KR100494049B1 - 탄성표면파 필터 및 통신 장치 - Google Patents

탄성표면파 필터 및 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면파 여진의 분포의 좌우 비대칭성을 감소함으로써, 평형 신호의 평형도가 개선되고 또한 삽입 손실이 감소된 탄성표면파 필터 및 통신 장치를 제공한다.
압전 기판(201) 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기(6), IDT(1), IDT(2), IDT(3), 반사기(7)를 순서대로 나란히 배치한다. IDT(1)와 IDT(3)를 병렬로 접속해서 불평형 신호 단자(13)에 접속한다. IDT(2)는 표면파 전파 방향을 따라 2분할되고, 직렬 접속점(14)을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극(4, 5)을 구비하고 있다. 빗살형상 전극(4, 5)을 각각 평형 신호 단자(10, 11)에 접속한다. IDT(1)의 최외측 전극지(17)는 불평형 신호 단자(13)에 접속하고, IDT(3)의 최외측 전극지(16)는 접지하고, IDT(1)와 IDT(3)의 IDT(2) 근방에 있어서의 탄성표면파의 여진 구간이 같은 수가 되도록, IDT(1)만, 또는 IDT(1)와 IDT(3)의 양쪽을 웨이팅한다.

Description

탄성표면파 필터 및 통신 장치{Surface acoustic wave filter and communication apparatus}
본 발명은 탄성표면파 필터에 관한 것으로, 특히 평형-불평형 변환 기능을 갖는 탄성표면파 필터에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기 등의 통신 장치의 소형·경량화에 대한 기술적 진보는 놀랄만하다. 이러한 통신 장치에 사용되는 필터로서는, 사용 주파수 대역이 높아짐에 따라서, 소형화가 가능한 탄성표면파 장치를 사용할 수 있게 되고 있다. 또한, 통신 장치에 있어서 각 구성부품의 삭감 및 소형화를 위하여, 복수의 기능을 복합시킨 부품의 개발도 진행되어 왔다.
이러한 상황을 배경으로, 휴대 전화기의 RF 단에 사용하는 탄성표면파 필터에 평형- 불평형 변환 기능, 소위 밸런의 기능을 갖춘 것도 최근 활발히 연구되어, GSM(Global System for Mobile communication) 등을 중심으로 실용화되기 시작하고 있다.
또한, 휴대 전화기의 시스템의 구성에 따라서는, 불평형 신호 단자의 임피던스에 비하여 평형 신호 단자의 임피던스가 2배 이상인 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터가 요구되는 경우가 있으며, 이러한 요구에 부응하는 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터에 대해서도 실용화되고 있다.
상기와 같은 불평형 신호 단자의 임피던스에 비하여 평형 신호 단자의 임피던스가 2배 이상인 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터로서, 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같은 탄성표면파 필터(1000)가 있다. 이 탄성표면파 필터(1000)는 압전 기판(100) 상에 탄성표면파의 전파 방향을 따라, 반사기(106), 복수의 전극지를 갖는 빗살형상 전극(IDT 전극)을 조합하여 이루어지는 빗형 전극부(Inter-Digital Transducer, 이하, IDT라 함)(101), IDT(102), IDT(103), 반사기 (107)를 순서대로 나란히 배치하여 구성되어 있는 3 IDT 세로결합 공진자형 탄성표면파 필터이다. 상기 IDT 전극은 띠형상의 기단부와 그 기단부의 한쪽 측부에서 직교 하는 방향으로 연장되는 복수의 서로 평행한 띠형상의 전극지를 구비하고 있다. 그리고, 중앙에 위치하는 IDT(102)는 대향하는 IDT 전극에 있어서 한쪽의 IDT 전극이 IDT 전극(104)과 IDT 전극(105)으로 2분할되어 직렬로 접속되어 있다. 또한, IDT(104)에 접속되어 있는 단자(110) 및 IDT(105)에 접속되어 있는 단자(111)를 평형 신호 단자로 하고 있다. 또한, IDT(101)와 IDT(103)는 병렬로 접속되어, 불평형단자(113)에 접속되어 있다. 그리고 IDT(101, 103)의 다른 한쪽의 단자(112)가 접지되어 있다.
IDT 전극(104)과 IDT 전극(105)을 직렬 접속하는 직렬 접속점(114)은 접지하더라도, 주위에서 절연된 부유 전극으로 해도, 탄성표면파 필터(1000)는 동작한다. 직렬 접속점(114)을 부유 전극으로 한 경우에도, 탄성표면파 필터(1000)의 동작중에는, 직렬 접속점(114)은 단자(110) 및 단자(111)에 발생하는 평형 신호의 거의 중간 전위가 되기 때문에, 실질적으로는 거의 접지 전위로 되어 있다. IDT(102)의 가장 외측에 위치하는 전극지(115, 116)는 직렬 접속점(114)에 속하는 전극지이다. 그리고, IDT(101)의 IDT(102)에 인접하는 전극지(117)는 불평형 신호 단자(13)에 도통한 신호 전극지로 되어 있으며, IDT(103)의 IDT(102)에 인접하는 전극지(118)는 접지된 접지 전극지로 되어 있다.
휴대 전화기의 RF단에 사용되는 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터는 통과 대역내의 신호에 대해서는 가능한 한 삽입 손실이 작은 것이 바람직하다. RF단에 있어서의 신호의 손실은 후단에서의 증폭 이득 증가에 따른 소비 전력의 증대와, 통신 품위를 결정짓는 RF단에서의 S/N비(신호쌍 잡음비)의 악화를 초래하기 때문이다.
또한, 휴대 전화기의 RF단에 사용되는 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터가 발생하는 평형 신호의 평형도는 가능한 한 양호한 것이 바람직하다. 휴대 전화기의 RF단에 사용되는 평형-불평형 변환 기능 겸비 탄성표면파 필터가 발하는 평형 신호는 후단의 차동 증폭기에 입력되는데, 차동 증폭기에 입력되는 평형 신호의 평형도가 나쁘면, 차동 증폭기의 특성이 손상되기 때문이다.
