KR20240031103A - 필터 장치 및 멀티플렉서 - Google Patents

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KR20240031103A
KR20240031103A KR1020230112850A KR20230112850A KR20240031103A KR 20240031103 A KR20240031103 A KR 20240031103A KR 1020230112850 A KR1020230112850 A KR 1020230112850A KR 20230112850 A KR20230112850 A KR 20230112850A KR 20240031103 A KR20240031103 A KR 20240031103A
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arm resonator
parallel
resonator
electrode
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도시아끼 다까따
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있는, 필터 장치를 제공한다.
본 발명의 필터 장치(1)는, 통과 대역을 갖는 대역 통과형의 필터 장치로서, 입력 단자(2A) 및 출력 단자(2B)와, 적어도 하나의 그라운드 단자(9)와, 제1 병렬 암 공진자(병렬 암 공진자 P3a) 및 제2 병렬 암 공진자(병렬 암 공진자 P3b)를 포함하는 복수의 병렬 암 공진자를 구비한다. 회로 구성에 있어서, 입력 단자(2A) 및 출력 단자(2B)를 연결하는 경로가 직렬 암 A이다. 직렬 암 A로부터 그라운드 단자(9)로 분기되는 복수의 경로가, 복수의 병렬 암이다. 복수의 병렬 암은, 직렬 암 A에 있어서의 동일한 전위의 부분으로부터 그라운드 단자(9)로 분기되어 있는 제1 병렬 암(병렬 암 B3a) 및 제2 병렬 암(병렬 암 B3b)을 포함한다. 제1 병렬 암 공진자는 제1 병렬 암에 마련되어 있다. 제2 병렬 암 공진자는 제2 병렬 암에 마련되어 있다. 복수의 병렬 암 공진자는 각각, 복수의 전극 핑거를 포함하는 IDT 전극을 갖는다. 각 IDT 전극에 있어서, 복수의 전극 핑거가 연장되는 방향을 전극 핑거 연신 방향이라 했을 때, 각 IDT 전극이, 전극 핑거 연신 방향과 직교하는 방향에 있어서, 인접하는 전극 핑거끼리 중첩되어 있는 영역인 교차 영역을 포함한다. 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 통과 대역 내에 위치하고 있다. 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높다. 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수보다 많다. 교차 영역의 전극 핑거 연신 방향을 따르는 치수를 교차 폭이라 했을 때, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭이, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭보다 좁다.

Description

필터 장치 및 멀티플렉서{FILTER DEVICE AND MULTIPLEXER}
본 발명은 필터 장치 및 멀티플렉서에 관한 것이다.
종래, 복수의 탄성파 공진자를 갖는 필터 장치가, 휴대 전화기의 필터 등으로서 널리 사용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는, 탄성 표면파 필터의 일례가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 탄성 표면파 필터는 래더형 회로를 갖는다. 래더형 회로에 있어서는, 병렬 공진자군이 마련되어 있다. 병렬 공진자군에 있어서는, 2개의 병렬 공진자가 서로 병렬로 접속되어 있다. 병렬 공진자군에 있어서의 2개의 병렬 공진자의 공진 주파수는, 서로 다르다. 한편, 해당 2개 병렬 공진자에 있어서는, IDT(Interdigital Transducer) 전극의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭은 동일하다.
일본 특허 공개 평11-312951호 공보
특허문헌 1에 기재된 탄성 표면파 필터에 있어서는, 병렬 공진자군에 있어서의 2개의 병렬 공진자의 Q값을 합성한 Q값로서의, 합성 Q값의 최댓값을 충분히 높게 할 수는 없다. 그 때문에, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실이 커진다.
본 발명의 목적은, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있는, 필터 장치 및 멀티플렉서를 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 필터 장치는, 통과 대역을 갖는 대역 통과형의 필터 장치로서, 입력 단자 및 출력 단자와, 적어도 하나의 그라운드 단자와, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자를 포함하는 복수의 병렬 암 공진자를 구비하고, 회로 구성에 있어서, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자를 연결하는 경로가 직렬 암이고, 상기 직렬 암으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되는 복수의 경로가, 복수의 병렬 암이고, 상기 복수의 병렬 암이, 상기 직렬 암에 있어서의 동일한 전위의 부분으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되어 있는 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암을 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자가 상기 제1 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 제2 병렬 암 공진자가 상기 제2 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 복수의 병렬 암 공진자가 각각, 복수의 전극 핑거를 포함하는 IDT 전극을 갖고, 각 상기 IDT 전극에 있어서, 상기 복수의 전극 핑거가 연장되는 방향을 전극 핑거 연신 방향이라 했을 때, 각 상기 IDT 전극이, 상기 전극 핑거 연신 방향과 직교하는 방향에 있어서, 인접하는 상기 전극 핑거끼리 중첩되어 있는 영역인 교차 영역을 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 상기 통과 대역 내에 위치하고 있고, 상기 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 상기 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높고, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수가, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수보다 많고, 상기 교차 영역의 상기 전극 핑거 연신 방향을 따르는 치수를 교차 폭이라 했을 때, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭이, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭보다 좁다.
본 발명에 관한 멀티플렉서는, 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 공통 접속되어 있는 복수의 필터를 구비하고, 적어도 하나의 상기 필터가, 본 발명에 따라 구성되어 있는 필터 장치이다.
본 발명에 관한 필터 장치 및 멀티플렉서에 따르면, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 필터 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 제1 병렬 암 공진자의 전극 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태 및 제1 참고예에 있어서의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 임피던스 주파수 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 임피던스 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 임피던스 주파수 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 임피던스 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 Q 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q 특성을 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 Q 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 관한 필터 장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 멀티플렉서의 모식도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명함으로써, 본 발명을 명확하게 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시 형태는, 예시적인 것이며, 상이한 실시 형태 간에 있어서, 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능하다는 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 필터 장치의 회로도이다.
