KR20220035948A - 탄성파 장치, 필터 장치 및 멀티플렉서 - Google Patents
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Abstract
IMD를 억제할 수 있고, 수신 감도의 열화를 억제할 수 있는 탄성파 장치를 제공한다.
탄성파 장치(1)는 압전성 기판(2)과 제1 IDT 전극(3)과 제1 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 양쪽에 마련된 반사기(4A, 4B)와, 반사기(4A)를 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)과 대향하도록 마련되고, 제2 IDT(5A)를 구성한 제2 IDT 전극(5)을 포함한다. 제1, 제2 IDT 전극(3, 5)은 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에서 겹치는 제1, 제2 교차영역(A, B)을 가진다. 제1, 제2 교차영역(A, B)은 탄성파 전파방향에서 겹친다. 제2 IDT 전극(5)의 제3 버스바(16)가 제1 IDT 전극(3)의 제1 버스바(12)에 접속되고, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 그라운드 전위에 접속된다. 제2 IDT 전극(5)이 구성한 부분의 공진 주파수는 방해파 신호의 주파수 대역에 포함된다.
탄성파 장치(1)는 압전성 기판(2)과 제1 IDT 전극(3)과 제1 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 양쪽에 마련된 반사기(4A, 4B)와, 반사기(4A)를 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)과 대향하도록 마련되고, 제2 IDT(5A)를 구성한 제2 IDT 전극(5)을 포함한다. 제1, 제2 IDT 전극(3, 5)은 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에서 겹치는 제1, 제2 교차영역(A, B)을 가진다. 제1, 제2 교차영역(A, B)은 탄성파 전파방향에서 겹친다. 제2 IDT 전극(5)의 제3 버스바(16)가 제1 IDT 전극(3)의 제1 버스바(12)에 접속되고, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 그라운드 전위에 접속된다. 제2 IDT 전극(5)이 구성한 부분의 공진 주파수는 방해파 신호의 주파수 대역에 포함된다.
Description
본 발명은 탄성파 장치, 필터 장치 및 멀티플렉서에 관한 것이다.
종래, 탄성파 장치는 휴대전화기의 필터 등에 널리 이용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는 탄성파 공진자를 포함하는 필터를 가지는 멀티플렉서의 일례가 기재되어 있다. 탄성파 공진자에서는 압전성을 가지는 기판 상에 IDT(Interdigital Transducer) 전극이 마련된다. 상기 기판 상에서 IDT 전극의 탄성파 전파방향 양쪽에 한 쌍의 반사기가 마련된다. 복수개의 필터 장치는 공통 단자에 공통 접속된다. 공통 단자는 안테나에 접속된다.
멀티플렉서에서의 필터에 상기와 같은 탄성파 공진자를 사용하면, 멀티플렉서가 가지는 복수개의 필터 장치의 통과 대역에 따라서는 멀티플렉서의 수신 감도가 열화될 우려가 있었다. 보다 구체적으로는 멀티플렉서가 송신 필터 및 수신 필터를 포함하고, 송신 필터로부터 송신 신호를 안테나에 출력할 때에 안테나로부터 다른 신호가 입력되는 경우도 있다. 이때, 송신 필터 및 수신 필터의 통신 밴드가 예를 들면 Band25인 경우에는 입력된 상기 신호가 방해파 신호로서 작용할 우려가 있다. 이로써, Band25의 수신대역 내에 IMD(Inter Modulation Distortion)가 발생하고, 수신 감도가 열화되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 IMD를 억제할 수 있고, 수신 감도의 열화를 억제할 수 있는 탄성파 장치, 필터 장치 및 멀티플렉서를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는 압전체층을 가지는 압전성 기판과, 상기 압전성 기판 상에 마련된 제1 IDT 전극과, 상기 압전성 기판 상에서의, 상기 제1 IDT 전극의 탄성파 전파방향 양쪽에 마련된 한 쌍의 반사기와, 상기 압전성 기판 상에, 상기 한 쌍의 반사기 중 하나의 반사기를 사이에 두고 상기 제1 IDT 전극과 대향하도록 마련된 제2 IDT 전극을 포함하고, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 한 쌍의 버스바(busbar)와 복수개의 전극지(電極指)를 각각 가지며, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극에서 각각 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바에 상기 복수개의 전극지 중 일부 전극지가 접속되고, 다른 하나의 버스바에 상기 복수개의 전극지 중 나머지 전극지가 접속되며, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이, 상기 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에서 겹친 교차영역을 각각 가지며, 상기 제1 IDT 전극의 상기 교차영역의 적어도 일부와 상기 제2 IDT 전극의 상기 교차영역의 적어도 일부가 탄성파 전파방향에서 겹치고, 상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바가, 상기 제1 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바에 접속되고, 상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 다른 하나의 버스바가 그라운드 전위에 접속되며, 상기 제2 IDT 전극에 의해 구성된 부분의 공진 주파수가 방해파 신호의 주파수 대역에 포함된다.
본 발명에 따른 필터 장치는 안테나에 접속되는 필터 장치로서, 직렬암(serial arm) 공진자와 병렬암(parallel arm) 공진자를 포함하고, 상기 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자 중 적어도 하나의 공진자가 본 발명에 따라 구성된 탄성파 장치이다.
본 발명에 따른 멀티플렉서는 안테나에 접속되는 안테나 단자와, 상기 안테나 단자에 공통 접속된 복수개의 필터 장치를 포함하고, 적어도 하나의 상기 필터 장치가 본 발명에 따라 구성된 필터 장치이다.