여기서, 평형 신호의 평형도라 함은 평형 신호가 얼마나 이상(理想)적인 역상 동진폭인가를 나타내는 지표이고, 진폭 평형도와 위상 평형도의 2개의 양으로 표현된다. 진폭 평형도는 2개의 평형 신호의 진폭비이고, 그 이상값은 0〔dB〕이다. 이동 평형도는 2개의 평형 신호의 위상차에서 180°를 뺀 값이며, 그 이상값은 0°다.
이상 설명한 바와 같이, 휴대 전화기의 RF단에 사용되는 평형-불평형 변환 기는 겸비 탄성표면파 필터에는 작은 삽입 손실과, 평형 신호의 양호한 평형도가 요구된다. 그러나, 도 9에 나타낸 탄성표면파 필터(1000)의 구조에는 대역내의 삽입 손실을 증가시키고, 평형 신호의 평형도를 악화시키는 요인이 포함되어 있다. 이것에 대하여 이하에 설명한다.
불평형 신호가 불평형 신호 단자(113)에 인가되었을 때, IDT(101)의 내부와 IDT(103)의 내부에서 표면파가 여진되고, 그 결과, 표면파를 반사하는 반사기(106)와 반사기(107) 사이에 끼워진 IDT(101), IDT(102), IDT(103)가 배치된 영역에, 표면파의 정재파(定在波)가 발생한다. IDT(102)는 IDT(104)와 IDT(105) 각각에 있어서, 표면파의 정재파의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 평형 신호를 발생한다. 이것이 탄성표면파 필터(1000)의 동작 원리이다. 단, 불평형 신호가 불평형 단자(113)에 인가되었을 때, 표면파를 여진하는 것은 IDT(101) 내부와 IDT(103) 내부뿐만은 아니다. IDT(101)와 IDT(102)의 경계부에서는, 전극지(117)와 전극지(115) 사이에 전압이 인가되어 표면파가 여진된다. 그러나 한편으로는, IDT(103)와 IDT(102)의 경계부에 있는 전극지(118)와 전극지(116) 사이에 거의(또는 전혀) 전압이 인가되지 않고 표면파의 여진은 일어나지 않는다. 다시 말해, 불평형 신호가 불평형 신호단자(113)에 인가되었을 때, 표면파의 여진은 탄성표면파 필터(1000) 중에 있어서 좌우 비대칭으로 발생하게 된다. 여기서, 좌우라 함은 IDT(102)를 중심으로 IDT(101)측을 좌측, IDT(103)측을 우측으로 한다.
이 좌우 비대칭의 표면파의 여진은 표면파의 정재파에도 비대칭성을 초래하고, 결과적으로, 탄성표면파 필터(1000)의 전극지에 흐르는 전류 분포에 있어서의 좌우 비대칭성을 초래한다. 바꾸어 말하면, 좌우 비대칭의 표면파의 여진이 탄성표면파 필터(1000)의 우측 절반, 촤측 절반의 어느 한쪽으로의 전류 집중을 발생시킨다. 일부 영역의 전극지로의 전류 집중은 전극지 저항에 의한 발열 에너지 손실을 증가시키기 때문에, 탄성표면파 필터(1000)의 삽입 손실을 증대시키는 원인이 된다.
또한, 좌우 비대칭의 표면파의 여진에 기인하는 정재파의 좌우 비대칭성은 직렬 접속점(114)이 접지되어 있는 경우, 탄성표면파 필터(1000)가 발생하는 평형 신호의 평형도를 악화시키는 결정적인 원인이 된다. 직렬 접속점(114)이 접지되어 있는 경우, IDT(104) 및 IDT(105)의 기전력이 각각 평형 신호 단자의 전압이 되기 때문에, IDT(104) 및 IDT(105)의 기전력의 평형도가 평형 신호의 평형도를 결정짓는 중요한 요소가 된다. 그리고 이 때, 정재파의 좌우 비대칭성은 IDT(104) 및 IDT(105)의 기전력의 평형도의 악화에 직결되기 때문에, 결과적으로 탄성표면파 필터(1000)의 평형 신호의 평형도를 악화시키고 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, IDT(101)와 IDT(102)의 경계부에서는 표면파 여진이 발생하는데 비하여, IDT(103)와 IDT(102)의 경계부에서는 표면파 여진이 발생하지 않는다고 하는, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이, 탄성표면파 필터(1000)의 삽입 손실을 증대시킨다. 또한, 직렬 접속점(114)을 접지한 경우에는, 평형 신호의 평형도를 악화시키고 있다.
또한, 여기서 3 IDT 세로결합 공진자형 필터의 좌우의 IDT를 병렬 접속하여 불평형 신호를 도출하고, 표면파 전파 방향으로 2분할한 중앙 IDT로부터 평형 신호를 도출하는 구성에 있어서는, 그 원리상, 표면파 여진의 분포를 완전히 좌우 대칭으로 하는 것은 불가능하다는 것을 언급해 둔다.
본 발명의 목적은 표면파 여진의 분포의 좌우 비대칭성을 감소함으로써, 평형 신호의 평형도가 개선되고 또한 삽입 손실이 감소된 탄성표면파 필터 및 통신 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 탄성표면파 필터는 상기의 과제를 해결하기 위하여, 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터에 있어서, 제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되어 있으며, 제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되어 있으며, 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부의 제2 빗형 전극부 근방에 있어서의 탄성표면파의 여진 구간이 같은 수가 되도록, 제1 빗형 전극부만, 또는 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부의 양쪽이 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 따르면, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그 결과, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 개선된다.
본 발명의 탄성표면파 필터는 상기 과제를 해결하기 위하여, 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 동시에 직렬 접속점을 통해 세워서 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터에 있어서, 제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되고 있으며, 제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되고 있으며, 제1 빗형 전극부가 직렬 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
여기서 말하는 직렬 웨이팅이라 함은 인접하는 2개의 전극지의 길이를, 다른 전극지의 길이의 1/2로 한 다음, 이들 2개의 전극지의 길이를 다른 전극지의 길이보다도 짧게 함으로써 발생하는 2부위의 전극지 결손부에 더미 전극지를 형성하고, 아울러, 그 2개의 더미 전극지끼리를 전기적으로 접속하는 것이다.