필터 장치(1)는 래더형 필터이다. 본 실시 형태에 있어서는, 필터 장치(1)는 송신 필터이다. 필터 장치(1)의 통과 대역은, Band13 및 14의 송신 대역이며, 777MHz 내지 798MHz이다. 무엇보다도, 필터 장치(1)의 통과 대역은 상기에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 필터 장치는, 통과 대역을 갖는 대역 통과형의 필터 장치이면 된다. 예를 들어, 필터 장치(1)는 수신 필터여도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 필터 장치의 통과 대역이란, 필터 장치에 있어서의 삽입 손실의 피크값을 기준으로 한 경우에, 삽입 손실의 값이 피크값으로부터 3dB 이내로 되는 대역이다. 삽입 손실의 피크값이란, 필터 장치에 있어서의 삽입 손실의 최솟값이다.
필터 장치(1)는, 입력 단자(2A)와, 출력 단자(2B)와, 복수의 그라운드 단자(9)와, 복수의 직렬 암 공진자와, 복수의 병렬 암 공진자를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 입력 단자(2A), 출력 단자(2B) 및 그라운드 단자(9)는, 전극 패드로서 구성되어 있다. 무엇보다도, 입력 단자(2A), 출력 단자(2B) 및 그라운드 단자(9)는, 배선으로서 구성되어 있어도 된다.
또한, 필터 장치(1)의 회로 구성은, 직렬 암 A 및 복수의 병렬 암을 포함한다. 직렬 암 A는, 입력 단자(2A) 및 출력 단자(2B)를 연결하는 경로이다. 직렬 암 A에, 각 직렬 암 공진자가 마련되어 있다. 한편, 각 병렬 암은, 직렬 암 A로부터 각 그라운드 단자(9)로 분기되는 경로이다. 각 병렬 암에, 각 병렬 암 공진자가 마련되어 있다. 또한, 그라운드 단자(9)는 기준 전위에 접속되는 단자이다.
본 실시 형태의 복수의 직렬 암 공진자는, 구체적으로는, 직렬 암 공진자 S1, 직렬 암 공진자 S2, 직렬 암 공진자 S3 및 직렬 암 공진자 S4이다. 입력 단자(2A) 측으로부터, 직렬 암 공진자 S1, 직렬 암 공진자 S2, 직렬 암 공진자 S3 및 직렬 암 공진자 S4가, 이 순서로 접속되어 있다.
본 실시 형태의 복수의 병렬 암 공진자는, 구체적으로는, 병렬 암 공진자 P1, 병렬 암 공진자 P2, 병렬 암 공진자 P3a, 병렬 암 공진자 P3b 및 병렬 암 공진자 P4이다. 여기서, 복수의 병렬 암은, 병렬 암 B1, 병렬 암 B2, 병렬 암 B3a, 병렬 암 B3b 및 병렬 암 B4를 포함한다. 병렬 암 B1은, 직렬 암 A에 있어서의, 입력 단자(2A) 및 직렬 암 공진자 S1 사이의 부분으로부터 분기되어 있다. 병렬 암 B1에 병렬 암 공진자 P1이 마련되어 있다. 병렬 암 B2는, 직렬 암 A에 있어서의, 직렬 암 공진자 S1 및 직렬 암 공진자 S2 사이의 부분으로부터 분기되어 있다. 병렬 암 B2에 병렬 암 공진자 P2가 마련되어 있다.
병렬 암 B3a 및 병렬 암 B3b는, 직렬 암 A에 있어서의, 직렬 암 공진자 S2 및 직렬 암 공진자 S3 사이의 부분으로부터 분기되어 있다. 즉, 병렬 암 B3a 및 병렬 암 B3b는, 직렬 암 A에 있어서의 동일한 전위의 부분으로부터 그라운드 단자(9)로 분기되어 있다. 병렬 암 B3a에 병렬 암 공진자 P3a가 마련되어 있다. 병렬 암 B3b에 병렬 암 공진자 P3b가 마련되어 있다. 병렬 암 B3a는, 본 발명에 있어서의 제1 병렬 암이다. 병렬 암 공진자 P3a는, 본 발명에 있어서의 제1 병렬 암 공진자이다. 한편, 병렬 암 B3b는, 본 발명에 있어서의 제2 병렬 암이다. 병렬 암 공진자 P3b는, 본 발명에 있어서의 제2 병렬 암 공진자이다.
병렬 암 B4는, 직렬 암 A에 있어서의, 직렬 암 공진자 S3 및 직렬 암 공진자 S4 사이의 부분으로부터 분기되어 있다. 병렬 암 B4에 병렬 암 공진자 P4가 마련되어 있다. 또한, 필터 장치(1)의 회로 구성은 상기에 한정되지 않는다. 필터 장치(1)는, 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암을 포함하고 있으면 되고, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자를 포함하고 있으면 된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 모든 병렬 암이 개별적으로 그라운드 단자(9)에 접속되어 있다. 무엇보다도, 2개 이상의 병렬 암이, 1개의 그라운드 단자(9)에 공통 접속되어 있어도 된다. 적어도 하나의 그라운드 단자(9)가 마련되어 있으면 된다.
필터 장치(1)의 모든 직렬 암 공진자 및 모든 병렬 암 공진자는 탄성파 소자이다. 보다 구체적으로는, 필터 장치(1)의 모든 직렬 암 공진자 및 모든 병렬 암 공진자는 탄성 표면파 공진자이다. 각 공진자의 구체적인 구성을, 이하에서 설명한다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 제1 병렬 암 공진자의 전극 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 2에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자로서의 병렬 암 공진자 P3a에 접속된 배선 등을 생략하고 있다.
병렬 암 공진자 P3a는, 다른 각 병렬 암 공진자 및 각 직렬 암 공진자와, 압전성 기판(3)을 공유하고 있다. 본 실시 형태에서는, 압전성 기판(3)은, 압전 재료만으로 이루어지는 기판이다. 압전 재료로서는, 예를 들어 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 산화아연, 질화알루미늄, 수정 또는 PZT(티탄산지르콘산납) 등을 사용할 수 있다.
