｉ膜／ＡｌＣｕ膜を有する積層金属膜からなるＩＤＴ電極が設けられている。また、ＩＤＴ電極を覆うように保護膜としてＳｉＯ２膜及びＳｉＮ膜がこの順序で積層されている。
なお、ＬｉＮｂＯ３基板のカット角は、好ましくは、−４°以上、＋４°以下の範囲であり、より好ましくは、０°付近である。その場合には、不要波であるレイリー波の電気機械結合係数を十分小さくすることができ、ラブ波の電気機械結合係数を大きくすることができる。
図２は、直列腕共振子Ｓ１としての弾性波共振子の平面図である。なお、図２では、前述した保護膜としてのＳｉＯ２膜及びＳｉＮ膜を除去した状態が図示されている。
直列腕共振子Ｓ１は、圧電基板２０を有する。圧電基板２０は、前述した通り、ＹカットのＬｉＮｂＯ３基板からなる。もっとも、本発明において、圧電基板は、ＬｉＴａＯ３などの他の圧電単結晶からなるものであってもよい。また、圧電基板は、支持基板上に圧電膜を積層した構造を有していてもよい。
圧電基板２０上に、ＳｉＯ２膜２１が積層されている。このＳｉＯ２膜２１上に、ＩＤＴ電極２３及び反射器２４，２５が設けられている。それによって、１ポート型の弾性表面波共振子が構成されている。
ＩＤＴ電極２３は、アポタイズ型ＩＤＴ電極である。ＩＤＴ電極２３は、第１，第２のバスバー２６，２７を有する。第１のバスバー２６に、複数本の第１の電極指２８の一端が接続されている。第２のバスバー２７には、複数本の第２の電極指２９の一端が接続されている。第１の電極指２８の先端とギャップを隔てて、第１のダミー電極指３０が配置されている。第１のダミー電極指３０の一端は第２のバスバー２７に接続されている。また、第２の電極指２９の先端とギャップを隔てるように、第２のダミー電極指３１が配置されている。第２のダミー電極指３１の一端は、第１のバスバー２６に接続されている。
複数本の第１の電極指２８と複数本の第２の電極指２９とは、間挿し合っている。第１，第２の電極指２８，２９が延びる方向と直交する方向が弾性波伝搬方向である。ＩＤＴ電極２３では、交差幅重み付けが施されて、アポタイズ型ＩＤＴ電極とされている。より詳細には、弾性波伝搬方向にみたときに、第１の電極指２８と第２の電極指２９とが重なり合っている部分が交差部である。この交差部の第１，第２の電極指２８，２９が延びる方向における寸法が交差幅である。ＩＤＴ電極２３では、交差幅が、弾性波伝搬方向に沿って変化している。それによって、交差幅重み付けが施されている。
交差幅重み付けが施されているアポタイズ型ＩＤＴ電極２３を有しているため、後述するように、レイリー波による横モードの応答を小さくすることができる。
なお、反射器２４，２５では、複数本の電極指の両端が短絡されている。一端側には、バスバー２４ａ，２５ａがそれぞれ設けられている。他方側のバスバーは、ＩＤＴ電極２３の第２のバスバー２７と共通化されている。
直列腕共振子Ｓ１の構造を説明したが、直列腕共振子Ｓ２も、直列腕共振子Ｓ１と同じ構造を有している。
図３は、並列腕共振子Ｐ１の電極構造を示す平面図である。並列腕共振子Ｐ１では、ＩＤＴ電極４１の弾性波伝搬方向両側に反射器４２，４３が配置されている。従って、並列腕共振子Ｐ１もまた、１ポート型弾性表面波共振子である。
もっとも、並列腕共振子Ｐ１では、ＩＤＴ電極４１には交差幅重み付けは施されていない。すなわち、ＩＤＴ電極４１は、アポタイズ型ＩＤＴ電極ではない。
ＩＤＴ電極４１は、ピストンモードを利用した弾性波共振子を構成するために設けられている。ＩＤＴ電極４１は、第１，第２のバスバー４４，４５を有する。第１のバスバー４４に、複数本の第１の電極指４６の一端が接続されている。第２のバスバー４５に、複数本の第２の電極指４７の一端が接続されている。第１の電極指４６と第２の電極指４７とは、間挿し合っている。
第１の電極指４６と第２の電極指４７とが弾性波伝搬方向において重なり合っている部分が交差部Ａ０である。この交差部Ａ０は、弾性波伝搬方向と直交する方向における中央に位置する中央領域Ａ１と、中央領域Ａ１の弾性波伝搬方向と直交する方向外側に配置された第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３とを有する。第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３における弾性波の音速を低めるために、太幅部４６ａ，４６ｂが第１の電極指４６に設けられている。第２の電極指４７においても、太幅部４７ａ，４７ｂが設けられている。
