KR102587886B1 - 필터 장치 - Google Patents
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Abstract
공통 접속된 한쪽의 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 다른 쪽의 대역통과형 필터의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있으며, 필터 특성이 뛰어난 필터 장치를 제공한다.
필터 장치(10)는 공통 접속 단자(3)와, 공통 접속 단자(3)에 접속되며 인덕터(L)를 가지는 제1 대역통과형 필터(1)와, 공통 접속 단자(3)에 접속되며 제1 대역통과형 필터(1)보다도 통과 대역이 저역 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터(2)를 포함한다. 필터 장치(10)는 SH파를 이용한다. 제1 대역통과형 필터(1)는 래더형 필터이다. 직렬암 공진자(S1~S4) 및 병렬암 공진자(P1~P4)는 각각 IDT 전극을 가진다. 제1 대역통과형 필터(1)의 병렬암 공진자(P1~P4) 중 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P1)에 직렬로 인덕터(L)가 접속된다.
필터 장치(10)는 공통 접속 단자(3)와, 공통 접속 단자(3)에 접속되며 인덕터(L)를 가지는 제1 대역통과형 필터(1)와, 공통 접속 단자(3)에 접속되며 제1 대역통과형 필터(1)보다도 통과 대역이 저역 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터(2)를 포함한다. 필터 장치(10)는 SH파를 이용한다. 제1 대역통과형 필터(1)는 래더형 필터이다. 직렬암 공진자(S1~S4) 및 병렬암 공진자(P1~P4)는 각각 IDT 전극을 가진다. 제1 대역통과형 필터(1)의 병렬암 공진자(P1~P4) 중 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P1)에 직렬로 인덕터(L)가 접속된다.
Description
본 발명은 필터 장치에 관한 것이다.
종래, 복수개의 밴드패스 필터가 입출력 단자에 공통 접속된 멀티플렉서 등의 필터 장치가 휴대전화기 등에 널리 이용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는 필터 장치의 일례로서, 래더(ladder)형 밴드패스 필터 및 다중 모드 결합형 밴드패스 필터가 입출력 단자에 공통 접속된 분파기가 개시되어 있다. 래더형 밴드패스 필터의 직렬암(serial arm) 공진자 및 병렬암(parallel arm) 공진자는 탄성파 공진자이다.
밴드패스 필터가 메인 모드로서 SH파를 이용하는 경우, 그 밴드패스 필터의 탄성파 공진자에서는 불요파인 레일리파에 의한 리스폰스가 생긴다. 특허문헌 1과 같이, 복수개의 밴드패스 필터가 입출력 단자에 공통 접속된 경우에는 한쪽의 밴드패스 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스가 다른 쪽의 밴드패스 필터의 통과 대역 내에 생기는 경우가 있다. 이 경우에는 공통 접속된 밴드패스 필터의 통과 대역 내에 리플이 생기고, 삽입 손실이 커지며, 필터 특성이 열화되게 된다.
특히, 밴드패스 필터의 탄성파 공진자가 구성된 압전성 기판이 고음속층 및 압전체층을 포함하는 적층 구조를 가지는 경우에는 상기 레일리파에 기인하는 리플이 커지고, 필터 특성이 크게 열화되게 된다. 레일리파에 의한 리스폰스를 억제하고자 해도 레일리파의 리스폰스가 생기는 밴드패스 필터 자체의 필터 특성이 열화될 우려도 있다.
본 발명의 목적은 공통 접속된 한쪽의 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 다른 쪽의 대역통과형 필터의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있고, 필터 특성이 뛰어난 필터 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 필터 장치의 어느 넓은 국면에서는 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역(低域) 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고, SH파를 이용하며, 상기 제1 대역통과형 필터가 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이고, 상기 직렬암 공진자 및 상기 복수개의 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며, 상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 병렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지(電極指) 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 직렬로 상기 인덕터가 접속된다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 넓은 국면에서는 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고, 상기 압전성 기판은 오일러 각 (φ, θ, ψ)에서의 θ가 -54°~-42°인 탄탈산리튬층을 가지며, 상기 제1 대역통과형 필터가 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이며, 상기 직렬암 공진자 및 상기 복수개의 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이고, 상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 병렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 직렬로 상기 인덕터가 접속된다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 넓은 국면에서는 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며, 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고, SH파를 이용하며, 상기 제1 대역통과형 필터가 병렬암 공진자 및 복수개의 직렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이고, 상기 복수개의 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며, 상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 직렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 상기 공통 접속 단자 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속된다.
본 발명에 따른 필터 장치의 다른 넓은 국면에서는 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와, 상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고, 상기 압전성 기판은 오일러 각 (φ, θ, ψ)에서의 θ가 -54°~-42°인 탄탈산리튬층을 가지며, 상기 제1 대역통과형 필터가 병렬암 공진자 및 복수개의 직렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이고, 상기 복수개의 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며, 상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 직렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 상기 공통 접속 단자 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속된다.
본 발명에 따르면, 공통 접속된 한쪽의 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 다른 쪽의 대역통과형 필터의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있으며, 필터 특성이 뛰어난 필터 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에서의 제1 대역통과형 필터의 탄성파 공진자의 평면도이다.