또한, 압전성 기판(3)은, 압전체층을 포함하는 적층 기판이어도 된다. 압전체층에는, 상기와 같은 압전 재료를 사용할 수 있다. 압전성 기판(3)이 적층 기판인 경우, 예를 들어 지지 기판 상에 압전체층이 적층되어 있어도 된다. 혹은, 예를 들어, 지지 기판 및 압전체층 사이에, 적어도 1층의 유전체층이 적층되어 있어도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 병렬 암 공진자 P3a는, IDT 전극(4)과, 한 쌍의 반사기(5A) 및 반사기(5B)를 갖는다. 압전성 기판(3) 상에 IDT 전극(4) 및 한 쌍의 반사기가 마련되어 있다. IDT 전극(4)에 교류 전압을 인가함으로써, 탄성파가 여진된다.
IDT 전극(4)은, 제1 버스 바(7A) 및 제2 버스 바(7B)와, 복수의 제1 전극 핑거(8A) 및 복수의 제2 전극 핑거(8B)를 갖는다. 제1 버스 바(7A) 및 제2 버스 바(7B)는 서로 대향하고 있다. 복수의 제1 전극 핑거(8A)의 일단이 각각, 제1 버스 바(7A)에 접속되어 있다. 복수의 제2 전극 핑거(8B)의 일단이 각각, 제2 버스 바(7B)에 접속되어 있다. 제1 전극 핑거(8A) 및 제2 전극 핑거(8B)는, 서로 다른 전위에 접속된다. 복수의 제1 전극 핑거(8A) 및 복수의 제2 전극 핑거(8B)는 서로 맞물려 있다(interdigitate).
이하에서는, 제1 전극 핑거(8A) 및 제2 전극 핑거(8B)를 통합하여, 단순히 전극 핑거라고 기재하는 경우가 있다. 복수의 전극 핑거가 연장되는 방향을 전극 핑거 연신 방향으로 하고, 전극 핑거 연신 방향에 수직인 방향에서 보았을 때, 서로 다른 전위에 접속되는, 인접하는 전극 핑거끼리 중첩되는 영역이, IDT 전극(4)의 교차 영역 D이다. 교차 영역 D에 있어서 탄성파가 여진된다. 이하에서는, 교차 영역 D의 전극 핑거 연신 방향을 따르는 치수를 교차 폭이라 한다. 또한, 서로 다른 전위에 접속되는, 인접하는 전극 핑거 1개씩의 조를 한 쌍의 전극 핑거라 한다. 교차 영역 D를 구성하는 전극 핑거의 총 개수를 N개라 했을 때, 전극 핑거 쌍의 수는 (N-1)/2[쌍]로서 도출할 수 있다.
반사기(5A) 및 반사기(5B)는, 전극 핑거 연신 방향에 수직인 방향에 있어서, IDT 전극(4)을 사이에 두고 서로 대향하고 있다. 각 반사기는, 복수의 반사기 전극 핑거(6A)를 포함한다. IDT 전극(4), 반사기(5A) 및 반사기(5B)는, 단층의 금속막으로 이루어져 있어도 되고, 혹은 적층 금속막으로 이루어져 있어도 된다.
도 1에 나타내는, 병렬 암 공진자 P3a 이외의 각 병렬 암 공진자 및 각 직렬 암 공진자도, 병렬 암 공진자 P3a와 마찬가지로, IDT 전극 및 한 쌍의 반사기를 갖고, 또한 교차 영역을 갖는다. 상기한 바와 같이 필터 장치(1)에 있어서는, 모든 병렬 암 공진자 및 모든 직렬 암 공진자는, 압전성 기판(3)을 공유하고 있다. 무엇보다도, 각 직렬 암 공진자 및 각 병렬 암 공진자가, 압전성 기판(3)을 개별적으로 갖고 있어도 상관없다.
본 실시 형태의 특징은, 이하의 구성을 갖는 것에 있다. 1) 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 통과 대역 내에 위치하고 있는 것. 2) 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높은 것. 3) 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수보다 많은 것. 4) 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭이, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭보다 좁은 것. 그에 따라, 필터 장치(1)의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 이 상세를, 본 실시 형태와 제1 참고예를 비교함으로써, 이하에서 설명한다.
제1 참고예는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 회로 구성을 갖는다. 제1 참고예는, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자에 있어서의, IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭에 있어서만, 제1 실시 형태와 상이하다. 구체적으로는, 제1 참고예는, 제1 실시 형태에 있어서의, 상기 3) 및 4)의 구성을 갖지 않는다. 보다 구체적으로는, 제1 실시 형태 및 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 설계 파라미터는, 표 1에 나타내는 바와 같다. 또한, 제1 참고예의 회로 구성은, 제1 실시 형태의 회로 구성과 동일하기 때문에, 도 1 등의 부호를, 제1 참고예의 설명에 원용하는 경우가 있다.
제1 실시 형태 및 제1 참고예, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 이외의 병렬 암 공진자의 설계 파라미터는, 표 2에 나타내는 바와 같다. 또한, 표 1 및 표 2에 나타내는 설계 파라미터는 일례이며, 제1 실시 형태에 있어서의 각 병렬 암 공진자의 설계 파라미터는, 표 1 및 표 2의 설계 파라미터에 한정되지 않는다.
제1 실시 형태 및 제1 참고예의 감쇠량 주파수 특성을 비교하였다.