상기의 구성에 따르면, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그 결과, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 개선된다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는, 상기의 구성에 더하여, 상기 제1 빗형 전극부 중의, 상기 제2 빗형 전극부에 가까운 측부터 세어 5개 이내의 전극지가, 직렬 웨이팅되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 따르면, 제1 빗형 전극부의 전극지 중에서 가능한 한 제2 빗형 전극부에 가까운 전극지를 웨이팅함으로써, 표면파 여진의 좌우 비대칭성을 효과적으로 경감할 수 있고, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 더욱 개선된다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는 상기 과제를 해결하기 위해서, 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부,및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터에 있어서, 제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되어 있으며, 제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지가 교차폭 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는, 상기의 구성에 더하여, 상기 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지가 다른 전극지의 약 1/2의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되고 있으며, 상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상 전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는, 상기의 구성에 더하여, 상기 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지 및 상기 최외측 전극지에 인접하는 전극지가 다른 전극지의 약 3/4의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되어 있으며, 상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 따르면, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그 결과, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 개선된다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는 상기의 과제를 해결하기 위해서, 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부,및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터에 있어서, 제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지 및 상기 최외측 전극지에 인접하는 전극지는 접지되어 있으며, 제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되고, 아울러 제2 빗형 전극부에 가장 근접한 위치에 있는, 불평형 신호 단자에 접속된 전극지가 다른 전극지의 약 1/2의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되어 있으며, 상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상 전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 따르면, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그 결과, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 개선된다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는 상기의 구성에 더하여, 상기 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점이 접지되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 따르면, 2분할한 각 빗살형상 전극의 출력 전압의 평형도가 양호하기 때문에, 직렬 접속점을 접지함으로써, 2분할한 각 빗살형상 전극의 출력 전압의 평형도를 그대로 평형 신호 단자의 평형도에 반영할 수 있게 됨과 아울러, 직렬 접속점이 접지됨으로써, 불평형 단자와 평형 단자 사이의 전자 차폐가 강고해지고, 불평형 신호 단자로부터 평형 신호 단자로의 직달파(直達波)도 감소할 수 있기 때문에, 평형 신호의 평형도는 직렬 접속점을 접지함으로써 확실하게 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성표면파 필터는 상기의 구성에 더하여, 상기 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점이 상기 제1 빗형 전극부 또는 상기 제3 빗형 전극부의 전극지를 통해 접지되어 있는 것이 바람직하다.
상기 직렬 접속점을 접지할 경우, 직렬 접속점을 접지하기 위해서 압전 기판 상에 배선이나 전극 패드를 추가하면, 기생 용량이 증가해서 탄성표면파 필터의 특성에 나쁜 영향을 미치는 경우가 있다. 이에 대하여, 예를 들면, 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점에 도통해 있는 전극지를 제1 빗형 전극부나 제3 빗형 전극부의 접지 전극에 접속하거나, 또는 제1 빗형 전극부나 제3 빗형 전극부의 접지 전극지를 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점에 도통시키거나, 또는 그 양자의 조치를 취함으로써 직렬 접속점을 접지할 수 있다. 이들 직렬 접속점을 접지하는 방법은, 압전 기판 상에 배선이나 전극 패드를 추가하지 않고 직렬 접속점을 접지할 수 있기 때문에, 기생 용량이 증가하여 탄성표면파 필터의 특성에 나쁜 영향을 미칠 우려가 거의 없어서, 특히 바람직하다.
본 발명의 통신 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 상기 탄성표면파 필터 중의 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 상기의 구성에 따르면, 평형 신호의 평형도가 개선되고, 통과 대역내의 삽입 손실이 개선된 탄성표면파 필터를 가지고 있으므로, 전송 특성을 향상할 수 있다.
(발명의 실시형태)
(제1 실시형태)
본 발명의 제1 실시형태에 관하여 도 1 내지 도 4에 의거하여 설명하면, 이하와 같다.
도 1에, 본 실시형태에 따른 탄성표면파 필터(200)를 나타낸다. 탄성표면파 필터(200)는 압전 기판(201) 상의 표면파 전파 방향을 따라, 반사기(6), IDT(제1 빗형 전극부)(1), IDT(제2 빗형 전극부)(2), IDT(제3 빗형 전극부)(3), 반사기(7)를 순서대로 나란히 배치하여 구비하고 있다. IDT(1)와 IDT(3)는 병렬로 접속되어 있다. 그리고, IDT(1) 및 IDT(3)의 접지 전극에 있어서의 단자(12)가 접지되어 있으며, IDT(1) 및 IDT(3)의 다른 한쪽의 단자가 불평형 단자(13)에 접속되어 있다.
IDT(2)는 표면파 전파 방향으로 2분할된 IDT 전극(4)과 IDT 전극(5), 및 IDT 전극인 직렬 접속점(14)으로 구성되어 있다. IDT 전극(4) 및 IDT 전극(5)은 직렬 접속점(14)을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. IDT(4)의 직렬 접속점(14)에 접속되어 있지 않는 단자는 평형 신호 단자(10)로 되어 있다. IDT(5)의 직렬 접속점(14)에 접속되어 있지 않는 단자는 평형 신호 단자(11)로 되어 있다. IDT(2)는 가장 외측에, 직렬 접속점(14)에 도통해 있는 전극지(15, 16)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 전극지(15) 및 전극지(16)는 각각 IDT(1) 및 IDT(3)의 접지 전극에도 접속되어 있다. 또한, IDT(1, 2, 3)에 있어서, 평형 신호 단자(10, 11) 및 불평형 신호 단자(13)에 접속되어 있는 IDT 전극의 전극지를 시그널(신호)전극지로 하고, 접지되어 있는 IDT 전극의 전극지를 어스(접지) 전극지로 한다.