도 3은 제1 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 비교예 및 제2 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제3 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스(return loss)를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태의 제3 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시형태의 제4 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시형태의 제5 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 15는 제4 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 16은 제4 비교예 및 제5 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 17은 제6 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시형태의 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 필터 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에서의 제1 대역통과형 필터의 탄성파 공진자의 평면도이다.
도 3은 제1 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 비교예 및 제2 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제3 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스(return loss)를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태의 제3 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시형태의 제4 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시형태의 제5 변형예에서의 탄성파 공진자의 정면 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 15는 제4 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 16은 제4 비교예 및 제5 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 17은 제6 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시형태의 변형예에 따른 필터 장치의 회로도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 필터 장치의 모식도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 분명하게 한다.
한편, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 간에 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
필터 장치(10)는 공통 접속 단자(3)와, 공통 접속 단자(3)에 공통 접속된 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)를 가진다. 제2 대역통과형 필터(2)의 통과 대역은 제1 대역통과형 필터(1)의 통과 대역보다도 저역 측에 위치한다. 본 실시형태에서는 공통 접속 단자(3)는 안테나에 접속되는 안테나 단자이다. 필터 장치(10)는 듀플렉서이며, 제1 대역통과형 필터(1)는 수신 필터이고, 제2 대역통과형 필터(2)는 송신 필터이다.
한편, 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)는 수신 필터 및 송신 필터 중 어느 것이어도 되고, 예를 들면, 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)가 양쪽 모두 수신 필터여도 된다. 필터 장치(10)는 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)를 포함하는 3개 이상의 대역통과형 필터가 공통 접속 단자(3)에 접속된 멀티플렉서여도 된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 대역통과형 필터(1)는 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이다. 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자는 모두 탄성파 공진자이다.
제1 대역통과형 필터(1)는 공통 접속 단자(3)에 접속되면서 공통 접속 단자(3) 이외의 제1 신호 단자(4)에도 접속된다. 공통 접속 단자(3)와 제1 신호 단자(4) 사이에 직렬암 공진자(S1), 직렬암 공진자(S2), 직렬암 공진자(S3) 및 직렬암 공진자(S4)가 서로 직렬로 접속된다. 복수개의 직렬암 공진자 중 직렬암 공진자(S1)가 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된다.
공통 접속 단자(3)와 직렬암 공진자(S1) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P1)가 접속된다. 직렬암 공진자(S1)와 직렬암 공진자(S2) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P2)가 접속된다. 직렬암 공진자(S2)와 직렬암 공진자(S3) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P3)가 접속된다. 직렬암 공진자(S3)와 직렬암 공진자(S4) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P4)가 접속된다. 본 실시형태에서는 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 탄성파 공진자는 병렬암 공진자(P1)이다.
제1 대역통과형 필터(1)는 병렬암 공진자(P1)의 그라운드 전위 측에 직렬로 접속되는 인덕터(L)를 가진다. 인덕터(L)는 칩 인덕터, 혹은 필터 칩 상의 배선 또는 패키지 상의 배선에 의해 형성해도 된다.
한편, 제2 대역통과형 필터(2)의 회로 구성은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 제2 대역통과형 필터(2)는 래더형 필터이다. 제2 대역통과형 필터(2)는 공통 접속 단자(3)에 접속되면서 공통 접속 단자(3) 이외의 제2 신호 단자(5)에도 접속된다. 공통 접속 단자(3)와 제2 신호 단자(5)를 잇는 직렬암에 직렬암 공진자(S101), 직렬암 공진자(S102), 직렬암 공진자(S103), 직렬암 공진자(S104) 및 직렬암 공진자(S105)가 배치된다. 각 직렬암 공진자 사이의 접속점과 그라운드 전위를 잇는 각 병렬암에 병렬암 공진자(P101), 병렬암 공진자(P102), 병렬암 공진자(P103) 및 병렬암 공진자(P104)가 각각 배치된다. 한편, 제2 대역통과형 필터(2)는 종결합 공진자형 탄성파 필터 등이어도 된다.
여기서, 제1 대역통과형 필터는 압전성 기판(6)을 가진다. 압전성 기판(6) 상에서 상기 복수개의 탄성파 공진자가 구성된다. 이하에서 제1 대역통과형 필터(1)의 탄성파 공진자의 상세를 설명한다.
도 2는 제1 실시형태에서의 제1 대역통과형 필터의 탄성파 공진자의 평면도이다. 한편, 도 2에 나타내는 탄성파 공진자는 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자(P1)이다. 도 2에서 병렬암 공진자(P1)에 접속된 배선은 생략했다.
병렬암 공진자(P1)는 압전성 기판(6)과, 압전성 기판(6) 상에 마련된 IDT 전극(7)을 가진다. IDT 전극(7)에 교류 전압을 인가함으로써 탄성파가 여진(勵振)된다. 압전성 기판(6) 상에서의 IDT 전극(7)의 탄성파 전파 방향 양측에 한 쌍의 반사기(8) 및 반사기(9)가 마련된다.
