KR20210046530A - 필터 장치 및 멀티플렉서 - Google Patents
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Abstract
부가 회로에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있는 필터 장치를 제공한다.
필터 장치(100)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32) 사이에 마련된 필터(10)와, 필터(10)와 병렬 접속된 부가 회로(11)를 포함하고, 필터(10)는 필터(10)의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자를 포함하며, 부가 회로(11)는 종결합형 공진기(M1)와, 종결합형 공진기(M1)와 입출력 단자(31) 사이에 접속된 커패시터(C1)를 포함하고, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작으며, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
필터 장치(100)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32) 사이에 마련된 필터(10)와, 필터(10)와 병렬 접속된 부가 회로(11)를 포함하고, 필터(10)는 필터(10)의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자를 포함하며, 부가 회로(11)는 종결합형 공진기(M1)와, 종결합형 공진기(M1)와 입출력 단자(31) 사이에 접속된 커패시터(C1)를 포함하고, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작으며, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
Description
본 발명은 부가 회로를 포함한 필터 장치 및 멀티플렉서에 관한 것이다.
종래, 필터를 흐르는 불요(不要) 신호와 역위상이면서 동일한 진폭의 신호를 생성하는 제거 회로를 필터와 병렬로 접속함으로써, 필터의 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성을 개선하는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 제거 회로를 가지는 듀플렉서가 개시되어 있다.
제거 회로(본원에서는 부가 회로라고 부름)는 필터와 병렬로 접속되기 때문에 필터를 흐르는 필터의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로로 누설되고, 필터의 통과 특성이 열화된다.
따라서, 본 발명은 부가 회로에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있는 필터 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한 양태에 따른 필터 장치는 제1 입출력 단자와 제2 입출력 단자 사이에 마련된 탄성파 필터와, 상기 제1 입출력 단자와 상기 제2 입출력 단자 사이에서 상기 탄성파 필터와 병렬 접속된 부가 회로를 포함하고, 상기 탄성파 필터는 상기 탄성파 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자를 포함하며, 상기 부가 회로는 이상(移相) 회로와, 상기 이상 회로와 상기 제1 입출력 단자 사이에 접속된 제1 커패시터를 포함하고, 상기 적어도 2개의 탄성파 공진자는 각각 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되며, 상기 제1 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되고, 상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작으며, 상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작다.
본 발명의 한 양태에 따른 멀티플렉서는 상기의 필터 장치를 포함하는 복수개의 필터를 포함하고, 상기 복수개의 필터의 입력 단자 또는 출력 단자는 공통 단자에 접속된다.
본 발명의 한 양태에 따른 멀티플렉서는 제1 입력 단자와 제1 출력 단자 사이에 마련된 송신 필터와, 제2 입력 단자와 제2 출력 단자 사이에 마련된 수신 필터와, 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 출력 단자 사이에 마련된 부가 회로를 포함하고, 상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 입력 단자는 공통 단자에 접속되며, 상기 송신 필터는 상기 송신 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자를 포함하고, 상기 수신 필터는 상기 수신 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자를 포함하며, 상기 부가 회로는 이상 회로와, 상기 이상 회로와 상기 제1 입력 단자 사이, 및 상기 이상 회로와 상기 제2 출력 단자 사이의 한쪽에 마련된 제3 커패시터를 포함하고, 상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자는 각각 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되며, 상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자는 각각 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되고, 상기 제3 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되며, 상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자, 및 상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작고, 상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작다.
본 발명에 따르면, 부가 회로에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있는 필터 장치 등을 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 필터 장치의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 2는 동일한 압전체 상에 형성된 탄성파 필터 및 부가 회로를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 탄성파 공진자의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 탄성파 공진자의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 필터 장치에서의 신호의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 7은 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 2는 동일한 압전체 상에 형성된 탄성파 필터 및 부가 회로를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 탄성파 공진자의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 탄성파 공진자의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 필터 장치에서의 신호의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 7은 실시형태 2에 따른 멀티플렉서의 일례를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서 설명하는 실시형태는 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시형태에서 나타내지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주지가 아니다. 이하의 실시형태에서의 구성 요소 중 독립 청구항에 기재되지 않은 구성 요소에 대해서는 임의의 구성 요소로서 설명된다. 또한, 도면에 나타내지는 구성 요소의 크기, 또는 크기의 비는 반드시 엄밀하지 않다. 또한, 각 도면에서 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략 또는 간략화할 경우가 있다. 또한, 이하의 실시형태에서, "접속된다"란, 직접 접속될 경우뿐만 아니라, 다른 소자 등을 통해 전기적으로 접속될 경우도 포함된다.
(실시형태 1)
실시형태 1에 대해, 도 1부터 도 6을 이용하여 설명한다.
도 1은 실시형태 1에 따른 필터 장치(100)의 일례를 나타내는 구성도이다.
필터 장치(100)는 제1 입출력 단자인 입출력 단자(31) 및 제2 입출력 단자인 입출력 단자(32)를 가진다. 예를 들면, 입출력 단자(32)는 안테나 소자에 접속되고, 입출력 단자(31)는 스위치 IC 또는 증폭 회로 등을 통해 RF 신호 처리 회로(RFIC)에 접속된다. 필터 장치(100)는 안테나 소자와 RF 신호 처리 회로 사이에서 고주파 신호를 전달한다.
필터 장치(100)는 RF 신호 처리 회로로부터 안테나 소자로 고주파 송신 신호를 전달하는 송신 필터여도 되고, 안테나 소자로부터 RF 신호 처리 회로로 고주파 수신 신호를 전달하는 수신 필터여도 된다.
필터 장치(100)가 송신 필터일 경우, 입출력 단자(31)는 입력 단자가 되고, 입출력 단자(32)는 출력 단자가 되며, 필터 장치(100)가 수신 필터일 경우, 입출력 단자(31)는 출력 단자가 되고, 입출력 단자(32)는 입력 단자가 된다.
한편, 입출력 단자(32)에 RF 신호 처리 회로가 접속되고, 입출력 단자(31)에 안테나 소자가 접속되어도 된다. 이 경우에는 필터 장치(100)가 송신 필터일 경우, 입출력 단자(31)는 출력 단자가 되고, 입출력 단자(32)는 입력 단자가 되며, 필터 장치(100)가 수신 필터일 경우, 입출력 단자(31)는 입력 단자가 되고, 입출력 단자(32)는 출력 단자가 된다.
필터 장치(100)는 필터(10) 및 부가 회로(11)를 포함한다.
