KR100793613B1 - 밸런스형 탄성파 필터장치 - Google Patents

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KR100793613B1
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 평형-불평형 변환기능을 가질 뿐만 아니라, 큰 임피던스 변환기능을 갖는 탄성파 필터장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 탄성 표면파 필터장치(1)의 구성에 따르면, 불평형 단자(3)와, 제1, 제2의 평형 단자(4, 5)와, IDT(14∼16)를 가지며, IDT(14, 16)의 일단(一端)이 불평형 단자(3)에 접속되어 있고, 중앙의 IDT(15)가 표면파 전파방향으로 분할된 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)를 가지며, 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)가 각각 교차폭 방향으로 분할된 재분할 IDT부(15a1, 15a2, 15b1, 15b2)를 갖고, 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있으며, 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2) 및 제1, 제2의 재분할 IDT부(15b1, 15b2)가 각각 전기적으로 직렬로 접속되어 있고, 제2의 재분할 IDT부(15a2, 15b2)가 각각 제1, 제2의 평형 단자(4, 5)에 접속되어 있다.
탄성 표면파 필터장치, 압전기판, 전극지, 평형 단자, 불평형 단자, IDT

Description

밸런스형 탄성파 필터장치{BALANCED ACOUSTIC WAVE FILTER DEVICE}
본 발명은 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형 탄성파 필터장치에 관한 것이다.
종래부터, 이동체 통신기기의 프론트 엔드(front end)에 있어서, 안테나와 차동 증폭기 사이에 대역 필터로서, 탄성 표면파 필터가 접속되어 있는 경우가 많다. 안테나는 불평형 신호를 입출력하는 데 비해서, 상기 차동 증폭기는 평형 신호를 입출력한다. 따라서, 안테나와 차동 증폭기 사이에는, 평형-불평형 변환기능을 갖는 부품을 접속할 필요가 있었다. 상기 탄성 표면파 필터가 평형-불평형 변환기능을 갖는 경우에는, 상기 평형-불평형 변환기능을 갖는 다른 부품, 예를 들면 발룬(balun)을 생략할 수 있다.
한편, 상기 안테나의 특성 임피던스는 통상 50Ω인 데 비해서, 차동 증폭기의 특성 임피던스는 100Ω 이상이며, 1000Ω 정도가 되는 경우도 드물지 않다. 따라서, 안테나와 차동 증폭기 사이에서는, 평형 신호-불평형 신호를 변환할 뿐만 아니라, 임피던스도 변환하지 않으면 안 된다. 따라서, 평형-불평형 변환기능을 갖는 탄성 표면파 필터가, 이와 같은 임피던스 변환기능도 가질 것이 요망되고 있다.
하기의 특허문헌 1에는, 도 16에 나타내는 탄성 표면파 필터장치가 개시되어 있다. 탄성 표면파 필터장치(201)에서는, 압전기판(202)상에, 도시의 전극구조가 형성되어 있다. 탄성 표면파 필터장치(201)는, 불평형 단자(203)와, 제1, 제2의 평형 단자(204, 205)를 갖는다. 제1∼제3의 IDT(211∼213)가 표면파 전파방향으로 배치되어 있다. IDT(211∼213)가 형성되어 있는 영역의 표면파 전파방향 양측에 반사기(214, 215)가 배치되어 있다.
중앙의 제2의 IDT(212)는 표면파 전파방향으로 2분할되어 있으며, 따라서 제1, 제2의 분할 IDT부(212a, 212b)를 갖는다. 불평형 단자(203)는 제1, 제3의 IDT(211, 213)의 일단(一端)에 접속되어 있다. 한편, IDT(211, 213)의 타단(他端)은 어스전위에 접속되어 있다. 또한, 제1, 제2의 분할 IDT부(212a, 212b)가 각각 제1, 제2의 평형 단자(204, 205)에 접속되어 있다.
상기 탄성 표면파 필터장치(201)는 평형-불평형 변환기능을 가지며, 또한 임피던스 변환기능을 갖는다. 즉, 제2의 IDT(212)가 제1, 제2의 분할 IDT부(212a, 212b)로 분할되어 있으며, 또한 제1, 제2의 분할 IDT부(212a, 212b)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 제2의 IDT(212)의 임피던스는 분할 IDT부(212a, 212b)로 분할하기 전의 대응하는 IDT의 4배의 값이 된다. 따라서, 탄성 표면파 필터장치(201)에서는, 불평형 단자(203)와 평형 단자(204, 205)와의 임피던스비는 약 1:4가 된다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개 2003-69383호 공보
전술한 바와 같이, 안테나와 차동 증폭기 사이에 접속되는 탄성 표면파 필터에서는, 평형-불평형 변환기능뿐만 아니라 임피던스 변환기능을 가질 것이 강하게 요구되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 탄성 표면파 필터장치(201)에서는, 상기와 같이 불평형 단자(203)의 임피던스와 평형 단자(204, 205)의 임피던스의 비가 약 1:4로 되어 있기 때문에, 약 4배의 임피던스 변환기능을 갖는다.
그러나, 최근, 상기 차동 증폭기의 특성 임피던스는 1000Ω을 넘는 경우도 드물지 않게 되고 있다. 따라서, 예를 들면 안테나의 입출력 임피던스가 50Ω이고, 차동 증폭기의 특성 임피던스가 1000Ω인 경우에는, 20배의 크기로 임피던스를 변환할 것이 요구된다. 특허문헌 1에 기재된 탄성 표면파 필터장치(201)에서는, 임피던스를 4배 정도로 크게 할 수 있으나, 그 이상 큰 임피던스 변환기능을 실현할 수는 없었다.
따라서, 보다 큰 임피던스 변환기능이 요구되는 경우, 탄성 표면파 필터장치(201) 외에, 또한 임피던스 변환기능 부품을 접속하지 않으면 안 되었다.
한편, 최근, 탄성파 장치로서는, 탄성 표면파 필터장치뿐만 아니라, 탄성 경계파를 이용한 탄성 경계파 필터장치도 알려져 있다. 이와 같은 탄성 경계파 필터장치와 같은 다른 탄성파 필터장치에 있어서도, 상기와 마찬가지로, 평형-불평형 변환기능뿐만 아니라, 큰 임피던스 변환기능을 가질 것이 요망되고 있다.
본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 현상을 감안하여, 평형-불평형 변환기능을 가질 뿐만 아니라, 큰 임피던스 변환기능을 겸비하는 탄성파 필터장치를 제공하는 데 있다.
본원의 제1의 발명은, 불평형 단자와, 제1, 제2의 평형 단자를 가지며, 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형의 탄성파 필터장치로서, 압전기판과, 상기 압전기판상에 있어서 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT를 구비하고, 상기 제2의 IDT가 표면파 전파방향으로 2분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부를 가지며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단(一端)이 접속되어 제1, 제2의 분할 IDT부가 직렬 접속되어 있고, 제1, 제2의 분할 IDT부의 타단(他端)이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있으며, 상기 불평형 단자로부터 제1의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상이 상기 불평형 단자로부터 상기 제2의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있고, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제1의 발명의 어느 특정의 국면에서는, 제1, 제3의 IDT의 제2의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지(電極指;electrode fingers)가 어스전위에 접속되어 있다.
본원의 제2의 발명은, 불평형 단자와, 제1, 제2의 평형 단자를 가지며, 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형의 탄성파 필터장치로서, 압전기판과, 상기 압전기판에 형성되어 있으며, 종결합 공진자형의 제1, 제2의 탄성파 필터부를 구비하고, 상기 제1의 탄성파 필터부가 상기 탄성파의 전파방향을 따라 배치된 제1∼제3의 IDT를 가지며, 상기 제2의 탄성파 필터부가 표면파 전파방향으로 배치된 제4∼제6의 IDT를 갖고, 상기 제1의 탄성파 필터부의 상기 제2의 IDT가 불평형 단자에 접속되어 있으며, 상기 제1의 IDT에, 상기 제2의 탄성파 필터부의 제4의 IDT가 제1의 배선라인에 의해 접속되어 있고, 상기 제3의 IDT가 제2의 배선라인에 의해 상기 제2의 탄성파 필터부의 제6의 IDT에 접속되어 있으며, 상기 제5의 IDT가 탄성파 전파방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부를 갖고, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단이 직렬로 접속되어 있으며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 타단이 제1, 제2의 평형 단자에 각각 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제1의 배선라인을 전송하는 전기신호의 위상과, 제2의 배선라인을 전송하는 전기신호의 위상이 180도 다르도록, 제2의 IDT 및 제1, 제3의 IDT가 구성되어 있으며, 상기 제2의 탄성파 필터부의 제1, 제2의 분할 IDT부가 탄성파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향으로 더욱 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 각각 갖고, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제2의 발명의 어느 특정의 국면에서는, 상기 제4, 제6의 IDT의 상기 제5의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속된다.
본원의 제3의 발명은, 제1, 제2의 평형 단자와 제3, 제4의 평형 단자를 구비하는, 밸런스형의 탄성파 필터장치로서, 압전기판과, 상기 압전기판상에 있어서 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT를 가지며, 상기 제2의 IDT가 표면파 전파방향으로 2분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부를 갖고, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단이 접속되어 제1, 제2의 분할 IDT부가 직렬 접속되어 있으며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 타단이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있고, 상기 제3의 평형 단자가 상기 제1의 IDT에 접속되며, 상기 제4의 평형 단자가 상기 제3의 IDT에 접속되어 있고, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제3의 발명의 어느 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제3의 IDT의 상기 제2의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있다.