압전성 기판(6)은 본 실시형태에서는 압전체층만으로 이루어지는 기판이다. 보다 구체적으로는 압전성 기판(6)은 탄탈산리튬 기판이다. 물론, 압전성 기판(6)은 압전체층을 포함하는 적층체여도 된다.
IDT 전극(7)은 서로 대향하는 제1 버스바(13) 및 제2 버스바(14)를 가진다. IDT 전극(7)은 제1 버스바(13)에 각각 일단(一端)이 접속된 복수개의 제1 전극지(15)를 가진다. 더욱이, IDT 전극(7)은 제2 버스바(14)에 각각 일단이 접속된 복수개의 제2 전극지(16)를 가진다. 복수개의 제1 전극지(15)와 복수개의 제2 전극지(16)는 서로 맞물려 있다.
IDT 전극(7)은 복수개의 금속층이 적층된 적층 금속막으로 이루어져도 되고, 혹은 단층의 금속막으로 이루어져도 된다. 반사기(8) 및 반사기(9)도 IDT 전극(7)과 동일한 재료로 이루어진다.
병렬암 공진자(P1) 이외의 각 탄성파 공진자도 마찬가지로, 압전성 기판(6) 상에 마련된 IDT 전극 및 반사기를 가진다. 본 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터(1)의 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치 중 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자(P1)에서의 IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작다. 보다 구체적으로는 병렬암 공진자(P1)에서의 IDT 전극(7)의 전극지 피치는 제1 대역통과형 필터(1)의 다른 어느 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 한편, 전극지 피치란, 서로 이웃하는 전극지에서의 전극지 중심 간 거리를 말한다. 이 병렬암 공진자(P1)에 직렬로 상기 인덕터(L)가 접속된다. 인덕터(L)의 인덕턴스는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 1.5nH이다.
제1 대역통과형 필터(1)의 각 탄성파 공진자에서는 메인 모드로서, SH타입의 표면파인 리키파가 여진된다. 본 실시형태의 필터 장치(10)는 SH파의 일종인 리키파를 이용한다. 한편, 제1 대역통과형 필터(1)에서는 불요파인 레일리파의 리스폰스도 생기게 된다.
제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)는 동일 칩 내에서 구성된다. 본 명세서에서 동일 칩 내에서 구성된다는 것은 동일한 압전성 기판(6)에서 구성된 것을 말한다. 한편, 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)는 다른 기판에서 구성되어도 된다.
본 실시형태의 특징은 SH파를 이용하고, 제1 대역통과형 필터(1)의 복수개의 병렬암 공진자 중 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P1)에 직렬로 인덕터가 접속되는 것에 있다. 그로써, 제1 대역통과형 필터(1)의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터(2)의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다. 이것을 본 실시형태와 제1~제3 비교예를 비교함으로써 이하에서 설명한다.
제1 비교예는 인덕터를 가지지 않는 점과, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 다른 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치와 동일한 점에서, 제1 실시형태와 다르다. 제2 비교예는 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 다른 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치와 동일한 점에서 제1 실시형태와 다르다. 제3 비교예는 인덕터를 가지지 않는 점에서 제1 실시형태와 다르다.
제1 실시형태의 구성을 가지는 필터 장치 및 제1~제3 비교예의 필터 장치를 각각 제작했다. 각 필터 장치의 조건은 아래와 같다.
통신 밴드…Band66
제1 대역통과형 필터의 통과 대역…2110㎒~2200㎒
제2 대역통과형 필터의 통과 대역…1710㎒~1780㎒
압전성 기판의 재료…탄탈산리튬(LiTaO3)
압전성 기판의 오일러 각…(0°±5°, θ, 0°±5°), θ=-54°~-42°
한편, 상기 오일러 각에서의 0°±5°는 -5° 이상, 5° 이하의 범위 내인 것을 나타낸다. 제1 실시형태 및 제2 비교예에서의 인덕터의 인덕턴스는 1.5nH로 했다.
제1 실시형태 및 제3 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 각 탄성파 공진자의 설계 파라미터는 하기의 표 1에 나타내는 바와 같다. 한편, 제1 비교예 및 제2 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 각 탄성파 공진자의 설계 파라미터는 하기의 표 2에 나타내는 바와 같다. 여기서, IDT 전극에서, 탄성파 전파 방향으로 보아서 제1 전극지 및 제2 전극지가 서로 겹치는 영역을 교차 영역으로 한다. 교차 영역의, 탄성파 전파 방향으로 직교하는 방향을 따르는 치수를 교차폭으로 한다. 표 1 및 표 2에서의 파장은 IDT 전극의 전극지 피치에 의해 규정되는 파장이다.
도 3은 제1 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 도 3 중의 화살표(R1)는 제1 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다. 도 3 이외의 도면에서도 마찬가지이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 비교예에서는 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 리플이 생긴 것을 알 수 있다. 이 리플은 화살표(R1)로 나타내는 레일리파의 리스폰스의 주파수에서 생겼다. 이와 같이, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 생기는 리플은 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 기인한다.
도 4는 제1 비교예 및 제2 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 4에서, 실선은 제2 비교예의 결과를 나타내고, 파선은 제1 비교예의 결과를 나타낸다. 화살표(R2)는 제2 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다.