또한, IDT(1)의 IDT(2)에 인접하는 전극지(17)는 불평형 단자(13)에 도통해 있다. IDT(3)의 IDT(2)에 인접하는 전극지(18)는 접지되어 있다. 또한, 전극지(18)는 IDT(2)의 직렬 접속점(14)에도 도통해 있다. 결과적으로, 직렬 접속점(14)은 전극지(15, 16, 18)를 통해 접지되어 있다. 또한, IDT(1)의 전극지(17)는 다른 전극지의 길이의 절반(약 1/2)으로 되어 있다. 또한, 전극지(17)에 인접하는 IDT(1)의 전극지(19)도 다른 전극지의 길이의 절반으로 되어 있다. 또한, 전극지(17, 19)의 길이가 다른 전극지의 길이의 절반으로 되어 있음에 따라 생긴 전극지 결손 부분에는, 전기적으로 도통한 더미 전극지(20)가 형성되어 있다. 이 더미 전극지(20)는 다른 전극지의 길이의 절반으로 한 전극지(17, 19)의 선단 방향의 연장선 상에 형성되어 있다. 한편, 더미 전극지(20)는 IDT(1)를 구성하는 빗살형상 전극에 접속되고 있지 않고, 부유 전극으로 되어 있다. 이에 따라, 전극지(17, 19)에는 직렬 웨이팅이 이루어져 있다. 이에 따라, IDT(1)에 있어서의 표면파 여진 구간을 1구간 줄일 수 있고, IDT(1)와 IDT(3)에 있어서의 표면파 여진 구간의 수를 동등하게 할 수 있다. 따라서, 탄성표면파 필터(200)에 있어서, 불평형 신호 인가시에, 표면파의 좌우 비대칭성이 경감된다. 한편, 상기 표면파 여진 구간이라 함은 탄성표면파가 발생하는 (표면파의 여진이 발생하는) 부위를 말하며, 예를 들면, 시그널 전극지와 어스 전극지 사이이고, 그 시그널 전극지와 어스 전극지에 전압이 인가된 경우에 탄성표면파가 발생하는(표면파의 여진이 발생하는) 부위를 말한다. 여기서, 직렬 웨이팅되어 있는 부위에 있어서, 더미 전극지(20)와 더미 전극지(20)에 인접하는 전극지 사이에서는, 여진되는 표면파의 여진 강도가 다른 표면파 여진 구간의 절반이다. 요컨데, 본 실시형태에서는, 직렬 웨이팅에 의해, 특정한 표면파 여진 구간의 표면파의 여진 강도를 다른 표면파 여진 구간의 절반으로 함으로써, 탄성표면파 필터(200)의 표면파의 여진의 좌우 비대칭을 해결하고 있다.
또한, 상기에서는, 압전 기판(201)으로서, 40±5° Y축 컷트의 LiTaO3 단결정 기판을 사용하고, 표면파 전파 방향으로서는 X축 방향으로 사용하기로 한다. 또한, 탄성표면파 필터(200)는 압전 기판(201) 상에 형성된 두께 206nm의 알루미늄 박막 패턴에 의해 형성되어 있다.
이하에, 상기 탄성표면파 필터(200)의 상세한 설계 파라미터의 한 예를 나타낸다. 반사기(6, 7)에는 피치 1.09㎛, 메탈라이즈비 0.7의 그레이팅 200개를 사용한다. 또한, IDT(1), IDT(2)(IDT 전극(4)측, IDT 전극(5)측), IDT(3)는 피치 1.08㎛, 메탈라이즈비 0.7이며, 전극지 개수는 각각 22개, 32개 (16개, 16개), 22개이다. 단, IDT(1)의 IDT2에 가까운 측의 전극지 3개, IDT(2)의 IDT(1)에 가까운 측의 전극지 3개, IDT(2)의 IDT(3)에 가까운 측의 3개, IDT(3)의 IDT(2)에 가까운 측의 3개는 피치가 0.97㎛, 메탈라이즈비 0.6으로 되어 있다. 반사기(6)와 IDT(1)의 간격, 및 반사기(7)와 IDT(3)의 간격은 모두 1.0㎛이다. IDT(1)와 IDT(4)의 간격, IDT(3)와 IDT(5)의 간격은 모두 0.97㎛이다. IDT 전극(4)과 IDT 전극(5)의 간격은 1.08㎛이다.
다음으로, 도 2에 의거하여, 상기 탄성표면파 필터(200)를 사용한 탄성표면파 필터(301)에 관하여 설명한다.
이 탄성표면파 필터(301)는 상기 탄성표면파 필터(200)에 있어서의 불평형 단자(13)에 1단자쌍 탄성표면파 공진자(탄성표면파 공진자)(300)를 직렬로 접속하고 있다. 요컨데, 병렬로 접속되어 있는 IDT(101)와 IDT(103)가, 직렬로 접속되어 있는 탄성표면파 공진자(300)를 통해 불평형 단자(13)에 접속되어 있는 구성이다. 실제 휴대 전화기에 사용되고 있는 2GHz대의 RF용 탄성표면파 필터에 있어서는, 불평형 단자에 1단자쌍 탄성표면파 공진자가 접속된 탄성표면파 필터를 채용하는 경우가 많다. 상기의 구성은 실제 휴대 전화기에 사용되고 있는 RF용 탄성표면파 필터의 구성을 모방한 것이다.
상기 탄성표면파 공진자(300)는 압전 기판(201) 상에 탄성표면파 필터(200)와 같이, 예를 들면 두께 206nm의 알루미늄 박막 패턴에 의해 형성되어 있다. 또한, 탄성표면파 공진자(300)는 압전 기판(201)의 표면파 전파 방향을 따라 반사기 (22), IDT(21), 반사기(23)가 순서대로 배치되어 있는 구성이다. 이하에 상기 탄성표면파 공진자(300)의 상세한 설계 파라미터의 한 예를 나타낸다. 반사기(22, 23)에는, 피치 1.05㎛, 메탈라이즈비 0.7의 그레이팅 100개를 사용한다. 또한, IDT(21)는 피치 1.05㎛, 메탈라이즈비 0.7이며, 전극지 개수는 150개이다. 반사기 (22)와 IDT(21) 간격, 및 반사기(23)와 IDT(21) 간격은 모두 1.05㎛이다.