제1∼제3의 발명의 다른 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 제1의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부 및 상기 제2의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부가 각가 상기 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있고, 상기 제1의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙을 가지며, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 구비되어 있다.
본원의 제4의 발명은, 불평형 단자와, 제1, 제2의 평형 단자를 가지며, 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형의 탄성파 필터장치로서, 압전기판과, 상기 압전기판상에 있어서 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT를 구비하고, 제2의 IDT가 불평형 단자에 접속되어 있으며, 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 제1, 제3의 IDT가 직렬 접속되어 있고, 제1, 제3의 IDT의 타단이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있으며, 상기 불평형 단자로부터 제1의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상이 상기 불평형 단자로부터 상기 제2의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있고, 상기 제1, 제3의 IDT가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
제4의 발명의 어느 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 있는 부분이 접지되어 있다.
제4의 발명의 또 다른 특정의 국면에서는, 제1의 IDT의 외측에 배치되어 불평형 단자에 접속되어 있는 제4의 IDT와, 제3의 IDT의 외측에 배치되어 불평형 단자에 접속되어 있는 제5의 IDT가 더 구비되어 있다.
제4의 발명의 또 다른 특정의 국면에서는, 상기 제2의 IDT의 상기 제1, 제3의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있다.
제4의 발명의 또 다른 특정의 국면에서는, 상기 제4, 제5의 IDT의 상기 제1, 제3의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있다.
제4의 발명의 또 다른 특정의 국면에 따르면, 상기 제1의 IDT의 제2의 재분할 IDT부와 상기 제3의 IDT의 제2의 재분할 IDT부가 각각 상기 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있고, 상기 제1의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙을 가지며, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 형성되어 있다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 또 다른 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 상기 제1의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단 및/또는 상기 제2의 음향트랙에 있어서 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단이다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 보다 한정적인 국면에서는, 상기 제1의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제1의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 여진강도 및/또는 상기 제1의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측과 인접하는 IDT와의 사이의 갭에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단이다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 또 다른 특정의 국면에서는, 상기 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제2의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 여진강도 및/또는 상기 제2의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측단과 인접하는 IDT와의 갭에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단이다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 더욱 한정적인 국면에서는, 상기 제1, 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 가깝게 하는 수단이 IDT의 웨이팅이다. 이 경우, 웨이팅은 직렬 웨이팅(series weighting), 시닝아웃 웨이팅(thinning-out weighting) 또는 교차폭 웨이팅(crossing width weighting) 중 어떠한 것이어도 좋다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 더욱 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부는 다른 IDT와 인접하고 있는 단(端)으로부터 일부분의 전극지의 주기가 상기 IDT의 나머지 부분의 전극지의 주기보다 작게 된 협피치 전극지부를 구비하고, 상기 IDT의 협피치 전극지부 이외의 부분을 메인부라고 부르면, 상기 제1의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제1의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단이다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 또 다른 특정의 국면에서는, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부는 다른 IDT와 인접하고 있는 단으로부터 일부분의 전극지의 주기가 상기 IDT의 나머지 부분의 전극지의 주기보다 작게 된 협피치 전극지부를 구비하고, 상기 IDT의 협피치 전극지부 이외의 부분을 메인부라고 부르면, 상기 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제2의 재분할 IDT부의 협피치 전극지 필터 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단이다.
본 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치에 있어서, 상기 여진강도를 변화시키는 수단으로서, 전극지의 금속화비(metallization ratio)가 여진강도를 변화시키도록 설정되어 있다.
또한, 본 발명의 보다 한정적인 국면에서는, 상기 제1의 음향트랙의 전극지의 금속화비가 제2의 음향트랙의 전극지의 금속화비보다도 작게 되어 있다.
제1의 발명에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치에서는, 불평형 단자로부터 제1의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상은 불평형 단자로부터 제2의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있기 때문에, 평형-불평형 변환기능을 갖는다. 덧붙여, 제1, 제2의 분할 IDT부가 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있기 때문에, 불평형 단자측의 임피던스와, 평형 단자측의 임피던스와의 비를 약 1:16으로 할 수 있다. 즉, 종래의 밸런스형 탄성 표면파 필터장치에 더해서, 큰 임피던스 변환기능을 갖는 밸런스형 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
제1, 제3의 IDT의 제2의 IDT에 인접하고 있는 측의 단부에 위치하는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되는 경우에는, 통과대역외 감쇠량을 개선할 수 있다. 즉, 제1, 제2의 분할 IDT부가 형성되어 있는 경우, 제1, 제2의 평형 단자간의 임피던스가 높아지며, 종래의 구성에 비해서, 평형 단자에 접속되는 IDT와, 불평형 단자에 접속되는 IDT 사이의 기생용량이 동일한 경우라도, 평형 단자에의 직달파(直達波)의 레벨이 높아진다. 그 때문에, 상기 제1, 제3의 IDT의 최외측의 전극지를 어스전위에 접속함으로써, 이 직달파의 영향이 억제되고, 그것에 의해 통과대역외 감쇠량을 개선할 수 있다.
제1의 발명에 있어서, 제1, 제3의 IDT의 제2의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 경우에는, 대역외 감쇠량을 보다 한층 개선할 수 있다.
제2의 발명에 따른 탄성파 필터장치에서는, 압전기판상에, 제1, 제2의 탄성파 필터부가 구성되어 있으며, 제1의 탄성파 필터부의 제2의 IDT가 불평형 단자에 접속되어 있고, 제1의 IDT에 제2의 탄성파 필터부의 제4의 IDT가 제1의 배선라인에 의해 접속되어 있으며, 제3의 IDT가 제2의 배선라인에 의해 제2의 탄성파 필터부의 제6의 IDT에 접속되어 있다. 그리고, 제2의 탄성파 필터부가 제1의 발명의 밸런스형 탄성파 필터장치와 동일하게 구성되어 있다.
따라서, 평형-불평형 변환기능을 가지며, 불평형 단자측의 임피던스와 평형 단자측과의 임피던스가 약 1:16으로 된 큰 임피던스 변환기능을 갖는 밸런스형 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다. 제2의 발명에서는, 제2의 탄성파 필터부가 제1의 탄성파 필터부를 통해서 불평형 단자에 접속되어 있기 때문에, 대역외 감쇠량의 확대를 도모할 수 있다.
특히, 제4, 제6의 IDT의 제5의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되는 경우에는, 대역외 감쇠량을 보다 한층 개선할 수 있다.
제3의 발명에 따른 탄성파 필터장치에서는, 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT 중, 제2의 IDT가 상기 제1, 제2의 분할 IDT부를 가지며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단이 접속되어 제1, 제2의 분할 IDT부가 직렬 접속되어 있으며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 타단이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있다. 그리고, 제3의 평형 단자가 제1의 IDT에, 제4의 평형 단자가 제3의 IDT에 접속되어 있고, 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬 접속되어 있다.
따라서, 제1, 제2의 평형 단자와, 제3, 제4의 평형 단자와의 임피던스비를 1:16으로 하는 것이 가능해지는, 밸런스형 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 제1의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부 및 제2의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부가 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있는 구성에서는, 제1의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙이 형성되게 된다. 이 경우, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도가 다르지만, 상기 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 구비되어 있는 경우에는, 그것에 의해 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있으며, 보다 한층 양호한 필터특성을 얻을 수 있다.
본원의 제4의 발명에서는, 압전기판상에 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있으며, 제2의 IDT는 불평형 단자에, 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 제1, 제3의 IDT가 직렬 접속되어 있으며, 제1, 제3의 IDT의 타단이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있다. 그리고, 불평형 단자로부터 제1의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상이 불평형 단자로부터 제2의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록, 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있다. 따라서, 평형-불평형 변환기능을 갖는 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
게다가, 제1, 제3의 IDT가 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있으므로, 불평형 단자측의 임피던스와, 평형 단자측의 임피던스와의 비를 약 1:16으로 할 수 있다. 즉, 큰 임피던스 변환기능을 갖는 밸런스형 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
제4의 발명에 있어서, 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 있는 부분이 접지되어 있는 경우에는 대역외 감쇠량을 개선할 수 있다.
제4의 발명에 있어서, 제1의 IDT의 외측에 배치되며, 불평형 단자에 접속되어 있는 제4의 IDT와, 제3의 IDT의 외측에 배치되며, 불평형 단자에 접속되어 있는 제5의 IDT를 더 구비하는 경우에는, 5IDT형의 밸런스형 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
제2의 IDT의 제1, 제3의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 경우에는, 대역외 감쇠량의 확대를 도모할 수 있다.
제4, 제5의 IDT의 제1, 제2의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 경우에는, 마찬가지로, 대역외 감쇠량의 확대를 도모할 수 있다.
제4의 발명에 있어서, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 형성되어 있는 경우에는, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있으며, 보다 한층 양호한 필터특성을 얻을 수 있다.