본 발명에 따른 탄성파 장치, 필터 장치 및 멀티플렉서에 따르면, IMD를 억제할 수 있고, 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 3은 제1 비교예의 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 비교예의 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태, 제1 비교예 및 제2 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시형태의 제3 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태의 제4 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시형태, 제1 비교예 및 제3 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시형태, 제3 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시형태의 변형예에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 듀플렉서의 모식도이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 3은 제1 비교예의 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 비교예의 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태, 제1 비교예 및 제2 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태의 제1 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태의 제2 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시형태의 제3 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태의 제4 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시형태, 제1 비교예 및 제3 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시형태, 제3 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시형태의 변형예에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 듀플렉서의 모식도이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 멀티플렉서의 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 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
탄성파 장치(1)는 압전성 기판(2)을 가진다. 압전성 기판(2) 상에는 제1 IDT 전극(3)이 마련된다. 압전성 기판(2) 및 제1 IDT 전극(3)은 제1 IDT(3A)를 구성한다. IDT 전극에 교류 전압을 인가하면, 탄성파가 여진(勵振)된다. 압전성 기판(2) 상에서의, 제1 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 양쪽에는 한 쌍의 반사기(4A) 및 반사기(4B)가 마련된다. 또한, 압전성 기판(2) 상에는 반사기(4A)를 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)과 대향하도록, 제2 IDT 전극(5)이 마련된다. 압전성 기판(2) 및 제2 IDT 전극(5)은 제2 IDT(5A)를 구성한다. 이와 같이, 탄성파 장치(1)는 제1 IDT 전극(3)에 의해 구성된 부분인 제1 IDT(3A)와, 제2 IDT 전극(5)에 의해 구성된 부분인 제2 IDT(5A)를 가진다. 또한, 탄성파 장치(1)는 반사기(4A) 및 반사기(4B)를 가진다. 본 실시형태의 탄성파 장치(1)는 탄성파 공진자이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
제1 IDT 전극(3)은 한 쌍의 제1 버스바(12) 및 제2 버스바(13)를 가진다. 제1 버스바(12)와 제2 버스바(13)는 서로 대향한다. 제1 IDT 전극(3)은 복수개의 제1 전극지(14) 및 복수개의 제2 전극지(15)를 가진다. 여기서, 복수개의 제1 전극지(14)가 제1 IDT 전극(3)이 포함하는 복수개의 전극지 중 일부 전극지이고, 복수개의 제2 전극지(15)가 제1 IDT 전극(3)이 포함하는 복수개의 전극지 중 나머지 전극지이다. 복수개의 제1 전극지(14)의 일방단(一方端)은 각각 제1 버스바(12)에 접속된다. 복수개의 제2 전극지(15)의 일방단은 각각 제2 버스바(13)에 접속된다. 복수개의 제1 전극지(14)와 복수개의 제2 전극지(15)는 서로 맞물린다. 제1 IDT 전극(3)은 제1 교차영역(A)을 가진다. 제1 교차영역(A)은 제1 전극지(14)와 제2 전극지(15)가 탄성파 전파방향에서 겹치는 영역이다.
제1 버스바(12) 및 제2 버스바(13) 중 적어도 하나는 신호 전위에 접속된다. 보다 구체적으로는 탄성파 장치(1)가 예를 들면, 래더(ladder)형 필터 등의 직렬암 공진자로서 사용되는 경우에는 제1 버스바(12) 및 제2 버스바(13)는 각각 신호 전위에 접속된다. 탄성파 장치(1)가 예를 들면, 래더형 필터 등의 병렬암 공진자로서 사용되는 경우에는 제1 버스바(12) 및 제2 버스바(13) 중 하나가 신호 전위에 접속되고, 다른 하나가 그라운드 전위에 접속된다.
본 실시형태에서는 탄성파 장치(1)는 안테나에 접속된다. 제1 버스바(12)가 제2 버스바(13)보다도 안테나 측에 위치한다. 본 명세서에서 다른 버스바 혹은 다른 소자보다도 안테나 측에 위치한다는 것은 전기적인 접속에서 다른 버스바 혹은 다른 소자보다도 안테나에 가까운 것을 말한다.
제1 IDT 전극(3)은 안테나에 안테나 단자(11A)를 통해 접속된다. 보다 구체적으로는 제1 버스바(12)가 안테나 단자(11A)에 접속된다. 제1 버스바(12)는 안테나 단자(11A)에 직접적으로 접속되어도 되고, 혹은 다른 소자 등을 통해 간접적으로 접속되어도 된다. 한편으로, 제2 버스바(13)는 제1 버스바(12)보다도 안테나 단자(11A) 이외의 신호단자(11B) 측에 위치한다. 한편, 신호단자(11B)는 신호 전위에 접속된다. 제2 버스바(13)는 신호단자(11B)에 직접적으로 접속되어도 되고, 혹은 다른 소자 등을 통해 간접적으로 접속되어도 된다.
한편, 제2 IDT 전극(5)은 한 쌍의 제3 버스바(16) 및 제4 버스바(17)를 가진다. 제3 버스바(16)와 제4 버스바(17)는 서로 대향한다. 제2 IDT 전극(5)은 복수개의 제3 전극지(18) 및 복수개의 제4 전극지(19)를 가진다. 여기서, 복수개의 제3 전극지(18)가 제2 IDT 전극(5)이 포함하는 복수개의 전극지 중 일부 전극지이며, 복수개의 제4 전극지(19)가 제2 IDT 전극(5)이 포함하는 복수개의 전극지 중 나머지 전극지이다. 복수개의 제3 전극지(18)의 일방단은 각각 제3 버스바(16)에 접속된다. 복수개의 제4 전극지(19)의 일방단은 각각 제4 버스바(17)에 접속된다. 복수개의 제3 전극지(18)와 복수개의 제4 전극지(19)는 서로 맞물린다. 제2 IDT 전극(5)은 제2 교차영역(B)을 가진다. 제2 교차영역(B)은 제3 전극지(18)와 제4 전극지(19)가 탄성파 전파방향에서 겹치는 영역이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 IDT 전극(3)의 제1 교차영역(A)과 제2 IDT 전극(5)의 제2 교차영역(B)은 탄성파 전파방향에서 겹친다. 보다 구체적으로는 탄성파 전파방향에 직교하는 방향을 교차폭 방향으로 했을 때에 제1 교차영역(A)의 교차폭 방향에서의 중앙부와, 제2 교차영역(B)의 교차폭 방향에서의 중앙부가 탄성파 전파방향에서 겹친다. 한편, 제1 교차영역(A)의 적어도 일부와 제2 교차영역(B)의 적어도 일부가 탄성파 전파방향에서 겹치면 된다.