필터(10)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32) 사이에 마련된 탄성파 필터이다. 탄성파 필터는 탄성파 공진자를 이용한 필터이다. 필터(10)는 필터(10)의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자를 포함한다. 적어도 2개의 탄성파 공진자는 각각 압전체와 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성된다. 여기서는 필터(10)는 적어도 2개의 탄성파 공진자로서, 직렬암(serial arm) 공진자(S11, S12, S13 및 S14), 및 병렬암(parallel arm) 공진자(P11, P12 및 P13)를 포함한다. 직렬암 공진자(S11, S12, S13 및 S14)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32)를 잇는 경로 상에 배치되고, 서로 직렬 접속된다. 병렬암 공진자(P11)는 직렬암 공진자(S11)와 직렬암 공진자(S12) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P12)는 직렬암 공진자(S12)와 직렬암 공진자(S13) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P13)는 직렬암 공진자(S13)와 직렬암 공진자(S14) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다.
한편, 필터(10)에서의 직렬암 공진자의 수 및 병렬암 공진자의 수는 도 1에 나타내지는 것이 아니어도 되고, 필터(10)는 적어도 2개의 직렬암 공진자이거나, 적어도 2개의 병렬암 공진자이거나, 적어도 하나의 직렬암 공진자 및 적어도 하나의 병렬암 공진자를 포함하면 된다.
부가 회로(11)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32) 사이에서 필터(10)와 병렬 접속된 회로이며, 필터(10)를 흐르는 불요 신호와 역위상의 신호로서, 상기 불요 신호 성분을 상쇄하기 위한 상쇄 신호를 생성한다. 여기서 신호와 신호가 역위상이라는 것은 -180° 이상 180° 이하의 범위 내에서 양자의 위상차의 절대값이 90°보다 큰 것을 말한다. 이것은 양자가 서로 역방향의 위상 성분을 가지는 것과 동일하다. 한편, 상쇄 신호는 불요 신호와 가능한 한, 동일한 진폭인 것이 바람직한데, 진폭이 달라도 상관없다. 상쇄 신호와 불요 신호의 위상 차에 따라, 양자의 합산 결과의 진폭이 원래의 불요 신호의 진폭보다도 작아지는 경우는 필터(10)의 감쇠 특성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 부가 회로(11)가 필터(10)에 병렬 접속됨으로써, 필터(10)와 부가 회로(11)의 접속점에서, 필터(10)를 흐르는 불요 신호가 부가 회로(11)에 의해 생성된 상쇄 신호에 의해 상쇄된다. 이로써, 필터(10)의 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성이 개선된다.
한편, 부가 회로(11)와 필터(10)가 병렬 접속된다는 것은, 부가 회로(11)와 필터(10)를 구성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 일부의 탄성파 공진자가 병렬 접속될 경우도 포함한다. 예를 들면, 부가 회로(11)의 커패시터(C1)가 입출력 단자(31)와 직렬암 공진자(S11) 사이의 노드에 접속되지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S11)와 직렬암 공진자(S12) 사이의 노드, 직렬암 공진자(S12)와 직렬암 공진자(S13) 사이의 노드, 또는 직렬암 공진자(S13)와 직렬암 공진자(S14) 사이의 노드에 접속되어도 된다. 또한, 부가 회로(11)의 커패시터(C2)가 입출력 단자(32)와 직렬암 공진자(S14) 사이의 노드에 접속되지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S14)와 직렬암 공진자(S13) 사이의 노드, 직렬암 공진자(S13)와 직렬암 공진자(S12) 사이의 노드, 또는 직렬암 공진자(S12)와 직렬암 공진자(S11) 사이의 노드에 접속되어도 된다.
부가 회로(11)는 이상 회로인 종결합형 공진기(M1)와, 입출력 단자(31)와 종결합형 공진기(M1) 사이에 접속된 제1 커패시터인 커패시터(C1)를 포함한다. 또한, 부가 회로(11)는 추가로, 종결합형 공진기(M1)와 입출력 단자(32) 사이에 접속된 제2 커패시터인 커패시터(C2)를 포함한다. 종결합형 공진기(M1) 및 커패시터(C1 및 C2)는 상쇄 신호를 생성하기 위한 구성이다.
커패시터(C1 및 C2)는 필터(10)에 흐르는 불요 신호와 동일한 진폭의 상쇄 신호를 생성하기 위해, 입력된 신호의 진폭을 조정(구체적으로는 작게)하는 소자이다. 커패시터(C1 및 C2)는 압전체와 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성된다.
종결합형 공진기(M1)는 불요 신호와 역위상이면서 동일한 진폭의 상쇄 신호를 생성하기 위해, 입력된 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 이상 회로이다. 한편, 부가 회로(11)는 종결합형 공진기(M1) 대신에, 이상 회로로서, 탄성파의 전파를 이용하여 신호를 전달하는 트랜스버설(transversal)형 필터를 포함해도 되고, 위상을 지연시키는 탄성파 지연 선로를 포함해도 된다. 즉, 이상 회로는 위상을 조정 가능한 회로라면 특별히 한정되지 않는다.
커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극과, 필터(10)에서의 적어도 2개의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극은 서로 동일한 압전체 상에 마련된다. 한편, 종결합형 공진기(M1)에 대해서도 상기 압전체 상에 마련할 수 있다.
도 2는 동일한 압전체(102) 상에 형성된 탄성파 필터(필터(10)) 및 부가 회로(11)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 한편, 도 2에는 부가 회로(11)로서, 부가 회로(11)의 구성 요소인 커패시터(C1 및 C2), 및 종결합형 공진기(M1)를 모식적으로 나타냈다. 또한, 도 2에서는 필터(10)를 구성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자의 도시를 생략했다.
도 2에 나타내지는 바와 같이, 필터(10)와 부가 회로(11)(구체적으로는 커패시터(C1 및 C2), 및 종결합형 공진기(M1))가 하나의 압전체(102) 상에 마련된 것을 알 수 있다. 또한, 압전체(102) 상에서, 부가 회로(11)의 구성 요소가 차지하는 면적의 비율이 필터(10)의 구성 요소가 차지하는 면적의 비율보다도 상당히 작은 것을 알 수 있다. 적어도 2개의 탄성파 공진자 및 커패시터(C1 및 C2)가 하나의 압전체(102) 상에 마련되기 때문에, 적어도 2개의 탄성파 공진자 및 커패시터(C1 및 C2)를 동일한 프로세스로 제조할 수 있다.
여기서, 적어도 2개의 탄성파 공진자의 구조에 대해 도 3을 이용하여 설명한다.
도 3은 탄성파 공진자의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도 및 단면도이며, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 단면도이다. 한편, 도 3에 나타내진 탄성파 공진자는 필터 장치(100)를 구성하는 각 탄성파 공진자의 전형적인 구조를 설명하기 위한 것이다. 이 때문에, 필터 장치(100)의 각 탄성파 공진자의 IDT 전극을 구성하는 전극지의 개수나 길이 등은 동(同) 도면에 나타내는 IDT 전극의 전극지의 개수나 길이에 한정되지 않는다. 한편, 동 도면에서는 탄성파 공진자를 구성하는 반사기에 대해서는 도시를 생략했다.