상기 제1, 제2의 음향트랙의 여진강도를 가깝게 하는 수단은 다양하게 구성될 수 있으나, 상기 수단이 제1의 음향트랙의 여진강도를 변화시키는 수단 및/또는 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단을 갖는 경우에는, 이들의 적절한 조합에 의해, 통과대역 내 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
제1의 음향트랙에 있어서 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단이 제1의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 여진강도 및/또는 제1의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측단과 인접하는 IDT 사이의 갭에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 경우에는, 본 발명에 따라서, 제1의 음향트랙에 있어서의 여진강도를 효과적으로 변화시킬 수 있으며, 그것에 의해 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 가깝게 할 수 있다.
제2의 음향트랙에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단이 제2의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 탄성파의 여진강도 및/또는 제2의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측단과 인접하는 IDT 사이의 갭에 있어서의 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단인 경우에는, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 효과적으로 변화시킬 수 있으며, 그것에 의해 제1, 제2의 음향트랙간의 여진강도를 확실하게 가깝게 하는 것이 가능해진다.
상기 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 여진강도를 높이거나, 낮추는 수단은 다양하게 구성될 수 있으나, 적어도 1개의 전극지를 웨이팅한 구조에서는, 적어도 1개의 전극지를, 직렬 웨이팅, 교차폭 웨이팅 또는 시닝아웃 웨이팅 등의 간단한 방법에 의해 실현할 수 있다.
또한, 제1의 음향트랙에 있어서, 여진강도를 변화시키는 수단이 제1의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 경우에는, 제1의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키도록, 협피치 전극지부 및/또는 메인부를 구성하는 것만으로, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 제2의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 경우에도, 마찬가지로, 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키도록 이들을 구성하는 것만으로, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다. 그리고, 이들의 수단으로서, 전극지의 금속화비를 사용할 수 있으며, 즉, 제1의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부, 혹은 제2의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부의 여진강도를, 재분할 IDT부의 전극지의 금속화비를 조정함으로써, 변화시킬 수 있다. 특히, 제1의 음향트랙의 금속화비를, 제2의 음향트랙의 금속화비보다도 작게 함으로써, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 탄성 표면파 필터장치의 모식적 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 탄성 표면파 필터장치의 변형예인 탄성파 필터장치를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 탄성 표면파 필터장치의 모식적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성 표면파 필터장치를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치의 감쇠량-주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 (a) 및 (b)는 제2 실시형태의 각 변형예에 따른 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 나타내는 각 모식적 평면도이다.
도 8은 (a) 및 (b)는 제2 실시형태의 각 변형예에 따른 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 나타내는 각 모식적 평면도이다.
도 9는 (a) 및 (b)는 제2 실시형태의 각 변형예에 따른 탄성 표면파 필터장치의 전극구조를 나타내는 각 모식적 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 11은 제3 실시형태의 탄성 표면파 필터장치의 필터특성 및 비교를 위해서 준비한 참고예의 탄성 표면파 필터장치의 필터특성을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 15는 본 발명이 적용되는 탄성 경계파 장치의 모식적 정면 단면도이다.
도 16은 종래의 평형-불평형 변환기능을 갖는 탄성 표면파 필터장치의 일례 를 나타내는 모식적 평면도이다.
<부호의 설명>
1 : 탄성 표면파 필터장치 2 : 압전기판
3 : 불평형 단자 4, 5 : 제1, 제2의 평형 단자
6 : 탄성 표면파 필터부 7 : 탄성 표면파 필터부
11∼16 : 제1∼제6의 IDT 14a, 16a : 전극지
15a, 15b : 분할 IDT부
15a1, 15a2 : 제1, 제2의 재분할 IDT부
15b1, 15b2 : 제1, 제2의 재분할 IDT부
17a, 17b : 반사기 18a, 18b : 반사기
21, 22 : 배선라인 31 : 탄성 표면파 필터장치
71 : 탄성 경계파 필터장치 72 : 압전기판
73 : 유전체 74 : 전극
101 : 탄성 표면파 필터장치 115a, 115b : 분할 IDT부
115a1, 115a2 : 제1, 제2의 재분할 IDT부
115b1, 115b2 : 제1, 제2의 재분할 IDT부
115c : 버스바 115d : 접속 버스바
115e : 분할 버스바 115f : 접속 버스바 115g : 분할 버스바
115h, 115i : 플로팅 전극지(floating electrode finger)
115j, 115k : 플로팅 전극지
121 : 탄성 표면파 필터장치 125 : IDT
125a1, 125b1 : 제1의 재분할 IDT부
125a2, 125b2 : 제2의 재분할 IDT부
131 : 탄성 표면파 필터장치 135 : IDT
135a1, 135b1 : 제1의 재분할 IDT부
135a2, 135b2 : 제2의 재분할 IDT부
141 : 탄성 표면파 필터장치 145 : IDT
145a1, 145b1 : 제1의 재분할 IDT부
145a2, 145b2 : 제2의 재분할 IDT부
151 : 탄성 표면파 필터장치 155 : IDT
155a1, 155b1 : 제1의 재분할 IDT부
155a2, 155b2 : 제2의 재분할 IDT부
161 : 탄성 표면파 필터장치 165 : IDT
165a1, 165b1 : 제1의 재분할 IDT부
165a2, 165b2 : 제2의 재분할 IDT부
171 : 탄성 표면파 필터장치 175 : IDT
175a1, 175b1 : 제1의 재분할 IDT부
175a2, 175b2 : 제2의 재분할 IDT부 201 : 탄성 표면파 필터장치
202 : 압전기판 203 : 불평형 단자
204 : 제1의 평형 단자 205 : 제2의 평형 단자
211∼213 : 제1∼제3의 IDT 212a : 제1의 분할 IDT부
212b : 제2의 분할 IDT부 214, 215 : 반사기
301 : 탄성파 필터장치 302 : 불평형 단자
303, 304 : 평형 단자 311∼313 : IDT
314, 315 : 반사기 321∼323 : IDT
324, 325 : 반사기 322a, 322b : 분할 IDT부
322a1, 322a2 : 재분할 IDT부 322b1, 322b2 : 재분할 IDT부
351 : 탄성파 필터장치 352 : 압전기판
353, 354 : 평형 단자 355, 356 : 평형 단자
361∼363 : IDT 362a, 362b : 분할 IDT부
362a1, 362a2 : 재분할 IDT부 362b1, 362b2 : 재분할 IDT부
364, 365 : 반사기 401 : 탄성파 필터장치
411∼413 : 제1∼제3의 IDT 411a, 411b : 재분할 IDT부
413a, 413b : 재분할 IDT부 403 : 불평형 단자
404, 405 : 평형 단자 414, 415 : 반사기
451 : 탄성파 필터장치 453 : 불평형 단자
454, 455 : 평형 단자 461∼463 : IDT
464, 465 : IDT 466, 467 : 반사기
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써, 본 발명을 명백하게 한다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성 표면파 필터장치를 나타내는 모식적 평면도이다.
본 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)는 압전기판(2)을 갖는다. 압전기판(2)은 본 실시형태에서는, LiTaO3 기판으로 이루어진다. 단, 압전기판(2)은 LiNbO3 등의 다른 압전 단결정으로 이루어지는 압전 단결정 기판이어도 좋고, 압전 세라믹 기판이어도 좋다. 또한, 압전기판(2)은 압전재료로 이루어지는 기판 혹은 절연성 재료로 이루어지는 기판상에 압전 박막을 적층한 구조를 갖고 있어도 좋다.
탄성 표면파 필터장치(1)는 불평형 단자(3)와, 제1, 제2의 평형 단자(4, 5)를 갖는다.
또한, 압전기판(2)상에는, 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6) 및 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)가 구성되어 있다.
제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)에서는, 제1∼제3의 IDT(11∼13)가 표면파 전파방향으로 배치되어 있다. 제1∼제3의 IDT(11∼13)가 배치되어 있는 영역의 표면파 전파방향 양측에 반사기(17a, 17b)가 배치되어 있다. 따라서, 탄성 표면파 필터부(6)는 3IDT형의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이다.
탄성 표면파 필터부(6)의 중앙에 위치하고 있는 제2의 IDT(12)의 일단이 불 평형 단자(3)에 접속되어 있고, 타단이 어스전위에 접속되어 있다. 제1, 제3의 IDT(11, 13)의 각 일단은 어스전위에 접속되어 있으며, 각 타단이 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)에 접속되어 있다. 제1, 제3의 IDT(11, 13)의 위상은 180도 다르다.
제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)는 표면파 전파방향을 따라 배치된 제4∼제6의 IDT(14∼16)를 갖는다. IDT(14∼16)가 형성되어 있는 영역의 표면파 전파방향 양측에 반사기(18a, 18b)가 배치되어 있다.
상기 제4, 제6의 IDT(14, 16)의 일단이 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)의 제1, 제3의 IDT(11, 13)에 제1, 제2의 배선라인(21, 22)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. IDT(14, 16)의 타단은 어스전위에 접속되어 있다.
중앙에 위치하고 있는 제5의 IDT(15)는 표면파 전파방향을 따라서 2분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)를 갖는다. 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)는 버스바(15c)에 의해 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 버스바(15c)는 어스전위에 접속되어 있어도 좋고, 전기적으로 플로팅해 있어도 좋으며, 어떠한 것이어도 좋다.
한편, 각 분할 IDT부(15a, 15b)는 각각 표면파 전파방향과 직교하는 방향인 교차폭 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2, 15b1, 15b2)를 갖는다.