도 4 중의 화살표(R1) 및 화살표(R2)로 나타내는 바와 같이, 제1 비교예 및 제2 비교예에서는 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수는 변함없는 것을 알 수 있다. 제2 비교예에서는 제1 비교예와는 달리, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자에 직렬로 인덕터가 접속된다. 이와 같이, 병렬암 공진자에 인덕터를 접속한 것에 의해서는 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수는 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 한편, 제2 비교예의 감쇠극의 주파수는 제1 비교예의 감쇠극의 주파수보다도 낮다.
도 5는 제3 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 화살표(R3)는 제3 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제3 비교예에서는 레일리파에 기인하는 리플은 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치한다. 제3 비교예에서는 제1 실시형태와 마찬가지로, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제1 대역통과형 필터의 다른 어느 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 그 때문에, 화살표(R3)로 나타내는, 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수가 제1 비교예와는 다르다.
그러나 제3 비교예에서는 도 3에 나타낸 제1 비교예보다도 제1 대역통과형 필터의 통과 대역(W1)에서의 삽입 손실이 커졌다. 보다 구체적으로는 제1 비교예에서는 삽입 손실은 -5.4㏈이고, 제2 비교예에서는 삽입 손실은 -5.6㏈이다. 한편, 본 명세서에서 통과 대역에서의 삽입 손실이란, 통과 대역에서 절대값이 가장 큰 삽입 손실을 말한다. 이와 같이, 제3 비교예에서는 제1 대역통과형 필터의 필터 특성은 열화된다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 6에서는 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 화살표(R0)는 제1 실시형태에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다. 도 6 이외의 도면에서도 마찬가지이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서는 레일리파에 기인하는 리플은 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치한다. 제1 실시형태에서는 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제1 대역통과형 필터의 다른 어느 병렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 그로써, 화살표(R0)로 나타내는 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수를 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내의 주파수와 다르게 할 수 있다.
도 7은 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 8은 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스를 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8에서는 실선은 제1 실시형태의 결과를 나타내고, 파선은 제1 비교예의 결과를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 제1 비교예에서는 레일리파의 리스폰스가 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 생겼다. 이에 반하여, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서는 제1 비교예보다도 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수가 높은 것을 알 수 있다. 따라서, 상기와 같이, 레일리파에 기인하는 리플을 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치시킬 수 있다.
도 6으로 되돌아가서, 제1 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 삽입 손실은 -5.4㏈이다. 제1 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 삽입 손실이 제3 비교예보다도 작으면서 제1 비교예보다도 열화되지 않았다. 제1 실시형태에서는 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 인덕터가 직렬로 접속된다. 그로써, 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있다. 이와 같이, 제1 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2)에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서는 제2 비교예보다도 제1 대역통과형 필터의 감쇠극이 고역(高域) 측에 위치하고, 제1 대역통과형 필터의 통과 대역(W1)에 가깝다. 그로써, 통과 대역(W1)의 단부(端部) 부근에서의 급준성(急峻性)의 열화를 억제할 수 있다. 본 명세서에서 급준성이 높다는 것은 통과 대역의 단부 부근에서, 어떤 일정한 감쇠량의 변화량에 대하여 주파수의 변화량이 작은 것을 말한다.
한편, 도 1에 나타내는, 공통 접속된 제2 대역통과형 필터(2)에 대한, 제1 대역통과형 필터(1)의 불요파의 영향 중, 공통 접속 단자(3)에 가장 가까운 탄성파 공진자의 불요파의 영향이 가장 크다. 본 실시형태와 같이, 제1 대역통과형 필터(1)에서 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자(P1)에서의 IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 것이 바람직하다. 그로써, 제2 대역통과형 필터(2)에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 한층 더 억제할 수 있다.
제1 실시형태에서는 인덕터(L)는 병렬암 공진자(P1)의 그라운드 전위 측에 직렬로 접속된다. 한편, 인덕터(L)는 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 직렬로 접속되면 된다. 이와 같은 예로서, 이하에서 제1 실시형태의 제1 변형예 및 제2 변형예를 나타낸다. 제1 변형예 및 제2 변형예에서도 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
도 9에 나타내는 제1 변형예에서의 제1 대역통과형 필터(21A)에서는 병렬암 공진자(P1)의 공통 접속 단자(3) 측에 직렬로 인덕터(L)가 접속된다. 한편, 인덕터(L)는 직렬암 공진자(S1)와 공통 접속 단자(3) 사이에는 접속되지 않는다. 보다 구체적으로는 공통 접속 단자(3)와 직렬암 공진자(S1) 사이의 접속점으로서, 병렬암 공진자(P1)가 접속된 접속점과 병렬암 공진자(P1) 사이에 인덕터(L)가 접속된다.