上記交差部Ａ０の弾性波伝搬方向と直交する方向外側には、中央領域Ａ１と同じ音速の第１，第２の高音速領域Ａ４，Ａ５が設けられている。
第１のバスバー４４は、内側バスバー部４４ａと、外側バスバー部４４ｂとを有する。内側バスバー部４４ａと外側バスバー部４４ｂとを結ぶように、連結部４４ｃが設けられている。連結部４４ｃ，４４ｃ間は、開口部とされている。連結部４４ｃの幅は、第１の電極指４６及び第２の電極指４７の中央領域Ａ１における幅と同一とされている。
第２のバスバー４５においても、内側バスバー部４５ａ、外側バスバー部４５ｂ及び連結部４５ｃが設けられている。
内側バスバー部４４ａ，４５ａが設けられている領域では、弾性波の音速は、第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３よりも低められている。また、上記連結部４４ｃ，４５ｃが設けられている領域では、弾性波の音速は、中央領域Ａ１と同等となる。さらに、外側バスバー部４４ｂ，４５ｂが設けられている領域では、弾性波の音速は、内側バスバー部４４ａ，４５ａが設けられている部分と同様に低音速となる。
上記のように、ＩＤＴ電極４１では、中央領域Ａ１と、中央領域Ａ１よりも音速が低い第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３が設けられており、第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３の外側に、第１，第２の高音速領域Ａ４，Ａ５が設けられている。従って、ラブ波を利用した弾性波共振子において、ラブ波による横モードリップルを効果的に抑制することができる。
なお、並列腕共振子Ｐ２は、並列腕共振子Ｐ１と同様に構成されている。
次に、図４及び図５を参照して、縦結合共振子型弾性波フィルタ１１における第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２の電極構造を説明する。
図４に示すように、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２は、第１〜第５のＩＤＴ電極１２ａ〜１２ｅを有する。第１〜第５のＩＤＴ電極１２ａ〜１２ｅが設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に反射器１２ｆ，１２ｇが設けられている。
なお、本発明における縦結合共振子型弾性波フィルタにおけるＩＤＴ電極の数は５に限定されない。３ＩＤＴ型や７ＩＤＴ型などの縦結合共振子型弾性波フィルタが用いられていてもよい。
第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２においても、並列腕共振子Ｐ１と同様に、ピストンモードを利用するために、中央領域、第１，第２の低音速領域及び第１，第２の低音速領域の外側に配置された第１，第２の高音速領域が設けられている。これを、図５を参照して説明する。
図５は、図４におけるＩＤＴ電極１２ｅと反射器１２ｇとが隣り合っている部分の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。
第１のバスバー５１に、複数本の第１の電極指５３の一端が接続されている。第１のバスバー５１は、図３に示したＩＤＴ電極４１の場合と同様に、内側バスバー部５１ａ、外側バスバー部５１ｂ及び連結部５１ｃを有する。内側バスバー部５１ａに、複数本の第１の電極指５３の一端が接続されている。複数本の第１の電極指５３と、複数本の第２の電極指５４とが互いに間挿し合っている。第１の電極指５３及び第２の電極指５４は、太幅部５３ａ，５４ａを有する。すなわち、太幅部５３ａ，５４ａが設けられているため、弾性波伝搬方向と直交する方向において、中央領域の外側に低音速領域が設けられている。図５で図示されていない第２のバスバー側においても、中央領域の外側に、低音速領域を設けるために太幅部が設けられている。すなわち、ＩＤＴ電極１２ｅでは、図３に示したＩＤＴ電極４１と同様に、中央領域の両側に第１，第２の低音速領域が設けられている。第１，第２の低音速領域の外側に、それぞれ、第１，第２の高音速領域が設けられている。他のＩＤＴ電極１２ａ〜１２ｄも同様の構造を有している。また、図１に示した第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１３も第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部１２と同様の電極構造を有する。よって、縦結合共振子型弾性波フィルタ１１も、ピストンモードを利用しているため、ラブ波の横モードリップルを上記音速差により効果的に抑圧することができる。