즉, 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2)는 제1의 분할 IDT부(15a)에 있어서 교차폭 방향으로 배치되어 있으며, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2) 는 공통의 접속 버스바(15d)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 제1의 분할 IDT부(15a)에서는, 상술한 버스바(15c)와, 접속 버스바(15d) 사이에 제1의 재분할 IDT부(15a1)가 구성되어 있다. 그리고, 접속 버스바(15d)와, 접속 버스바(15d)에 대하여 버스바(15c)와 반대측에 위치하는 분할 버스바(15e) 사이에, 제2의 재분할 IDT부(15a2)가 구성되어 있다. 분할 버스바(15e)가 제1의 평형 단자(4)에 접속되어 있다.
마찬가지로, 제2의 분할 IDT부(15b)에 있어서도, 버스바(15c)와, 접속 버스바(15f) 사이에 제1의 재분할 IDT부(15b1)가 구성되어 있다. 또한, 접속 버스바(15f)와, 접속 버스바(15f)에 대하여 버스바(15c)와는 반대측에 위치하고 있는 분할 버스바(15g) 사이에, 제2의 재분할 IDT부(15b2)가 구성되어 있다. 분할 버스바(15g)가 제2의 평형 단자(5)에 접속되어 있다.
본 실시형태에 따르면 탄성 표면파 필터장치(1)는, 상기와 같이, 제1, 제2의 종결합 공진자형의 탄성 표면파 필터부(6, 7)를 캐스케이드(cascade) 접속한 구조를 갖는다. 그리고, 평형-불평형 변환기능 및 임피던스 변환기능은 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)에 의해 실현되고 있다. 이것을 탄성 표면파 필터장치(1)의 동작을 설명함으로써 구체적으로 설명한다.
불평형 단자(3)로부터 전기신호가 입력되면, 그 전기신호는 제2의 IDT(12)에 주어진다. 제1, 제3의 IDT(11, 13)로부터 위상이 약 180도 다른 전기신호가 출력된다. 그리고, 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)의 출력은 제1, 제3의 IDT(11, 13)와, 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)의 제4, 제6의 IDT(14, 16)를 접속하고 있는 제1, 제2의 배선라인(21, 22)을 통해서, 상기 제4, 제6의 IDT(14, 16)에 입력된다. 제1의 분할 IDT부(15a)의 제2의 재분할 IDT부(15a2)로부터 제1의 평형 단자(4)에 한쪽의 평형 신호가 주어진다. 또한, 제2의 분할 IDT부(15b)의 제2의 재분할 IDT부(15b2)로부터 제2의 평형 단자(5)에 다른쪽의 평형 신호가 주어진다. 탄성 표면파 필터장치(1)는 평형-불평형 변환기능을 갖는다.
또한, 제5의 IDT(15)에 있어서는, 평형 단자(4)에 접속되어 있는 제1의 분할 IDT부(15a)에 있어서는, 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 한편, 제2의 분할 IDT부(15b)에서는, 제1, 제2의 재분할 IDT부(15b1, 15b2)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있다.
1개의 IDT를 교차폭 방향으로 2개의 분할 IDT부분으로 분할하고, 2개의 분할 IDT부분을 직렬로 접속한 경우에는, 분할 전에 비해서 임피던스가 4배의 크기가 된다.
따라서, 표면파 전파방향으로 제5의 IDT(15)가 분할되어 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)가 형성되어 있음으로써, 임피던스의 값을 분할 전에 비해서 4배로 할 수 있으며, 또한 상기 교차폭 방향으로의 분할에 의해, 임피던스를 4배로 하는 것이 가능하게 되어 있기 때문에, 본 실시형태에서는, 불평형 단자(3)측의 임피던스와, 평형 단자(4, 5)측의 임피던스의 비를 약 1:16으로 할 수 있다. 따라서, 탄성 표면파 필터장치(1)는 특허문헌 1에 기재된 종래의 탄성 표면파 필터장치(201)에 비해서, 큰 임피던스 변환기능을 갖는다.
따라서, 탄성 표면파 필터장치(1)의 후단에 접속되는 차동 증폭기의 특성 임피던스가 매우 큰 경우, 탄성 표면파 필터장치(1) 자체가 큰 임피던스 변환기능을 갖기 때문에, 다른 임피던스 변환기능 부품을 생략하거나, 필요한 임피던스 변환기능 부품에 있어서의 임피던스 변환기능을 경감하는 것이 가능해진다.
또한, 탄성 표면파 필터장치(1)에서는, 제4, 제6의 IDT(14, 16)의 제5의 IDT(15)에 인접하고 있는 최외측의 전극지(14a, 16a)가 어스전위에 접속되는 전극지로 되어 있다.
평형-불평형 변환기능을 갖는 탄성파 필터장치에 있어서는, 평형 신호가 인가된 전극지와, 불평형 신호가 인가된 전극지가 인접하고 있으면, 대역외 주파수에 있어서의 감쇠량이 저하하거나, 평형 신호의 평형도가 손상되는 일이 있다. 이것은 평형 신호가 인가된 전극지와, 불평형 신호가 인가된 전극지가 인접하고 있는 부분에 있어서, 양자 사이에 직달파가 발생하는 것에 의한다.
그러나, 본 실시형태에서는, 불평형 신호가 인가되는 IDT(14, 16)의 전극지 중, 평형 신호가 추출되는 IDT(15)에 인접하고 있는 전극지(14a, 16a)가 어스전위에 접속된다. 따라서, IDT(14, 16)의 불평형 신호가 인가되는 전극지 중, IDT(15)에 가장 가까운 전극지(14b, 16b)는 IDT(15)의 최외측의 전극지와 직접 이웃하지 않게 된다. 따라서, 대역외 감쇠량이 충분하고, 또한 평형도가 우수한 탄성 표면파 필터장치(1)를 제공할 수 있다.
단, 본 발명에 있어서는, IDT(14, 16)의 최외측의 전극지 중, IDT(15)에 인접하는 14a, 16a는 반드시 어스전위에 접속되지 않아도 되며, 그 경우에 있어서도, 큰 임피던스 변환기능과 평형-불평형 변환기능을 겸비한 탄성파 필터장치를 제공할 수 있다.
상기와 같이, 탄성 표면파 필터장치(1)에서는, 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)가 평형-불평형 변환기능 및 임피던스 변환기능을 갖는다. 따라서, 탄성 표면파 필터장치(1)에 있어서의 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)는 반드시 형성되지 않아도 된다. 도 2에, 탄성 표면파 필터장치(1)의 변형예이며, 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)가 형성되어 있지 않은 것을 제외하고는, 탄성 표면파 필터장치(1)와 동일하게 구성된 탄성 표면파 필터장치를 모식적으로 나타낸다.
도 2로부터 명백하듯이, 본 변형예의 탄성 표면파 필터장치(31)에서는, 도 1에 나타낸 탄성 표면파 필터부(7)의 제4, 제6의 IDT(14, 16)가 공통 접속되어, 불평형 단자(3)에 접속되어 있다. 본 변형예의 탄성 표면파 필터장치(31)에 있어서도, 탄성 표면파 필터부(7)와 마찬가지로 제4∼제6의 IDT(14∼16)가 구성되어 있기 때문에, 평형-불평형 변환기능과, 큰 임피던스 변환기능을 갖는다.
단, 본 변형예의 탄성 표면파 필터장치(31)에 비해서, 도 1에 나타낸 탄성 표면파 필터장치(1)에서는, 불평형 단자(3)측에 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6)가 형성되어 있기 때문에, 대역외 감쇠량을 보다 한층 크게 할 수 있다고 하는 이점을 갖는다.
한편, 탄성 표면파 필터장치(31)의 그 외의 구조는, 탄성 표면파 필터장치(1)와 동일하므로, 탄성 표면파 필터장치(1)의 설명을 원용함으로써 생략하기로 한 다.
또한, 도 1, 도 2에 나타낸 탄성 표면파 필터장치(1, 31)는 표면파 전파방향으로 2분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부가 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부를 갖는 구성이지만, 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 제1, 제2, 제3의 재분할 IDT부를 갖는 구성이어도 좋다. 혹은 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 4 이상의 재분할 IDT부를 갖는 구성이어도 좋다.
한편, 도 2에 나타낸 탄성파 필터장치(31)에서는, 제1의 재분할 IDT부(15a1)의 전극지의 개수와, 제1의 재분할 IDT부(15b1)의 전극지의 개수가 동일하게 되어 있으며, 제2의 재분할 IDT부(15a2)의 전극지의 개수와, 제2의 재분할 IDT부(15b2)의 전극지의 개수가 동일하게 되어 있었다. 그러나, 도 3에 나타내는 변형예와 같이, 제1의 재분할 IDT부(19a1)의 전극지의 개수를, 제1의 재분할 IDT부(19b1)의 전극지의 개수와 다르게 하고, 제2의 재분할 IDT부(19a2)의 전극지의 개수를 제2의 재분할 IDT부(19b2)의 전극지의 개수와 다르게 해도 좋다. 즉, IDT(19)의 표면파 전파방향으로 분할된 제1, 제2의 분할 IDT부(19a, 19b)의 전극지의 개수를 다르게 하고, 또한 각 분할 IDT부(19a, 19b)를 상기와 같이 표면파 전파방향으로 제1, 제2의 재분할 IDT부(19a1, 19a2, 19b1, 19b2)를 갖도록 분할해도 좋다.