동 도면의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 탄성파 공진자는 IDT 전극(101)과, 상기 IDT 전극(101)이 형성된 압전체(102)와, 상기 IDT 전극(101)을 덮는 보호층(103)을 포함한다. 이하, 이들 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.
도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 압전체(102) 상에는 IDT 전극(101)을 구성하는 서로 대향하는 한 쌍의 빗살전극(101a 및 101b)이 형성된다. 빗살전극(101a)은 서로 평행한 복수개의 전극지(110a)와, 복수개의 전극지(110a)를 접속하는 버스바(busbar) 전극(111a)으로 구성된다. 또한, 빗살전극(101b)은 서로 평행한 복수개의 전극지(110b)와, 복수개의 전극지(110b)를 접속하는 버스바 전극(111b)으로 구성된다.
한편, 빗살전극(101a 및 101b)은 각각이 단체(單體)로 IDT 전극이라고 칭해지는 경우도 있다. 단, 이하에서는 편의상 한 쌍의 빗살전극(101a 및 101b)에 의해 하나의 IDT 전극(101)이 구성된 것으로 하여 설명한다.
또한, 복수개의 전극지(110a 및 110b), 및 버스바 전극(111a 및 111b)으로 구성되는 IDT 전극(101)은 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 밀착층(101g)과 메인 전극층(101h)의 적층 구조로 되어 있다.
밀착층(101g)은 압전체(102)와 메인 전극층(101h)의 밀착성을 향상시키기 위한 층이며, 재료로서 예를 들면, Ti가 사용된다.
메인 전극층(101h)은 재료로서 예를 들면, Cu를 1% 함유한 Al이 사용된다.
보호층(103)은 빗살전극(101a 및 101b)을 덮도록 형성된다. 보호층(103)은 메인 전극층(101h)의 외부환경으로부터의 보호, 주파수 온도 특성의 조정, 및 내습성의 향상 등을 목적으로 하는 층이며, 예를 들면, 이산화규소를 주성분으로 하는 막이다.
한편, 밀착층(101g), 메인 전극층(101h) 및 보호층(103)을 구성하는 재료는 상술한 재료에 한정되지 않는다. 더욱이, IDT 전극(101)은 상기 적층 구조가 아니어도 된다. IDT 전극(101)은 예를 들면, Ti, Al, Cu, Pt, Au, Ag, Pd 등의 금속 또는 합금으로 구성되어도 되고, 또한 상기의 금속 또는 합금으로 구성되는 복수개의 적층체로 구성되어도 된다. 또한, 밀착층(101g) 및 보호층(103)은 형성되지 않아도 된다.
압전체(102)는 예를 들면, LiTaO3 압전 단결정, LiNbO3 압전 단결정, KNbO3 압전 단결정, 수정, 또는 압전 세라믹스로 이루어지는 압전기판이어도 된다.
또한, 압전체(102)는 예를 들면, 고음속 지지 기판과 저음속막과 압전막이 이 순서로 적층된 적층 구조를 가지는 압전성 기판이어도 된다. 압전막은 예를 들면, 42° Y커트 X전파 LiTaO3 압전 단결정 또는 압전 세라믹스로 이루어진다. 고음속 지지 기판은 저음속막, 압전막 및 IDT 전극을 지지하는 기판이다. 고음속 지지 기판은 더욱이, 압전막을 전파하는 표면파나 경계파의 탄성파보다도 고음속 지지 기판 중의 벌크파의 음속이 고속인 기판이며, 탄성표면파를 압전막 및 저음속막이 적층된 부분에 가두고, 고음속 지지 기판보다 아래쪽으로 누설되지 않도록 기능한다. 고음속 지지 기판은 예를 들면, 실리콘 기판이다. 저음속막은 압전막을 전파하는 벌크파보다도 저음속막 중의 벌크파의 음속이 저속인 막이며, 압전막과 고음속 지지 기판 사이에 배치된다. 이 구조와, 탄성파가 본질적으로 저음속인 매질에 에너지가 집중된다는 성질에 의해, 탄성표면파 에너지의 IDT 전극 밖으로의 누설이 억제된다. 저음속막은 예를 들면, 이산화규소를 주성분으로 하는 막이다. 한편, 저음속막의 사이에 Ti나 Ni 등으로 이루어지는 접합층을 포함해도 된다. 저음속막은 복수개의 저음속 재료로 이루어지는 다층 구조여도 된다. 이 적층 구조에 따르면, 압전체(102)를 단층으로 사용한 구조와 비교하여, 공진 주파수 및 반공진 주파수에서의 Q값을 대폭적으로 높이는 것이 가능해진다. 즉, Q값이 높은 탄성표면파 공진자를 구성할 수 있으므로, 상기 탄성표면파 공진자를 사용하여, 삽입 손실이 작은 필터를 구성하는 것이 가능해진다.
한편, 고음속 지지 기판은 지지 기판과, 압전막을 전파하는 표면파나 경계파의 탄성파보다도 전파하는 벌크파 음속이 고속인 고음속막이 적층된 구조를 가져도 된다. 이 경우, 지지 기판은 리튬탄탈레이트, 리튬니오베이트, 수정 등의 압전체, 알루미나, 마그네시아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 코디에라이트, 멀라이트, 스테아타이트, 포스테라이트 등의 각종 세라믹, 유리, 사파이어 등의 유전체 또는 실리콘, 질화갈륨 등의 반도체 및 수지기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 고음속막은 질화알루미늄, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, DLC막 또는 다이아몬드, 상기 재료를 주성분으로 하는 매질, 상기 재료의 혼합물을 주성분으로 하는 매질 등, 다양한 고음속 재료를 사용할 수 있다.
이상과 같이 구성된 탄성파 공진자에서는 IDT 전극(101)의 설계 파라미터 등에 의해, 여진(勵振)되는 탄성파의 파장 및 IDT 전극(101)의 용량 등이 규정된다. 이하, IDT 전극(101)의 설계 파라미터, 즉 빗살전극(101a) 및 빗살전극(101b)의 설계 파라미터에 대해 설명한다.