제3 버스바(16)는 신호 전위에 접속된다. 제3 버스바(16)는 제1 IDT 전극(3)의 제1 버스바(12)에 접속된다. 보다 구체적으로는 제3 버스바(16)는 핫 배선(hot wire)(6A)에 의해 제1 버스바(12)에 접속된다. 제1 버스바(12) 및 제3 버스바(16)는 핫 배선(6A)을 통해 신호 전위에 접속된다.
제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)는 그라운드 전위에 접속된다. 보다 구체적으로는 제4 버스바(17)는 그라운드 배선(6B)을 통해 그라운드 전위에 접속된다. 한편, 제3 버스바(16) 및 제4 버스바(17) 중 하나가 신호 전위에 접속되고, 다른 하나가 그라운드 전위에 접속되도록 배선이 마련되면 된다.
본 실시형태에서는 탄성파 장치(1)에서의 제1 IDT(3A)의 공진 주파수는 Band25의 송신대역인 1850~1915㎒의 범위 내에 위치한다. 탄성파 장치(1)에서의 제2 IDT(5A)의 공진 주파수는 방해파 신호의 주파수 대역에 포함된다. 보다 구체적으로는 Band25의 방해파 주파수대인 1770~1835㎒의 범위 내에 위치한다. 본 명세서에서 방해파 신호란, 송신대역의 주파수를 Tx, 수신대역의 주파수를 Rx로 했을 때에 2Tx-Rx로 표현되는 주파수를 가지는 신호를 가리킨다.
한편, 탄성파 장치(1)에서의, 제1 IDT(3A) 및 제2 IDT(5A)의 각 공진 주파수는 상기에 한정되지 않는다.
도 1로 되돌아가서, 압전성 기판(2)은 고음속 재료층으로서의 고음속 지지 기판(7)과 저음속막(8)과 압전체층(9)이 이 순서로 적층된 적층기판이다. 물론, 압전성 기판(2)은 압전체층(9)만으로 이루어지는 압전 기판이어도 된다.
압전체층(9)은 탄탈산리튬층이다. 한편, 압전체층(9)의 재료는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 니오브산리튬, 산화아연, 질화알루미늄, 수정, 또는 PZT(티탄산지르콘산납) 등을 사용할 수도 있다.
저음속막(8)은 상대적으로 저음속인 막이다. 보다 구체적으로는 저음속막(8)을 전파하는 벌크파의 음속은 압전체층(9)을 전파하는 벌크파의 음속보다도 낮다. 저음속막(8)은 산화규소막이다. 산화규소는 SiOx에 의해 나타낼 수 있다. 본 실시형태에서는 저음속막(8)은 SiO2막이다. 한편, 저음속막(8)의 재료는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 유리, 산질화규소, 산화탄탈 또는 산화규소에 불소, 탄소나 붕소를 첨가한 화합물을 주성분으로 하는 재료를 사용할 수도 있다.
고음속 재료층은 상대적으로 고음속인 층이다. 보다 구체적으로는 고음속 재료층을 전파하는 벌크파의 음속은 압전체층(9)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높다. 고음속 재료층으로서의 고음속 지지 기판(7)은 실리콘 기판이다. 한편, 고음속 지지 기판(7)의 재료는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산질화규소, 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.
압전성 기판(2)이 고음속 지지 기판(7), 저음속막(8) 및 압전체층(9)이 적층된 적층 구조를 가짐으로써, 탄성파를 압전체층(9) 측에 효과적으로 가둘 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 특징은 탄성파 장치(1)가 이하의 구성을 가지는 것에 있다. 1) 탄성파 장치(1)가 제2 IDT 전극(5)을 가지며, 제2 IDT 전극(5)이 제1 IDT 전극(3)과 반사기(4A)를 사이에 두고 대향하는 것. 2) 제1 교차영역(A)의 적어도 일부와 제2 교차영역(B)의 적어도 일부가 탄성파 전파방향에서 겹치는 것. 3) 제2 IDT 전극(5)의 제3 버스바(16)와 제1 IDT 전극(3)의 제1 버스바(12)가 접속되고, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 그라운드 전위에 접속되는 것. 그로써, 제2 IDT 전극(5)에서 방해파 주파수 부근의 파가 여진되고, 방해파 신호의 입력에 의한 IMD의 발생을 억제할 수 있다. 이로써, 탄성파 장치(1)가 멀티플렉서 등에서의 필터 장치에 사용된 경우에 상기 필터 장치와 신호 전위에 공통 접속되는 다른 필터 장치의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다. 이의 상세를 본 실시형태와 제1 비교예 및 제2 비교예를 비교함으로써 이하에서 설명한다.
제1 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(1) 및 도 3에 나타내는 제1 비교예의 탄성파 장치(101)를 준비했다. 제1 비교예는 제2 IDT 전극(5)을 가지지 않는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 준비한 탄성파 장치(1)의 설계 파라미터는 이하와 같다. 한편, 준비한 탄성파 장치(101)의 설계 파라미터는 제2 IDT 전극(5)을 가지지 않는 점 이외에는 탄성파 장치(1)의 설계 파라미터와 마찬가지이다.
제1 IDT 전극(3); 전극지의 쌍수…99쌍, 파장…2.104㎛, 듀티비…0.5
제2 IDT 전극(5); 전극지의 쌍수…10쌍, 파장…2.104㎛, 듀티비…0.5
반사기(4A) 및 반사기(4B); 전극지의 개수…21개, 파장…2.104㎛
탄성파 장치(1)에서의 제1 IDT(3A) 및 탄성파 장치(101)에서는 Band25의 송신대역 내에 공진 주파수가 위치한다. 이들과 같은 탄성파 공진자에 Band25의 송신 대역의 신호 및 방해파 신호를 동시에 입력하면, Band25의 수신대역인 1930~1995㎒의 범위 내에 3차 IMD가 발생한다. 탄성파 장치(1) 및 탄성파 장치(101)에 상기 송신대역의 신호 및 방해파 신호를 동시에 입력하고, IMD3 레벨을 측정했다.
