KR101805673B1 - 필터 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

회로 구성의 간략화, 소형화 및 저손실화를 도모할 수 있는 필터 장치를 제공한다.
로패스 필터(4)와 하이패스 필터(5)가 직렬로 접속되어 있다. 로패스 필터(4)가 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 제1 음향 공진자(11a~11c)와, 신호 라인과 그라운드 전위 사이에 접속된 제1 인덕터(12a, 12b)와, 제1 용량 소자(13a, 13b)를 갖는다. 하이패스 필터(5)가 제2 인덕터(21a, 21b)와, 제2 용량 소자(22a, 22b)와, 제2 음향 공진자(23a~23c)를 갖는다. 통과 대역의 저영역 측에 제1 음향 공진자(11a~11c)의 반공진 주파수에 의한 제1 감쇠역(f1)이 마련되어 있다. 통과 대역의 고영역 측에 제2 음향 공진자(23a~23c)의 공진 주파수에 의한 제2 감쇠역이 마련되어 있다. 제1 감쇠역(f1)보다 저주파수 측에 LC 공진 회로에 의한 제3 감쇠역이 마련되어 있으며, 제2 감쇠역보다 고영역 측에 다른 LC 공진 회로에 의한 제4 감쇠역이 마련되어 있다.

Description

필터 장치{FILTER APPARATUS}
본 발명은 통과 대역과 복수의 감쇠 대역을 갖는 필터 장치에 관한 것이다.
하기의 특허문헌 1에 기재된 필터 장치에서는, LC 필터에 SAW(Surface Acoustic Wave) 공진자가 조합되어 있다. SAW 공진자에 의해 트랩이 마련되어 있다.
한편 하기의 특허문헌 2에는 압전체층에 LiNbO3을 이용한 탄성 표면파 장치가 개시되어 있다. 압전체층에 LiNbO3을 이용한 탄성 표면파 장치에서는, SH(Shear Horizontal)파의 고차 모드가 스퓨리어스(spurious)가 되어 통과 대역 내에 나타나는 내용이 기재되어 있다. 이 때문에, 손실이 커지는 것이 지적되고 있다.
일본국 공개특허공보 2012-257050호 WO2007/097186 A1
예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, SAW 공진자를 이용하여 2개의 주파수 대역에서 트랩을 마련할 필요가 있는 경우에는 트랩 회로를 캐스케이드(cascade) 접속해야만 했다. 이 때문에, 손실이 커지면서 필터 장치의 크기가 커지는 경향이 있었다.
한편 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 종래 SH파의 고차 모드는 손실을 증대시키는 스퓨리어스가 되는 것으로 알려져 있었다. 이 때문에, SH파의 고차 모드는 억제되어야 한다고 생각되었다.
본 발명의 목적은 집중정수(集中定數) 소자와, 음향 공진기를 조합한 필터 장치로서, 회로 구성의 간략화, 필터 장치의 소형화 및 저손실화를 도모할 수 있는 필터 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 필터 장치에서는 입력 단자와, 출력 단자와, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 접속된 하이패스 필터(high pass filter)와, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에서 상기 하이패스 필터와 직렬로 접속된 로패스 필터(low pass filter)를 포함하고, 상기 하이패스 필터가 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 연결하는 신호 라인에 마련되어 있으며, 공진 주파수 및 반(反)공진 주파수를 갖는 제1 음향 공진자와, 상기 신호 라인과 그라운드 전위 사이에 접속된 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 인덕터와 함께 제1 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제1 용량 소자를 가지며, 상기 로패스 필터가 상기 신호 라인에 마련된 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 병렬로 접속되어 있고, 상기 제2 인덕터와 함께 제2 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제2 용량 소자와, 상기 신호 라인과 상기 그라운드 전위 사이에 접속되어 있고, 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 제2 음향 공진자를 가지며, 통과 대역의 저(低)영역 측에 상기 제1 음향 공진자의 반공진 주파수에 의한 제1 감쇠역이 마련되고, 통과 대역의 고(高)영역 측에 상기 제2 음향 공진자의 공진 주파수에 의한 제2 감쇠역이 마련되어 있으며, 상기 제1 감쇠역보다 저주파수 측에 상기 제1 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제3 감쇠역이 마련되어 있으며, 상기 제2 감쇠역보다 고영역 측에 상기 제2 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제4 감쇠역이 마련되어 있다.