ラブ波を利用した弾性波フィルタ装置では、不要波となるレイリー波の応答が通過帯域内に発生することがある。この場合、圧電基板のカット角を０°付近とすることにより、レイリー波の応答を一応抑制することができる。しかしながら、ＩＤＴ電極の膜厚条件によっては、Ｙカットのカット角を選択しても、レイリー波による応答を十分に抑制することはできなかった。
ＩＤＴ電極の膜厚の条件は、フィルタの要求特性で決定される。十分な反射係数を得るには、膜厚を厚くしなければならない。そのため、レイリー波の応答を抑制する観点だけで、ＩＤＴ電極の膜厚を選択することは困難である。一方で、近年、無線通信の変調方式が複雑化しているのに伴い、良好なＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）特性が求められているが、通過帯域内に現れるリップルは、このＥＶＭ特性を悪化させる。従って、上記レイリー波による応答をより一層十分に抑制する必要が生じてきている。
弾性波フィルタ装置１は、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２及び縦結合共振子型弾性波フィルタ１１がピストンモードを利用しているＩＤＴ電極を有するため、ラブ波の横モードによる応答を抑制することができる。加えて、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２がアポタイズ型ＩＤＴ電極を有するため、レイリー波による横モードを効果的に抑制することができる。これを、具体的な実施例に基づき説明する。
直列腕共振子Ｓ１の実施例として、実施例１の弾性波共振子を以下の設計パラメータで作製した。比較のために、ピストンモードを利用したＩＤＴ電極を有する並列腕共振子Ｐ１の弾性波共振子を比較例１の弾性波共振子として作製した。
なお、実施例１及び比較例１のいずれにおいても、ＬｉＮｂＯ３基板のカット角は０°とした。また、ＩＤＴ電極の積層構造は以下の通りとした。
ＮｉＣｒ膜／Ｐｔ膜／Ｔｉ膜／ＡｌＣｕ膜の厚みは、順に、１０ｎｍ／７０ｎｍ／６０ｎｍ／２００ｎｍとした。また、ＩＤＴ電極の下方に位置しているＳｉＯ２膜の厚みは２０ｎｍとした。
保護膜としてのＳｉＯ２膜及びＳｉＮ膜の厚みは、それぞれ１５００ｎｍ及び２０ｎｍとした。
実施例１の弾性波共振子では、図２に示したように、交差幅重み付けを施した。他方、比較例１の弾性波共振子では、図３に示したように、中央領域Ａ１の外側に第１，第２の低音速領域Ａ２，Ａ３及び第１，第２の高音速領域Ａ４，Ａ５が位置するようにＩＤＴ電極４１を設けた。
なお、ＩＤＴ電極の電極指の対数はいずれも９０対とした。また、反射器の電極指の本数はいずれも１０本とした。また、ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長は直列腕共振子Ｓ１が３．８１μｍ、直列腕共振子Ｓ２が３．８３μｍ、並列腕共振子Ｐ１が３．９８μｍ、並列腕共振子Ｐ２が４．００μｍとした。図７に、上記実施例１及び比較例１の弾性波共振子の通過特性を示す。
図７の破線が実施例１の結果を、一点鎖線が比較例１の結果を示す。図７に示すように、比較例１では、Ｂａｎｄ８の受信フィルタの通過帯域内において、特にその通過帯域の低域側において、矢印Ｂ１〜Ｂ３で示すリップルが現れている。これに対して、実施例１の弾性波共振子では、矢印Ｂ１〜Ｂ３で示すリップルが現れていない。この周波数帯に現れている矢印Ｂ１〜Ｂ３で示すリップルは、レイリー波の横モードによる応答に起因している。
よって、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する実施例１の弾性波共振子を用いることによりレイリー波の横モードに起因するリップルを効果的に抑制し得ることがわかる。
上記の弾性波フィルタ装置１としての実施例３の弾性波フィルタ装置及び比較例２の弾性波フィルタ装置を以下の要領で作製した。