여기서, 상기 탄성표면파 필터(301)의 신호 전송 특성을 도 3에 나타낸다. 상기 탄성표면파 필터(301)에 있어서의 통과 대역은 1800㎒∼1880㎒이다. 도 3에서는, 상기 탄성표면파 필터(301)의 신호 전송 특성을 굵은 선으로 나타내고, 종래예의 탄성표면파 필터의 신호 전송 특성을 가는 선으로 나타낸다. 여기서, 종래예의 탄성표면파 필터라 함은 상기 탄성표면파 필터(301)에 있어서의 IDT(1)의 직렬 웨이팅이 없는 것이다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 특히 통과대역의 저주파측에 있어서, 탄성표면파 필터(301)의 삽입 손실이 종래예의 탄성표면파 필터보다 작게 되어 있으며, 삽입 손실이 향상되어 있다.
또한, 상기 탄성표면파 필터(301)의 평형 신호의 진폭 평형도를 도 4에 나타낸다. 도 4에서는, 상기 탄성표면파 필터(301)의 진폭 평형도를 굵은 선으로 나타내고, 종래예의 탄성표면파 필터의 진폭 평형도를 점선으로 나타낸다. 여기서, 종래예의 탄성표면파 필터라 함은 상기 탄성표면파 필터(301)에 있어서의 IDT(1)의 직렬 웨이팅이 없는 것이다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래예의 탄성표면파 필터에 있어서의 진폭 평형도의 범위가 -2.0㏈ 내지 1.1㏈인데 비하여, 상기 탄성표면파 필터(301)에 있어서의 진폭 평형도의 범위는 -1.0㏈ 내지 +1.0㏈이다. 따라서, 상기 탄성표면파 필터(301)는 종래의 탄성표면파 필터보다 진폭 평형도가 개선되어 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 탄성표면파 필터(301)의 평형 신호의 위상 평형도를 도 5에 나타낸다. 도 5에서는, 상기 탄성표면파 필터(301)의 위상 평형도를 굵은 선으로 나타내고, 종래예의 탄성표면파 필터의 위상 평형도를 가는 선으로 나타낸다. 여기서, 종래예의 탄성표면파 필터라 함은 상기 탄성표면파 필터(301)에 있어서의 IDT(1)의 직렬 웨이팅이 없는 것이다. 상기 탄성표면파 필터(301)와 종래예의 탄성표면파 필터 사이에 위상 평형도에 관해서는 단순한 우열은 붙이기 어렵지만, 도 4에 나타낸 진폭 평형도의 비교도 함께 생각하면, 상기 탄성표면파 필터(301)는 종래의 탄성표면파 필터보다 위상 평형도가 개선되어 있는 것이 확실하다.
(제2 실시형태)
본 발명의 다른 실시형태에 관하여 도 6에 의거하여 설명하면, 이하와 같다. 한편, 설명의 편의상, 상기 제1 실시형태에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 6에, 본 실시형태에 따른 탄성표면파 필터(400)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태의 탄성표면파 필터(400)는 상기 제1 실시형태에 나타낸 탄성표면파 필터(201)에 있어서, IDT(1) 대신에, IDT(1)에 있어서의 직렬 웨이팅의 위치를, IDT(2)에 가까운 쪽의 전극지부터 세어, 2개째 및 3개째의 전극지로 바꾼 IDT(1a)를 사용한 것이다. 요컨데, IDT(2)에 가까운 쪽의 전극지부터 세어 1개째의 전극지 (30)의 길이를 다른 전극지의 길이와 동일하게 하고 있다. 또한, IDT(2)에 가까운 쪽의 전극지부터 세어 3개째의 전극지(31)를 다른 전극지의 길이의 절반으로 하여 전극지(19, 31)의 길이가 다른 전극지의 길이의 절반으로 되어 있음에 의해 생긴 전극지 결손 부분에는, 전기적으로 도통한 더미 전극지(32)가 형성되어 있다. 이 더미 전극지(32)는 다른 전극지의 길이의 절반으로 한 전극지(19, 31)의 선단 방향의 연장선 상에 형성되어 있다. 이에 따라, 전극지(19, 31)에는 직렬 웨이팅이 이루어져 있다.
본 실시형태의 탄성표면파 필터(400)는 상기 제1 실시형태에 나타낸 탄성표면파 필터(301)와 비교하면, 삽입 손실의 감소 및 평형 신호의 평형도의 개선이라는 효과는 조금 작아지지만, 상기의 구성에 따르면, 탄성표면파 필터에 있어서 중요하게 여기는 특성인 입출력 임피던스의 정합 특성이 탄성표면파 필터(301)와 비교하여 개선된다. 요컨데, 본 실시형태의 탄성표면파 필터(400)는 종래의 탄성표면파 필터와 비교하여, 입출력 임피던스의 정합 특성이 개선된다.
(제3 실시형태)
본 발명의 다른 실시형태에 관하여 도 7에 의거하여 설명하면, 이하와 같다. 한편, 설명의 편의상, 상기 제1 및 제2 실시형태에서 나타낸 각 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 7에, 본 실시형태에 따른 탄성표면파 필터(500)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태의 탄성표면파 필터(500)는 제1 실시형태에 있어서의 탄성표면파 필터(201)에 있어서, IDT(1) 대신에, IDT(1)의 IDT(2)에 인접하는 전극지를 1개 시닝아웃함으로써 IDT(1)의 표면파 여진 구간을 2구간 줄인 IDT(1b)를 사용하고, 또한 IDT(3) 대신에, IDT(3)의 시그널 전극지 중에서 1개의 길이를 반으로 한 IDT(3b)를 사용한 것이다.