본 발명에 따른 필터 장치가 있는 특정 국면에서는, 상기 제1 감쇠역과 상기 제3 감쇠역 사이에 제2 통과 대역이 마련되어 있다. 이러한 경우에는, 제1 통과 대역 외에도 제2 통과 대역을 갖는 필터 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제2 감쇠역과 상기 제4 감쇠역 사이에 제3 통과 대역이 마련되어 있다. 이러한 경우에는, 또한 제3 통과 대역을 갖는 필터 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 음향 공진자가 탄성파 공진자이다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 음향 공진자가 LiNbO3으로 이루어지는 압전체층과, 상기 압전체층의 한 면에 마련된 IDT(Inter-Digital Transducer) 전극을 갖는 탄성 표면파 공진자이다. 이러한 경우에는, 반공진 주파수보다 고주파수 측의 로스를 저감(용량의 Q가 높기 때문)할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 탄성파 공진자의 SH파에 의한 응답이 상기 제1 감쇠역에 위치하고 있다. 이러한 경우에는, 제1 음향 공진자로 구성되는 트랩에서의 감쇠량을 효과적으로 높일 수 있다. 또한 감쇠 대역의 폭을 넓히는 것이 가능해진다. 또한 회로 수나 공진자를 증대시키지 않고 감쇠량을 크게 할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 탄성파 공진자의 SH파의 고주파에 의한 스퓨리어스가 상기 제2 감쇠역에 위치하고 있다. 이러한 경우에는, SH파의 고주파에 의한 스퓨리어스를 이용하여 제2 감쇠역의 감쇠량을 보다 효과적으로 크게 할 수 있다. 즉, 불필요했던 SH파의 고주파을 이용하여 제2 감쇠역의 감쇠 특성 개선을 도모하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제2 음향 공진자가 탄성파 공진자이다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제2 음향 공진자가 LiTaO3으로 이루어지는 압전체층과, 상기 압전체층의 한쪽 면에 마련된 IDT 전극을 갖는 탄성 표면파 공진자이다. 이러한 경우에는, LiTaO3은 LiNbO3보다 저렴하기 때문에 비용을 절감할 수 있다. 또한 LiTaO3을 이용한 탄성 표면파 공진자에서는, 공진 주파수보다 저영역 측에서 불요파(spurious)가 발생하기 어렵고 손실도 작다. 따라서 안정된 용량 특성을 이용할 수 있다. 그러므로 한층 더 저손실화를 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 4개의 감쇠역을 갖는 필터 장치에서 저손실화, 소형화 및 회로 구성의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 필터 장치의 필터 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 음향 공진자로서의 LiNbO3으로 이루어지는 압전체층을 갖는 탄성 표면파 공진자의 약도적 정면 단면도이다.
도 4는 제2 음향 공진자로서의 LiTaO3으로 이루어지는 압전체층을 갖는 탄성 표면파 공진자의 약도적 정면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에서, 제1 음향 공진자로서의 LiNbO3으로 이루어지는 압전체층을 갖는 탄성 표면파 공진자의 임피던스-주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에서, 제2 음향 공진자로서의 LiTaO3으로 이루어지는 압전체층을 갖는 탄성 표면파 공진자의 임피던스-주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시형태의 필터 특성에서 제1, 제2 음향 공진자의 공진 주파수 또는 반공진 주파수와, 감쇠역의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 필터 장치의 필터 특성을 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 명백하게 한다.
또한 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것으로서, 다른 실시형태 사이에서 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능하다는 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
필터 장치(1)는 입력 단자(2)와 출력 단자(3)를 갖는다. 입력 단자(2)와 출력 단자(3) 사이에는 하이패스 필터(4)와, 로패스 필터(5)가 직렬로 접속되어 있다.
하이패스 필터(4)는 입력 단자(2)와 출력 단자(3)를 연결하는 신호 라인에 마련된 제1 음향 공진자(11a, 11b, 11c)를 갖는다. 제1 음향 공진자(11a, 11b, 11c)는 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 음향 공진자이다. 본 실시형태에서는, 제1 음향 공진자(11a, 11b, 11c)는 탄성 표면파 공진자로 이루어진다.
