WO2006025193A1

WO2006025193A1 - バランス型弾性表面波フィルタ

Info

Publication number: WO2006025193A1
Application number: PCT/JP2005/014551
Authority: WO
Inventors: Masakazu Tani
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-03-09
Also published as: KR100757684B1; EP1786100A4; JPWO2006025193A1; KR20060080221A; US7479853B2; US20070052499A1; EP1786100A1; CN1842962A

Abstract

　第１，第２の弾性表面波フィルタ部が２段縦続接続された平衡－不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタにおいて、通過帯域内における振幅平衡度及び位相平衡度を改善する。　不平衡入力端子３３に接続された第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１と、第１，第２の平衡出力端子３４，３５に接続された第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１とが２段縦続接続されており、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１において、第１，第２のＩＤＴ１２，１３が隣り合っている部分と、第２，第３のＩＤＴ１３，１４とが隣り合っている部分で、隣り合うＩＤＴ１３，１４のうち一方及び／または他方において、相手方のＩＤＴに最も近接する最外側電極指１４ａを含む複数本の電極指１４ａ，１４ｂに重み付けが施されている、バランス型弾性表面波フィルタ１。

Description

明細書

ノンス型弾性表面波フィルタ技術分野

[0001] 本発明は、平衡—不平衡変浦能を有するバランス型弾性表面波フィルタに関し、より詳細には、第 1,第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部がカスケード接続されている構成を備えたバランス型弾性表面波フィルタに関する。

背景技術

[0002] 近年、携帯電話機等の通信装置の小型化及び軽量化に伴って、小型化が可能な帯域フィルタとして弾性表面波フィルタが広く用いられる。また、通信装置の小型化に伴って、構成部品の複合化も進んできている。そこで、この種の弾性表面波フィルタとして、平衡ー不平衡変能を併せ持つ弾性表面波フィルタが使用されてきている。

[0003] 例えば、下記の特許文献 1には、図 9に示す平衡ー不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタが開示されている。

[0004] 図 9に示すように、特許文献 1に記載の弾性表面波フィルタ 300では、表面波基板上に図 9に示す電極構造が形成されている。すなわち、第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 301と、第 2の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部 302とが構成されている。弾性表面波フィルタ部 301では、表面波伝搬方向に沿って第 1〜第 3 の IDT303〜305が配置されて!、る。 IDT303〜305が配置されて!、る領域の表面波伝搬方向両側に反射器 306, 307が配置されて、る。

[0005] 同様に、第 2の弾性表面波フィルタ部 302においても、表面波伝搬方向に沿って第 4〜第 6の IDT308〜310が配置されている。 IDT308〜310の表面波伝搬方向両側に反射器 311, 312が配置されている。

[0006] 第 1の弾性表面波フィルタ部 301の一方端は不平衡入力端子 313に接続されている。第 1,第 2の弾性表面波フィルタ部 301, 302はカスケード接続されている。そして、第 2の弾性表面波フィルタ部 302の IDT309の一端が第 1の平衡出力端子 314に、他端が第 2の平衡出力端子 315に接続されている。 [0007] ここでは、第 1,第 2の弾性表面波フィルタ部 301, 302がカスケード接続されている。また、 IDT303と IDT308とを接続している信号線 316を流れる信号の位相と、 IDT 305, 310を接続している信号線 317を流れる信号の位相が逆位相とされている。

[0008] 他方、下記の特許文献 2には、図 10に示す電極構造を有する平衡ー不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタが開示されている。図 10に示すように、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ 400は、図 9に示した弾性表面波フィルタ 300と、第 2 の弾性表面波フィルタ部 402において重み付けが施されていること、並びに第 1,第 2の弾性表面波フィルタ部 401, 402において狭ピッチ電極指部が設けられていることを除いては、同様に構成されている。従って、相当する部分については、相当の参照番号を付することにより、その具体的な説明は省略する。