도 10에 나타내는 제2 변형예에서의 제1 대역통과형 필터(21B)에서는 IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P22)는 공통 접속 단자(3)에 2번째로 가까운 병렬암 공진자이다. 인덕터(L)는 직렬암 공진자(S1)와 직렬암 공진자(S2) 사이의 접속점과 병렬암 공진자(P22) 사이에 접속된다. 한편, 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 병렬암 공진자(P21)에는 인덕터는 접속되지 않는다. 이와 같이, IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P22)의 배치는 특별히 한정되지 않는다. 물론, 상술한 바와 같이, IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 병렬암 공진자(P22)는 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
제1 실시형태에서는 압전성 기판(6)은 압전체층만으로 이루어지는 기판이다. 한편, 이에 한정되지 않고, 압전성 기판은 적층체여도 된다. 필터 장치가 SH파를 이용하는 것이면 된다. 이하에서, 압전성 기판의 구성만이 제1 실시형태와 다른, 제1 실시형태의 제3~제5 변형예를 나타낸다. 제3~제5 변형예에서도 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
도 11에 나타내는 제3 변형예에서는 압전성 기판(26A)은 고음속 재료층과, 고음속 재료층 상에 마련된 압전체층(25)을 가진다. 압전체층(25)이 오일러 각 (0°±5°, θ, 0°±5°)이며, θ가 -54°~-42°인 탄탈산리튬층인 경우, SH파가 우세하게 여진된다. 고음속 부재층은 상대적으로 고음속인 층이다. 보다 구체적으로는 고음속 재료층을 전파하는 벌크파의 음속은 압전체층(25)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높다. 본 변형예에서는 고음속 재료층은 고음속 지지 기판(22A)이다. 압전체층(25)은 고음속 지지 기판(22A) 상에 직접적으로 마련된다.
고음속 지지 기판(22A)의 재료로는 예를 들면, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 수정, 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테아타이트, 포스테라이트, 마그네시아, DLC(다이아몬드 라이크 카본)막 또는 다이아몬드 등, 상기 재료를 주성분으로 하는 매질을 사용할 수 있다.
본 변형예와 같이, 압전성 기판(26A)이 압전체층(25) 및 고음속 재료층을 포함하는 적층체인 경우에는 압전체층(25)의 재료는 탄탈산리튬에는 한정되지 않는다. 압전체층(25)의 재료는 예를 들면, 니오브산리튬 등이어도 된다.
본 변형예에서는 압전성 기판(26A)이 고음속 재료층 및 압전체층(25)이 적층된 적층 구조를 가지기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(25) 측으로 효과적으로 가둘 수 있다.
도 12에 나타내는 제4 변형예에서는 압전성 기판(26B)은 고음속 지지 기판(22A)과, 고음속 지지 기판(22A) 상에 마련된 저음속막(24)과, 저음속막(24) 상에 마련된 압전체층(25)을 가진다. 저음속막(24)은 상대적으로 저음속인 막이다. 보다 구체적으로는 저음속막(24)을 전파하는 벌크파의 음속은 압전체층(25)을 전파하는 벌크파의 음속보다도 낮다.
저음속막(24)의 재료로는 산질화규소, 산화탄탈, 산화규소, 또한 산화규소에 불소나 탄소나 붕소를 첨가한 화합물 등, 상기 재료를 주성분으로 한 매질을 사용할 수도 있다.
본 변형예에서는 압전성 기판(26B)이 고음속 지지 기판(22A), 저음속막(24) 및 압전체층(25)이 이 순서로 적층된 적층 구조를 가지기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(25) 측으로 효과적으로 가둘 수 있다.
도 13에 나타내는 제5 변형예에서는 압전성 기판(26C)은 지지 기판(22B)과, 지지 기판(22B) 상에 마련된 고음속 재료층과, 고음속 재료층 상에 마련된 저음속막(24)과, 저음속막(24) 상에 마련된 압전체층(25)을 가진다. 본 변형예에서는 고음속 재료층은 고음속막(23)이다. 압전체층(25)은 고음속막(23) 상에 저음속막(24)을 통해 간접적으로 마련된다. 고음속 재료층이 고음속막(23)인 경우에는 지지 기판(22B)은 상대적으로 고음속이 아니어도 된다.
고음속막(23)의 재료로는 예를 들면, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, 실리콘, 사파이어, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 수정, 알루미나, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테아타이트, 포스테라이트, 마그네시아, DLC막 또는 다이아몬드 등, 상기 재료를 주성분으로 하는 매질을 사용할 수 있다.
지지 기판(22B)의 재료로는 예를 들면, 산화알루미늄, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 수정 등의 압전체, 알루미나, 마그네시아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테아타이트, 포스테라이트 등의 각종 세라믹, 사파이어, 다이아몬드, 유리 등의 유전체, 실리콘, 질화갈륨 등의 반도체 또는 수지 등을 사용할 수 있다.
본 변형예에서도 압전성 기판(26C)이 고음속막(23), 저음속막(24) 및 압전체층(25)이 이 순서로 적층된 적층 구조를 가지기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(25) 측으로 효과적으로 가둘 수 있다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 회로도이다.
본 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터(31)의 구성이 제1 실시형태와 다르다. 상기의 점 이외에는 본 실시형태의 필터 장치는 제1 실시형태의 필터 장치(10)와 동일한 구성을 가진다.