하이패스 필터(4)에서는, 제1 음향 공진자(11a)와 제1 음향 공진자(11b) 사이의 접속점과, 그라운드 전위 사이에 제1 인덕터(12a)가 접속되어 있다. 제1 인덕터(12a)에 직렬로 제1 용량 소자(13a)가 접속되어 있다. 제1 음향 공진자(11b)와 제1 음향 공진자(11c) 사이의 접속점과, 그라운드 전위 사이에도 제1 인덕터(12b) 및 제1 용량 소자(13b)가 접속되어 있다.
한편 로패스 필터(5)는 신호 라인에 마련된 제2 인덕터(21a, 21b)를 갖는다. 제2 인덕터(21a, 21b)에 병렬로 제2 용량 소자(22a, 22b)가 접속되어 있다.
한편 로패스 필터(5)에서는 신호 라인과 그라운드 전위 사이에 제2 음향 공진자(23a~23c)가 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 인덕터(21a)의 입력단 측과, 그라운드 전위 사이에 제2 음향 공진자(23a)가 접속되어 있다. 제2 인덕터(21a)와 제2 인덕터(21b) 사이의 접속점과, 그라운드 전위 사이에 제2 음향 공진자(23b)가 접속되어 있다. 제2 인덕터(21b)의 출력 단측과, 그라운드 전위 사이에 제2 음향 공진자(23c)가 접속되어 있다. 제2 음향 공진자(23a~23c)는 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 음향 공진자이며, 본 실시형태에서는 탄성 표면파 공진자로 이루어진다.
도 2는 제1 실시형태의 필터 장치(1)의 필터 특성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1~제4 감쇠역(f1~f4)이 마련되어 있다. 즉, 통과 대역(P)의 저영역 측에 제1 감쇠역(f1)이 마련되어 있으며, 통과 대역(P)의 고영역 측에 제2 감쇠역(f2)이 마련되어 있다. 또한 제1 감쇠역(f1)보다 저주파수 측에 제3 감쇠역(f3)이 마련되어 있다. 제2 감쇠역(f2)보다 고영역 측에 제4 감쇠역(f4)이 마련되어 있다. 필터 장치(1)의 특징은, 제1~제4 감쇠역(f1~f4)이 상기 회로 구성에 의해 마련되어 있음에 있다.
보다 구체적으로는, 제1 음향 공진자(11a~11c)의 반공진 주파수가 제1 감쇠역(f1)에 위치하고 있으며, 이로써 제1 감쇠역(f1)에서의 감쇠량이 확보되고 있다.
한편 제2 음향 공진자(23a~23c)의 공진 주파수가 제2 감쇠역(f2)에 위치하고 있다. 즉, 제2 음향 공진자(23a~23c)에 의해, 제2 감쇠역(f2)에서의 감쇠량이 충분히 크게 되어 있다.
한편 제1 인덕터(12a, 12b)와, 제1 용량 소자(13a, 13b)로 구성되는 LC 공진 회로의 공진 주파수가 제3 감쇠역(f3)에 위치하고 있다.
또한 제2 인덕터(21a, 21b)와, 제2 용량 소자(22a, 22b)를 갖는 LC 공진 회로의 공진 주파수가 제4 감쇠역(f4)에 위치하고 있다. 이로써, 제1 감쇠역(f1)과 제2 감쇠역(f2) 사이에 통과 대역이 형성되어 있으면서 상기 제1~제4 감쇠역(f1~f4)이 형성되어 있다.
또한 본 실시형태에서는, 제1 음향 공진자(11a~11c)에서의 SH파의 고차 모드를 이용하여 제2 감쇠역(f2)의 감쇠량이 한층 더 높아져 있다. 이것을, 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 제1 음향 공진자(11a)의 약도적 정면 단면도이다. 제1 음향 공진자(11a)는 압전체층(31)과, 압전체층(31)의 한쪽 면에 마련된 IDT 전극(32)을 갖는다. 압전체층(31)은 LiNbO3으로 이루어진다. 특별히 도시는 하지 않지만, IDT 전극(32)의 탄성 표면파 전파 방향 양측에 반사기가 마련되어 있다. 이로써, 입력과 출력을 각각 1개 갖는 탄성 표면파 공진자가 구성된다. IDT 전극(32)을 덮도록 SiO2막(33)이 마련되어 있다. 이 SiO2막(33)에 의해, IDT 전극(32)이 보호되고 있다.