도 4는 제1 실시형태 및 제1 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(1)에서는 제1 비교예의 탄성파 장치(101)보다도 IMD3 레벨이 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 제1 실시형태에서는 1936㎒ 부근에서 특히 IMD3 레벨이 낮았다. 1936㎒ 부근에서는, 제1 실시형태에서는 제1 비교예보다도 IMD3 레벨을 약 24㏈ 개선시킬 수 있었다.
제1 비교예의 탄성파 장치(101)에 송신대역의 신호와 동시에 방해파 신호가 입력되면, 제1 IDT 전극(3)에서 송신대역의 신호에 기초한 파 이외에, 방해파 주파수 부근의 파도 여진되게 된다. 이에 기인하여 IMD가 발생한다.
이에 반하여, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)는 제1 IDT 전극(3)에 더하여 제2 IDT 전극(5)을 가진다. 또한, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 그라운드 전위에 접속된다. 그 때문에, 탄성파 장치(1)에 송신대역의 신호와 동시에 방해파 신호가 입력되면, 제1 IDT 전극(3)뿐만 아니라, 제2 IDT 전극(5)에서도 방해파 주파수 부근의 파가 여진된다. 또한, 제2 IDT 전극(5)은 반사기(4A)를 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)에 대향하도록 배치되면서 제1 교차영역(A)과 제2 교차영역(B)이 탄성파 전파방향에서 겹친다. 그 때문에, 제1 IDT 전극(3)과 제2 IDT 전극(5) 각각에서 발생하는 IMD 신호가 서로 간섭하고, 상쇄된다. 그로써 IMD를 억제할 수 있다. 따라서, 탄성파 장치(1)가 멀티플렉서 등에서의 필터 장치에 사용된 경우에 상기 필터 장치와 신호 전위에 공통 접속되는 다른 필터 장치의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
도 5에 나타내는 제2 비교예의 탄성파 장치(111)를 준비했다. 한편, 도 5에서는 각 단자를 생략했다. 제2 비교예는 제1 IDT 전극(3)과 제2 IDT 전극(5)이 교차폭 방향에서 떨어져 있고, 제1 교차영역(A)과 제2 교차영역(B)이 탄성파 전파방향에서 전혀 겹치지 않은 점에서 제1 실시형태와 다르다. 준비한 탄성파 장치(111)의 설계 파라미터는 상기의 탄성파 장치(1)의 설계 파라미터와 마찬가지이다.
도 6은 제1 실시형태, 제1 비교예 및 제2 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(1)에서는 제2 비교예의 탄성파 장치(111)보다도 IMD3 레벨이 낮은 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 실시형태에서는 제1 교차영역(A)과 제2 교차영역(B)이 탄성파 전파방향에서 겹침으로써, 상기와 같이 IMD를 억제할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 필터 장치에서 방해파의 입력을 억제하기 위한 별도의 소자를 사용하는 경우에는 상기 소자에 의한 임피던스에 대한 영향에 의해, 필터 장치의 설계 자유도가 손상될 우려가 있다. 혹은 삽입 손실이 커질 우려도 있다. 이에 반하여, 필터 장치에 탄성파 장치(1)를 사용한 경우에는 탄성파 공진자로서의 탄성파 장치(1)의 구성에 의해 IMD를 억제할 수 있다. 따라서, 방해파의 입력을 억제하기 위한 별도의 소자를 필요로 하지 않는다. 따라서, 설계의 자유도를 손상시키지 않고, 삽입 손실의 증대를 초래하지 않고서 IMD를 억제할 수 있다.
제1 실시형태의 탄성파 장치(1)에서 제2 IDT 전극(5)의 전극지의 쌍수를 다르게 하여 IMD3 레벨을 측정했다. 전극지의 쌍수는 5쌍, 10쌍, 20쌍으로 했다. 한편, 제2 IDT 전극(5)을 가지지 않고, 전극지의 쌍수가 0쌍에 상당하는 제1 비교예의 IMD3 레벨도 함께 나타낸다.
도 7은 제1 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서 제2 IDT 전극(5)의 전극지의 쌍수를 변화시켜도 제1 비교예보다도 IMD가 억제된 것을 알 수 있다. 제1 실시형태에서는 제2 IDT 전극(5)의 전극지의 쌍수가 10쌍 이하인 경우에는 전극지의 쌍수가 많아질수록 IMD를 한층 더 억제할 수 있음을 알 수 있다. 제2 IDT 전극(5)의 쌍수는 5쌍 이상, 20쌍 이하인 것이 바람직하다. 그로써, IMD를 한층 더 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시형태의 압전성 기판(2)에서는 고음속 지지 기판(7) 상에 저음속막(8)을 통해 간접적으로 압전체층(9)이 마련된다. 물론, 압전성 기판(2)의 구성은 상기에 한정되지 않는다. 이하에서 압전성 기판의 구성만 제1 실시형태와 다른, 제1 실시형태의 제1~3 변형예를 나타낸다. 제1~3 변형예에서도 제1 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다. 또한, 탄성파의 에너지를 압전체층(9) 측에 효과적으로 가둘 수 있다.
도 8에 나타내는 제1 변형예에서는 고음속 재료층은 고음속막(27)이다. 압전성 기판(22A)은 지지 기판(26)과 고음속막(27)과 저음속막(8)과 압전체층(9)을 가진다. 지지 기판(26) 상에 고음속막(27)이 마련된다. 고음속막(27) 상에 저음속막(8)이 마련된다. 저음속막(8) 상에 압전체층(9)이 마련된다. 압전성 기판(22A)이 고음속막(27)을 가지는 경우에는 지지 기판(26)에는 상대적으로 고음속인 재료를 사용하는 것을 필요로 하지 않는다.
지지 기판(26)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.
고음속막(27)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.