탄성파의 파장은 도 3에 나타내는 빗살전극(101a 및 101b)을 구성하는 복수개의 전극지(110a 또는 110b)의 반복 주기(λ)로 규정된다. 또한, 전극 피치(전극주기)란, 상기 반복 주기(λ)의 1/2이며, 빗살전극(101a 및 101b)을 구성하는 전극지(110a 및 110b)의 라인 폭을 W로 하고, 서로 이웃하는 전극지(110a)와 전극지(110b) 사이의 갭을 S로 한 경우, W+S로 정의된다. 또한, IDT 전극(101)의 교차 폭(L)이란, 빗살전극(101a)의 전극지(110a)와 빗살전극(101b)의 전극지(110b)를 도 3의 좌우 방향에서 봤을 경우의 중복되는 전극지 길이이다. 또한, 전극 듀티(듀티비)는 복수개의 전극지(110a 및 110b)의 라인 폭 점유율이며, 복수개의 전극지(110a 및 110b)의 라인 폭과, 복수개의 전극지(110a 및 110b) 사이의 갭의 가산값에 대한 상기 라인 폭의 비율이며, W/(W+S)로 정의된다. 또한, 쌍수란, 빗살전극(101a 및 101b) 중 쌍을 이루는 전극지(110a) 및 전극지(110b)의 수이며, 전극지(110a) 및 전극지(110b)의 총수의 대략 반수(半數)이다. 또한, IDT 전극(101)의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭을 T1로 한다. 또한, IDT 전극(101)의 막 두께란, 복수개의 전극지(110a 및 110b)의 두께(h)이다. IDT 전극(101)의 용량은 갭(S) 또는 갭(T1)으로 규정된다. 즉, 갭(S)이 클수록 또는 갭(T1)이 클수록 IDT 전극의 용량은 작아진다. 한편, 라인 폭(W)이 작을수록 갭(S)이 커진다는 관계가 있기 때문에, IDT 전극(101)의 용량은 라인 폭(W)으로도 규정할 수 있고, 라인 폭(W)이 작을수록 IDT 전극의 용량은 작아진다. 또한, 교차 폭(L)이 작을수록 갭(T1)이 커진다는 관계가 있기 때문에, IDT 전극(101)의 용량은 교차 폭(L)으로도 규정할 수 있고, 교차 폭(L)이 작을수록 IDT 전극의 용량은 작아진다.
한편, 버스바 전극의 전극지 측에 더미 전극이 마련되어도 된다. 이에 대해, 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는 탄성파 공진자의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 4에 나타내진 탄성파 공진자는 버스바 전극(111a)으로부터 전극지(110b) 측을 향해 더미 전극(112a)이 연장되도록 마련되고, 버스바 전극(111b)으로부터 전극지(110a) 측을 향해 더미 전극(112b)이 연장되도록 마련된다. 그 밖의 점은 도 3에 나타내진 탄성파 공진자와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.
IDT 전극(101)의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭을 T2로 한다. 이 경우, IDT 전극(101)의 용량은 갭(T2)으로도 규정할 수 있고, 갭(T2)이 클수록 IDT 전극의 용량은 작아진다.
한편, 본 양태에서는 커패시터(C1 및 C2)의 기본적인 구조는 탄성파 공진자와 유사하기 때문에 커패시터(C1 및 C2)의 구조의 도시는 생략하고, 도 3 및 도 4의 설명에서 탄성파 공진자로 한 곳을 커패시터(C1 및 C2)로 바꿔 놓을 수 있고, IDT 전극으로 한 곳을 빗살 용량 전극으로 바꿔 놓을 수 있다. 단, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극은 탄성파의 여진을 목적으로 하는 것이 아니기 때문에, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극에서는 탄성파가 여진되지 않아도 된다.
부가 회로(11)는 필터(10)를 흐르는 불요 신호를 상쇄할 수 있기 때문에 필터(10)의 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성을 개선할 수 있다. 한편으로, 부가 회로(11)는 필터(10)와 병렬로 접속됨으로써, 필터(10)를 흐르는 필터(10)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11)로 누설되고, 필터(10)의 통과 특성을 열화시킬 경우가 있다.
따라서, 본 양태에서는 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 필터(10)가 포함하는 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작아졌다. 빗살 용량 전극의 용량을 작게 하기 위해, 압전체(102)에서의 IDT 전극 및 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다. 한편, 빗살 용량 전극의 면적 및 IDT 전극의 면적은 도 3 및 도 4에 나타내지는 교차 폭(L)과 전극지의 쌍수의 곱으로 결정된다.
커패시터(C1)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C1)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11)를 포함한다. 즉, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작고, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
이와 같이, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작음으로써, 필터 장치(100)에서의 신호의 크기는 도 5에 나타나게 된다.
도 5는 실시형태 1에 따른 필터 장치(100)에서의 신호의 크기를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 신호의 크기를 화살표의 굵기로 표현했다.
도 5에 나타나는 바와 같이, 입출력 단자(31)에 입력된 필터(10)의 통과 대역에 대응하는 신호는 필터(10)를 흐르면서, 필터(10)에 병렬 접속된 부가 회로(11)를 향해서도 흐른다. 이 때, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 작아졌기 때문에, 부가 회로(11)에서의 커패시터(C1)의 종결합형 공진기(M1) 측으로 신호가 흐르기 어려워졌다. 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 작음으로써, 커패시터(C1)의 임피던스가 크기 때문이다.
이와 같이, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 작음으로써, 필터(10)를 흐르는 필터(10)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11)로 누설되기 어려워지고, 부가 회로(11)에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 양태에서는 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 필터(10)가 포함하는 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작아졌다. 빗살 용량 전극의 용량을 작게 하기 위해, 압전체(102)에서의 IDT 전극 및 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
커패시터(C2)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C2)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S14)를 포함한다. 즉, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작고, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
이와 같이, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작음으로써, 입출력 단자(31)에 입력된 필터(10)의 통과 대역에 대응하는 신호가, 용량이 작은 2개의 커패시터(C1 및 C2)에 의해, 부가 회로(11)에서의 커패시터(C1)의 종결합형 공진기(M1) 측으로 더 흐르기 어려워졌다. 따라서, 필터(10)를 흐르는 필터(10)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11)로 더 누설되기 어려워지기 때문에, 부가 회로(11)에 의한 통과 특성의 열화를 더 억제할 수 있다.
본 양태에서는 상술한 바와 같이, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극 및 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극이 동일한 압전체에 형성되고, 동일한 프로세스로 제조된다. 즉, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극, 및 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극에 대한 제조 불균일은 동일해진다. 예를 들면, 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극에 대한 제조 불균일이 ±0.1㎛일 경우, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극에 대한 제조 불균일도 ±0.1㎛가 된다. 상술한 바와 같이, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적이 필터(10)를 구성하는 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작기 때문에, 면적이 작은 빗살 용량 전극에 대한 제조 불균일의 영향은 면적이 큰 IDT 전극에 대한 제조 불균일의 영향보다도 크다. 이 때문에, 제조 불균일의 영향에 의해, 커패시터(C1 및 C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 크게 흐트러질 경우가 있고, 부가 회로(11)에 의해 생성되는 상쇄 신호가 설계와 같은 신호가 되지 않고, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능이 열화될 경우가 있다.
따라서, 예를 들면, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다. 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭 및 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 도 3에서의 S에 대응한다. 한편, 상기 갭을 크게 하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 도 3에 나타내지는 반복 주기(λ)를 크게 함으로써 상기 갭을 크게 해도 되고, 도 3에 나타내지는 라인 폭(W)을 작게 함으로써 상기 갭을 크게 해도 된다.