[0009] ここでは、 IDT403〜405及び IDT408〜410にお!/、て、隣り合って！/、る一対の ID Tにおいて、相手方の IDT側の最外側の電極指を含む複数本の電極指ピッチが、当該 IDTの主たる電極指ピッチよりも狭くされて、狭ピッチ電極指部 Nが形成されて、る。狭ピッチ電極指部 Nの形成により、 IDTは隣り合つている部分の不連続性が緩和され、フィルタ特性の改善が図られている。カロえて、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 400では、 2段縦続接続型の構造において、第 1,第 2の平衡出力端子 414, 415 に接続されてヽる側の弾性表面波フィルタ部 402におヽて、上記狭ピッチ電極指部 Nの他、電極指交差幅を異ならせる重み付けが施されて、る。

[0010] 第 1の弾性表面波フィルタ部 401,第 2の弾性表面波フィルタ部 402を接続している一方の信号線 416を流れる信号の位相と他方の信号線 417を流れる信号の位相を 180度異ならせることにより、平衡度が改善されている。

[0011] また、上記交差幅重み付けを施すことにより、さらに平衡度が改善されている。

[0012] 振幅平衡度及び位相平衡度とは、前記平衡ー不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を 3ポートのデバイスと考え、例えば不平衡入力端子をポート 1、各平衡出力端子のそれぞれをポート 2、ポート 3としたとき、

振幅平衡度 = I A I、 A= I 20 log (S21) I - I 20 log (S31) | …式（1

)

位相平衡度 = I B I、 B= I Z S21— Z S31 I · '· (2) で定義する。なお、 S21はポート 1からポート 2への伝達係数を、 S31はポート 1からポート 3への伝達係数を示している。このような平衡度は、理想的には、弾性表面波装置のフィルタ特性における、通過帯域内で振幅平衡度が OdB、位相平衡度は 180度とされている。

特許文献 1 :特開 2002— 84164号公報

特許文献 2：特開 2004— 7713号公報

発明の開示

[0013] 前述したように、特許文献 1, 2には、平衡度を改善することが可能とされた 2素子力スケード接続型のバランス型弾性表面波フィルタ 300, 400が開示されている。しかしながら、これらの弾性表面波フィルタ 300, 400では、通過帯域内の振幅平衡度特性及び位相平衡度特性にぉ、て急峻なスパイク状のリップルが発生すると!/ヽぅ問題があった。そのため、平衡度の改善がなお十分ではな力つた。

[0014] 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、第 1,第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部が 2段縦続接続されているバランス型弾性表面波フィルタであって、通過帯域内にぉヽて振幅平衡度特性及び位相平衡度特性にぉヽて上記スパイク状のリップルの発生を効果的に防止することができ、従って平衡度がより一層改善されたバランス型弾性表面波フィルタを提供することにある。

[0015] 本発明は、不平衡信号端子と、第 1,第 2の平衡信号端子とを有し、平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 3の IDTを有し、中央の第 2の IDTが不平衡端子に接続されている第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第 4〜第 6の I DTを有し、前記第 4の IDTが前記第 1の IDTに接続されており、前記第 6の IDTが前記第 3の IDTに接続されており、前記第 5の IDTが第 1,第 2の平衡信号端子に接続されている第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部とを備え、前記第 1の IDT と前記第 4の IDTとを接続してヽる信号ラインを伝送する電気信号の位相と、前記第 3の IDTと第 6の IDTとを接続して、る信号ラインを伝送して、る電気信号の位相が約 180度異ならされており、前記第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において、第 1,第 2の IDTが隣り合つている部分及び Zまたは第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分で、隣り合つている IDTの一方及び Zまたは他方において、相手方の I DTに最も近接している最外側電極指を含む複数本の電極指に重み付けが施されていることを特徴とする。