보다 구체적으로는 제1 대역통과형 필터(31)에서는 공통 접속 단자(3)와 제1 신호 단자(4) 사이에, 직렬암 공진자(S31), 직렬암 공진자(S32), 직렬암 공진자(S33), 직렬암 공진자(S34) 및 직렬암 공진자(S35)가 서로 직렬로 접속된다. 복수개의 직렬암 공진자 중, 직렬암 공진자(S31)가 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된다.
직렬암 공진자(S31)와 직렬암 공진자(S32) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P31)가 접속된다. 직렬암 공진자(S32)와 직렬암 공진자(S33) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P32)가 접속된다. 직렬암 공진자(S33)와 직렬암 공진자(S34) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P33)가 접속된다. 직렬암 공진자(S34)와 직렬암 공진자(S35) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P34)가 접속된다.
본 실시형태에서는 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 탄성파 공진자는 직렬암 공진자(S31)이다. 제1 대역통과형 필터(31)의 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치 중, 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자(S31)에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작다. 보다 구체적으로는 직렬암 공진자(S31)에서의 IDT 전극의 전극지 피치는 제1 대역통과형 필터(31)의 다른 어느 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 이 직렬암 공진자(S31)의 공통 접속 단자(3) 측에 직렬로 인덕터(L)가 접속된다. 인덕터(L)의 인덕턴스는 본 실시형태에서는 1.5nH이다.
본 실시형태의 특징은 SH파를 이용하고, 제1 대역통과형 필터(31)의 복수개의 직렬암 공진자 중 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자(S31)의 공통 접속 단자(3) 측에 직렬로 인덕터(L)가 접속되는 것에 있다. 그로써, 제1 대역통과형 필터(31)의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터(2)의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다. 이것을 본 실시형태와 제4~제6 비교예를 비교함으로써, 이하에서 설명한다.
제4 비교예는 인덕터를 가지지 않는 점과, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제2 실시형태와 다르다. 제5 비교예는 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제2 실시형태와 다르다. 제6 비교예는 인덕터를 가지지 않는 점에서 제2 실시형태와 다르다.
제2 실시형태의 구성을 가지는 필터 장치 및 제4~제6 비교예의 필터 장치를 각각 제작했다. 각 필터 장치의 조건은 이하와 같다.
통신 밴드…Band66
제1 대역통과형 필터의 통과 대역…2110㎒~2200㎒
제2 대역통과형 필터의 통과 대역…1710㎒~1780㎒
압전성 기판의 재료…탄탈산리튬(LiTaO3)
압전성 기판의 오일러 각… (0°±5°, θ, 0°±5°), θ=-54°~-42°
제2 실시형태 및 제5 비교예에서의 인덕터의 인덕턴스는 1.5nH로 했다.
제2 실시형태 및 제6 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 각 탄성파 공진자의 설계 파라미터는 하기의 표 3에 나타내는 바와 같다. 한편, 제4 비교예 및 제5 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 각 탄성파 공진자의 설계 파라미터는 하기의 표 4에 나타내는 바와 같다.
도 15는 제4 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 화살표(R4)는 제4 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다. 도 15 이외의 도면에서도 마찬가지이다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 제4 비교예에서는 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 리플이 생긴 것을 알 수 있다. 이 리플은 화살표(R4)로 나타내는 레일리파의 리스폰스의 주파수에서 생겼다. 이와 같이, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 생기는 리플은 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 기인한다.
도 16은 제4 비교예 및 제5 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 16에서, 실선은 제5 비교예의 결과를 나타내고, 파선은 제4 비교예의 결과를 나타낸다. 화살표(R5)는 제5 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다.
도 16 중의 화살표(R4) 및 화살표(R5)로 나타내는 바와 같이, 제4 비교예 및 제5 비교예에서는 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수는 변함없는 것을 알 수 있다. 제5 비교예에서는 제4 비교예와는 달리, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자의 공통 접속 단자 측에 직렬로 인덕터가 접속된다. 이와 같이, 직렬암 공진자에 인덕터를 접속한 것에 의해서는 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수는 변화하지 않는 것을 알 수 있다.
도 17은 제6 비교예의 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 화살표(R6)는 제6 비교예에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 제6 비교예에서는 레일리파에 기인하는 리플은 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치한다. 제6 비교예에서는 제2 실시형태와 마찬가지로, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제1 대역통과형 필터의 다른 어느 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 그 때문에, 화살표(R6)로 나타내는, 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수가 제4 비교예와는 다르다.
그러나 제6 비교예에서는 도 15에 나타낸 제4 비교예보다도 제1 대역통과형 필터의 삽입 손실이 크다. 보다 구체적으로는 제4 비교예에서는 삽입 손실은 -5.4㏈이며, 제6 비교예에서는 삽입 손실은 -5.5㏈이다. 이와 같이, 제6 비교예에서는 제1 대역통과형 필터의 필터 특성은 열화되었다.