(베스트 모드로서의 제2 실시형태)
도 4는 본 발명의 탄성파 필터장치의 베스트 모드의 실시형태로서의 제2 실시형태에 따른 탄성 표면파 필터장치의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)는 압전기판(102)상에 도시의 전극구조 를 형성함으로써 구성되어 있다. 단, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)는, 도 1에 나타낸 탄성 표면파 필터장치(1)에 있어서의 IDT(15)를 대신해서, 도 4에 나타나 있는 IDT(115)가 형성되어 있는 것을 제외하고는, 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)와 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 동일 부분에 대해서는, 동일한 참조를 붙임으로써, 그 상세한 설명을 생략한다.
제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)의 특징은 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)에 있어서 표면파 전파방향 중앙에 배치된 IDT(115)가 표면파 전파방향을 따라 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부(115a, 115b)를 갖는다. 제1, 제2의 분할 IDT부(115a, 115b)는 버스바(115c)에 의해 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 버스바(115c)는 어스전위에 접속되어 있어도 좋고, 전기적으로 플로팅하고 있어도 좋으며, 어떠한 것이어도 좋다.
한편, 각 분할 IDT부(115a, 115b)는 각각 표면파 전파방향과 직교하는 방향인 교차폭 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(115a1, 115a2, 115b1, 115b2)를 갖는다.
즉, 제1, 제2의 재분할 IDT부(115a1, 115a2)는 제1의 분할 IDT부(115a)에 있어서 교차폭 방향으로 배치되어 있으며, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부(115a1, 115a2)는 공통의 접속 버스바(115d)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 제1의 분할 IDT부(115a)에서는, 상술한 버스바(115c)와, 접속 버스바(115d) 사이에 제1의 재분할 IDT부(115a1)가 구성되어 있다. 그리고, 접속 버스바(115d)와, 접속 버스바(115d)에 대하여, 버스바(115c)와 반대측에 위치하는 분할 버스바(115e) 사이에, 제2의 재분할 IDT부(115a2)가 구성되어 있다. 분할 버스바(115e)가 제1의 평형 단자(4)에 접속되어 있다.
마찬가지로, 제2의 분할 IDT부(115b)에 있어서도, 버스바(115c)와, 접속 버스바(115f) 사이에 제1의 재분할 IDT부(115b1)가 구성되어 있다. 또한, 접속 버스바(115f)와, 접속 버스바(115f)에 대하여 버스바(115c)와는 반대측에 위치하고 있는 분할 버스바(115g) 사이에, 제2의 재분할 IDT부(115b2)가 구성되어 있다. 분할 버스바(115g)가 제2의 평형 단자(5)에 접속되어 있다.
따라서, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)에 있어서도, 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)의 경우와 마찬가지로, 제1, 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(6, 7)가 캐스케이드 접속되어 있으며, 평형-불평형 변환기능 및 임피던스 변환기능이 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터부(7)에 의해 실현되고 있다. 그리고, 제5의 IDT(115)가 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 불평형 단자(3)측의 임피던스와, 평형 단자(4, 5)측의 임피던스의 비를 약 1:16으로 하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)의 특징은 상기 제1의 재분할 IDT부(115a1, 115b1)의 표면파 전파방향 최외측의 전극지에, 플로팅 전극지(floating electrode fingers;115h, 115i)를 형성함으로써 직렬 웨이팅(series weighting)이 실시되어 있으며, 제2의 재분할 IDT부(115a2, 115b2)의 이웃하는 전극지에 있어서도, 플로팅 전극지(115j, 115k)를 형성함으로써 직렬 웨이팅이 실시되어 있는 데 있다.
본 실시형태에서는, 이와 같은 직렬 웨이팅에 의해, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있으며, 그것에 의해 양호한 필터특성을 얻을 수 있다. 이것을, 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)의 전극구조를 모식적으로 나타내는 도 5를 도 4와 함께 설명함으로써 명백하게 한다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)에서는, 상술한 바와 같이, IDT(15)가 표면파 전파방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)를 가지며, 또한 제1, 제2의 분할 IDT부(15a, 15b)가 제1, 제2의 재분할 IDT부(15a1, 15a2, 15b1, 15b2)를 갖는다. 따라서, 도 5에 파선 A 및 파선 B로 나타내는 바와 같이, 제1의 재분할 IDT부(15a1, 15b1)를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙(A)과, 제2의 재분할 IDT부(15a2, 15b2)를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙(B)이 형성되게 된다.
한편, 도 6에 파선으로 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(1)에서는, 통과대역 내에 리플(R)이 나타나는 경우가 있었다. 그래서, 본원 발명자는 이 리플(R)을 억압하기 위해서 예의 검토하였다. 그 결과, 상기 리플(R)은 제1의 재분할 IDT부(15a1, 15b1)가 형성되어 있는 부분으로 구성되는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부(15a2, 15b2)가 형성되어 있는 부분으로 구성되는 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도의 차이에 의한 것은 아닐까하고 생각하였다.
즉, 도 5에 나타낸 전극구조에서는, 제2의 음향트랙(B)에 있어서의, 제2의 재분할 IDT부(15a2, 15b2)간의 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도는 제1의 재분할 IDT부(15a1, 15b1)간의 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도보다도 높아진다. 마찬가지로, 제2의 재분할 IDT부(15a2, 15b2)의 표면파 전파방향 최외측 단과, 인접하는 IDT(14, 16) 사이의 각 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도는 제1의 재분할 IDT부(15a1, 15b1)의 표면파 전파방향 최외측 단과, 인접하는 IDT(14, 16) 사이의 각 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도에 비해서 강해진다.
이에 비해서, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)에서는, 제1, 제2의 음향트랙(A, B)을 갖는데, 제1의 음향트랙(A)에 있어서는, 제1의 재분할 IDT부(115a1, 115b1)의 표면파 전파방향 외측단에, 플로팅 전극지(115h, 115i)가 형성되도록 직렬 웨이팅이 실시되며, 그것에 의해, 제1의 재분할 IDT부(115a1, 115b1)와 인접하는 IDT(14, 16) 사이의 각 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 강해지고 있다.
한편, 제2의 음향트랙(B)에 있어서는, 제2의 재분할 IDT부(115a2, 115b2)간의 갭에 면한 전극지에, 플로팅 전극지(115j, 115k)를 형성함으로써 직렬 웨이팅이 실시되어 있다. 이 때문에, 제2의 재분할 IDT부(115a2, 115b2)간의 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 약해지고 있다.
따라서, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)에서는, 제1, 제2의 음향트랙(A, B)에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 가까워지고, 그것에 의해 도 6에 실선으로 나타내는 바와 같이 통과대역 내에 있어서의 리플을 효과적으로 억압하는 것이 가능하게 된다.
한편, 제2 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(101)에서는, 상기와 같이, 제1의 음향트랙(A)에 있어서, 탄성 표면파의 여진강도를 변화시키는 수단으로서, IDT(115)의 표면파 전파방향 양측의 갭에 있어서 강하게 하도록 직렬 웨이팅을 실시하고, 한편 제2의 음향트랙(B)에 있어서는, 여진강도를 변화시키는 수단으로서, 제2의 재분할 IDT부(115a2, 115b2)간의 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 약하게 하기 위해서 직렬 웨이팅이 실시되어 있었다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 제1, 제2의 음향트랙(A, B)에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 가깝게 하는 수단은 다양하게 변형할 수 있다. 이와 같은 변형예를, 도 7(a)∼도 9(b)에 예시적으로 나타낸다.
도 7(a)에 나타낸 변형예의 탄성 표면파 필터장치(121)에서는, 제1, 제2의 평형 단자에 접속되는 분할 IDT부를 갖는 IDT(125)는 제1, 제2의 분할 IDT부(125a, 125b)를 갖는다. 각 분할 IDT부(125a, 125b)는 재분할 IDT부(125a1, 125a2, 125b1, 125b2)를 갖는다. 이 중, 제1의 재분할 IDT부(125a1, 125b1)는 제2 실시형태의 제1의 재분할 IDT부(115a1, 115b1)와 동일하게 되어 있다.
다른 점은, 제2의 재분할 IDT부(125a2, 125b2)에 있어서, 직렬 웨이팅을 대신해서, 재분할 IDT부(125a2, 125b2)간의 갭에 면한 부분에 있어서 적어도 1개의 전극지의 길이가 짧게 되어 교차폭 웨이팅이 실시되어 있는 데 있다. 즉, 갭에 면한 전극지(125c, 125d)의 길이가 다른 동전위에 접속되는 전극지보다도 짧게 되어 여진강도가 약해지도록 교차폭 웨이팅이 실시되어 있다.
한편, 도 7(b)에 나타내는 변형예의 탄성 표면파 필터장치(131)에서는, 제5의 IDT(135)가 표면파 전파방향으로 2분할함으로써 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부( 135a, 135b)를 가지며, 제1, 제2의 분할 IDT부(135a, 135b)가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 방향으로 2분할해서 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(135a1, 135a2, 135b1, 135b2)를 갖는다. 여기에서는, 제1의 재분할 IDT부(135a1, 135b1)에 시닝아웃 웨이팅(thinning-out weighting)을 실시하여, 제1의 음향트랙의 IDT(135)의 표면파 전파방향 양측에 위치하는 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 강하게 하며, 한편 제2의 재분할 IDT부(135a2, 135b2)간의 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 약하게 하도록 마찬가지로 시닝아웃 웨이팅이 실시되어 있다.