[0016] 本発明において、重み付けとは、交差幅重み付け、直列重み付け、間引き重み付けまたはデューティ重み付けを指すものとする。

[0017] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタのある特定の局面では、前記第 1,第

2の IDTが隣り合つている部分及び Zまたは第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分のうち、隣り合つている最外側電極指同士が同極性である部分において、前記重み付けが施されている。

[0018] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタの他の特定の局面では、前記重み付けが、前記最外側電極指を含む複数本の電極指の長さが他の電極指と異ならされていることにより施されている。

[0019] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタの別の特定の局面では、前記重み付け力交差幅重み付けまたは直列重み付けである。

[0020] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記重み付けが施されてヽる電極指が、狭ピッチ電極指部に配置されてヽる。

[0021] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタのさらに別の特定の局面によれば、前記第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において表面波伝搬方向中央に位置する前記第 5の IDTの電極指の本数が偶数本である。

[0022] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の中央の第 5の IDTの一端が第 1の平衡信号端子に、他端が第 2の平衡信号端子に電気的に接続されている。

[0023] 本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタでは、第 1,第 2の縦結合共振子型弹性表面波フィルタ部が 2段縦続接続されている平衡—不平衡変能を有する構成にお、て、第 1の IDTと第 4の IDTとを接続して、る信号ラインを伝送する電気信号の位相と、第 3の IDTと第 6の IDTとを接続して、る信号ラインを伝送して、る電気信号の位相が約 180度異ならされて平衡度が改善されている。カロえて、第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部、すなわち不平衡端子に接続されてヽる側の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において、第 1,第 2の IDTが隣り合つている部分及び Zまたは第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分において、隣り合つている IDT の一方及び Zまたは他方において、相手方の IDTに最も近接している最外側電極指を含む複数本の電極指に重み付けが施されており、それによつて通過帯域内における振幅平衡度特性及び位相平衡度特性にぉ、てスパイク状リップルを効果的に抑圧することが可能とされている。特に、第 1,第 2の IDTが隣り合つている部分及び Z または第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分のうち、隣り合つている最外側電極指同士が同極性である部分において前記重み付けが施されている場合には、スパイク状リップルをより効果的に抑圧することができる。

[0024] 本発明において、上記スパイク状のリップルを効果的に抑圧し得るのは、第 1の平衡信号端子側に流れる電気信号の位相と、第 2の平衡信号端子側に流れる電気信号の位相力度反転する部分は、不平衡信号端子に接続された第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部である。従って、この極性が反転する部分において上記スパイク状に繋がる現象が生じていると考えられる。そして、本発明では、この極性が反転する部分において重み付けを施すことにより、スパイク状のリップルの低減が果たされて、ると考えられる。

[0025] 従って、本発明によれば、従来のこの種のバランス型弾性表面波フィルタに比べて、平衡度をより一層改善することが可能となる。

[0026] 他方、本発明において、上記重み付けとしては、様々な重み付け方法が用いられるが、最外側電極指を含む複数本の電極指の長さが他の電極指と異ならされていることにより施されている重み付けを好ましく用いることができる。このような重み付けとしては、交差幅重み付けや直列重み付けが挙げられる。交差幅重み付けまたは直列重み付けを用いた場合、後述の実験例から明らかなように、平衡度を効果的に改善することができる。

[0027] 重み付けが施されている電極指は、狭ピッチ電極指部に配置されていてもよぐその場合には、隣り合う IDT間の不連続性を緩和することができる。

[0028] 第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において、表面波伝搬方向中央に位置する第 5の IDTの電極指の本数が偶数本とされて、る場合には、第 5の IDTの電極指の本数が奇数本の場合に比べて平衡度を改善することが可能となる。

[0029] なお、第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の中央の第 5の IDTの一端が第 1の平衡信号端子に、他端が第 2の平衡信号端子に電気的に接続されていてもよぐこの場合には、第 5の IDTの構造を複雑化させることなぐ第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部を第 1,第 2の平衡信号端子に接続することができる。カロえて、不平衡端子側のインピーダンスと、第 1,第 2の平衡端子側のインピーダンスとの比を 1： 1としたバランス型弾性表面波フィルタを提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るバランス型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。