도 3은 제1 실시 형태 및 제1 참고예에 있어서의 감쇠량 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 3 중의 쌍화살표 W는, 제1 실시 형태 및 제1 참고예의 필터 장치의 통과 대역을 나타낸다. 다른 도면에 있어서도 마찬가지이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 참고예보다, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실이 작은 것을 알 수 있다. 이것은, 제1 실시 형태가 상기 1) 내지 4)의 구성을 갖기 때문이다. 즉, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 통과 대역 내에 위치하고 있다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자는, 필터 장치(1)의 통과 대역을 구성하고 있다. 그리고, 상기 2) 내지 4)의 구성에 의해, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값을, 통과 대역 내의 저역 측에 있어서 높게 할 수 있다. 그에 따라, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 합성된 Q값을 높게 할 수 있는 것의 상세를, 이하에서 설명한다.
필터 장치(1)에 있어서의 각 공진자의 전기적 특성이, 필터 장치(1)의 필터 특성 등을 구성한다. 예를 들어, 도 1에 나타내는 병렬 암 공진자 P1이나 병렬 암 공진자 P2가 상기 필터 특성 등을 구성하는 요소는, 해당 병렬 암 공진자의 개별의 전기적 특성이다. 한편, 제1 병렬 암 공진자로서의 병렬 암 공진자 P3a 및 제2 병렬 암 공진자로서의 병렬 암 공진자 P3b는, 직렬 암 A의 동일한 전위의 부분으로부터 분기된 각 병렬 암에 마련되어 있다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자가 상기 필터 특성 등을 구성하는 요소는, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 전기적 특성이 된다. 도 4 및 도 5에 의해, 제1 실시 형태 및 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 임피던스 주파수 특성을 나타낸다.
도 4는 제1 실시 형태에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 임피던스 주파수 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 임피던스 주파수 특성을 나타내는 도면이다. 도 5는 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 임피던스 주파수 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 임피던스 주파수 특성을 나타내는 도면이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 합성된 임피던스 주파수 특성에 있어서는, 2개의 공진점과, 1개의 반공진점이 나타나 있다. 합성된 임피던스 주파수 특성에 있어서의 2개의 공진점 중 한쪽의 주파수는, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수와 동일하다. 2개의 공진점 중 다른 쪽의 주파수는, 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수와 동일하다. 합성된 임피던스 주파수 특성에 있어서의 반공진점은, 제1 병렬 암 공진자의 반공진 주파수와, 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수 사이에 위치하고 있다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태와, 제1 참고예 사이에는, 합성된 임피던스 주파수 특성에 있어서의, 2개의 공진점 및 1개의 반공진점의 주파수에, 거의 변함이 없다. 이와 같이, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭은, 상기 2개의 공진점 및 1개의 반공진점의 주파수에, 영향을 거의 미치지 않는 것을 알 수 있다. 한편, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭은, Q 특성에는 영향을 미친다. 이것을, 도 6 및 도 7에 의해 나타낸다.
도 6은 제1 실시 형태에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 Q 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q 특성을 나타내는 도면이다. 도 7은 제1 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 Q 특성과, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q 특성을 나타내는 도면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 양쪽의 Q값이 높게 되어 있다. 그에 따라, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값을 높게 할 수 있다. 이것은 이하의 이유 때문이다. 또한, 이하에서는, Q값이 가장 높은 주파수를 Qmax 주파수라 한다.
제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수는 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수는, 필터 장치(1)의 통과 대역에 있어서의 저역 측의 단부의 주파수에 가깝다. 이 경우, IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가 많고, 또한 교차 폭이 좁을수록, Qmax 주파수가, 상기 단부의 주파수에 가까워진다. 한편, 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수는 낮고, 반공진 주파수도 낮다. 그 때문에, 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수는, 필터 장치(1)의 통과 대역에 있어서의 저역 측의 단부의 주파수에 가깝다. 이 경우, IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가 적고, 또한 교차 폭이 넓을수록, Qmax 주파수가, 상기 단부의 주파수에 가까워진다.
그리고, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수보다 많다. 또한, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭이, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭보다 좁다. 이들에 의해, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 양쪽에 있어서의 Q값을, 필터 장치(1)의 통과 대역에 있어서의 저역 측의 단부의 주파수 부근에 있어서 가장 높게 할 수 있다. 따라서, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값을 높게 할 수 있다. 따라서, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 삽입 손실을 작게 할 수 있다.
게다가, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 서로 다름으로써, 통과 대역보다 저역 측이며, 또한 통과 대역에 가까운 주파수 대역에 리플을 발생시킬 수 있다. 구체적으로는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 768MHz 내지 775MHz 부근에 리플이 발생하고 있다. 이에 의해, 저역 측의 통과 대역 근방의, 대역외 감쇠량을 크게 할 수 있다. 또한, 통과 대역에 있어서의 저역 측의 급준성을 높일 수 있다. 본 명세서에 있어서, 급준성이 높다는 것은, 통과 대역의 단부 부근에 있어서, 어떤 일정한 감쇠량의 변화량에 대하여, 주파수의 변화량이 작은 것을 말한다.
한편, 제1 참고예에 있어서는, 공진 주파수가 높은, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가 적고, 또한 교차 폭이 넓다. 공진 주파수가 낮은, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가 많고, 또한 교차 폭이 좁다. 그 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각에 있어서, Qmax 주파수는, 통과 대역의 저역 측에 있어서의 단부의 주파수로부터 떨어져 있다. 따라서, 제1 참고예에서는, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값은 낮아, 삽입 손실을 작게 하기 어렵다.
또한, 제1 참고예와는 달리, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 사이에서, IDT 전극 쌍의 수 및 교차 폭이 동일한 경우에 있어서도, 제1 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수는 없다. 이것을 이하에서 나타낸다. 여기서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 사이에서, IDT 전극 쌍의 수 및 교차 폭이 동일한 점에 있어서 제1 실시 형태와 다른 예를 제2 참고예라 한다. 제2 참고예의 회로 구성은, 제1 실시 형태의 회로 구성과 동일하기 때문에, 도 1 등의 부호를, 제2 참고예의 설명에 원용하는 경우가 있다.