더욱 상세하게는, 상기 IDT(1b)는 IDT(2)에 인접하는 시그널 전극지가 1개 시닝아웃되어 있다. 이 때문에, IDT(1b)의 IDT(2)에 인접하는 2개의 전극지(41, 42)가 어스 전극지로 되어 있다. 이 전극지(41, 42)는 IDT(1b)에 있어서의 IDT(2)에 인접하는 최외측 전극지 및 상기 최외측 전극지에 인접하는 전극지에 대응한다. 또한, IDT(2)의 전극지(15)는 IDT(1b)의 접지 전극에는 접속해 있지 않다. 또한, IDT(3b)의 전극지(18)에 인접하는 시그널 전극지(43)와 어스 전극지(44)를 다른 전극지의 절반의 길이로 하고 있다.
또한, 상기 IDT(3b)는 IDT(2)에 인접하는 전극지(18)가 IDT(2)의 직렬 접속점 (14)에 접속해 있지 않다. 또한, IDT(2)의 전극지(16)가 IDT(3b)의 접지 전극에 접속해 있지 않다. 요컨데, 본 실시형태에 있어서 상기 직렬 접속점(14)은 주위에서 절연된 부유 전극으로 되어 있다.
IDT(1b)에 있어서 전극지를 시닝아웃하고 있지 않는 경우에는, IDT(2)와의 사이에 표면파 여진 구간이 좌측에서 1구간 증가하지만, IDT(2)와 IDT(3b) 사이에서는 표면파 여진 구간이 증가하지 않아, 좌우 비대칭이 된다. 그러나, 상기한 바와 같이, IDT(1b)의 시그널 전극지를 1개 시닝아웃함으로써, IDT(2)와 IDT(1b) 사이의 표면파 여진 구간이 발생하지 않고, 또한 어스 전극지(41, 42)가 나란히 배치되기 때문에 표면파 여진 구간이 감소한다. 요컨데, 좌측에서는 표면파 여진 구간이 2구간 감소한다. 이에 비하여, IDT(3b)에서는 시그널 전극지 중에서 1개의 길이를 절반으로 함으로써 우측의 표면파 여진 구간을 1구간 감소시키고 있다. 요컨데, 상기 탄성표면파 필터(500)에서는 표면파 여진 구간의 수가 좌우 대칭으로 되어 있으며, 평형도가 개선된다.
이상과 같이 , 본 발명의 탄성표면파 필터는 압전 기판의 표면파 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 제3 빗형 전극부, 및 반사기의 순서대로(좌측에서 우측으로) 나란히 배치하여 구비하고 있다. 그리고, 중앙에 위치하는 제2 빗형 전극부는 2분할되고 직렬 접합점을 통해 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극을 구비하고, 상기 2분할된 빗살형상 전극은 각각 평형 신호 단자에 접속되어 있다. 또한, 상기 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부는 병렬로 접속되고 불평형 신호 단자에 접속되어 있다. 그리고, 상기 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부에 있어서의 불평형 단자에 접속되지 않는 빗살형상 전극은 접지되어 있다. 그리고, 제2 빗형 전극부의 중심으로부터 좌우에 있어서, 표면파 여진 구간의 수가 동등하게 되도록 웨이팅되어 있다.
더욱 구체적으로는, 제1 빗형 전극부와 제2 빗형 전극부에 있어서의 서로 인접하는 전극지 사이에서 표면파 여진 구간이 생기고, 제2 빗형 전극부와 제3 전극부에 있어서의 서로 인접하는 전극지 사이에 표면파 여진 구간이 생기지 않을 경우, 제3 빗형 전극부에 있어서 표면파 여진 구간을 n(n은 1이상의 정수)구간 줄이도록 전극지가 웨이팅되어 있으며, 제1 빗형 전극부에 있어서는 표면파 여진 구간을 n+1구간 줄이도록 전극지가 웨이팅되어 있다.
제2 빗형 전극부의 중심으로부터 좌우에서 표면파 여진 구간의 수에 차이가 있는 경우에는, 상기 탄성표면파 필터에 있어서 불평형 신호 인가시에 표면파가 좌우 비대칭으로 여진된다. 이에 따라, 삽입 손실의 증대 및 평형 신호의 평형도의 악화의 원인이 된다.
여기서, 본 발명의 탄성표면파 필터에서는, 제2 빗형 전극부의 중심으로부터 좌우에서 표면파 여진 구간의 수가 동등하게 배치되어 있기 때문에, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그리고, 그 결과, 삽입 손실이 감소하고, 평형 신호의 평형도가 개선된다. 단, 과잉 웨이팅은 세로결합 공진자형 탄성표면파 필터의 특성을 악화시키는 경우가 많기 때문에, 제3 빗형 전극부의 전극지에는 표면파 여진 구간을 줄이는 웨이팅을 행하지 않고, 제1 빗형 전극부의 전극지에만 웨이팅을 실시하는 것이 바람직하다. 요컨데, n=0으로 하여 제1 빗형 전극부에 있어서의 표면파 여진 구간을 1구간 줄이는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 제1 빗형 전극부에 있어서의 표면파 여진 구간을 1구간 줄이기 위한 전극지의 웨이팅 방법으로서는, 예를 들면, 제1 빗형 전극부에 있어서 시그널(신호) 전극지 중에서 1개의 길이를 다른 전극지에 비하여 약 절반의 길이로 하는 교차폭 웨이팅을 들 수 있다. 또한, 다른 예로서, 제1 빗형 전극부에 있어서 신호 전극지와 그것에 인접하는 어스(접지) 전극지를 다른 전극지에 비하여 약 절반의 길이로 한 다음, 2개의 전극지를 다른 전극지의 약 절반의 길이로 함에 의해 발생하는 2부위의 전극지 결손 부분에 각각 더미 전극지를 형성하고, 또한 그 2개의 더미 전극지끼리를 전기적으로 접속하는 직렬 웨이팅을 들 수도 있다. 이 더미 전극지는 다른 전극지의 길이의 절반으로 한 전극지의 선단 방향의 연장선 상에 형성되어 있다. 또한, 다른 예로서, 제1 빗형 전극부에 있어서 2개의 신호 전극지의 길이를 약 1/4씩 짧게 함에 의한 웨이팅을 들 수 있다. 바꿔 말하면, 제1 빗형 전극부에 있어서 2개의 신호 전극지의 길이를 다른 전극지의 약 3/4의 길이로 함에 의한 웨이팅을 들 수 있다.