커패시터(C1)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C1)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11)를 포함한다. 즉, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다. 예를 들면, 갭이 1㎛인 경우, ±0.1㎛의 제조 불균일의 영향은 갭에 대하여 10%가 되고, 즉 용량이 10% 어긋날 수 있게 되지만, 갭이 2㎛인 경우에는 ±0.1㎛의 제조 불균일의 영향은 갭에 대하여 5%로 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다. 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭, 및 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 도 3에서의 T1에 대응한다. 한편, 상기 갭을 크게 하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 도 3에 나타내지는 교차 폭(L)을 작게 함으로써 상기 갭을 크게 해도 되고, 도 3에 나타내지는 버스바 전극(111a 및 111b)을 전극지의 선단 부분으로부터 떼어 놓음으로써 상기 갭을 크게 해도 된다.
커패시터(C1)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C1)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11)를 포함한다. 즉, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다. 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭, 및 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 도 4에서의 T2에 대응한다. 한편, 상기 갭을 크게 하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 도 4에 나타내지는 교차 폭(L)을 작게 함으로써 상기 갭을 크게 해도 되고, 도 4에 나타내지는 더미 전극(112a 및 112b)을 작게 함으로써 상기 갭을 크게 해도 되며, 버스바 전극(111a 및 111b)을 전극지의 선단 부분으로부터 떼어 놓음으로써 상기 갭을 크게 해도 된다.
커패시터(C1)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C1)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11)를 포함한다. 즉, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S11)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 커패시터(C1)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C2)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S14)를 포함한다. 즉, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)뿐만 아니라, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭도 큼으로써, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C2)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S14)를 포함한다. 즉, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)뿐만 아니라, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭도 큼으로써, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 커패시터(C2)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S14)를 포함한다. 즉, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S14)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C1)뿐만 아니라, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭도 큼으로써, 커패시터(C2)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
한편, 커패시터(C1)에 대하여, 용량, 서로 이웃하는 전극지 간의 갭, 및 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭의 비교 대상을 직렬암 공진자(S11)로 한 것은 직렬암 공진자(S11)가 각 탄성파 공진자 중에서 가장 입출력 단자(31)에 가깝게 접속된, 입출력 단자(31)에 대한 초단(初段)의 탄성파 공진자이며, 필터(10)의 통과 특성 및 감쇠 특성에 영향을 주기 쉬운 탄성파 공진자이기 때문이다.
또한, 커패시터(C2)에 대하여, 용량, 서로 이웃하는 전극지 간의 갭, 및 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭의 비교 대상을 직렬암 공진자(S14)로 한 것은 직렬암 공진자(S14)가 각 탄성파 공진자 중에서 가장 입출력 단자(32)에 가깝게 접속된, 입출력 단자(32)에 대한 초단의 탄성파 공진자이며, 필터(10)의 통과 특성 및 감쇠 특성에 영향을 주기 쉬운 탄성파 공진자이기 때문이다.
한편, 필터 장치(100)는 멀티플렉서에 적용하는 것이 가능하다. 필터 장치(100)가 적용된 멀티플렉서에 대해, 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6은 실시형태 1에 따른 멀티플렉서(1)의 일례를 나타내는 구성도이다.
멀티플렉서(1)는 필터 장치(100)를 포함하는 복수개의 필터를 포함하고, 복수개의 필터의 입력 단자 또는 출력 단자는 공통 단자(30)에 접속된다. 복수개의 필터는 예를 들면, 필터 장치(100 및 200)를 포함한다. 즉, 본 실시형태에서는 멀티플렉서(1)는 복수개의 필터로서, 필터 장치(100 및 200)의 2개의 필터 장치로 이루어지는 듀플렉서이다. 본 실시형태에서는 복수개의 필터 각각의 입력 단자 또는 출력 단자로서 입출력 단자(32 및 34)가 공통 단자(30)에 공통 접속되었는데, 입출력 단자(31 및 33)가 공통 단자(30)에 공통 접속되어도 된다.
공통 단자(30)는 필터 장치(100 및 200)에 공통으로 마련된다. 공통 단자(30)는 안테나 소자에 접속된다. 즉, 공통 단자(30)는 멀티플렉서(1)의 안테나 단자이기도 하다.
필터 장치(100)의 입출력 단자(31) 및 필터 장치(200)의 입출력 단자(33)는 스위치 IC 또는 증폭 회로 등을 통해 RF 신호 처리 회로에 접속된다.
한편, 멀티플렉서(1)는 복수개의 필터로서 2개의 필터 장치로 구성되었는데, 3개 이상의 필터 장치로 구성되어도 된다.
한편, 멀티플렉서(1)는 하나의 필터 장치(100)를 포함하지만, 통과 대역이 다른 2개 이상의 필터 장치(100)를 포함해도 된다.
이상과 같이, 필터 장치(100)를 포함하는 멀티플렉서(1)에 따르면, 부가 회로(11)에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있다.
(실시형태 2)
다음으로, 실시형태 2에 대해 도 7을 이용하여 설명한다.
도 7은 실시형태 2에 따른 멀티플렉서(1a)의 일례를 나타내는 구성도이다.
멀티플렉서(1a)는 제1 입력 단자인 입출력 단자(31), 제1 출력 단자인 입출력 단자(32), 제2 출력 단자인 입출력 단자(33), 제2 입력 단자인 입출력 단자(34) 및 공통 단자(30)를 가진다. 입출력 단자(32 및 34)는 안테나 소자에 접속되는 공통 단자(30)에 접속되고, 입출력 단자(31 및 33)는 스위치 IC 또는 증폭 회로 등을 통해 RF 신호 처리 회로에 접속된다.
멀티플렉서(1a)는 송신 필터(100a)와 수신 필터(200a)와 부가 회로(11a)를 포함한다.
송신 필터(100a)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32) 사이에 마련된 탄성파 필터이다. 송신 필터(100a)는 송신 필터(100a)의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자를 포함한다. 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자는 각각 압전체와 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성된다. 여기서는 송신 필터(100a)는 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자로서, 직렬암 공진자(S11a, S12a, S13a 및 S14a), 및 병렬암 공진자(P11a, P12a 및 P13a)를 포함한다. 직렬암 공진자(S11a, S12a, S13a 및 S14a)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(32)를 잇는 경로 상에 배치되고, 서로 직렬 접속된다. 병렬암 공진자(P11a)는 직렬암 공진자(S11a)와 직렬암 공진자(S12a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P12a)는 직렬암 공진자(S12a)와 직렬암 공진자(S13a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P13a)는 직렬암 공진자(S13a)와 직렬암 공진자(S14a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다.