표 3에 의해, 제1 실시 형태, 제1 참고예 및 제2 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 설계 파라미터를 나타낸다. 표 4에 의해, 제1 실시 형태, 제1 참고예 및 제2 참고예에 있어서의, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 Qmax 주파수와, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Qmax 주파수를 나타낸다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 제2 참고예에서는, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 사이에서, IDT 전극 쌍의 수 및 교차 폭이 동일하고, 또한 공진 주파수가 서로 다르다. 이 경우에는, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 사이에는, 공진 주파수의 차이만큼, Qmax 주파수에도 차이가 발생한다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 제2 참고예에 있어서의 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자 사이에서, Qmax 주파수의 차이가 큰 것을 알 수 있다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값은 낮다. 따라서, 제2 참고예에서는, 통과 대역 내에 있어서의 저역 측에 있어서, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Q값은 낮아, 삽입 손실을 작게 하기 어렵다.
이하에서, 제1 실시 형태의 바람직한 구성을 설명한다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자의 반사기에 있어서의 반사기 전극 핑거는 17개이다. 제2 병렬 암 공진자의 반사기에 있어서의 반사기 전극 핑거는 25개이다. 이와 같이, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 반사기의 반사기 전극 핑거의 개수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 반사기의 반사기 전극 핑거의 개수보다 적은 것이 바람직하다. 그에 따라, 필터 장치(1)의 삽입 손실을 작게 할 수 있으며, 또한 필터 장치(1)의 소형화를 촉진할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 실시 형태에서는, 제1 병렬 암 공진자에 있어서는, 공진 주파수가 높고, IDT 전극에 있어서의 전극 핑거 쌍의 수가 많고, 또한 교차 폭이 좁다. 그 때문에, Qmax 주파수는 공진 주파수에 가까워진다. 또한, 해당 공진 주파수는, 상술한 바와 같이, 필터 장치(1)의 통과 대역에 있어서의 저역 측의 단부의 주파수에 가깝다. 반사기 전극 핑거의 개수가 적은 경우에는, 반공진 주파수 부근의 Q값은 낮아지지만, 공진 주파수 부근의 Q값의 변화는 작다. 따라서, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 반사기 전극 핑거의 개수를 적게 해도, 필터 장치(1)의 통과 대역의 저역 측에 있어서는, Q값은 낮아지기 어렵다. 게다가, 반사기 전극 핑거의 개수가 적은 경우에는, 제1 병렬 암 공진자의 소형화를 촉진할 수 있다. 따라서, 필터 장치(1)의 삽입 손실을 작게 할 수 있으며, 또한 필터 장치(1)의 소형화를 촉진할 수 있다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량은 1.26pF이다. 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량은 1.9pF이다. 또한, 여기서 말하는 정전 용량이란, 병렬 암 공진자의 IDT 전극이 마련되어 있는 부분에 있어서의 정전 용량이다. 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량은, 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은 것이 바람직하다. 그에 따라, 필터 장치(1)의 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
보다 상세하게는, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수는, 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수는, 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다, 필터 장치(1)의 통과 대역의 저역 측에 있어서의 단부의 주파수에 가깝다. 따라서, 제1 병렬 암 공진자는, 제2 병렬 암 공진자에 비하여, 통과 대역의 저역 측에 대한 영향이 크다. 무엇보다도, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량이, 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작다. 이에 의해, 제1 병렬 암 공진자에 의한, 필터 장치(1)의 삽입 손실에 대한 영향을 작게 할 수 있다. 따라서, 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
또한, 정전 용량은, IDT 전극에 있어서의, 복수의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭의 곱에 주로 비례한다. 정전 용량이 클수록, 복수의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭의 곱이 크다. 제1 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 있어서의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭의 곱이, 제2 병렬 암 공진자의 IDT 전극에 있어서의 전극 핑거 쌍의 수 및 교차 폭의 곱보다 작은 것이 바람직하다. 이 경우에는, 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량을, 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작게 할 수 있다. 그에 따라, 상기한 바와 같이 필터 장치(1)의 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
이하에서는, 제1 병렬 암 공진자의 Qmax 주파수를 f1, 제2 병렬 암 공진자의 Qmax 주파수를 f2라 한다. 표 4에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는, Qmax 주파수 f1은 774MHz이다. Qmax 주파수 f2는 778MHz이다. 따라서, (|f1-f2|/f1)×100[%]은 약 0.5%이다. 이와 같이, (|f1-f2|/f1)×100[%]≤1[%]인 것이 바람직하다. 이 경우, Qmax 주파수 f1 및 Qmax 주파수 f2는 대략 일치하고 있다고 할 수 있다. 그에 따라, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 합성된 Qmax 주파수에 있어서의 Q값을 효과적으로 높게 할 수 있다. 따라서, 필터 장치(1)의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 효과적으로 작게 할 수 있다.
그런데, 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암에는, 각각 1개씩의 병렬 암 공진자가 마련되어 있다. 무엇보다도, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8에 나타내는 제1 실시 형태의 변형예에 있어서는, 제1 병렬 암에, 제1 병렬 암 공진자로서의 병렬 암 공진자 P13a 및 제3 병렬 암 공진자로서의 병렬 암 공진자 P13c가 마련되어 있다. 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자는 서로 직렬로 접속되어 있다. 표 5에 의해, 본 변형예에 있어서의 제1 병렬 암 공진자, 제2 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 설계 파라미터를 나타낸다.
표 5에 나타내는 바와 같이, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 설계 파라미터는 동일하다. 또한, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 설계 파라미터는, 반드시 동일하지는 않아도 된다. 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수보다 많고, 또한 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭이, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭보다 좁으면 된다.
본 변형예에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량은, 1.26pF이다. 즉, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량은, 표 1에 나타내는, 제1 실시 형태에 있어서의 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량과 동일하다. 한편, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 각각의 정전 용량은, 제1 실시 형태에 있어서의 제1 병렬 암 공진자보다 크다. 이와 같이, 본 변형예에 있어서는, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 각각의 정전 용량을 크게 해도, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량은 커지기 어렵다. 그리고, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 정전 용량이 크기 때문에, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 각각에 있어서, 큰 전력이 인가된 경우에도 소비 전력을 작게 할 수 있다. 따라서, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 각각에 있어서, 발열을 억제할 수 있고, 내전력성을 높일 수 있다.