제1 음향 공진자(11b, 11c)도 제1 음향 공진자(11a)와 동일하게 구성되어 있다.
도 5는, 이 제1 음향 공진자(11a)의 임피던스-주파수 특성을 나타내는 도면이다. LiNbO3으로 이루어지는 압전체층(31)을 갖기 때문에, 화살표 A로 나타내는 SH파의 기본 모드 응답 외에도, 화살표 B로 나타내는 SH파의 고차 모드에 의한 응답이 나타나 있는 것을 알 수 있다. SiO2막(33)의 막두께를 바꿈으로써, 화살표 B의 SH파 고차 모드의 주파수는 시프트한다.
제1 음향 공진자(11a)의 기본 모드인 반공진 주파수의 임피던스 값을 이용하여, 전술한 제1 감쇠역(f1)이 마련된다. 한편 화살표 B로 나타내는 SH파의 고차 모드는 종래, 탄성파 필터에서는 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 스퓨리어스가 되기 때문에 그 억제가 도모되고 있었다.
이에 반해, 본 실시형태에서는 상기 화살표 B로 나타내는 SH파의 고차 모드가 제2 감쇠역(f2)에 위치하고 있다. 이 때문에, 제2 음향 공진자(23a~23c)의 공진 주파수에서의, 제2 음향 공진자(23a~23c)의 임피던스에 의한 탄성파 필터의 감쇠량뿐만 아니라, 제1 음향 공진자(11a, 11b, 11c) SH파의 고차 모드의 응답에 의해서도, 탄성파 필터의 감쇠량이 크게 되어 있다.
SH파의 고차 모드를 이용함으로써 감쇠량의 확대를 도모할 수 있으므로, 회로의 차수나 공진기의 수를 늘리지 않고 감쇠량을 크게 할 수 있다. 따라서 소형화 및 저손실화를 진행시킬 수 있다.
또한 제1 음향 공진자(11a~11c)에서의 주파수 특성의 조정은, IDT 전극의 재료 및 막두께로 조정할 수 있다. 즉, SH파의 기본 모드와 고차 모드의 주파수 간격에 대해서도 IDT 전극의 재료나 막두께로 조정할 수 있다. 또한 압전체층(31) 상에 SiO2 등의 유전체층을 형성하고, 그 유전체층의 막두께에 의해서도 고차 모드 레벨의 크기 등을 조정할 수 있다. 구체적으로는, 유전체층을 두껍게 하면 고차 모드의 레벨을 높일 수 있다. 따라서 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2 감쇠역(f1, f2)에 각각 SH파의 기본 모드 및 고차 모드를 위치시킬 수 있다.
도 4는 제2 음향 공진자(23a)를 나타내는 약도적 정면 단면도이다. 제2 음향 공진자(23b, 23c)는 제2 음향 공진자(23a)와 동일하게 구성되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 압전체층(34) 상에 IDT 전극(35)이 형성되어 있다. 압전체층(34)은 LiTaO3으로 이루어진다. IDT 전극(35)을 덮도록 SiO2막(36)이 마련되어 있다.
LiTaO3을 압전체층으로서 이용한 제2 음향 공진자(23a)의 임피던스-주파수 특성을 도 6에 나타낸다. 도 6으로부터 명백한 바와 같이, LiTaO3을 압전체층으로서 이용한 제2 음향 공진자(23a)에서는 SH파의 기본 모드의 응답이 나타나지만, 고차 모드에 의한 응답은 관찰되지 않는 것을 알 수 있다. 이 제2 음향 공진자(23a)의 공진 주파수가 전술한 바와 같이 제2 감쇠역(f2)을 구성하고 있다.
제1, 제2 음향 공진자(11a~11c, 23a~23c)의 임피던스-주파수 특성과, 상기 필터 특성의 관계를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7의 D-E는, 도 5의 D-E로 나타내는 주파수역에 상당한다. 즉, D는 반공진 주파수에서의 주파수 위치를 나타낸다. E는 SH파의 고차 모드에서의 반공진 주파수의 주파수 위치를 나타낸다.