한편, 송신 필터(100a)에서의 직렬암 공진자의 수 및 병렬암 공진자의 수는 도 7에 나타내지는 것이 아니어도 되고, 송신 필터(100a)는 적어도 2개의 직렬암 공진자이거나, 적어도 2개의 병렬암 공진자이거나, 적어도 하나의 직렬암 공진자 및 적어도 하나의 병렬암 공진자를 포함하면 된다.
수신 필터(200a)는 입출력 단자(34)와 입출력 단자(33) 사이에 마련된 탄성파 필터이다. 수신 필터(200a)는 수신 필터(200a)의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자를 포함한다. 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자는 각각 압전체와 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성된다. 여기서는 수신 필터(200a)는 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자로서, 직렬암 공진자(S21a, S22a, S23a 및 S24a), 및 병렬암 공진자(P21a, P22a 및 P23a)를 포함한다. 직렬암 공진자(S21a, S22a, S23a 및 S24a)는 입출력 단자(33)와 입출력 단자(34)를 잇는 경로 상에 배치되고, 서로 직렬 접속된다. 병렬암 공진자(P21a)는 직렬암 공진자(S21a)와 직렬암 공진자(S22a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P22a)는 직렬암 공진자(S22a)와 직렬암 공진자(S23a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다. 병렬암 공진자(P23a)는 직렬암 공진자(S23a)와 직렬암 공진자(S24a) 사이의 접속 노드와 그라운드 사이에 접속된다.
한편, 수신 필터(200a)에서의 직렬암 공진자의 수 및 병렬암 공진자의 수는 도 7에 나타내지는 것이 아니어도 되고, 수신 필터(200a)는 적어도 2개의 직렬암 공진자이거나, 적어도 2개의 병렬암 공진자이거나, 적어도 하나의 직렬암 공진자 및 적어도 하나의 병렬암 공진자를 포함하면 된다.
여기서, 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a)를 공통 단자(30)로 공통 접속하고, 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a) 각각에 대응하는 복수개의 주파수 대역 신호를 동시에 송수신하는, 이른바 CA(캐리어 어그리게이션)를 실시하는 것이 요망된다. 이 때, 예를 들면, 송신 필터(100a)의 통과 대역의 송신 신호가 입출력 단자(32 및 34)를 통해 수신 필터(200a)로 누설되지 않도록, 수신 필터(200a)의, 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 주파수 대역의 감쇠 특성을 개선할 필요가 있다.
따라서, 부가 회로(11a)가 사용된다. 부가 회로(11a)는 입출력 단자(31)와 입출력 단자(33) 사이에 마련된 회로이며, 그 일방단(一方端)이 입출력 단자(31 및 32)를 잇는 경로 상에 접속되고, 그 타방단(他方端)이 입출력 단자(33 및 34)를 잇는 경로 상에 접속된다. 예를 들면, 부가 회로(11a)는 그 일방단이 입출력 단자(31)에 접속되고, 그 타방단이 입출력 단자(33)에 접속된다. 부가 회로(11a)는 송신 필터(100a)로부터 수신 필터(200a)로 누설되는, 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 주파수 대역의 불요 신호와 역위상의 신호로서, 상기 불요 신호를 상쇄하기 위한 상쇄 신호를 생성한다. 수신 필터(200a)로 누설되는 불요 신호가, 수신 필터(200a)와 부가 회로(11a)의 접속점에서, 부가 회로(11)에 의해 생성된 상쇄 신호에 의해 상쇄된다. 이로써, 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 주파수 대역에서 수신 필터(200a)의 감쇠 특성이 개선된다.
한편, 부가 회로(11a)는 그 일방단이 입출력 단자(31)와 직렬암 공진자(S11a) 사이의 노드에 접속되지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S11a)와 직렬암 공진자(S12a) 사이의 노드, 직렬암 공진자(S12a)와 직렬암 공진자(S13a) 사이의 노드, 또는 직렬암 공진자(S13a)와 직렬암 공진자(S14a) 사이의 노드에 접속되어도 된다. 또한, 부가 회로(11a)는 그 타방단이 입출력 단자(33)와 직렬암 공진자(S21a) 사이의 노드에 접속되지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S21a)와 직렬암 공진자(S22a) 사이의 노드, 직렬암 공진자(S22a)와 직렬암 공진자(S23a) 사이의 노드, 또는 직렬암 공진자(S23a)와 직렬암 공진자(S24a) 사이의 노드에 접속되어도 된다.
부가 회로(11a)는 이상 회로인 종결합형 공진기(M2)와, 종결합형 공진기(M2)와 입출력 단자(31) 사이, 및 종결합형 공진기(M1)와 입출력 단자(33) 사이의 한쪽에 마련된 제3 커패시터를 포함한다. 예를 들면, 여기서는 부가 회로(11a)는 제3 커패시터로서, 종결합형 공진기(M2)와 입출력 단자(31) 사이에 마련된 커패시터(C3)를 포함한다. 또한, 부가 회로(11a)는 더욱이, 종결합형 공진기(M2)와 입출력 단자(31) 사이, 및 종결합형 공진기(M1)와 입출력 단자(33) 사이의 다른 쪽에 마련된 제4 커패시터를 포함한다. 예를 들면, 여기서는 부가 회로(11a)는 제4 커패시터로서, 종결합형 공진기(M2)와 입출력 단자(33) 사이에 마련된 커패시터(C4)를 포함한다. 종결합형 공진기(M2) 및 커패시터(C3 및 C4)는 상쇄 신호를 생성하기 위한 구성이다. 한편, 커패시터(C3)가 제4 커패시터여도 되고, 커패시터(C4)가 제3 커패시터여도 된다.
커패시터(C3 및 C4)는 수신 필터(200a)에 흐르는 불요 신호와 동일한 진폭의 상쇄 신호를 생성하기 위해, 입력된 신호의 진폭을 조정(구체적으로는 작게)하는 소자이다. 커패시터(C3 및 C4)는 압전체와 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성된다.
종결합형 공진기(M2)는 불요 신호와 역위상이면서 동일한 진폭의 상쇄 신호를 생성하기 위해, 입력된 신호의 진폭 및 위상을 조정하는 이상 회로이다. 한편, 실시형태 1과 마찬가지로, 이상 회로는 트랜스버설형 필터여도 되고, 탄성파 지연 선로여도 된다.
커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극과, 송신 필터(100a)에서의 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극과, 수신 필터(200a)에서의 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극은 서로 동일한 압전체 상에 마련된다. 한편, 종결합형 공진기(M2)에 대해서도 상기 압전체 상에 마련할 수 있다. 커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극, 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극, 및 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 구조는 예를 들면, 도 3 또는 도 4에 나타내지는 구조로 되어 있다.