웨이팅을 행하는 위치에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 제1 빗형 전극부와 제2 빗형 전극부의 경계에 있어서의 표면파 여진에 대한 보정을 행하는 것이 웨이팅의 목적이기 때문에, 제1 빗형 전극부의 전극지 중에서 가능한 한 제2 빗형 전극부에 가까운 전극지를 웨이팅하는 것이 표면파 여진의 좌우 비대칭성을 경감하는데 효과적이고, 예를 들면, 제1 빗형 전극부의 전극지의 제2 빗형 전극부에 인접하는 전극지부터 5개째까지의 전극지를 웨이팅하는 것이 바람직하고, 제2 빗형 전극부에 인접하는 전극지를 웨이팅하는 것이 특히 바람직하다.
다만, 상기 빗형 전극부의 설계 파라미터에 따라서는, 제1 빗형 전극부에 있어서 웨이팅하는 전극지가 제2 빗형 전극부에 가까우면 가까울수록, 통과 대역내에 있어서의 탄성표면파 필터의 입출력 임피던스의 주파수 특성이 커지고, 통과 대역내의 전체 주파수에 있어서 탄성표면파 필터의 입출력 임피던스를 규정의 임피던스에 정합시키는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 제1 빗형 전극부에 있어서 웨이팅을 행하는 전극지를 제2 빗형 전극부로부터 멀리함으로써, 종합적인 특성을 최적화하면 좋다.
또한, 제2 빗형 전극부에 있어서의 직렬 접속점을 접지할 것인지 아닌지는 특히 한정되는 것은 아니다. 다만, 본 발명에 의해 탄성표면파 필터에 있어서의 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감되어 있는 경우에 있어서는, 표면파의 정재파의 좌우 대칭성이 좋아지고 있으며, 제2 빗형 전극부의 2분할한 각 빗살형상 전극끼리의 기전력의 평형도가 좋다. 따라서, 2분할한 각 빗살형상 전극에 있어서의 기전력의 평형도를 그대로 평형 신호의 평형도에 반영시킬 수 있도록 직렬 접속점을 접지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 적용 여부에 관계없이, 직렬 접속점을 접지한 경우에는, 불평형 신호 단자와 평형 신호단자 사이의 전자 차폐가 강고해지고, 불평형 신호 단자로부터 평형 신호단자로의 직달파가 감소되어, 평형 신호 단자의 평형도가 향상되는 경우가 많다. 그러나 한편으로는, 직렬 접속점을 접지함으로써 2분할한 각 빗살형상 전극에 있어서의 기전력의 평형도가 그대로 평형 신호 단자의 평형도를 결정짓는 구성이 되기 때문에, 2분할한 각 빗살형상 전극에 있어서의 기전력의 평형도가 나쁜 경우에는, 직렬 접속점을 접지함으로써, 오히려 평형 신호의 평형도가 악화되는 경우도 있다. 그러나, 본 발명을 적용한 경우에는, 2분할한 각 빗살형상 전극의 평형도가 좋기 때문에, 직렬 접속점을 접지함으로써, 2분할한 각빗살형상 전극의 평형도를 그대로 평형 신호단자의 평형도에 반영할 수 있게 됨과 동시에, 불평형 신호 단자로부터 평형 신호단자로의 직달파도 감소할 수 있기 때문에, 평형 신호의 평형도는 직렬 접속점을 접지함으로써 확실하게 개선할 수 있다.
또한, 직렬 접속점을 접지하는 경우, 직렬 접속점을 접지하기 위해서 압전 기판 상에 배선이나 전극 패드를 추가하면, 기생 용량이 증가해서 탄성표면파 필터의 특성에 나쁜 영향을 미치는 경우가 있다. 이에 비하여, 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점에 도통해 있는 전극지를 제1 빗형 전극부나 제3 빗형 전극부의 접지 전극에 접속하거나, 또는, 제1 빗형 전극부나 제3 빗형 전극부의 어스 전극지를 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점에 도통시키거나, 또는 그 양쪽의 조치를 취함으로써 직렬 접속점을 접지할 수 있다. 이들 직렬 접속점을 접지하는 방법은 압전 기판 상에 배선이나 전극 패드를 추가하지 않고 직렬 접속점을 접지할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다.
다음으로, 상기 실시형태에 기재된 탄성표면파 필터를 채용한 통신 장치에 관하여 도 8에 의거하여 설명한다. 상기 통신 장치(600)는 수신을 행하는 리시버측(Rx측)으로서, 안테나(601), 안테나 공용부/RF Top 필터(602), 증폭기(603), Rx 단간 필터(604), 믹서(605), 제1 IF 필터(606), 믹서(607), 제2 IF 필터(608), 제1+제2 로컬 신시사이저(611), TCXO(temperature compensated crystal oscillator(온도 보상형 수정 발진기))(612), 디바이더(613), 로컬 필터(614)를 구비하여 구성되어 있다.
Rx 단간 필터(604)로부터 믹서(605)에는, 도 8에 이중선으로 나타낸 바와 같이, 밸런스 특성을 확보하기 위해서 각 평형 신호로 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통신 장치(600)는 송신을 행하는 트랜스미터측(Tx측)으로서, 상기 안테나(601) 및 상기 안테나 공용부/RF Top 필터(602)를 공용함과 아울러, Tx IF 필터(621), 믹서(622), Tx 단간 필터(623), 증폭기(624), 커플러(625), 아이솔레이터(626), APC(automatic power control(자동 출력 제어))(627)를 구비하여 구성되어 있다.