도 9에 나타내는 제2 변형예에서는 압전성 기판(22B)은 지지 기판(26)과 고음속막(27)과 압전체층(9)을 가진다. 본 변형예에서는 고음속 재료층으로서의 고음속막(27) 상에 직접적으로 압전체층(9)이 마련된다.
도 10에 나타내는 제3 변형예에서는 압전성 기판(22C)은 고음속 지지 기판(7)과 압전체층(9)을 가진다. 본 변형예에서는 고음속 재료층으로서의 고음속 지지 기판(7) 상에 직접적으로 압전체층(9)이 마련된다.
한편으로, 도 11에 나타내는 제1 실시형태의 제4 변형예에서는 압전성 기판(22D)은 압전체층만으로 이루어지는 압전 기판이다. 이 경우에도 제1 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
본 실시형태는 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 제1 IDT 전극(3)의 제2 버스바(13)에 접속된 점 및 제2 IDT 전극(5)의 제3 버스바(16)가 그라운드 전위에 접속되는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 보다 구체적으로는 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)는 핫 배선(6A)에 의해 제1 IDT 전극(3)의 제2 버스바(13)에 접속된다. 제3 버스바(16)는 그라운드 배선(6B)을 통해 그라운드 전위에 접속된다. 상기의 점 이외에는 본 실시형태의 탄성파 장치(31)는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일한 구성을 가진다.
제1 IDT 전극(3)의 제2 버스바(13)는 제1 버스바(12)보다도 안테나 단자(11A) 이외의 신호단자(11B) 측에 위치한다. 본 실시형태에서도 제1 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다. 이의 상세를 본 실시형태와 제1 비교예 및 제3 비교예를 비교함으로써 이하에서 설명한다.
제1 비교예는 상기 제1 실시형태와 비교한 비교예와 마찬가지로 제2 IDT 전극을 가지지 않는다. 제3 비교예는 제1 IDT 전극과 제2 IDT 전극이 교차폭 방향에서 떨어져 있고, 제1 교차영역과 제2 교차영역이 탄성파 전파방향에서 겹치지 않은 점에서 제2 실시형태와 다르다.
제2 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(31) 그리고 제1 비교예 및 제3 비교예의 탄성파 장치를 준비했다. 준비한 제2 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(31) 및 제3 비교예의 탄성파 장치의 설계 파라미터는 이하와 같다. 한편, 준비한 제1 비교예의 탄성파 장치(101)의 설계 파라미터는 제2 IDT 전극(5)을 가지지 않는 점 이외에는 탄성파 장치(31)의 설계 파라미터와 마찬가지이다.
제1 IDT 전극(3); 전극지의 쌍수…99쌍, 파장…2.104㎛, 듀티비…0.5
제2 IDT 전극(5); 전극지의 쌍수…10쌍, 파장…2.104㎛, 듀티비…0.5
반사기(4A) 및 반사기(4B); 전극지의 개수…21개, 파장…2.104㎛
상기 각 탄성파 장치에 Band25의 송신대역의 신호 및 방해파 신호를 동시에 입력하고, IMD3 레벨을 측정했다.
도 13은 제2 실시형태, 제1 비교예 및 제3 비교예의 탄성파 장치에서의 IMD3 레벨을 나타내는 도면이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치(31)에서는 제1 비교예(101) 및 제3 비교예의 탄성파 장치보다도 IMD3 레벨이 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서는 1942㎒ 부근에서 특히 IMD3 레벨이 낮았다. 1942㎒ 부근에서는, 제2 실시형태에서는 제1 비교예보다도 IMD3 레벨을 약 22㏈ 개선시킬 수 있었다. 이와 같이, 제2 실시형태에서 IMD를 억제할 수 있음을 알 수 있다.
도 14는 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치에서의 전극 구조를 나타내는 모식적 평면도이다.
본 실시형태는 제2 IDT 전극(5)에 더하여, 제2 IDT 전극(5)과는 다른 제2 IDT 전극(45)을 가지는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 탄성파 장치(41)는 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)을 가진다. 상기의 점 이외에는 본 실시형태의 탄성파 장치(41)는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일한 구성을 가진다.
제2 IDT 전극(45)은 압전성 기판(2) 상에 마련되고, 반사기(4B)를 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)과 대향한다. 압전성 기판(2) 및 제2 IDT 전극(45)은 제2 IDT(45A)를 구성한다.
제2 IDT 전극(45)은 제2 IDT 전극(5)과 마찬가지로 구성된다. 보다 구체적으로는 제2 IDT 전극(45)은 한 쌍의 제3 버스바(46) 및 제4 버스바(47) 그리고 복수개의 제3 전극지(48) 및 복수개의 제4 전극지(49)를 가진다. 제2 IDT 전극(45)은 제2 교차영역(C)을 가진다. 제2 교차영역(C)은 제3 전극지(48)와 제4 전극지(49)가 탄성파 전파방향에서 겹치는 영역이다. 제2 IDT(45A)의 공진 주파수는 제2 IDT(5A)와 마찬가지로 방해파 주파수 대역 내에 위치한다. 한편, 제2 IDT 전극(45)의 설계 파라미터는 제2 IDT 전극(5)의 설계 파라미터와 반드시 동일하지 않아도 된다.
제2 IDT 전극(5)의 제3 버스바(16) 및 제2 IDT 전극(45)의 제3 버스바(46) 양쪽은 핫 배선(6A)에 의해, 제1 IDT 전극(3)의 제1 버스바(12)에 접속된다. 한편, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17) 및 제2 IDT 전극(45)의 제4 버스바(47)는 각각 그라운드 배선(6B)을 통해 그라운드 전위에 접속된다. 제1 IDT 전극(3)의 제1 교차영역(A), 제2 IDT 전극(5)의 제2 교차영역(B) 및 제2 IDT 전극(45)의 제2 교차영역(C)은 탄성파 전파방향에서 겹친다.