[図 2]図 2は、第 1の実施形態の弾性表面波フィルタの減衰量—周波数特性を示す図である。

[図 3]図 3は、第 1の実施形態の弾性表面波フィルタの振幅平衡度特性を示す図である。

[図 4]図 4は、第 1の実施形態の弾性表面波フィルタの位相平衡度特性を示す図である。

[図 5]図 5は、比較例の弾性表面波フィルタの減衰量—周波数特性を示す図である。

[図 6]図 6は、比較例の弾性表面波フィルタの振幅平衡度特性を示す図である。

[図 7]図 7は、比較例の弾性表面波フィルタの位相平衡度特性を示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 2の実施形態に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。

[図 9]図 9は、従来のバランス型弾性表面波フィルタの一例を示す模式的平面図である。

[図 10]図 10は、従来のバランス型弾性表面波フィルタの他の例を示す模式的平面図である。

符号の説明

[0031] 1…バランス型弾性表面波フィルタ 2…圧電基板

11 · ··第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部

12〜14…第 1〜第 3の IDT

13a, 14a, 14b…電極指

14c…浮き電極指

14Α· ··第 3の IDT

15, 16…反射器

21· ··第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部

22〜24· ··第 4〜第 6の IDT

25, 26· ··反射器

31…弾性表面波共振子

31a- --IDT

31b, 31c…反射器

33· ··不平衡入力端子

34, 35· ··第 1,第 2の平衡出力端子

36, 37· ··第 1,第 2の信号線

41· · 'バランス型弾性表面波フィルタ

101 · · 'バランス型弾性表面波フィルタ

N…狭ピッチ電極指部

発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

[0033] 図 1は本発明の第 1の実施形態に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す平面図である。本実施形態のバランス型弾性表面波フィルタ 1は、表面波基板 2上に図示の電極構造を形成することにより構成されている。なお、図 1に示す電極構造では、図示を容易とするために、電極指の本数等は実際よりも少なくされている。

[0034] 弾性表面波フィルタ 1は、第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11と、第 2 の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 21とがカスケード接続された構造を有する [0035] 第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11は、表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 3の IDT12〜14を有する。 IDT12〜14が設けられている領域の表面波伝搬方向両側には、反射器 15, 16が配置されている。 IDT12, 13が隣り合つている部分及び IDT13, 14が隣り合つている部分には、狭ピッチ電極指部 Nが形成されている。狭ピッチ電極指部 Nは、相手方の IDTに隣接している最外側の電極指を含む複数本の電極指ピッチが、当該 IDTの主たる電極指ピッチ部分よりも電極指ピッチが小さ!/、部分である。

[0036] 狭ピッチ電極指部 Nを設けることにより、隣り合う一対の IDT間の不連続性が緩和され、フィルタ特性の改善が図られる。もっとも、本発明においては、狭ピッチ電極指部 Nは、必ずしも設けられずともよい。

[0037] また、第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 21も、第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11と同様に、表面波伝搬方向に配置された第 4〜第 6の IDT 22〜24と、 IDT22〜24が設けられて、る領域の表面波伝搬方向に配置された反射器 25, 26とを有する。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 21においても、 IDT 22〜24が隣り合つている部分においては、それぞれ狭ピッチ電極指部 Nが形成されている。

[0038] 第 2の IDT13の一端は、 1ポート型弾性表面波共振子 31を介して不平衡入力端子 33に接続されている。

[0039] 1ポート型弾性表面波共振子 31は、 IDT31aと、 IDT31aの表面波伝搬方向両側に配置された反射器 31b, 31cを有する。 1ポート型弾性表面波共振子 31は、バランス型弹性表面波フィルタ 1の通過帯域外の減衰トラップとして用いられ、本実施形態にお、て必須の構成ではなく、省略されてもょ、。