한편 도 7의 F는, 도 6의 F의 주파수 위치를 나타낸다. 즉, F는 제2 음향 공진자(23a)의 공진 주파수의 주파수 위치를 나타낸다.
도 7로부터 명백한 바와 같이, 제1 음향 공진자(11a~11c)에 의해 제1 감쇠역(f1)이 형성된다. 제2 감쇠역(f2)은 제2 음향 공진자(23a)의 공진 주파수의 임피던스와, 도 5에 나타낸 제1 음향 공진자(11a)의 SH파 고차 모드의 반공진 주파수의 임피던스에 의해 실현된다.
따라서 본 실시형태의 필터 장치(1)에서는, 예를 들면 셀룰러 미들 밴드(cellular middle band)대(1710~2170㎒)를 통과 대역으로 하는 휴대 전화기용의 필터로서 바람직하게 이용된다. 셀룰러 밴드의 셀룰러대의 바로 저영역 측에는 GPS대(1559~1608㎒)가 위치하고, 바로 고영역 측에는 ISM(Industrial Scientific Medical band) 2.4㎓대(2400~2483㎒)가 존재한다. GPS대보다 낮은 주파수역에 셀룰러 로밴드(cellular low band)대(699~960㎒)가 존재하고, ISM 2.4㎓대보다 고영역 측에 WLAN(IEEE802. 11a)의 통신 대역(5150~5850㎒)이 존재한다. 필터 장치(1)에 의하면, 제1 감쇠역(f1) 및 제2 감쇠역(f2)에 의해, GPS대의 트랩 및 ISM 2.4㎓대의 신호를 감쇠시키는 트랩을 형성할 수 있다. 또한 상기 제3 감쇠역(f3) 및 제4 감쇠역(f4)에 의해, 상기 셀룰러 로밴드대 및 WLAN대를 감쇠역으로 할 수 있다.
도 8은 제2 실시형태의 필터 장치(41)를 나타내는 회로도이다. 필터 장치(41)에서는, 하이패스 필터(4)에서 제1 용량 소자(13a, 13b)를 대신하여 음향 공진자(42a, 42b)가 이용되고 있다. 또한 로패스 필터(5)에서는, 제2 용량 소자(22a, 22b)를 대신하여 음향 공진자(43a, 43b)가 이용되고 있다. 제2 실시형태의 필터 장치(41)의 그 밖의 구성은 제1 실시형태의 필터 장치(1)와 동일하다. 따라서 동일 부분에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여함으로써 제1 실시형태의 설명을 인용하는 것으로 한다.
음향 공진자(42a, 42b)는 공진 주파수와 반공진 주파수를 갖는 음향 공진자이며, 음향 공진자(42a, 42b)는 공진 주파수 및 반공진 주파수 이외의 주파수 대역에서의 음향 공진자(42a, 42b)가 갖는 용량에 의해 제1 용량 소자로서 이용되고 있다. 이 음향 공진자(42a, 42b)의 용량과 제1 인덕터(12a, 12b)에 의한 제1 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의해 제3 감쇠역(f3)이 구성되어 있다. 또한 음향 공진자(42a, 42b)의 공진 주파수는, 제2 음향 공진자(23a~23c)와 동일하게 제2 감쇠역(f2)에 위치하고 있다. 따라서 제2 감쇠역(f2)에서의 감쇠량을 보다 더 크게 할 수 있다.
마찬가지로, 제2 용량 소자로서의 음향 공진자(43a, 43b)의 반공진 주파수는, 제1 음향 공진자(11a~11c)와 동일하게 제1 감쇠역(f1)에 위치하고 있다. 따라서 제1 감쇠역(f1)에서의 감쇠량을 보다 더 크게 하는 것이 가능하게 되어 있다.
음향 공진자(43a, 43b)의 용량과, 제2 인덕터(21a, 21b)의 LC 공진 회로의 공진 주파수가 제4 감쇠역(f4)에 위치하고 있다.