한편, 표 5에 나타내는 바와 같이, 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량은 1.9pF이다. 이와 같이, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량이, 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은 것이 바람직하다. 그에 따라, 제1 병렬 암 공진자 및 제3 병렬 암 공진자에 의한, 필터 장치(11)의 삽입 손실에 대한 영향을 작게 할 수 있다. 따라서, 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
또한, 복수의 공진자에 있어서의 합성된 정전 용량은, 복수의 공진자가 서로 직렬로 접속되어 있는 경우와, 서로 병렬로 접속되어 있는 경우에 있어서 서로 다르다. 예를 들어, 2개의 공진자가 서로 직렬로 접속되어 있고, 한쪽의 공진자의 정전 용량이 C1, 다른 쪽의 공진자 정전 용량이 C2, 합성된 정전 용량이 C인 경우, (1/C)=(1/C1)+(1/C2)의 관계가 성립된다. 상기 2개의 공진자가 서로 병렬로 접속되어 있는 경우, C=C1+C2의 관계가 성립된다.
도 1로 되돌아가서, 제1 실시 형태에 있어서의 제1 병렬 암은, 병렬 암 B3a이다. 제2 병렬 암은 병렬 암 B3b이다. 그리고, 복수의 병렬 암 중, 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암 이외의 병렬 암은, 제3 병렬 암이다. 구체적으로는, 병렬 암 B1, 병렬 암 B2 및 병렬 암 B4의 각각이, 제3 병렬 암이다. 직렬 암 A 있어서의 각 제3 병렬 암이 분기되어 있는 부분과, 직렬 암 A 있어서의 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암이 분기되어 있는 부분은, 직렬 암 공진자에 의해 이격되어 있다. 따라서, 직렬 암 A 있어서의 각 제3 병렬 암이 분기되어 있는 부분의 전위와, 직렬 암 A 있어서의 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암이 분기되어 있는 부분의 전위는, 서로 다르다.
제3 병렬 암에 마련되어 있는 병렬 암 공진자는, 본 발명에 있어서의 제4 병렬 암 공진자이다. 구체적으로는, 병렬 암 공진자 P1, 병렬 암 공진자 P2 및 병렬 암 공진자 P4의 각각이, 제4 병렬 암 공진자이다. 제1 실시 형태에서는, 모든 병렬 암 공진자의 공진 주파수 중, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 가장 높고, 모든 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭 중, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭이 가장 좁다. 그에 따라, 필터 장치(1)의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기한 바와 같이 제1 실시 형태에서는, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자의 공진 주파수는, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 낮다. 이 경우, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자의 반공진 주파수는, 필터 장치(1)의 통과 대역의 저역 측에 있어서의 단부의 주파수에 가깝다. 그 때문에, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자의 반공진 주파수에 있어서, Q값이 낮은 경우에는, 통과 대역 내의 저역 측에 있어서의 삽입 손실은 커진다. 여기서, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자에 있어서의 교차 폭이 좁은 경우에는, 교차 영역으로부터 각 버스 바 측에 탄성 표면파가 누설되기 쉽다. 따라서, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자에 있어서의 Q값이 낮아진다. 이에 반해, 제1 실시 형태에서는, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭은, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭보다 넓다. 따라서, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자의 반공진 주파수에 있어서의 Q값을 보다 확실하게 높일 수 있다.
또한, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수는 높다. 그 때문에, 제1 병렬 암 공진자의 반공진 주파수는, 통과 대역의 저역 측에 있어서의 단부의 주파수로부터 떨어져 있다. 따라서, 제1 병렬 암 공진자의 반공진 주파수에 있어서 Q값이 낮아도, 통과 대역 내의 저역 측에 있어서의 삽입 손실에 영향은 발생하기 어렵다. 따라서, 필터 장치(1)의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 보다 확실하게 작게 할 수 있다.
IDT 전극의 전극 핑거 피치에 의해 규정되는 파장을 λ라 했을 때, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭은, 10λ 이상인 것이 바람직하다. 그에 따라, 제2 병렬 암 공진자 및 각 제4 병렬 암 공진자의 반공진 주파수에 있어서, Q값을 보다 확실하게 높일 수 있다. 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 교차 폭은 10λ 미만인 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 쌍의 수를 많게 함으로써, 공진 주파수에 있어서, Q값을 효과적으로 높일 수 있다. 또한, 전극 핑거 피치란, 서로 다른 전위에 접속되는, 인접하는 전극 핑거끼리의 중심간 거리이다.
무엇보다도, 제1 병렬 암 공진자와, 각 제4 병렬 암 공진자에 있어서의, 공진 주파수 및 IDT 전극의 교차 폭의 관계는 상기에 한정되지 않는다. 그리고, 필터 장치(1)는, 3개의 제3 병렬 암 및 3개의 제4 병렬 암 공진자를 포함하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필터 장치(1)는, 적어도 하나의 제3 병렬 암 및 적어도 하나의 제4 병렬 암 공진자를 포함하고 있어도 된다.
또한, 필터 장치(1)는, 반드시 직렬 암 공진자를 갖고 있지는 않아도 된다. 필터 장치(1)는, 예를 들어 종결합 공진자형 탄성파 필터를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 직렬 암에 종결합 공진자형 탄성파 필터가 배치되어 있어도 된다. 그리고, 탄성파 소자로서의 종결합 공진자형 탄성파 필터에 의해, 제3 병렬 암이 분기되어 있는 직렬 암의 부분과, 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암이 분기되어 있는 직렬 암의 부분이 이격되어 있어도 된다. 이 경우에 있어서도, 필터 장치의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있다.