[0040] また、第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 21では、中央の第 5の IDT23の一端が第 1の平衡出力端子 34に、他端が第 2の平衡出力端子 35に接続されている。そして、第 1の IDT12と、第 4の IDT22とが、第 1の信号線 36により接続されている。他方、第 3の IDT14と第 6の IDT24とが第 2の信号線 37とにより接続されている。従って、不平衡入力端子 33と第 1,第 2の平衡出力端子 34, 35に接続された 2段縦続接続型のバランス型弾性表面波フィルタ 1が構成されている。

[0041] ところで、第 1の信号線 36を流れる信号の位相と、第 2の信号線 37を流れる信号の位相が 180度異なるように、 IDT14は、 IDT12に対して反転されている。従って、本実施形態では、第 1,第 2の信号線 36, 37を流れる信号の位相が 180度反転されて平衡—不平衡変,能を有するように構成されてヽるため、平衡度に優れてヽる。

[0042] のみならず、本実施形態の特徴は、第 2の IDT13と第 3の IDT14とが隣り合つている部分において、第 3の IDT14に重み付けが施されており、それによつて通過帯域内における振幅平衡度及び位相平衡度に表れるスノイクリップルを効果的に抑圧することが可會とされて、ることにある。

[0043] IDT13の IDT14側の最外側電極指 13aと、 IDT14の IDT13側の最外側電極指 1 4aは、いずれもホット側電極指であり、同極性である。そして、 IDT14においては、 I DT13側の最外側電極指 14aを含む複数本の電極指 14a, 14b〖こ、直列重み付けが施されている。直列重み付けとは、電極指 14a及び次の電極指 14b間に、浮き電極指 14cを設けることにより、重み付けが施されている構造をいう。浮き電極指 14cは、電極指 14aとギャップを隔てて、電極指 14aの先端側において電極指 14aと同じ方向に延びる第 1の電極指部と、電極指 14bの先端側にぉ、てギャップを隔てて電極指 14bと同一方向に延びる第 2の電極指部とを表面波伝搬方向に延びる第 3の電極指部により連結した構造を有する。このクランク型の浮き電極指 14cを設け、最外側の電極指 14a及び最外側の電極指 14aの内側の電極指 14bの長さを短くすることにより、直列重み付けが施されている。この直列重み付けが施されている部分では、電界の印加が該直列重み付けにより変化され、それによつて後述の実験例から明らかなように、通過帯域内における振幅平衡度特性及び位相平衡度特性に表れるスパイク状リップルを効果的に抑圧することが可能とされて、る。

[0044] これを、具体的な実験例に基づき説明する。

[0045] 本実施形態では、通過帯域が 832〜870MHzの JCDMA方式の受信用帯域フィルタを構成した。ここでは、不平衡入力端子 33のインピーダンスと、第 1,第 2の平衡出力端子 34, 35におけるインピーダンスとのインピーダンス比は 1： 2となるように構成した。 [0046] 圧電基板 2として 40± 5度 Yカット X伝搬の LiTaO基板を用意し、 A1を成膜し、パ

3

ターニングすることにより、本実施形態の弾性表面波フィルタ 1の電極構造を形成した。電極構造の詳細は以下の通りである。

[0047] 第 1,第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11, 21において、狭ピッチ電極指部以外の電極指比で定まる波長を λ Iとする。

[0048] 電極指交差幅： 46. 5 λ I。

[0049] 第 1〜第 3の IDT12〜14の電極指の本数は、第 1〜第 3の IDT12〜14の順に、 2 3 (7) Z (7) 36 (7) 7 (7) 23とした。なお、（）書きは、狭ピッチ電極指部の電極指の本数であり、 ( )書き以外の電極指の本数は IDTの狭ピッチ電極指部以外の電極指部の電極指の本数である。従って、第 1の IDTを例にとると、狭ピッチ電極指部の電極指の本数が 7本であり、狭ピッチ電極指部以外の電極指の本数が 23本である。