본 실시형태에서는 송신대역의 신호와 동시에 방해파 신호가 탄성파 장치(41)에 입력되면, 제1 IDT 전극(3)뿐만 아니라, 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)에서도 방해파 주파수 부근의 파가 여진된다. 또한, 한 쌍의 반사기(4A) 및 반사기(4B) 양쪽을 사이에 두고 제1 IDT 전극(3)과 각각 대향하도록, 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)이 마련된다. 또한, 제1 교차영역(A)과, 제2 교차영역(B) 및 제2 교차영역(C)이 탄성파 전파방향에서 겹친다. 그 때문에, 제1 IDT 전극(3)과, 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45) 각각에서 발생하는 IMD 신호가 서로 간섭하고, 상쇄된다. 그로써, 제1 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다. 따라서, 탄성파 장치(41)가 멀티플렉서 등에서의 필터 장치에 사용된 경우에, 상기 필터 장치와 신호 전위에 공통 접속되는 다른 필터 장치의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
제3 실시형태의 탄성파 장치(41)에서 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)의 전극지의 쌍수를 다르게 하여 IMD3 레벨을 측정했다. 전극지의 쌍수는 2쌍, 5쌍, 10쌍으로 했다. 상기 제1 실시형태 및 제1 비교예의 결과도 함께 나타낸다.
도 15는 제1 실시형태, 제3 실시형태 및 제1 비교예에서의, 제2 IDT 전극의 전극지의 쌍수와 IMD3 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 제3 실시형태에서 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)의 전극지의 쌍수를 변화시켜도 제1 비교예보다도 IMD가 억제된 것을 알 수 있다. 제3 실시형태에서는 한 쌍의 제2 IDT 전극(5) 및 제2 IDT 전극(45)의 전극지의 쌍수가 10쌍 이하인 경우에는 전극지의 쌍수가 많아질수록 IMD를 한층 더 억제할 수 있음을 알 수 있다.
도 16은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다. 도 16에서는 제2 IDT 전극(5)은 직사각형에 2개의 대각선을 더한 약도에 의해 나타낸다. 제1 IDT 전극(3), 반사기(4A) 및 반사기(4B)는 공진자의 기호에 의해 나타낸다. 한편, 본 실시형태에서는 탄성파 공진자로서의 탄성파 장치(1)는 제1 IDT 전극(3), 제2 IDT 전극(5), 반사기(4A) 및 반사기(4B)를 포함한다.
필터 장치(52)는 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자를 가지는 래더형 필터이며, 대역통과형 필터이다. 필터 장치(52)는 제1 신호단(51A) 및 제2 신호단(51B)을 가진다. 본 실시형태에서는 제1 신호단(51A)은 안테나에 접속되는 안테나단이다. 제1 신호단(51A) 및 제2 신호단(51B)은 전극 패드로서 구성되어도 되고, 배선으로서 구성되어도 된다. 본 실시형태에서는 제1 신호단(51A) 및 제2 신호단(51B)은 전극 패드로서 구성된다.
제1 신호단(51A)과 제2 신호단(51B) 사이에 직렬암 공진자(S51), 직렬암 공진자(S52), 직렬암 공진자(S53), 직렬암 공진자(S54) 및 탄성파 장치(1)가 서로 직렬로 접속된다. 본 실시형태에서는 탄성파 장치(1)는 직렬암 공진자이다.
직렬암 공진자(S51)와 직렬암 공진자(S52) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P51)가 접속된다. 직렬암 공진자(S52)와 직렬암 공진자(S53) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P52)가 접속된다. 직렬암 공진자(S53)와 직렬암 공진자(S54) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P53)가 접속된다. 직렬암 공진자(S54)와 탄성파 장치(1) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에는 병렬암 공진자(P54)가 접속된다.
본 실시형태에서는 각 직렬암 공진자 및 각 병렬암 공진자는 탄성파 공진자이다. 필터 장치(52)에서, 복수개의 직렬암 공진자 및 복수개의 병렬암 공진자 중 제1 신호단(51A)에 가장 가깝게 배치된 탄성파 공진자는 탄성파 장치(1)이다. 도 2에 나타내는 제1 IDT 전극(3) 및 제2 IDT 전극(5)은 핫 배선(6A)에 의해, 전극 패드로서 구성된 제1 신호단(51A)에 접속된다. 물론, 핫 배선(6A)은 제1 신호단(51A)과 일체로 구성되어도 된다. 한편, 필터 장치(52)의 회로 구성은 상기에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 탄성파 장치를 가지면 된다. 예를 들면, 탄성파 장치(1)가 래더형 필터에서의 병렬암 공진자로서 사용되어도 된다.
필터 장치(52)는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)를 가지기 때문에 IMD를 억제할 수 있다. 그로써, 필터 장치(52)가 멀티플렉서 등에 사용된 경우에, 필터 장치(52)와 제1 신호단(51A) 측의 신호 전위에 공통 접속되는 다른 필터 장치의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
탄성파 장치(1)는 물론 제1 신호단(51A) 측의 공진자인 것이 바람직하다. 그로써, 신호 전위에 공통 접속되는 다른 필터 장치의 수신 감도의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다. 한편, 탄성파 장치(1)는 반드시 제1 신호단(51A)에 가장 가까운 공진자가 아니어도 된다.
도 17은 제4 실시형태의 변형예에 따른 필터 장치의 모식적 회로도이다.
본 변형예는 제1 신호단(51A)에 가장 가까운 공진자로서 제2 실시형태의 탄성파 장치(31)가 사용된 점에서 제4 실시형태와 다르다. 본 변형예에서는 도 12에 나타내는 제1 IDT 전극(3) 및 제2 IDT 전극(5)은 핫 배선(6A)에 의해, 직렬암 공진자(S54)에 접속된다. 한편, 제2 IDT 전극(5)은 병렬암 공진자(P54)를 구성한 IDT 전극에도 접속된다. 보다 구체적으로는 병렬암 공진자(P54)를 구성한 IDT 전극의 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바에, 핫 배선에 의해, 제2 IDT 전극(5)의 제4 버스바(17)가 접속된다. 제1 IDT 전극(3) 및 제2 IDT 전극(5)은 직렬암 공진자(S54), 직렬암 공진자(S53), 직렬암 공진자(S52) 및 직렬암 공진자(S51)를 통해 제2 신호단(51B) 측의 신호 전위에 간접적으로 접속된다. 본 변형예에서도 제4 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다.