도 18은 제2 실시형태에 따른 필터 장치의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 18에서는 실선은 제1 대역통과형 필터의 결과를 나타내고, 일점쇄선은 제2 대역통과형 필터의 결과를 나타낸다. 화살표(R30)는 제2 실시형태에서의 레일리파의 리스폰스를 나타낸다. 도 18 이외의 도면에서도 마찬가지이다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태에서는 레일리파에 기인하는 리플은 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치한다. 제2 실시형태에서는 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 제1 대역통과형 필터의 다른 어느 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치보다도 작다. 그로써, 화살표(R30)로 나타내는 제1 대역통과형 필터에서의 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수를 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내의 주파수와 다르게 할 수 있다. 한편, 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자 이외의 직렬암 공진자에서의 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작아도 된다.
도 19는 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 20은 제2 실시형태 및 제4 비교예에서의 제1 대역통과형 필터의 리턴 로스를 나타내는 도면이다. 도 19 및 도 20에서는 실선은 제2 실시형태의 결과를 나타내고, 파선은 제4 비교예의 결과를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 제4 비교예에서는 레일리파의 리스폰스가 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 내에 생겼다. 이에 반하여, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태에서는 제4 비교예보다도 레일리파에 의한 리스폰스의 주파수가 높은 것을 알 수 있다. 따라서, 상기와 같이, 레일리파에 기인하는 리플을 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2) 밖에 위치시킬 수 있다.
도 18로 되돌아가서, 제2 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 통과 대역(W1)에서의 삽입 손실은 -5.1㏈이다. 제2 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 통과 대역(W1)에서의 삽입 손실이 제6 비교예 및 제4 비교예보다도 작다. 제2 실시형태에서는 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 공통 접속 단자 측에 인덕터가 직렬로 접속된다. 그로써, 통과 대역(W1)에서의 삽입 손실의 열화를 억제할 수 있다. 이와 같이, 제2 실시형태에서는 제1 대역통과형 필터의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터의 통과 대역(W2)에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
도 14에 나타내는 본 실시형태와 같이, 제1 대역통과형 필터(31)에서 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치된 직렬암 공진자(S31)에서의 IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 것이 바람직하다. 그로써, 제2 대역통과형 필터(2)에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 한층 더 억제할 수 있다.
한편, 인덕터(L)는 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 공통 접속 단자 측에 직렬로 접속되면 된다. 이와 같은 예로서, 이하에서 제2 실시형태의 변형예를 나타낸다.
도 21에 나타내는 변형예에서의 제1 대역통과형 필터(41)에서는 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자(S42)는 공통 접속 단자(3)에 2번째로 가까운 직렬암 공진자이다. 이 직렬암 공진자(S42)의 공통 접속 단자(3) 측에 직렬로 인덕터(L)가 접속된다. 보다 구체적으로는 직렬암 공진자(S41)와 직렬암 공진자(S42) 사이의 접속점이며, 병렬암 공진자(P31)가 접속된 접속점과 직렬암 공진자(S42) 사이에 인덕터(L)가 접속된다. 이와 같이, IDT 전극(7)의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자(S42)의 배치는 특별히 한정되지 않는다. 물론, 상술한 바와 같이, IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 직렬암 공진자(S42)는 공통 접속 단자(3)에 가장 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
본 변형예에서도 제2 실시형태와 마찬가지로, 제1 대역통과형 필터(41)의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터(2)의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
도 22는 제3 실시형태에 따른 필터 장치의 모식도이다.
제3 실시형태의 필터 장치(50)는 공통 접속 단자(3)에 3개 이상의 대역통과형 필터가 공통 접속된 멀티플렉서이다. 보다 구체적으로는 필터 장치(50)는 공통 접속 단자(3)에 공통 접속된, 제1 대역통과형 필터(1)와 제2 대역통과형 필터(2)와 제3 대역통과형 필터(53)를 가진다. 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)는 제1 실시형태에서의 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)와 동일한 구성을 가진다. 한편, 제3 대역통과형 필터(53)의 회로 구성은 특별히 한정되지 않는다.
필터 장치(50)가 멀티플렉서인 경우에도 제1 실시형태, 제2 실시형태 또는 이들 각 변형예와 동일한 제1 대역통과형 필터 및 제2 대역통과형 필터를 가지면 된다. 공통 접속 단자(3)에 공통 접속된 대역통과형 필터의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태의 필터 장치(50)의 공통 접속 단자(3)에는 제1 대역통과형 필터(1), 제2 대역통과형 필터(2) 및 제3 대역통과형 필터(53) 이외의 대역통과형 필터도 접속된다.
본 실시형태의 필터 장치(50)는 제1 실시형태와 동일한 제1 대역통과형 필터(1) 및 제2 대역통과형 필터(2)를 가진다. 따라서, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 대역통과형 필터(1)의 필터 특성의 열화를 초래하지 않고, 제2 대역통과형 필터(2)의 통과 대역에 대한 레일리파에 의한 리스폰스의 영향을 억제할 수 있다.