그리고, 상기의 Rx 단간 필터(604), 제1 IF 필터(606), Tx IF 필터(621), Tx 단간 필터(623)에는, 상술한 본 실시형태에 기재된 탄성표면파 필터를 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성표면파 필터는 종래의 탄성표면파 필터보다도 평형 신호의 평형도가 개선되고, 통과 대역내의 삽입 손실이 개선되어 있다는 우수한 특성을 갖는 것이다. 따라서, 상기 탄성표면파 필터를 갖는 본 발명의 통신 장치는 전송 특성을 향상할 수 있는 것이다.
모든 예에 대해서 도시하지 않았지만, 본 발명의 탄성표면파 필터의 소자에 대하여, 1단자쌍 탄성표면파 공진자를 평형 신호 단자나 불평형 신호 단자에 직렬 또는 병렬로 접속함으로써 구성한 탄성표면파 필터, 및 복수의 탄성표면파 필터 소자를 캐스케이드 접속하여 이루어지는 탄성표면파 필터를 포함하는 것에 대해서도, 모두 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 것이며, 모두 본 발명의 특허청구의 범위내이다.
본 발명의 탄성표면파 장치는 이상과 같이, 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 제3 빗형 전극부, 반사기가 순서대로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속되고 또한 불평형 신호 단자에 접속되어 있으며, 상기 제2 빗형 전극부가, 표면파 전파 방향을 따라 2분할되고 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극을 구비하고, 상기 2분할되어 있는 빗살형상 전극이 각각 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터에 있어서, 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부에 있어서의 표면파 여진 구간의 수가 동등하게 되도록 웨이팅 되어 있는 구성이다.
상기 구성에 따르면, 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부의 표면파 여진 구간의 수가 동등하게 배치하고 있기 때문에, 표면파 여진의 좌우 비대칭성이 경감된다. 그리고, 그 결과, 삽입 손실을 감소할 수 있고, 평형 신호의 평형도를 개선할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성표면파 필터의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 탄성표면파 필터의 한 변형예를 나타낸 개략 구성도이다.
도 3은 도 2의 탄성표면파 필터 및 종래예의 탄성표면파 필터에 있어서의 신호 전송 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 2의 탄성표면파 장치 및 종래예의 탄성표면파 필터에 있어서의 진폭 평형도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 2의 탄성표면파 장치 및 종래예의 탄성표면파 필터에 있어서의 위상 평형도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 제2 실시형태의 탄성표면파 필터를 나타낸 개략 구성도이다.
도 7은 제3 실시형태의 탄성표면파 필터를 나타낸 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 통신 장치의 주요부 블록도이다.
도 9는 종래의 탄성표면파 필터의 개략 구성도이다.
(도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명)
1, 1a, 1b: IDT(제1 빗형 전극부)
2: IDT(제2 빗형 전극부)
3, 3b: IDT(제3 빗형 전극부)
6, 7: 반사기
10, 11: 불평형 신호 단자
13: 평형 신호 단자
14: 직렬 접속점
200, 301, 400, 500 탄성표면파 필터
201: 압전기판

Claims (10)

  1. 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서대로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터로,
    제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며,
    제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되고 있으며,
    제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되고 있으며,
    제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부의 제2 빗형 전극부 근방에 있어서의 탄성표면파의 여진 구간이 같은 수가 되도록,
    제1 빗형 전극부만, 또는 제1 빗형 전극부와 제3 빗형 전극부의 양쪽이 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  2. 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서대로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터로,
    제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며,
    제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되어 있으며,
    제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되고 있으며,
    제1 빗형 전극부가 직렬 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 빗형 전극부 중에서 상기 제2 빗형 전극부에 가까운 측부터 세어 5개 이내의 전극지가 직렬 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  4. 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서대로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터로,
    제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며,
    제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 불평형 신호 단자에 접속되어 있으며,
    제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되어 있으며,
    제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지가 교차폭 웨이팅되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지가 다른 전극지의 약 1/2의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되어 있으며,
    상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상 전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지 및 상기 최외측 전극지에 인접하는 전극지가 다른 전극지의 약 3/4의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되어 있으며,
    상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상 전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  7. 압전 기판 상에 표면파의 전파 방향을 따라, 반사기, 제1 빗형 전극부, 제2 빗형 전극부, 및 제3 빗형 전극부, 반사기가 이 순서대로 나란히 배치되어 있으며, 상기 제1 빗형 전극부와 상기 제3 빗형 전극부가 병렬로 접속됨과 아울러 불평형 신호 단자에 접속되고, 상기 제2 빗형 전극부에서는, 표면파의 전파 방향을 따라 2분할되어 있음과 아울러 직렬 접속점을 통해 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 빗살형상 전극이 평형 신호 단자에 접속되어 있는 탄성표면파 필터로,
    제2 빗형 전극부에 있어서의, 제1 빗형 전극부 및 제3 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 직렬 접속점에 접속되어 있으며,
    제1 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지 및 상기 최외측 전극지에 인접하는 전극지는 접지되어 있으며,
    제3 빗형 전극부에 있어서의, 제2 빗형 전극부에 인접하는 최외측 전극지는 접지되고, 아울러 제2 빗형 전극부에 가장 근접한 위치에 있는, 불평형 신호 단자에 접속된 전극지가 다른 전극지의 약 1/2의 길이가 되도록 교차폭 웨이팅되어 있음과 아울러, 상기 교차폭 웨이팅된 전극지의 선단의 연장선 상에는 더미 전극이 형성되어 있으며,
    상기 더미 전극은 교차폭 웨이팅된 전극지를 갖는 빗살형상 전극과는 다른 빗살형상 전극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  8. 제1항에 잇어서, 상기 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점이 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 빗형 전극부의 직렬 접속점이 상기 제1 빗형 전극부 또는 상기 제3 빗형 전극부의 전극지를 통해 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  10. 제1항에 기재된 탄성표면파 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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