도 8(a)에 나타내는 변형예의 탄성 표면파 필터장치(141)에서는, 제5의 IDT(145)에 있어서, 제1의 재분할 IDT부(145a1, 145b1)의 표면파 전파방향 외측의 전극지를 플로팅 전극지로 함으로써 시닝아웃 웨이팅이 실시되고, 그것에 의해 제1의 음향트랙에 있어서의 제1의 재분할 IDT부(145a1, 145b1)의 표면파 전파방향 외측의 갭에 있어서의 여진강도가 강해지고 있다. 한편, 제2의 재분할 IDT부(145a2, 145b2)간의 갭에 있어서는, 상기 갭에 면한 전극지를 플로팅 전극지로 하도록 시닝아웃 웨이팅을 형성함으로써, 제2의 음향트랙에 있어서의 여진강도가 약해지고 있다.
도 8(b)에 나타내는 탄성 표면파 필터장치(151)에서는, 제1의 재분할 IDT부(155a1, 155b1)간의 갭에 면한 전극지가 플로팅 전극지를 갖도록 직렬 웨이팅이 실시되어, 제1의 음향트랙에 있어서의 상기 갭에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 약해지고 있다.
그러나, 본 변형예에서는, 제2의 재분할 IDT부(155a2, 155b2)의 각 표면파 전파방향 외측단에 위치하는 전극지에 플로팅 전극지를 형성하도록 직렬 웨이팅이 실시되어, 제2의 재분할 IDT부(155a2, 155b2)의 표면파 전파방향 외측의 갭에 있어서의 여진강도가 약해지고 있을 뿐만 아니라, 제2의 재분할 IDT부(155a2, 155b2)간의 갭에 있어서는, 상기 갭에 면한 전극지간의 전위차가 낮아져서, 마찬가지로 탄성 표면파의 여진강도가 약해지고 있다. 따라서, 제2의 음향트랙에 있어서, 탄성 표면파의 여진강도가 제1의 음향트랙에 비해서 보다 한층 약해지고 있기 때문에, 결과로서, 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 가까워지고 있다.
이와 같이, 본 발명에 있어서, 제1, 제2의 음향트랙의 여진강도를 가깝게 하는 수단은 제1, 제2의 음향트랙의 쌍방에 있어서, 탄성 표면파의 여진강도를 약하게 하고, 그들 여진강도를 약하게 하는 정도에 차이를 형성함으로써 양자의 여진강도를 가깝게 해도 좋다. 혹은, 반대로, 제1, 제2의 음향트랙의 쌍방에 있어서, 여진강도를 강하게 하도록 구성하고, 여진강도를 강하게 하는 방법에 차이를 형성함으로써 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 가깝게 해도 좋다.
도 9(a)에 나타내는 변형예의 탄성 표면파 필터장치(161)에서는, 제5의 IDT(165)에 시닝아웃 웨이팅이 실시되고, 그것에 의해 제1, 제2의 음향트랙간의 탄성 표면파의 여진강도가 가까워지고 있다. 즉, 제1의 재분할 IDT부(165a1, 165b1)가 이웃하는 갭에 있어서는, 여진강도를 약하게 하도록 시닝아웃 웨이팅이 실시되 어 있다. 이에 비해서, 제2의 재분할 IDT부(165a2, 165b2)에 있어서는, 표면파 전파방향 최외측단과 IDT(14, 16) 사이의 갭에 있어서의 표면파의 여진강도를 약하게 하도록 시닝아웃 웨이팅이 실시되며, 이 여진강도를 약하게 하는 정도가 제1의 음향트랙측에 있어서 여진강도를 약하게 하는 정도보다도 크게 되어 있기 때문에, 결과로서 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 가까워지고 있다.
도 9(b)에 나타내는 변형예의 탄성 표면파 필터장치(171)에 있어서도, 제5의 IDT(175)에, 시닝아웃 웨이팅이 실시되어, 제1, 제2의 음향트랙의 여진강도가 가까워지고 있다. 보다 구체적으로는, 제1의 재분할 IDT부(175a1, 175b1)에 있어서는, 양자 사이의 갭에 면한 부분에 플로팅 전극지를 형성함으로써 시닝아웃 웨이팅이 실시되어, 제1의 음향트랙(A)에 있어서의 여진강도가 강해지고 있다. 한편, 제2의 음향트랙(B)에 있어서도, 시닝아웃 웨이팅을 실시하고, 보다 구체적으로는, 제2의 재분할 IDT부(175a2, 175b2)의 표면파 전파방향 최외측 전극지를 플로팅 전극지로 함으로써, IDT(14, 16) 사이의 갭에 있어서의 여진강도가 낮아지며, 그것에 의해 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 약해져서, 음향트랙 A, B에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도가 가까워지고 있다.
도 7(a)∼도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 있어서, 제1의 음향트랙(A)과 제2의 음향트랙(B)에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도를 가깝게 하기 위한, 여진강도를 변화시키는 수단은 시닝아웃 웨이팅, 교차폭 웨이팅, 직렬 웨이팅 등의 다양한 형태의 웨이팅으로 용이하게 실현할 수 있다. 웨이팅에 의해 여진강도를 조 절하는 경우, 전극의 형상을 변경하는 것만으로 충분하기 때문에, 용이하게 또한 확실히 여진강도를 조정할 수 있으며, 그것에 의해 통과대역 내의 리플을 효과적으로 억압하는 것이 가능해진다.
제1의 음향트랙(A)과 제2의 음향트랙(B)의 한쪽에만 웨이팅이 실시되어도 각 트랙에 있어서의 여진강도를 가깝게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밸런스형 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다. 이 전극구조는 압전기판으로서 LiTaO3 단결정 기판상에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, LiTaO3 단결정 기판으로서, 표면파 전파방향이 결정 X축 방향이고, 기판 커트각이 Y축 회전 ±45도의 LiTaO3 기판이 사용되고 있다. 단, 압전기판은 다른 적절한 압전기판 단결정 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다.
또한, 도시의 전극구조는 상기 LiTaO3 기판상에, 두께 10nm의 Ti막 및 두께 328nm의 Al을 적층해서 이루어지는 적층 금속막에 의해 형성하였다.
도 10에 나타내는 바와 같이 불평형 단자(302)에, 제1의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(305)가 접속되어 있다. 탄성 표면파 필터(305)는 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT(311∼313)와, 반사기(314, 315)를 갖는다. IDT(312)의 일단이 불평형 단자(302)에 접속되어 있다.
한편, 탄성 표면파 필터(305)의 후단에는, 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(306)가 접속되어 있다. 탄성 표면파 필터(306)는 제1∼제3의 IDT(321∼ 323)를 갖는다. 제1의 IDT(321) 및 제3의 IDT(323)의 각 일단이 각각 탄성 표면파 필터(305)의 제1, 제3의 IDT(311, 313)의 각 일단에 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 제2의 IDT(322)는 탄성 표면파 전파방향을 따라 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부(322a, 322b)를 갖는다. 또한, 제1, 제2의 분할 IDT부(322a, 322b)는 각각 표면파 전파방향과 직교하는 방향으로 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(322a1, 322a2) 및 제1, 제2의 재분할 IDT부(322b1, 322b2)를 갖는다.
제1의 평형 단자(303)가 제1의 분할 IDT부(322a)의 제2의 재분할 IDT부(322a2)에 접속되어 있다. 한편, 제2의 평형 단자(304)는 제2의 분할 IDT부(322b)의 제2의 재분할 IDT부(322b2)에 접속되어 있다. 한편, IDT(321∼323)가 형성되어 있는 부분의 표면파 전파방향 양측에 반사기(324, 325)가 배치되어 있다.
IDT(311∼313, 321∼323)는 각각 IDT끼리가 탄성 표면파 전파방향에 있어서 이웃하고 있는 부분에 상대적으로 전극지 피치가 작은 협피치 전극지부를 갖는다.
본 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(301)에서는, 탄성 표면파 필터(305, 306)가 상기 전극구조를 가지며, 불평형 단자(302)로부터 제1의 평형 단자(303)로 흐르는 전기신호의 위상과, 불평형 단자(302)로부터 제2의 평형 단자(304)로 흐르는 전기신호의 위상이 180도 다르도록, IDT(311, 313)의 위상이 반전되어 있다. 한편, IDT(321, 323)의 위상은 동일하게 되어 있다.
따라서, 평형-불평형 변환기능이 실현되고 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 상기 IDT(322)가 제1, 제2의 분할 IDT부(322a, 322b)를 가지며, 제1, 제2의 분할 IDT부(322a, 322b)가 직렬로 접속되어 있고, 제1, 제2의 분할 IDT부(322a, 322b)가 또한 재분할 IDT부(322a1, 322a2, 322b1, 322b2)를 갖기 때문에, 불평형 단자(302)측의 임피던스와, 평형 단자(303, 304)측의 임피던스와의 비를 약 1:16과 같이 크게 할 수 있다.