필터 장치(41)와 같이 제1, 제2 용량 소자를, 공진 주파수와 반공진 주파수를 갖는 음향 공진자로 구성해도 된다. 이로써, 상기한 바와 같이 감쇠역의 감쇠량의 확대를 보다 더 도모할 수 있다. 단, 소자구조의 간략화를 달성하기 위해서는, 제1, 제2 용량 소자는 공진자가 아니라 콘덴서에 의해 구성하는 것이 바람직하다.
또한 필터 장치(1)에서는, 제1 음향 공진자(11a~11c)가 LiNbO3 기판을 이용하며, 제2 음향 공진자(23a~23c)가 LiTaO3을 이용하여 구성되어 있었다. 그러나 본 발명은 이 조합에 한정되는 것이 아니다. 즉, 제2 음향 공진자(23a~23c)에서 SH파의 고차 모드가 나타나는 것을 허용하면, 제2 음향 공진자(23a~23c)도 LiNbO3을 이용하여 구성해도 된다. 이러한 경우에는, 제1 음향 공진자(11a~11c)와 제2 음향 공진자(23a~23c)와 LiNbO3 기판을 이용하여 구성할 수 있다.
또한 제1 음향 공진자(11a~11c)를 LiTaO3으로 이루어지는 압전체층을 이용하여 형성해도 된다. 이러한 경우에는, SH파에 의한 감쇠량의 확대를 도모할 수는 없다. 단, 제1 음향 공진자(11a~11c)와 제2 음향 공진자(23a~23c), 모든 음향 공진자를 단일의 압전체층을 이용하여 구성할 수 있다.
압전체층의 재료에 LiTaO3을 이용한 경우, 압전체층의 재료에 LiNbO3을 이용한 경우와 비교하여 저렴하기 때문에 필터 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한 LiTaO3으로 이루어지는, 압전체층에 마련되는 제1 음향 공진자(11a~11c)의 공진 주파수보다 저영역 측에서는 불요파가 발생하기 어렵다. 따라서 비교적 안정된 용량 특성을 갖기 때문에 필터 장치(1)의 저손실화를 도모할 수 있다.
또한 제1 및 제2 실시형태에서는, 제1 음향 공진자(11a~11c) 및 제2 음향 공진자(23a~23c)를 이용했지만, 제1, 제2 음향 공진자의 수는 특별히 한정되지 않는다. 마찬가지로, 제1 인덕터(12a, 12b), 제1 용량 소자(13a, 13b), 제2 인덕터(21a, 21b) 및 제2 용량 소자(22a, 22b)의 수에 대해서도 특별히 한정되지 않는다.
또한 제1 음향 공진자(11a~11c) 및 제2 음향 공진자(23a~23c)로서, 탄성 표면파 공진자 이외의 탄성파 공진자를 이용해도 된다. 예를 들면, 탄성 경계파 공진자를 이용해도 된다. 또한 실리콘 웨이퍼 등의 담체(擔體; carrier)의 일부에 압전체층이 박막 형성된 압전 박막을 전파하는 벌크파(bulk wave)를 이용한 압전 박막 공진자를 이용해도 된다. 또한 단판형 혹은 적층형의 압전 공진자와 같은 다양한 압전 공진자를 이용해도 된다.
또한 필터 장치(1)에서는 1개의 통과 대역과, 4개의 감쇠역(f1~f4)이 형성되어 있었지만, 도 9에 나타내는 제3 실시형태로서의 필터 장치의 필터 특성과 같이, 제1~제3 통과 대역(P1~P3)을 마련해도 된다. 즉, 제1 감쇠역(f1)과 제3 감쇠역(f3) 사이에 제2 통과 대역(P2)을 마련하고, 제1 감쇠역(f1)과 제2 감쇠역(f2) 사이에 제1 통과 대역(P1)을 배치해도 된다. 또한 제2 감쇠역(f2)의 고영역 측에 제3 통과 대역(P3)을 마련해도 된다.