実施例３の弾性波フィルタ装置：上記実施例１の弾性波共振子を直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２として用い、比較例１の弾性波共振子を並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２として用いた。ピストンモードを利用している縦結合共振子型弾性波フィルタ１１の設計パラメータは以下の通りとした。
縦結合共振子型弾性波フィルタ１１の設計パラメータ：ＩＤＴ電極１２ａの対数２２対、波長４．０４μｍ、ＩＤＴ電極１２ｂの対数１１．５対、波長４．０２μｍ、ＩＤＴ電極１２ｃの対数８．５対、波長３．８７μｍ、ＩＤＴ電極１２ｄの対数１１．５対、波長３．９７μｍ、ＩＤＴ電極１２ｅの対数１４対、波長３．９８μｍ、反射器１２ｆ，１２ｇの電極指の本数２７本。
比較例２の弾性波フィルタ装置では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２を、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２と同様にピストンモードを利用した弾性波共振子としたことを除いては、実施例３の弾性波フィルタ装置と同様とした。
図８の破線が実施例３の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を、一点鎖線が比較例２の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を示す。
図８から明らかなように、比較例２の弾性波フィルタ装置では、矢印Ｃ１〜Ｃ３で示すリップルが、通過帯域内の低域側に現れている。これに対して、実施例３の弾性波フィルタ装置では、これらのリップルを効果的に抑圧することが可能とされている。
図６は、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置で用いられているアポタイズ型ＩＤＴ電極を有する弾性波共振子の平面図である。
弾性波共振子６１は、図２に示した直列腕共振子Ｓ１と同様に、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する弾性波共振子である。異なるところは、弾性波共振子６１では、第１，第２のバスバー６２，６３の内側端縁６２ａ，６３ａが、弾性波伝搬方向と斜め方向に交差している部分、すなわち弾性波伝搬方向と非平行な部分を有していることにある。
また、反射器２４，２５においても、バスバーの内側端縁が、第１，第２のバスバー６２，６３と同様に、弾性波伝搬方向と非平行とされている。
その他の構成は、直列腕共振子Ｓ１と同様である。従って、同一部分については同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。
弾性波共振子６１のように、本発明で用いられるアポタイズ型ＩＤＴ電極を有する弾性波共振子では、第１，第２のバスバー６２，６３の内側端縁６２ａ，６３ａは、弾性波伝搬方向と非平行であってもよい。非平行であれば、弾性波伝搬方向において第１，第２のダミー電極指３０，３１が占める領域が少なくなる。従って、レイリー波の縦モードによるリップルをも効果的に抑圧することができる。これを、具体的な実施例に基づき説明する。
第２の実施形態の上記弾性波共振子６１の実施例として、以下の実施例２の弾性波共振子を作製した。
実施例２の弾性波共振子６１では、第１，第２のバスバー６２，６３の内側端縁６２ａ，６３ａが、図６に示すように、包絡線Ｘ１，Ｘ２と平行な部分、すなわち弾性波伝搬方向に非平行な部分を有するように構成したことを除いては、実施例１の弾性波共振子と同様とした。
上記実施例２の弾性波共振子の通過特性を図７に実線で示す。図７に示すように、実施例１と比較例１の弾性波共振子では矢印Ｃで示すように、９２４ＭＨｚ付近にリップルが現れている。これは、レイリー波の縦モードによるリップルである。これに対して、実施例２の弾性波共振子では、このレイリー波の縦モードによるリップルが現れていない。レイリー波の縦モードによるリップルは、図７に示すように、通過帯域の外側に位置しているが、通過帯域に近接しているため、フィルタ特性に悪影響を与える。よって、この矢印Ｃで示すリップルも抑圧されることが好ましい。
第２の実施形態では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２が、上記弾性波共振子６１を用いて構成されているため、レイリー波の縦モードによるリップルの影響も効果的に抑制することができる。これを、図８を参照して説明する。