부가 회로(11a)는 송신 필터(100a)로부터 수신 필터(200a)로 누설되는 불요 신호를 상쇄할 수 있기 때문에 수신 필터(200a)의 감쇠 특성을 개선할 수 있다. 한편으로, 송신 필터(100a)를 흐르는 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11a)로 누설되고, 송신 필터(100a)의 통과 특성을 열화시킬 경우가 있다.
따라서, 본 양태에서는 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자, 및 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작아졌다. 빗살 용량 전극의 용량을 작게 하기 위해, 압전체에서의 IDT 전극 및 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
커패시터(C3)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C3)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S11a)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작고, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 직렬암 공진자(S11a)를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
이와 같이, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 작음으로써, 송신 필터(100a)를 흐르는 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11a)로 누설되기 어려워지기 때문에, 부가 회로(11a)에 의한 통과 특성의 열화를 억제할 수 있다.
한편, 제3 커패시터가 종결합형 공진기(M2)와 입출력 단자(33) 사이에 마련된 커패시터(C4)일 경우에는 커패시터(C4)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다. 즉, 제3 커패시터로서 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작고, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
또한, 제3 커패시터를 커패시터(C3)로 하는 본 양태에서는 제4 커패시터로서 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자, 및 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작아졌다. 빗살 용량 전극의 용량을 작게 하기 위해, 압전체에서의 IDT 전극 및 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
커패시터(C4)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작고, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작다.
이와 같이, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 용량보다도 작음으로써, 입출력 단자(31)에 입력된 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 신호가, 용량이 작은 2개의 커패시터(C3 및 C4)에 의해, 부가 회로(11a)에서의 커패시터(C3)의 종결합형 공진기(M2) 측으로 더 흐르기 어려워졌다. 따라서, 송신 필터(100a)를 흐르는 송신 필터(100a)의 통과 대역에 대응하는 신호가 부가 회로(11a)로 더 누설되기 어려워지기 때문에 부가 회로(11a)에 의한 통과 특성의 열화를 더 억제할 수 있다.
본 양태에서는 상술한 바와 같이, 커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극 및 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극이 동일한 압전체에 형성되고, 동일한 프로세스로 제조된다. 즉, 커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극, 및 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극에 대한 제조 불균일은 동일해진다. 상술한 바와 같이, 커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 면적이 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 면적보다도 작기 때문에, 면적이 작은 빗살 용량 전극에 대한 제조 불균일의 영향은 면적이 큰 IDT 전극에 대한 제조 불균일의 영향보다도 크다. 이 때문에, 제조 불균일의 영향에 의해, 커패시터(C3 및 C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 크게 흐트러질 경우가 있고, 부가 회로(11a)에 의해 생성되는 상쇄 신호가 설계와 같이 되지 않고, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능이 열화될 경우가 있다.
따라서, 예를 들면, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C3)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 직렬암 공진자(S11a)를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C3)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S11a)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C3)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S11a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S11a)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 커패시터(C3)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량이 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 바꿔 말하면 설계값과 같은 상쇄 신호를 생성하기 쉬워지며, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)뿐만 아니라, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭도 큼으로써, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)뿐만 아니라, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 사이의 갭도 큼으로써, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)에 대한 적어도 하나의 탄성파 공진자는 예를 들면, 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고, 구체적으로는 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다. 즉, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭은 직렬암 공진자(S21a)를 형성하는 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭보다도 커도 된다.
커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭이 큼으로써, 고정값인 제조 불균일의 영향은 작아진다.
이와 같이, 커패시터(C3)뿐만 아니라, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 더미 전극 사이의 갭도 큼으로써, 커패시터(C4)를 형성하는 빗살 용량 전극의 용량도 설계값에 대하여 어긋나기 어려워지고, 부가 회로(11a)에 의한 감쇠 특성 또는 아이솔레이션 특성의 개선 기능의 열화를 더 억제할 수 있다.
한편, 커패시터(C3)에 대하여, 용량, 서로 이웃하는 전극지 간의 갭, 및 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭의 비교 대상을 직렬암 공진자(S11a)로 한 것은 직렬암 공진자(S11a)가 각 탄성파 공진자 중에서 가장 입출력 단자(31)에 가깝게 접속된, 입출력 단자(31)에 대한 초단의 탄성파 공진자이며, 송신 필터(100a)의 통과 특성 및 감쇠 특성에 영향을 주기 쉬운 탄성파 공진자이기 때문이다.
또한, 커패시터(C4)에 대하여, 용량, 서로 이웃하는 전극지 간의 갭, 및 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭의 비교 대상을 직렬암 공진자(S21a)로 한 것은 직렬암 공진자(S21a)가 각 탄성파 공진자 중에서 가장 입출력 단자(33)에 가깝게 접속된, 입출력 단자(33)에 대한 초단의 탄성파 공진자이며, 수신 필터(200a)의 통과 특성 및 감쇠 특성에 영향을 주기 쉬운 탄성파 공진자이기 때문이다.
한편, 멀티플렉서(1a)는 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a) 외에 공통 단자(30)에 공통 접속되는 필터를 포함해도 된다.
(기타 실시형태)
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 필터 장치 및 멀티플렉서에 대해 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에서의 임의의 구성 요소를 조합하여 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 가하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 필터 장치 및 멀티플렉서를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 실시형태 1에서는 커패시터(C1)에 대한 필터(10)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 커패시터(C1)에 가장 가깝게 접속된 직렬암 공진자(S11)를 포함한다고 설명했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커패시터(C1)에 대한 필터(10)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 필터(10)에서의 직렬암 공진자(S11)를 포함하지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S11) 이외의 탄성파 공진자를 포함해도 된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 1에서는 커패시터(C2)에 대한 필터(10)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 커패시터(C2)에 가장 가깝게 접속된 직렬암 공진자(S14)를 포함한다고 설명했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커패시터(C2)에 대한 필터(10)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 필터(10)에서의 직렬암 공진자(S14)를 포함하지 않아도 되고, 직렬암 공진자(S14) 이외의 탄성파 공진자를 포함해도 된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 1에서는 필터 장치(100)는 커패시터(C2)를 포함한다고 설명했는데, 포함하지 않아도 된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 2에서는 커패시터(C3)에 대한 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 커패시터(C3)에 가장 가깝게 접속된 직렬암 공진자(S11a)를 포함한다고 설명했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커패시터(C3)에 대한 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 직렬암 공진자(S11a)를 포함하지 않아도 되고, 송신 필터(100a)에서의 직렬암 공진자(S11a) 이외의 탄성파 공진자를 포함해도 된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 2에서는 커패시터(C4)에 대한 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 커패시터(C4)에 가장 가깝게 접속된 직렬암 공진자(S21a)를 포함한다고 설명했는데, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커패시터(C4)에 대한 송신 필터(100a) 및 수신 필터(200a)에서의 적어도 하나의 탄성파 공진자는 직렬암 공진자(S21a)를 포함하지 않아도 되고, 수신 필터(200a)에서의 직렬암 공진자(S21a) 이외의 탄성파 공진자를 포함해도 된다.