제4 실시형태 및 그 변형예에서는 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 탄성파 장치를 사용한 예를 나타냈다. 물론, 제3 실시형태 등의 본 발명에 따른 다른 형태의 탄성파 장치를 사용한 경우에도 제4 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다. 상기에서는 본 발명에 따른 탄성파 장치가 직렬암 공진자로서 사용된 예를 나타냈는데, 본 발명에 따른 탄성파 장치는 병렬암 공진자로서 사용되어도 된다.
도 18은 제5 실시형태에 따른 듀플렉서의 모식도이다.
듀플렉서(60)는 제1 필터 장치(62A) 및 제2 필터 장치(62B)를 가진다. 제1 필터 장치(62A)는 송신 필터이면서 제4 실시형태의 필터 장치이다. 제2 필터 장치(62B)는 수신 필터이다. 물론, 듀플렉서(60)에서는 적어도 송신 필터가 본 발명에 따른 필터 장치이면 된다.
듀플렉서(60)는 신호 단자(61A)를 가진다. 신호 단자(61A)는 안테나에 접속되는 안테나 단자이다. 신호 단자(61A)는 전극 패드로서 구성되어도 되고 배선으로서 구성되어도 된다.
제1 필터 장치(62A) 및 제2 필터 장치(62B)는 신호 단자(61A)에 공통 접속된다. 듀플렉서(60)의 통신 밴드는 Band25이다. 제1 필터 장치(62A)의 통과 대역은 1850~1915㎒이다. 제2 필터 장치(62B)의 통과 대역은 1930~1995㎒이다. 물론, 듀플렉서(60)의 통신 밴드는 상기에 한정되지 않는다.
듀플렉서(60)에서는 제1 필터 장치(62A)에서 IMD를 억제할 수 있다. 그로써, 제1 필터 장치(62A)와 신호 단자(61A)에 공통 접속된 제2 필터 장치(62B)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
도 19는 제6 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
멀티플렉서(70)는 제1 필터 장치(72A), 제2 필터 장치(72B), 제3 필터 장치(72C) 및 제4 필터 장치(72D)를 가진다. 제1 필터 장치(72A) 및 제3 필터 장치(72C)는 제4 실시형태의 필터 장치이다. 물론, 멀티플렉서(70)는 본 발명에 따른 필터 장치를 적어도 하나 가지면 된다. 예를 들면, 제1 필터 장치(72A), 제2 필터 장치(72B), 제3 필터 장치(72C) 및 제4 필터 장치(72D)가 본 발명에 따른 필터 장치이어도 된다.
멀티플렉서(70)는 제1 필터 장치(72A), 제2 필터 장치(72B), 제3 필터 장치(72C) 및 제4 필터 장치(72D) 이외의 복수개의 필터 장치도 가진다. 멀티플렉서(70)가 가지는 필터 장치의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
멀티플렉서(70)는 신호 단자(61A)를 가진다. 신호 단자(61A)는 안테나에 접속되는 안테나 단자이다. 제1 필터 장치(72A), 제2 필터 장치(72B), 제3 필터 장치(72C), 제4 필터 장치(72D) 및 다른 복수개의 필터 장치는 신호 단자(61A)에 공통 접속된다.
본 실시형태에서는 멀티플렉서(70)의 통신 밴드는 Band25 및 Band66을 포함한다. 제1 필터 장치(72A)는 Band25의 송신 필터이다. 제2 필터 장치(72B)는 Band25의 수신 필터이다. 제3 필터 장치(72C)는 Band66의 송신 필터이다. 제4 필터 장치(72D)는 Band66의 수신 필터이다. 제1 필터 장치(72A)의 통과 대역은 1850~1915㎒이다. 제2 필터 장치(72B)의 통과 대역은 1930~1995㎒이다. 제3 필터 장치(72C)의 통과 대역은 1710~1780㎒이다. 제4 필터 장치(72D)의 통과 대역은 2110~2200㎒이다. 물론, 멀티플렉서(70)의 통신 밴드는 상기에 한정되지 않는다.
상기와 같이, 멀티플렉서(70)에서의 송신 필터인 제1 필터 장치(72A) 및 제3 필터 장치(72C)는 제4 실시형태의 필터 장치이다. 한편, 본 발명에 따른 필터 장치는 송신 필터이어도 되고, 수신 필터이어도 된다. 멀티플렉서(70)는 적어도 하나의 수신 필터를 가지면 된다.
종래에는 Band25 및 Band66의 송신대역에서의 신호를 송신할 때에 안테나로부터 방해파 신호를 수신하면, 3차 IMD가 발생하고, Band25 및 Band66의 수신대역에서 수신 감도가 열화되는 경우가 있었다.
이에 반하여, 멀티플렉서(70)에서는 제1 필터 장치(72A) 및 제3 필터 장치(72C)에서 제4 실시형태와 마찬가지로 IMD를 억제할 수 있다. 그로써, 제2 필터 장치(72B) 및 제4 필터 장치(72D)의 수신 감도의 열화를 억제할 수 있다.