実施例４の弾性波フィルタ装置を以下のようにして得た。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２を実施例２の弾性波共振子６１を用いて構成した。その他の構成は、実施例３の弾性波フィルタ装置と同様とした。このようにして構成された実施例４の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を図８に実線で示す。図８から明らかなように、矢印Ｃ４で示す部分において、レイリー波の縦モードによる応答による悪影響が比較例２及び実施例３では現れているが、実施例４では、このレイリー波の縦モードによる応答による悪影響が現れていない。従って、実施例４の弾性波フィルタ装置によれば、フィルタ特性をより一層改善することができる。
上記のように、第１，第２の実施形態の弾性波フィルタ装置では、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の双方がアポタイズ型ＩＤＴ電極を有していた。本発明においては、全ての直列腕共振子がアポタイズ型ＩＤＴ電極を必ずしも有しなくともよい。すなわち、少なくとも１つの直列腕共振子がアポタイズ型ＩＤＴ電極を有していればよい。それによって、レイリー波の横モードによるリップルを抑圧することができ、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。もっとも、好ましくは、全ての直列腕共振子が、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する。それによって、レイリー波の横モードによる応答をより一層効果的に抑圧することができる。
図９は、本発明が適用されるラダー型フィルタの一例を示す回路図である。図９に示す弾性波フィルタ装置７１は、直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４及び並列腕共振子Ｐ１１〜Ｐ１３を有する。すなわち、弾性波フィルタ装置７１は、ラダー型フィルタである。本発明の弾性波フィルタ装置は、縦結合共振子型弾性波フィルタを有しないラダー型フィルタであってもよい。また、ラダー型フィルタの段数についても特に限定されるものではない。
弾性波フィルタ装置７１においても、直列腕共振子Ｓ１１〜Ｓ１４のうち少なくとも１つの直列腕共振子が、アポタイズ型ＩＤＴ電極を有しておればよい。また、残りの直列腕共振子がピストンモードを利用したＩＤＴ電極を有していてもよい。
また、本発明に係る弾性波フィルタ装置は、図１０に示す複合フィルタ装置７２に用いられてもよい。複合フィルタ装置７２では、アンテナに接続される共通端子７３に、複数のフィルタ７４〜７６の一端が共通接続されている。このフィルタ７４〜７６の少なくとも１つに、本発明に係る弾性波フィルタ装置が用いられてもよい。
また、図１１に示すデュプレクサ７７に、本発明の弾性波フィルタ装置が用いられてもよい。デュプレクサ７７では、１つのチップ部品８０内に、帯域通過型フィルタである第１，第２のフィルタ装置７８，７９が設けられている。第１，第２のフィルタ装置７８，７９の一端が共通接続されている。この第１，第２のフィルタ装置７８，７９の少なくとも一方に、本発明の弾性波フィルタ装置が用いられ得る。もっとも、第１，第２のフィルタ装置７８，７９が、本発明の第１，第２の弾性波フィルタ装置であることが好ましい。なお、デュプレクサを例にとり説明したが、３以上のフィルタ装置を有するマルチプレクサに本発明が適用されてもよい。
１…弾性波フィルタ装置
２…入力端子
３…出力端子
１１…縦結合共振子型弾性波フィルタ
１２，１３…第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部
１２ａ〜１２ｅ…ＩＤＴ電極
１２ｆ，１２ｇ…反射器
２０…圧電基板
２１…ＳｉＯ２膜
２３…ＩＤＴ電極
２４，２５…反射器
２４ａ，２５ａ…バスバー
２６，２７…第１，第２のバスバー
２８，２９…第１，第２の電極指
３０，３１…第１，第２のダミー電極指
４１…ＩＤＴ電極
４２，４３…反射器
４４，４５…第１，第２のバスバー
４４ａ，４５ａ…内側バスバー部
４４ｂ，４５ｂ…外側バスバー部
４４ｃ，４５ｃ…連結部
４６，４７…第１，第２の電極指