게다가, 본 실시형태에서는, 제1의 재분할 IDT부(322a1, 322b1)를 지나는 제1의 음향트랙에 있어서의 IDT(322)의 협피치 전극지부의 금속화비가 제2의 재분할 IDT부(322a2, 322b2)를 지나는 제2의 음향트랙의 협피치 전극지부의 금속화비보다도 작게 되어 있다. 덧붙여, 제1의 재분할 IDT부를 지나는 제1의 음향트랙의 메인부의 금속화비가 제2의 음향트랙의 금속화비보다도 작게 되어 있다. 따라서, 제1의 음향트랙에 있어서 여진강도와, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성 표면파의 여진강도의 비가 작게 되어 있다. 그 때문에, 제1, 제2의 음향트랙의 공진 주파수가 가까워지고, 대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 금속화비란, IDT나 전기 그레이팅형의 반사기에 있어서, 전극지의 탄성파 전파방향을 따르는 폭 치수의, 상기 전극지의 폭방향 치수와 이웃하는 전극지간의 스페이스의 동일한 방향을 따르는 치수와의 합계에 대한 비율을 말하는 것으로 한다.
이것을, 구체적인 실험예에 기초해서 설명한다.
상기 실시형태의 탄성 표면파 필터장치(301)에 있어서, IDT(311, 313)의 전극지의 쌍수를 11.5쌍, 312의 전극지의 쌍수를 18.5쌍으로 하였다. 또한, IDT(311)의 복수개의 전극지 중, IDT(312)에 가까운 측의 5개의 전극지는 협피치 전극지부를 구성하는 전극지로 하였다. 마찬가지로, 제3의 IDT(313)의 IDT(312)에 가까운 측의 전극지에 대해서도, 협피치 전극지부를 구성하는 전극지로 하였다. 협피치 전극지부의 전극지 피치는 2.0㎛로 하고, 협피치 전극지 이외의 나머지 부분, 즉 메인부의 전극지 피치는 2.113㎛로 하였다.
또한, 반사기(314, 315)의 반사기의 개수는 각각 80개로 하고, 반사기에 있어서의 전극지 피치는 2.3㎛로 하였다.
한편, 제2의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터(306)의 제1, 제3의 IDT(321, 323)의 전극지의 쌍수는 11.5쌍으로 하고, 전극지 피치는 메인부에 있어서 2.115㎛로 하였다. 한편, IDT(321, 323)에서는, IDT(322)에 가까운 측의 4개의 전극지가 협피치 전극지부를 각각 구성하고 있으며, 협피치 전극지부에 있어서의 전극지 피치는 모두 1.988㎛로 하였다.
또한, IDT(321, 323)의 협피치 전극지부의 금속화비는 0.63, 메인부의 금속화비는 0.65로 하였다.
IDT(322)의 전극지의 쌍수는 9.5쌍으로 하고, 메인부의 전극지 피치는 2.12㎛로 하였다. IDT(322)에서는, IDT(321)에 가까운 측의 6개의 전극지, 및 IDT(323)에 가까운 측의 6개의 전극지를 협피치 전극지부를 구성하는 전극지로 하였다. 이 협피치 전극지부의 전극지 피치는 1.968㎛로 하였다.
IDT(322)에 있어서, 제1의 음향트랙에 있어서의 금속화비는 메인부에 있어서 0.63, 협피치 전극지부에 있어서 0.47로 하며, 제2의 음향트랙의 금속화비는 메인부에 있어서 0.65, 협피치 전극지부에 있어서 0.65로 하였다.
또한, 반사기(324, 325)의 전극지의 개수는 각각 80개로 하고, 전극지 피치 는 2.136㎛, 금속화비는 0.66으로 하였다.
도 11은 본 실시형태의 탄성 표면파 필터의 필터특성을 나타내는 도면이다. 또한, 비교를 위해서, 상기 제1의 음향트랙의 금속화비를 제2의 음향트랙의 금속화비와 동일하게 한 것을 제외하고는, 상기 본 실시형태와 동일하게 해서 구성된 참고예의 탄성 표면파 필터장치의 필터특성을 파선으로 나타낸다. 도 11의 실선과 파선을 비교하면 명백하듯이, 제1, 제2의 음향트랙의 금속화비를 상기 실시형태와 같이 다르게 하고, 양자의 여진강도를 가깝게 함으로써, 통과대역 내에 있어서 나타나고 있는 리플을 효과적으로 억압할 수 있음을 알 수 있다.
도 12는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
본 실시형태의 탄성파 필터장치(351)에서는, 압전기판(352)상에 도시의 전극구조가 형성되어 있다. 여기에서는, 탄성 표면파 전파방향을 따라, 제1∼제3의 IDT(361∼363)가 배치되어 있고, IDT(361∼363)가 형성되어 있는 영역의 양측에 반사기(364, 365)가 배치되어 있다. IDT(361, 363)의 각 일단이 제1, 제2의 평형 단자(353, 354)에 접속되어 있으며, 각 타단이 접지되어 있다.
IDT(362)는 표면파 전파방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부(362a, 362b)를 갖는다. 분할 IDT부(362a, 362b)는 각각 이 표면파 전파방향과 직교하는 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(362a1, 362a2, 362b1, 362b2)를 갖는다. 제3, 제4의 평형 단자(355, 356)가 각각 제2의 재분할 IDT부(362a2, 362b2)에 전기적으로 접속되어 있다.
제1, 제2의 평형 단자(353, 354)에 평형 신호가 인가되면, 제3, 제4의 평형 단자(355, 356)에 평형 신호가 발생한다. 반대로, 제3, 제4의 평형 단자(355, 356)에 평형 신호를 인가하면, 제1, 제2의 평형 단자(353, 354)에 평형 신호가 발생한다. 즉, 평형-평형 신호 변환기능이 부착된 밴드패스 필터로서 작용하는 탄성파 필터장치(351)를 얻을 수 있다.
여기에서는, IDT(362)에 있어서, 제1의 재분할 IDT부(362a1, 362b1)가 형성되어 있는 부분을 탄성 표면파를 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부(362a2, 362b2)가 형성되어 있는 부분을 탄성 표면파가 전파하는 제2의 음향트랙과의 여진강도를 가깝게 하기 위해서, 제1의 음향트랙에 배치된 재분할 IDT부(362a1, 362b1)에 협피치 전극지부를 형성하고, 상기 협피치 전극지부의 금속화비를, 제2의 음향트랙측의 재분할 IDT부(362a2, 362b2)의 대응하는 협피치 전극지부의 금속화비보다도 작게 하면 된다. 또한, IDT(362)에 있어서, 평형 단자에는 접속되어 있지 않은 제1의 음향트랙의 메인부의 금속화비를, 평형 단자(353, 354)에 접속되어 있는 제2의 음향트랙측의 메인부의 금속화비보다도 작게 하면 된다. 그것에 의해, 상술한 탄성파 필터장치(301)의 경우와 마찬가지로, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
탄성파 필터장치(401)에서는, 제1∼제3의 IDT(411∼413)가 탄성 표면파 전파방향으로 배치되어 있다. 제1∼제3의 IDT(411∼413)가 형성되어 있는 영역의 양측 에, 반사기(414, 415)가 배치되어 있다.
제2의 IDT(412)의 일단에, 불평형 단자(403)가 접속되어 있다. IDT(412)의 타단은 접지되어 있다.
IDT(411, 413)는 일단이 접지되어 있으며, 각 타단이 제1, 제2의 평형 단자(404, 405)에 각각 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 불평형 단자(403)로부터 제1의 평형 단자(404)로 흐르는 전기신호의 위상이 불평형 단자(403)로부터 제2의 평형 단자(405)로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록, IDT(411, 413)가 배치되어 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 제1, 제3의 IDT(411, 413)가 표면파 전파방향과 직교하는 방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 재분할 IDT부(411a, 411b, 413a, 413b)를 갖는다. 한편, 여기에서는, 탄성 표면파 전파방향과 직교하는 방향으로 분할되어 있기 때문에, 재분할 IDT부라고 표현하고 있다.