1: 탄성파 장치 2: 압전성 기판
3: 제1 IDT 전극 3A: 제1 IDT
4A, 4B: 반사기 5: 제2 IDT 전극
5A: 제2 IDT 6A: 핫 배선
6B: 그라운드 배선 7: 고음속 지지 기판
8: 저음속막 9: 압전체층
11A: 안테나 단자 11B: 신호 단자
12, 13: 제1, 제2 버스바 14, 15: 제1, 제2 전극지
16, 17: 제3, 제4 버스바 18, 19: 제3, 제4 전극지
22A~22D: 압전성 기판 26: 지지 기판
27: 고음속막 31, 41: 탄성파 장치
45: 제2 IDT 전극 45A: 제2 IDT
46, 47: 제3, 제4 버스바 48, 49: 제3, 제4 전극지
51A, 51B: 제1, 제2 신호단 52: 필터 장치
60: 듀플렉서 61A: 신호 단자
62A, 62B: 제1, 제2 필터 장치 70: 멀티플렉서
72A~72D: 제1~제4 필터 장치 101, 111: 탄성파 장치
A: 제1 교차영역 B, C: 제2 교차영역
P51~P54: 병렬암 공진자 S51~S54: 직렬암 공진자
3: 제1 IDT 전극 3A: 제1 IDT
4A, 4B: 반사기 5: 제2 IDT 전극
5A: 제2 IDT 6A: 핫 배선
6B: 그라운드 배선 7: 고음속 지지 기판
8: 저음속막 9: 압전체층
11A: 안테나 단자 11B: 신호 단자
12, 13: 제1, 제2 버스바 14, 15: 제1, 제2 전극지
16, 17: 제3, 제4 버스바 18, 19: 제3, 제4 전극지
22A~22D: 압전성 기판 26: 지지 기판
27: 고음속막 31, 41: 탄성파 장치
45: 제2 IDT 전극 45A: 제2 IDT
46, 47: 제3, 제4 버스바 48, 49: 제3, 제4 전극지
51A, 51B: 제1, 제2 신호단 52: 필터 장치
60: 듀플렉서 61A: 신호 단자
62A, 62B: 제1, 제2 필터 장치 70: 멀티플렉서
72A~72D: 제1~제4 필터 장치 101, 111: 탄성파 장치
A: 제1 교차영역 B, C: 제2 교차영역
P51~P54: 병렬암 공진자 S51~S54: 직렬암 공진자
Claims (13)
- 압전체층을 가지는 압전성 기판과,
상기 압전성 기판 상에 마련된 제1 IDT 전극과,
상기 압전성 기판 상에서의, 상기 제1 IDT 전극의 탄성파 전파방향 양쪽에 마련된 한 쌍의 반사기와,
상기 압전성 기판 상에, 상기 한 쌍의 반사기 중 하나의 반사기를 사이에 두고 상기 제1 IDT 전극과 대향하도록 마련된 제2 IDT 전극을 포함하고,
상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 한 쌍의 버스바(busbar)와 복수개의 전극지(電極指)를 각각 가지며, 상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극에서 각각 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바에 상기 복수개의 전극지 중 일부 전극지가 접속되고, 다른 하나의 버스바에 상기 복수개의 전극지 중 나머지 전극지가 접속되며,
상기 제1 IDT 전극 및 상기 제2 IDT 전극이 상기 복수개의 전극지가 탄성파 전파방향에서 겹치는 교차영역을 각각 가지며, 상기 제1 IDT 전극의 상기 교차영역의 적어도 일부와 상기 제2 IDT 전극의 상기 교차영역의 적어도 일부가 탄성파 전파방향에서 겹치고,
상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바가 상기 제1 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 하나의 버스바에 접속되고, 상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 다른 하나의 버스바가 그라운드 전위에 접속되며,
상기 제2 IDT 전극에 의해 구성된 부분의 공진 주파수가 방해파 신호의 주파수 대역에 포함되는, 탄성파 장치. - 제1항에 있어서,
송신대역 및 수신대역을 가지는 듀플렉서 또는 멀티플렉서에 포함되는, 필터 장치에 사용되는 탄성파 장치로서,
상기 송신대역의 주파수를 Tx, 상기 수신대역의 주파수를 Rx로 했을 때에 상기 방해파 신호가 2Tx-Rx로 표현되는 주파수를 가지는 신호인, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 IDT 전극의 상기 복수개의 전극지가 20쌍 이하인, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전성 기판 상에, 상기 한 쌍의 반사기 중 다른 하나의 반사기를 사이에 두고 상기 제1 IDT 전극과 대향하도록, 상기 제2 IDT 전극과는 다른 제2 IDT 전극이 마련되는, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전성 기판이 고음속 재료층을 가지며,
상기 고음속 재료층 상에 직접적 또는 간접적으로 상기 압전체층이 마련되고,
상기 고음속 재료층을 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높은, 탄성파 장치. - 제5항에 있어서,
상기 압전성 기판이 상기 고음속 재료층과 상기 압전체층 사이에 마련된 저음속막을 가지며,
상기 저음속막을 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전체층을 전파하는 벌크파의 음속보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 고음속 재료층이 고음속 지지 기판인, 탄성파 장치. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 압전성 기판이 지지 기판을 가지며,
상기 고음속 재료층이 상기 지지 기판 상에 마련된 고음속막인, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
안테나에 접속되는 탄성파 장치로서,
상기 제1 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바가 제1 버스바 및 제2 버스바이고, 상기 제1 버스바가 상기 제2 버스바보다도 상기 안테나 측에 위치하며,
상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 신호 전위에 접속되는 버스바가 상기 제1 버스바에 접속되는, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
안테나에 접속되는 탄성파 장치로서,
상기 제1 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바가 제1 버스바 및 제2 버스바이고, 상기 제1 버스바가 상기 제2 버스바보다도 상기 안테나 측에 위치하며,
상기 제2 IDT 전극의 상기 한 쌍의 버스바 중 신호 전위에 접속되는 버스바가 상기 제2 버스바에 접속되는, 탄성파 장치. - 안테나에 접속되는 필터 장치로서,
직렬암(serial arm) 공진자와,
병렬암(parallel arm) 공진자를 포함하고,
상기 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자 중 적어도 하나의 공진자가 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 장치인, 필터 장치. - 제11항에 있어서,
상기 직렬암 공진자 및 상기 병렬암 공진자 중 안테나에 가장 가까운 공진자가 상기 탄성파 장치인, 필터 장치. - 안테나에 접속되는 안테나 단자와,
상기 안테나 단자에 공통 접속된 복수개의 필터 장치를 포함하고,
적어도 하나의 상기 필터 장치가 제11항 또는 제12항에 기재된 필터 장치인, 멀티플렉서.
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