1: 필터 장치
2: 입력 단자
3: 출력 단자
4: 하이패스 필터
5: 로패스 필터
11a~11c: 제1 음향 공진자
12a, 12b: 제1 인덕터
13a, 13b: 제1 용량 소자
21a, 2lb: 제2 인덕터
22a, 22b: 제2 용량 소자
23a~23c: 제2 음향 공진자
31: 압전체층
32: IDT 전극
33: SiO2막
34: 압전체층
35: IDT 전극
36: SiO2막
41: 필터 장치
42a, 42b, 43a, 43b: 음향 공진자
f1~f4: 제1~제4 감쇠역
P1~P3: 제1~제3 통과 대역

Claims (9)

  1. 입력 단자와,
    출력 단자와,
    상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 접속된 하이패스 필터(high pass filter)와,
    상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에서, 상기 하이패스 필터와 직렬로 접속된 로패스 필터(low pass filter)를 포함하고,
    상기 하이패스 필터가 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 연결하는 신호 라인에 마련되어 있으며, 공진 주파수 및 반(反)공진 주파수를 갖는 제1 음향 공진자와, 상기 신호 라인과 그라운드 전위 사이에 접속된 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 인덕터와 함께 제1 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제1 용량 소자를 가지며,
    상기 로패스 필터가 상기 신호 라인에 마련된 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 제2 인덕터와 함께 제2 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제2 용량 소자와, 상기 신호 라인과 상기 그라운드 전위 사이에 접속되어 있고, 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 제2 음향 공진자를 가지며, 제1 통과 대역의 저(低)영역 측에 상기 제1 음향 공진자의 반공진 주파수에 의한 제1 감쇠역이 마련되고, 제1 통과 대역의 고(高)영역 측에 상기 제2 음향 공진자의 공진 주파수에 의한 제2 감쇠역이 마련되어 있으며,
    상기 제1 감쇠역보다 저주파수 측에 상기 제1 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제3 감쇠역이 마련되어 있고,
    상기 제2 감쇠역보다 고영역 측에 상기 제2 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제4 감쇠역이 마련되어 있으며,
    상기 제1 감쇠역과 상기 제3 감쇠역 사이에 제2 통과 대역이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  2. 삭제
  3. 입력 단자와,
    출력 단자와,
    상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 접속된 하이패스 필터와,
    상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에서, 상기 하이패스 필터와 직렬로 접속된 로패스 필터를 포함하고,
    상기 하이패스 필터가 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 연결하는 신호 라인에 마련되어 있으며, 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 제1 음향 공진자와, 상기 신호 라인과 그라운드 전위 사이에 접속된 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터와 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 인덕터와 함께 제1 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제1 용량 소자를 가지며,
    상기 로패스 필터가 상기 신호 라인에 마련된 제2 인덕터와, 상기 제2 인덕터에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 제2 인덕터와 함께 제2 LC 공진 회로를 구성하고 있는 제2 용량 소자와, 상기 신호 라인과 상기 그라운드 전위 사이에 접속되어 있고, 공진 주파수 및 반공진 주파수를 갖는 제2 음향 공진자를 가지며, 제1 통과 대역의 저영역 측에 상기 제1 음향 공진자의 반공진 주파수에 의한 제1 감쇠역이 마련되고, 제1 통과 대역의 고영역 측에 상기 제2 음향 공진자의 공진 주파수에 의한 제2 감쇠역이 마련되어 있으며,
    상기 제1 감쇠역보다 저주파수 측에 상기 제1 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제3 감쇠역이 마련되어 있고,
    상기 제2 감쇠역보다 고영역 측에 상기 제2 LC 공진 회로의 공진 주파수에 의한 제4 감쇠역이 마련되어 있으며,
    상기 제2 감쇠역과 상기 제4 감쇠역 사이에 제3 통과 대역이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 음향 공진자가 탄성파 공진자인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 음향 공진자가 LiNbO3으로 이루어지는 압전체층과, 상기 압전체층의 한 면에 마련된 IDT 전극을 갖는 탄성 표면파 공진자인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄성파 공진자의 SH파에 의한 응답이 상기 제1 감쇠역에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 탄성파 공진자의 SH파의 고주파에 의한 스퓨리어스(spurious)가 상기 제2 감쇠역에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 음향 공진자가 탄성파 공진자인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 음향 공진자가 LiTaO3으로 이루어지는 압전체층과, 상기 압전체층의 한쪽 면에 마련된 IDT 전극을 갖는 탄성 표면파 공진자인 것을 특징으로 하는 필터 장치.
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