1: 제1 대역통과형 필터
2: 제2 대역통과형 필터
3: 공통 접속 단자
4: 제1 신호 단자
5: 제2 신호 단자
6: 압전성 기판
7: IDT 전극
8: 반사기
9: 반사기
10: 필터 장치
13: 제1 버스바
14: 제2 버스바
15: 제1 전극지
16: 제2 전극지
21A, 21B: 제1 대역통과형 필터
22A: 고음속 지지 기판
22B: 지지 기판
23: 고음속막
24: 저음속막
25: 압전체층
26A~26C: 압전성 기판
31, 41: 제1 대역통과형 필터
50: 필터 장치
53: 제3 대역통과형 필터
L: 인덕터
P1~P3, P21, P22, P31~P34, P101~P104: 병렬암 공진자
S1~S4, S31~S35, S41, S42, S101~S105: 직렬암 공진자
2: 제2 대역통과형 필터
3: 공통 접속 단자
4: 제1 신호 단자
5: 제2 신호 단자
6: 압전성 기판
7: IDT 전극
8: 반사기
9: 반사기
10: 필터 장치
13: 제1 버스바
14: 제2 버스바
15: 제1 전극지
16: 제2 전극지
21A, 21B: 제1 대역통과형 필터
22A: 고음속 지지 기판
22B: 지지 기판
23: 고음속막
24: 저음속막
25: 압전체층
26A~26C: 압전성 기판
31, 41: 제1 대역통과형 필터
50: 필터 장치
53: 제3 대역통과형 필터
L: 인덕터
P1~P3, P21, P22, P31~P34, P101~P104: 병렬암 공진자
S1~S4, S31~S35, S41, S42, S101~S105: 직렬암 공진자
Claims (14)
- 공통 접속 단자와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역(低域) 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고,
SH파를 이용하며,
상기 제1 대역통과형 필터가 직렬암(serial arm) 공진자 및 복수개의 병렬암(parallel arm) 공진자를 가지는 래더(ladder)형 필터이고, 상기 직렬암 공진자 및 상기 복수개의 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며,
상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 병렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지(電極指) 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 공통 접속 단자와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역(低域) 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고,
상기 압전성 기판은 오일러 각 (φ, θ, ψ)에서의 θ가 -54°~-42°인 탄탈산리튬층을 가지며,
상기 제1 대역통과형 필터가 직렬암(serial arm) 공진자 및 복수개의 병렬암(parallel arm) 공진자를 가지는 래더(ladder)형 필터이고, 상기 직렬암 공진자 및 상기 복수개의 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며,
상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 병렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지(電極指) 피치가 가장 작은 병렬암 공진자에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 공통 접속 단자와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역(低域) 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고,
SH파를 이용하며,
상기 제1 대역통과형 필터가 병렬암(parallel arm) 공진자 및 복수개의 직렬암(serial arm) 공진자를 가지는 래더(ladder)형 필터이고, 상기 복수개의 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며,
상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 직렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지(電極指) 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 상기 공통 접속 단자 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 공통 접속 단자와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에서 구성된 복수개의 탄성파 공진자와, 인덕터를 가지는 제1 대역통과형 필터와,
상기 공통 접속 단자에 접속되며 통과 대역이 상기 제1 대역통과형 필터의 통과 대역보다도 저역(低域) 측에 위치하는 제2 대역통과형 필터를 포함하고,
상기 압전성 기판은 오일러 각 (φ, θ, ψ)에서의 θ가 -54°~-42°인 탄탈산리튬층을 가지며,
상기 제1 대역통과형 필터가 병렬암(parallel arm) 공진자 및 복수개의 직렬암(serial arm) 공진자를 가지는 래더(ladder)형 필터이고, 상기 복수개의 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자가 각각 IDT 전극을 가지는 탄성파 공진자이며,
상기 제1 대역통과형 필터의 상기 복수개의 직렬암 공진자 중 상기 IDT 전극의 전극지(電極指) 피치가 가장 작은 직렬암 공진자의 상기 공통 접속 단자 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 상기 병렬암 공진자의 상기 공통 접속 단자 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 상기 병렬암 공진자의 그라운드 전위 측에 직렬로 상기 인덕터가 접속되는, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 상기 병렬암 공진자가 상기 복수개의 탄성파 공진자 중 가장 상기 공통 접속 단자 측에 배치되는, 필터 장치. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 IDT 전극의 전극지 피치가 가장 작은 상기 직렬암 공진자가 상기 복수개의 탄성파 공진자 중 상기 공통 접속 단자에 가장 가깝게 배치되는, 필터 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전성 기판이 탄탈산리튬 기판인, 필터 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전성 기판이 고음속 재료층과, 상기 고음속 재료층 상에 직접적 또는 간접적으로 마련된 압전체층을 가지며,
상기 고음속 재료층을 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높은, 필터 장치. - 제10항에 있어서,
상기 고음속 재료층이 고음속 지지 기판인, 필터 장치. - 제10항에 있어서,
상기 압전성 기판이 지지 기판을 더 가지며,
상기 고음속 재료층이 상기 지지 기판과 상기 압전체층 사이에 마련된 고음속막인, 필터 장치. - 제10항에 있어서,
상기 압전성 기판이 상기 고음속 재료층과 상기 압전체층 사이에 마련된 저음속막을 더 가지며,
상기 저음속막을 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전체층을 전파하는 벌크파의 음속보다도 낮은, 필터 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공통 접속 단자에, 상기 제1 대역통과형 필터 및 상기 제2 대역통과형 필터와 공통 접속된 적어도 하나의 대역통과형 필터를 더 포함하는, 필터 장치.
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