상기와 같이, 제1의 재분할 IDT부(411a, 413a)를 지나는 제1의 음향트랙과 제2의 재분할 IDT부(411b, 413b)를 지나는 제2의 음향트랙이 존재하게 된다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 제1의 음향트랙과 제2의 음향트랙에 있어서의 여진강도를 가깝게 하기 위해서, 제1의 음향트랙의 금속화비가 제2의 음향트랙에 있어서의 금속화비보다도 작게 되어 있다. 보다 구체적으로는, IDT(411∼413)에 있어서, IDT끼리가 인접하는 부분에 있어서, 협피치 전극지부를 형성하고, 제1의 음향트랙에 있어서의 협피치 전극지부의 금속화비가 제2의 음향트랙에 있어서의 대응하는 협피치 전극지부의 금속화비보다도 작게 되어 있으며, 또한 제1의 음향트랙에 있어 서의 메인부의 금속화비가 제2의 음향트랙에 있어서의 대응하는 메인부의 금속화비보다도 작게 되어 있다. 그것에 의해, 상술한 탄성파 필터장치(301)와 마찬가지로, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 탄성파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
탄성파 필터장치(451)에서는, 제1∼제3의 IDT(461∼463)가 표면파 전파방향을 따라 배치되어 있다. IDT(461∼463)는 도 13에 나타낸 IDT(411∼413)와, 전극지의 개수가 다른 것을 제외하고는, 동일하게 구성되어 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, 제1∼제3의 IDT(461∼463)의 표면파 전파방향 양측에, 제4, 제5의 IDT(464, 465)가 배치되어 있다. 그리고, 제1∼제5의 IDT(461∼465)가 배치되어 있는 영역의 표면파 전파방향 양측에 반사기(466, 467)가 배치되어 있다. 제4, 제5의 IDT(464, 465)의 일단이 공통 접속되어, 불평형 단자(453)에 접속되어 있다. 그 외의 구조에 대해서는, 탄성파 필터장치(451)는 탄성파 필터장치(401)와 거의 동일하게 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서도, 제1의 음향트랙에 있어서의 여진강도와, 제2의 음향트랙에 있어서의 여진강도를, 탄성파 필터장치(401)의 경우와 동일하게 해서 가깝게 함으로써, 즉, 금속화비를 상대적으로 제1의 음향트랙측에 있어서 상대적으로 작게 함으로써, 통과대역 내에 나타나기 쉽상인 리플을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 상기 실시형태 및 변형예의 탄성 표면파 필터장치는 탄성파로서의 탄성 표면파를 사용하고 있다. 그러나, 본 발명은 탄성파로서 탄성 표면파에 한하지 않으며, 탄성 경계파 등의 다른 탄성파를 사용해도 좋다. 그리고, 다른 탄성파를 사용한 탄성파 필터장치에 있어서도, 본 발명에 따라 각 IDT를 구성함으로써, 평형-불평형 변환기능 및 큰 임피던스 변환기능을 실현할 수 있다. 상술해 온 실시형태 및 변형예의 탄성 표면파 필터장치는 상기와 같이 탄성 표면파를 이용한 것이지만, 본 발명은 탄성 표면파를 대신해서, 탄성 경계파 등의 다른 탄성파를 사용한 것이어도 좋다. 도 15는 탄성 경계파 필터장치의 전극구조를 모식적으로 나타내는 정면 단면도이다. 이 탄성 경계파 필터장치(71)에서는, 제1의 매층(媒層)으로서의 압전기판(72)과, 제2의 매층으로서의 유전체(73)가 적층되어 있다. 압전기판(72)과 유전체(73)와의 경계에 복수의 IDT를 갖는 전극(74)이 형성되어 있다. 이 경계를 전파하는 탄성 경계파를 이용해서 필터로서의 특성이 얻어진다. 이 경우, 탄성 경계파 필터장치(71)의 전극(74)의 구조를, 상술한 탄성 표면파 필터에 대한 실시형태에 있어서의 전극구조와 동일하게 형성함으로써, 본 발명의 탄성파 필터장치를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 필터장치는, 전술한 이동체 통신기기의 안테나와 차동 증폭기 사이의 대역 필터로서 효과적으로 사용되지만, 본 발명의 탄성파 필터장치의 용도는 이와 같은 용도에 한정되는 것은 아니다. 즉, 평형-불평형 변환기능과, 임피던스 변환기능을 가질 것이 요구되는 필터장치의 용도에 일반적으로 본 발명의 탄성파 필터장치를 사용할 수 있다.

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 불평형 단자와, 제1, 제2의 평형 단자를 가지며, 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형의 탄성파 필터장치로서,
    압전기판과,
    상기 압전기판에 형성되어 있으며, 종결합 공진자형의 제1, 제2의 탄성파 필터부를 구비하고,
    상기 제1의 탄성파 필터부가 상기 탄성파의 전파방향을 따라 배치된 제1∼제3의 IDT를 가지며,
    상기 제2의 탄성파 필터부가 표면파 전파방향으로 배치된 제4∼제6의 IDT를 갖고,
    상기 제1의 탄성파 필터부의 상기 제2의 IDT가 불평형 단자에 접속되어 있으며, 상기 제1의 IDT에, 상기 제2의 탄성파 필터부의 제4의 IDT가 제1의 배선라인에 의해 접속되어 있고, 상기 제3의 IDT가 제2의 배선라인에 의해 상기 제2의 탄성파 필터부의 제6의 IDT에 접속되어 있으며,
    상기 제5의 IDT가 탄성파 전파방향으로 분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부를 갖고, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단이 직렬로 접속되어 있으며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 타단이 제1, 제2의 평형 단자에 각각 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 제1의 배선라인을 전송하는 전기신호의 위상과, 제2의 배선라인을 전송하는 전기신호의 위상이 180도 다르도록, 제2의 IDT 및 제1, 제3의 IDT가 구성되어 있으며,
    상기 제2의 탄성파 필터부의 제1, 제2의 분할 IDT부가 탄성파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향으로 더욱 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 각각 갖고, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제4, 제6의 IDT의 상기 제5의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  5. 제1, 제2의 평형 단자와 제3, 제4의 평형 단자를 구비하는, 밸런스형의 탄성파 필터장치로서,
    압전기판과,
    상기 압전기판상에 있어서 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT를 가지며,
    상기 제2의 IDT가 표면파 전파방향으로 2분할되어 형성된 제1, 제2의 분할 IDT부를 갖고, 제1, 제2의 분할 IDT부의 각 일단이 접속되어 제1, 제2의 분할 IDT부가 직렬 접속되어 있으며, 제1, 제2의 분할 IDT부의 타단이 각각 제1, 제2의 평 형 단자에 접속되어 있고,
    상기 제3의 평형 단자가 상기 제1의 IDT에 접속되며, 상기 제4의 평형 단자가 상기 제3의 IDT에 접속되어 있고,
    상기 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1, 제3의 IDT의 상기 제2의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2의 분할 IDT부가 각각 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 제1의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부 및 상기 제2의 분할 IDT부의 제2의 재분할 IDT부가 각각 상기 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있고,
    상기 제1의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙을 가지며, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  8. 불평형 단자와, 제1, 제2의 평형 단자를 가지며, 평형-불평형 변환기능을 갖는 밸런스형의 탄성파 필터장치로서,
    압전기판과,
    상기 압전기판상에 있어서 표면파 전파방향으로 배치된 제1∼제3의 IDT를 구비하고, 제2의 IDT가 불평형 단자에 접속되어 있으며, 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 제1, 제3의 IDT가 직렬 접속되어 있고, 제1, 제3의 IDT의 타단이 각각 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있으며,
    상기 불평형 단자로부터 제1의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상이 상기 불평형 단자로부터 상기 제2의 평형 단자로 흐르는 전기신호의 위상과 180도 다르도록 상기 제1∼제3의 IDT가 배치되어 있고,
    상기 제1, 제3의 IDT가 각각 표면파 전파방향과 직교하는 교차폭 방향에 있어서 분할되어 형성된 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부를 가지며, 상기 적어도 제1, 제2의 재분할 IDT부가 전기적으로 직렬로 접속되어 있고,
    상기 제2의 IDT의 상기 제1, 제3의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1, 제3의 IDT의 각 일단이 접속되어 있는 부분이 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 제1의 IDT의 외측에 배치되어 불평형 단자에 접 속되어 있는 제4의 IDT와, 제3의 IDT의 외측에 배치되어 불평형 단자에 접속되어 있는 제5의 IDT를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 제4, 제5의 IDT의 상기 제1, 제3의 IDT에 인접하고 있는 최외측의 전극지가 어스전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제1의 IDT의 제2의 재분할 IDT부와 상기 제3의 IDT의 제2의 재분할 IDT부가 각각 상기 제1, 제2의 평형 단자에 접속되어 있고,
    상기 제1의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제1의 음향트랙과, 제2의 재분할 IDT부를 탄성파가 전파하는 제2의 음향트랙을 가지며, 제1, 제2의 음향트랙을 전파하는 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  14. 제3항, 제5항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 가깝게 하는 수단이 상기 제1의 음향트랙에 있어서의 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단 및/또는 상기 제2의 음향트랙에 있어서 탄성파의 여진강도를 변화시키는 수단인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제1의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 여진강도 및/또는 상기 제1의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측과 인접하는 IDT 사이의 갭에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제2의 재분할 IDT부간의 갭에 있어서의 여진강도 및/또는 상기 제2의 재분할 IDT부의 표면파 전파방향 외측단과 인접하는 IDT와의 갭에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제1, 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 가깝게 하는 수단이 IDT의 웨이팅(weighting)인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 웨이팅이 직렬 웨이팅(series weighting), 시닝아웃 웨이팅(thinning-out weighting) 또는 교차폭 웨이팅(crossing width weighting)인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  19. 제3항, 제5항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부는 다른 IDT와 인접하고 있는 단(端)으로부터 일부분의 전극지의 주기(周期)가 상기 IDT의 나머지 부분의 전극지의 주기보다 작게 된 협피치 전극지부를 구비하고,
    상기 IDT의 협피치 전극지부 이외의 부분을 메인부라고 부르면,
    상기 제1의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제1의 재분할 IDT부의 협피치 전극지부 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  20. 제3항, 제5항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2의 재분할 IDT부는 다른 IDT와 인접하고 있는 단으로부터 일부분의 전극지의 주기가 상기 IDT의 나머지 부분의 전극지의 주기보다 작게 된 협피치 전극지부를 구비하고,
    상기 IDT의 협피치 전극지부 이외의 부분을 메인부라고 부르면,
    상기 제2의 음향트랙에 있어서 여진강도를 변화시키는 수단이 상기 제2의 재분할 IDT부 협피치 전극지 필터 및/또는 메인부에 있어서의 여진강도를 변화시키는 수단인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 수단이 전극지의 금속화비(metallization ratio)인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 수단이 전극지의 금속화비인 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제1의 음향트랙의 전극지의 금속화비가 상기 제2의 음향트랙의 전극지의 금속화비보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스형 탄성파 필터장치.
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