그런데, 탄성 표면파 공진자끼리의 공진 주파수는, 전극 핑거 피치 및 듀티비를 사용하여 비교할 수 있다. 예를 들어, 탄성 표면파 공진자끼리의 전극 핑거의 두께가 동일한 경우에는, 전극 핑거 피치 및 듀티비의 곱의 역수가 큰 쪽의 탄성 표면파 공진자의 공진 주파수가, 다른 쪽의 탄성 표면파 공진자의 공진 주파수보다 높다.
제1 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 피치 및 듀티비의 곱의 역수가, 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 IDT 전극의 전극 핑거 피치 및 듀티비의 곱의 역수보다 큰 것이 바람직하다. 그에 따라, 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수를, 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다, 보다 확실하게 높게 할 수 있다.
제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각에 있어서의 전극 핑거 피치가, 각 직렬 암 공진자에 있어서의 전극 핑거 피치보다 넓은 것이 바람직하다. 그에 따라, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자의 각각의 반공진 주파수를, 각 직렬 암 공진자의 반공진 주파수보다, 보다 확실하게 낮게 할 수 있다.
도 2에 나타내는 병렬 암 공진자 P3a의 압전성 기판(3) 상에 IDT 전극(4)을 덮도록, 유전체막이 마련되어 있어도 된다. 다른 각 병렬 암 공진자 및 각 직렬 암 공진자에 있어서도 마찬가지이다. 이 경우에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 필터 장치의 통과 대역 내에 있어서의 저역 측의 삽입 손실을 작게 할 수 있다. 게다가, IDT 전극(4)이 파손되기 어렵다.
유전체막을 갖는 탄성 표면파 공진자끼리의 유전체막의 두께가 동일하고, 또한 전극 핑거의 두께가 동일한 경우에는, 전극 핑거 피치 및 듀티비의 곱의 역수가 큰 쪽의 탄성 표면파 공진자의 공진 주파수가, 다른 쪽의 탄성 표면파 공진자의 공진 주파수보다 높다.
본 발명에 관한 필터 장치는, 예를 들어 멀티플렉서에 사용할 수 있다. 이 예를 이하에서 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 멀티플렉서의 모식도이다.
멀티플렉서(20)는, 공통 접속 단자(22)와, 복수의 필터를 갖는다. 공통 접속 단자(22)에, 복수의 필터가 공통 접속되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 공통 접속 단자(22)는 안테나 단자이다. 안테나 단자는 안테나에 접속된다.
멀티플렉서(20)의 복수의 필터는, 제1 필터(21A), 제2 필터(21B) 및 제3 필터(21C)와, 다른 복수의 필터를 포함한다. 또한, 멀티플렉서(20)는, 2개 이상의 필터를 갖고 있으면 된다.
제1 필터(21A)는, 제1 실시 형태의 필터 장치이다. 무엇보다도, 멀티플렉서(20)는, 본 발명에 관한 필터를 적어도 하나 갖고 있으면 된다. 본 실시 형태에서는, 멀티플렉서(20)에 있어서의 제1 필터(21A)에 있어서, 통과 대역 내의 저역 측에 있어서의 삽입 손실을 작게 할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 관한 필터 장치 및 멀티플렉서의 형태의 예를 통합하여 기재한다.
<1> 통과 대역을 갖는 대역 통과형의 필터 장치로서, 입력 단자 및 출력 단자와, 적어도 하나의 그라운드 단자와, 제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자를 포함하는 복수의 병렬 암 공진자를 구비하고, 회로 구성에 있어서, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자를 연결하는 경로가 직렬 암이고, 상기 직렬 암으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되는 복수의 경로가, 복수의 병렬 암이고, 상기 복수의 병렬 암이, 상기 직렬 암에 있어서의 동일한 전위의 부분으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되어 있는 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암을 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자가 상기 제1 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 제2 병렬 암 공진자가 상기 제2 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 복수의 병렬 암 공진자가 각각, 복수의 전극 핑거를 포함하는 IDT 전극을 갖고, 각 상기 IDT 전극에 있어서, 상기 복수의 전극 핑거가 연장되는 방향을 전극 핑거 연신 방향이라 했을 때, 각 상기 IDT 전극이, 상기 전극 핑거 연신 방향과 직교하는 방향에 있어서, 인접하는 상기 전극 핑거끼리 중첩되어 있는 영역인 교차 영역을 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 상기 통과 대역 내에 위치하고 있고, 상기 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 상기 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높고, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수가, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수보다 많고, 상기 교차 영역의 상기 전극 핑거 연신 방향을 따르는 치수를 교차 폭이라 했을 때, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭이, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭보다 좁은, 필터 장치.
<2> 상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제2 병렬 암 공진자가 각각, 상기 IDT 전극을 사이에 두고 대향하고 있는 한 쌍의 반사기를 갖고, 각 상기 반사기가 복수의 반사기 전극 핑거를 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 반사기의 상기 반사기 전극 핑거의 개수가, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 반사기의 상기 반사기 전극 핑거의 개수보다 적은, <1>에 기재된 필터 장치.
<3> 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 Q값이 가장 높은 주파수를 f1, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 Q값이 가장 높은 주파수를 f2라 했을 때, (|f1-f2|/f1)×100[%]≤1[%]인, <1> 또는 <2>에 기재된 필터 장치.
<4> 상기 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량이, 상기 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 필터 장치.
<5> 상기 복수의 병렬 암 공진자가, 상기 제1 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 제1 병렬 암 공진자와 직렬로 접속되어 있는, 제3 병렬 암 공진자를 포함하는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 필터 장치.
<6> 상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량이, 상기 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은, <5>에 기재된 필터 장치.