４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ…太幅部
５１…第１のバスバー
５１ａ…内側バスバー部
５１ｂ…外側バスバー部
５１ｃ…連結部
５３，５４…第１，第２の電極指
５３ａ，５４ａ…太幅部
６１…弾性波共振子
６２，６３…第１，第２のバスバー
６２ａ，６３ａ…内側端縁
７１…弾性波フィルタ装置
７２…複合フィルタ装置
７３…共通端子
７４〜７６…フィルタ
７７…デュプレクサ
７８，７９…第１，第２のフィルタ装置
８０…チップ部品
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１〜Ｐ１３…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１〜Ｓ１４…直列腕共振子

Claims (9)

  1. 入力端と出力端とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１つの直列腕共振子と、
    前記直列腕とグラウンド電位とを結ぶ少なくとも１つの並列腕に配置された並列腕共振子とを備え、
    前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極とを有する弾性波共振子からなり、少なくとも１つの前記直列腕共振子の前記ＩＤＴ電極が、交差幅重み付けが施されたアポタイズ型ＩＤＴ電極であり、前記並列腕共振子の前記ＩＤＴ電極は、複数本の第１の電極指と複数本の第２の電極指とが弾性波伝搬方向において重なり合っている交差部において、該交差部が、中央領域と、弾性波伝搬方向と直交する方向において前記中央領域の両外側に設けられた低音速領域とを有し、前記低音速領域における弾性波の音速が、前記中央領域における弾性波の音速よりも低くされており、弾性波伝搬方向と直交する方向において前記各低音速領域の外側に、前記低音速領域よりも弾性波の音速が高い高音速領域が設けられている、弾性波フィルタ装置。
  2. 全ての前記直列腕共振子が、前記アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
  3. 前記アポタイズ型ＩＤＴ電極を有する前記直列腕共振子が、
    第１，第２のバスバーと、
    前記第１のバスバーの内側端縁に一端が接続された複数本の第１の電極指と、
    前記第２のバスバーの内側端縁に一端が接続された複数本の第２の電極指と、
    前記第２のバスバーに一端が接続されており、先端が、前記複数本の第１の電極指の先端とそれぞれ対向している複数本の第１のダミー電極指と、
    前記第１のバスバーに一端が接続されており、先端が、前記複数本の第２の電極指の先端とそれぞれ対向している複数本の第２のダミー電極指とを有し、
    前記第１，第２のバスバーの前記第１，第２の電極指がそれぞれ接続されている前記各内側端縁が、弾性波伝搬方向と非平行な部分を有する、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
  4. ラブ波を利用している、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. 前記圧電基板がＬｉＮｂＯ３からなる、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. ラダー型フィルタである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
  7. 前記直列腕に配置された縦結合共振子型弾性波フィルタをさらに備える、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. 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と、帯域通過型フィルタからなり、前記弾性波フィルタ装置と一端が共通接続されている第２の弾性波フィルタ装置とを備える、マルチプレクサ。
  9. 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と、前記弾性波フィルタ装置と一端が共通接続されている複数のフィルタとを備える、複合フィルタ装置。
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