또한, 예를 들면, 실시형태 2에서는 부가 회로(11a)는 커패시터(C3 및 C4)를 포함한다고 설명했는데, 커패시터(C3 및 C4) 중 어느 하나를 포함하지 않아도 된다.
본 발명은 필터 장치 및 멀티플렉서로서, 휴대전화 등의 통신기기에 널리 이용할 수 있다.
1, 1a: 멀티플렉서
10: 필터
11, 11a: 부가 회로
30: 공통 단자
31, 32, 33, 34: 입출력 단자
100, 200: 필터 장치
100a: 송신 필터
200a: 수신 필터
101: IDT 전극
101a, 101b: 빗살전극
102: 압전체
101g: 밀착층
101h: 메인 전극층
103: 보호층
110a, 110b: 전극지
111a, 111b: 버스바 전극
112a, 112b: 더미 전극
C1, C2, C3, C4: 커패시터
M1, M2: 종결합형 공진기
P11, P12, P13, P11a, P12a, P13a, P21a, P22a, P23a: 병렬암 공진자
S11, S12, S13, S14, S11a, S12a, S13a, S14a, S21a, S22a, S23a, S24a: 직렬암 공진자
10: 필터
11, 11a: 부가 회로
30: 공통 단자
31, 32, 33, 34: 입출력 단자
100, 200: 필터 장치
100a: 송신 필터
200a: 수신 필터
101: IDT 전극
101a, 101b: 빗살전극
102: 압전체
101g: 밀착층
101h: 메인 전극층
103: 보호층
110a, 110b: 전극지
111a, 111b: 버스바 전극
112a, 112b: 더미 전극
C1, C2, C3, C4: 커패시터
M1, M2: 종결합형 공진기
P11, P12, P13, P11a, P12a, P13a, P21a, P22a, P23a: 병렬암 공진자
S11, S12, S13, S14, S11a, S12a, S13a, S14a, S21a, S22a, S23a, S24a: 직렬암 공진자
Claims (19)
- 제1 입출력 단자와 제2 입출력 단자 사이에 마련된 탄성파 필터와,
상기 제1 입출력 단자와 상기 제2 입출력 단자 사이에서 상기 탄성파 필터와 병렬 접속된 부가 회로를 포함하고,
상기 탄성파 필터는 상기 탄성파 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 탄성파 공진자를 포함하며,
상기 부가 회로는,
이상(移相) 회로와,
상기 이상 회로와 상기 제1 입출력 단자 사이에 접속된 제1 커패시터를 포함하고,
상기 적어도 2개의 탄성파 공진자는 각각 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되며,
상기 제1 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되고,
상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작으며,
상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작은, 필터 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 큰, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭보다도 큰, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 상기 제1 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하는, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 부가 회로는 추가로 상기 이상 회로와 상기 제2 입출력 단자 사이에 접속된 제2 커패시터를 포함하고,
상기 제2 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되며,
상기 제2 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작고,
상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제2 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작은, 필터 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 큰, 필터 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭보다도 큰, 필터 장치. - 제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 탄성파 공진자 중 상기 제2 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하는, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이상 회로는 종결합형 공진기인, 필터 장치. - 제1항 또는 제2항에 기재된 필터 장치를 포함하는 복수개의 필터를 포함하고,
상기 복수개의 필터의 입력 단자 또는 출력 단자는 공통 단자에 접속되는, 멀티플렉서. - 제1 입력 단자와 제1 출력 단자 사이에 마련된 송신 필터와,
제2 입력 단자와 제2 출력 단자 사이에 마련된 수신 필터와,
상기 제1 입력 단자와 상기 제2 출력 단자 사이에 마련된 부가 회로를 포함하고,
상기 제1 출력 단자 및 상기 제2 입력 단자는 공통 단자에 접속되며,
상기 송신 필터는 상기 송신 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자를 포함하고,
상기 수신 필터는 상기 수신 필터의 통과 대역을 형성하는 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자를 포함하며,
상기 부가 회로는,
이상(移相) 회로와,
상기 이상 회로와 상기 제1 입력 단자 사이, 및 상기 이상 회로와 상기 제2 출력 단자 사이의 한쪽에 마련된 제3 커패시터를 포함하고,
상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자는 각각 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되며,
상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자는 각각 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 IDT 전극에 의해 형성되고,
상기 제3 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되며,
상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자, 및 상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작고,
상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작은, 멀티플렉서. - 제11항에 있어서,
상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 큰, 멀티플렉서. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 제3 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭보다도 큰, 멀티플렉서. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 제3 커패시터가 상기 이상 회로와 상기 제1 입력 단자 사이에 마련된 커패시터인 경우, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 상기 제3 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고,
상기 제3 커패시터가 상기 이상 회로와 상기 제2 출력 단자 사이에 마련된 커패시터인 경우, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 상기 제3 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하는, 멀티플렉서. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 부가 회로는 추가로 상기 이상 회로와 상기 제1 입력 단자 사이, 및 상기 이상 회로와 상기 제2 출력 단자 사이의 다른 쪽에 마련된 제4 커패시터를 포함하고,
상기 제4 커패시터는 상기 압전체와 상기 압전체 상에 마련된 복수개의 전극지로 이루어지는 빗살 용량 전극에 의해 형성되며,
상기 제4 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 용량은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 용량보다도 작고,
상기 압전체에서의 상기 IDT 전극 및 상기 빗살 용량 전극이 형성된 면을 평면에서 봤을 때, 상기 제4 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 면적은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 면적보다도 작은, 멀티플렉서. - 제15항에 있어서,
상기 제4 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 서로 이웃하는 전극지 간의 갭보다도 큰, 멀티플렉서. - 제15항에 있어서,
상기 제4 커패시터를 형성하는 상기 빗살 용량 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭은 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자를 형성하는 상기 IDT 전극의 복수개의 전극지의 선단 부분과 상기 선단 부분과 대향하는 버스바 전극 또는 더미 전극 사이의 갭보다도 큰, 멀티플렉서. - 제15항에 있어서,
상기 제4 커패시터가 상기 이상 회로와 상기 제2 출력 단자 사이에 마련된 커패시터인 경우, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 수신 측 탄성파 공진자 중 상기 제4 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하고,
상기 제4 커패시터가 상기 이상 회로와 상기 제1 입력 단자 사이에 마련된 커패시터인 경우, 상기 적어도 하나의 탄성파 공진자는 상기 적어도 2개의 송신 측 탄성파 공진자 중 상기 제4 커패시터에 가장 가깝게 접속된 탄성파 공진자를 포함하는, 멀티플렉서. - 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 이상 회로는 종결합형 공진기인, 멀티플렉서.
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