<7> 상기 직렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 탄성파 소자를 더 구비하고, 상기 복수의 병렬 암이 적어도 하나의 제3 병렬 암을 포함하고, 상기 직렬 암에 있어서의 상기 제3 병렬 암이 분기되어 있는 부분과, 상기 직렬 암에 있어서의 상기 제1 병렬 암 및 상기 제2 병렬 암이 분기되어 있는 부분이, 상기 탄성파 소자에 의해 이격되어 있고, 상기 복수의 병렬 암 공진자가, 상기 제3 병렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 제4 병렬 암 공진자를 포함하고, 모든 상기 병렬 암 공진자의 공진 주파수 중, 상기 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 가장 높고, 모든 상기 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭 중, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭이 가장 좁은, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 필터 장치.
<8> 래더형 필터이며, 상기 직렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 탄성파 소자를 더 구비하고, 상기 탄성파 소자가 직렬 암 공진자인, <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 필터 장치.
<9> 공통 접속 단자와, 상기 공통 접속 단자에 공통 접속되어 있는 복수의 필터를
구비하고, 적어도 하나의 상기 필터가, <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 필터 장치인, 멀티플렉서.
1: 필터 장치
2A: 입력 단자
2B: 출력 단자
3: 압전성 기판
4: IDT 전극
5A, 5B: 반사기
6A: 반사기 전극 핑거
7A, 7B: 제1, 제2 버스 바
8A, 8B: 제1, 제2 전극 핑거
9: 그라운드 단자
11: 필터 장치
20: 멀티플렉서
21A 내지 21C: 제1 내지 제3 필터
22: 공통 접속 단자
A: 직렬 암
B1, B2, B3a, B3b, B4: 병렬 암
D: 교차 영역
P1, P2, P3a, P3b, P4, P13a, P13c: 병렬 암 공진자
S1 내지 S4: 직렬 암 공진자

Claims (9)

  1. 통과 대역을 갖는 대역 통과형의 필터 장치로서,
    입력 단자 및 출력 단자와,
    적어도 하나의 그라운드 단자와,
    제1 병렬 암 공진자 및 제2 병렬 암 공진자를 포함하는 복수의 병렬 암 공진자를
    구비하고,
    회로 구성에 있어서, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자를 연결하는 경로가 직렬 암이고, 상기 직렬 암으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되는 복수의 경로가, 복수의 병렬 암이고,
    상기 복수의 병렬 암이, 상기 직렬 암에 있어서의 동일한 전위의 부분으로부터 상기 그라운드 단자로 분기되어 있는 제1 병렬 암 및 제2 병렬 암을 포함하고, 상기 제1 병렬 암 공진자가 상기 제1 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 제2 병렬 암 공진자가 상기 제2 병렬 암에 마련되어 있고,
    상기 복수의 병렬 암 공진자가 각각, 복수의 전극 핑거를 포함하는 IDT 전극을 갖고, 각 상기 IDT 전극에 있어서, 상기 복수의 전극 핑거가 연장되는 방향을 전극 핑거 연신 방향이라 했을 때, 각 상기 IDT 전극이, 상기 전극 핑거 연신 방향과 직교하는 방향에 있어서, 인접하는 상기 전극 핑거끼리 중첩되어 있는 영역인 교차 영역을 포함하고,
    상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제2 병렬 암 공진자의 반공진 주파수의 양쪽이 상기 통과 대역 내에 위치하고 있고,
    상기 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 상기 제2 병렬 암 공진자의 공진 주파수보다 높고, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수가, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 전극 핑거 쌍의 수보다 많고, 상기 교차 영역의 상기 전극 핑거 연신 방향을 따르는 치수를 교차 폭이라 했을 때, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭이, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭보다 좁은, 필터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제2 병렬 암 공진자가 각각, 상기 IDT 전극을 사이에 두고 대향하고 있는 한 쌍의 반사기를 갖고,
    각 상기 반사기가 복수의 반사기 전극 핑거를 포함하고,
    상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 반사기의 상기 반사기 전극 핑거의 개수가, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 반사기의 상기 반사기 전극 핑거의 개수보다 적은, 필터 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 Q값이 가장 높은 주파수를 f1, 상기 제2 병렬 암 공진자에 있어서의 Q값이 가장 높은 주파수를 f2라 했을 때, (|f1-f2|/f1)×100[%]≤1[%]인, 필터 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 병렬 암 공진자의 정전 용량이, 상기 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은, 필터 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 병렬 암 공진자가, 상기 제1 병렬 암에 마련되어 있고, 상기 제1 병렬 암 공진자와 직렬로 접속되어 있는, 제3 병렬 암 공진자를 포함하는, 필터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 병렬 암 공진자 및 상기 제3 병렬 암 공진자의 합성된 정전 용량이, 상기 제2 병렬 암 공진자의 정전 용량보다 작은, 필터 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 직렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 탄성파 소자를 더 구비하고,
    상기 복수의 병렬 암이 적어도 하나의 제3 병렬 암을 포함하고, 상기 직렬 암에 있어서의 상기 제3 병렬 암이 분기되어 있는 부분과, 상기 직렬 암에 있어서의 상기 제1 병렬 암 및 상기 제2 병렬 암이 분기되어 있는 부분이, 상기 탄성파 소자에 의해 이격되어 있고,
    상기 복수의 병렬 암 공진자가, 상기 제3 병렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 제4 병렬 암 공진자를 포함하고,
    모든 상기 병렬 암 공진자의 공진 주파수 중, 상기 제1 병렬 암 공진자의 공진 주파수가 가장 높고, 모든 상기 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭 중, 상기 제1 병렬 암 공진자에 있어서의 상기 IDT 전극의 상기 교차 폭이 가장 좁은, 필터 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    래더형 필터이며,
    상기 직렬 암에 마련되어 있는 적어도 하나의 탄성파 소자를 더 구비하고,
    상기 탄성파 소자가 직렬 암 공진자인, 필터 장치.
  9. 공통 접속 단자와,
    상기 공통 접속 단자에 공통 접속되어 있는 복수의 필터를
    구비하고,
    적어도 하나의 상기 필터가, 제1항에 기재된 필터 장치인, 멀티플렉서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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