[0050] 第 4〜第 6の IDT22〜24の電極指の本数： 24 (6) / (4) 18 (4) / (6) 24

第 2の IDT13の狭ピッチ電極指部以外の電極指部の波長 λ 1=4. 73 ^ m,第 2の IDT13の狭ピッチ電極指部の波長 =4. 30 111。第1,第 3の IDT12, 14の狭ピッチ電極指部以外の電極指の波長え 21=4. 64 ^ m, IDT12, 14の狭ピッチ電極指部の波長え 2η=4. 37 /ζ πι。

[0051] 第 5の IDT23の狭ピッチ電極指部以外の電極指ピッチ λ 1=4. 73 μ m、第 5の ID T23の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチ λ η=4. 25 ^ m,第 4,第 6の IDT22, 24 の狭ピッチ電極指部以外の電極指ピッチえ 21=4. 64 ^ m,第 4,第 6の IDT22, 24 の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチ =4. 31 m。

[0052] 反射器 15, 16, 25, 26の電極指の本数は、それぞれ 70本とした。また、メタライゼーシヨンレシオは 0. 65とした力第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11〖こおける狭ピッチ電極指部のメタライゼーシヨンレシオは 0. 70、第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 21における狭ピッチ電極指部のメタライゼーシヨンレシオは 0. 65とした。また、電極膜厚は 0. 09 λ Ιとした。

[0053] また、弾性表面波共振子 31につ、ては、電極指ピッチで定まる波長を λ Iとした場合、以下のように構成した。

[0054] 交差幅： 15. 4 λ Ι IDT31aの電極指の本数： 141本

反射器 3 lb, 31cの電極指の本数は、それぞれ 18本とした。

メタライゼーシヨンレシオ =0. 75

電極膜厚 =0. 09 λ ΐ

[0055] なお、本実施形態において、圧電基板上において実際に配線を形成するに際しては、図 1の第 1の IDT12のアース電位に接続される側の端部と、第 4の IDT22のァース電位に接続される側の端とを接続配線により共通接続し、同様に IDT14, 24の各アース電位に接続される側の端部同士をさらに接続配線により共通接続すればよい

[0056] 上記のようにして構成した本実施形態の弾性表面波フィルタ 1の減衰量周波数特性を図 2に、振幅平衡度特性及び位相平衡度特性を図 3及び図 4にそれぞれ示す。

[0057] 比較のために、 IDT14の IDT13側の狭ピッチ電極指部にぉ、て上記直列重み付けを施さなカゝつたことを除いては同様にして構成された弾性表面波フィルタを作製し、電気的特性を測定した。図 5は比較のために用意した比較例の弾性表面波フィルタの減衰量周波数特性を示し、図 6は振幅平衡度特性、図 7は位相平衡度特性を示す。

[0058] 図 2と、図 5とを比較すれば、両者がいずれも、 832〜870ΜΗζの通過帯域を有する。し力しながら、この通過帯域内における振幅平衡度及び位相平衡度を比較すると、比較例では、振幅平衡度が 0. 83dB、位相平衡度の 180度からの偏差が 3. 6度であるのに対し、本実施形態では、振幅平衡度が 0. 17dB、位相平衡度の 180度からの偏差が 1. 7度である。従って、本実施形態によれば、振幅平衡度を約 0. 65dB改善し、位相平衡度を約 2度改善したことがわかる。

[0059] これは、以下の理由によると考えられる。

[0060] すなわち、 IDT14の IDT13側の最外側の電極指 14aを含む複数本の電極指 14a , 14bにおいて、上記浮き電極指 14cを設けるようにして、直列重み付けが施されている。他方、 IDT13と IDT14とが隣り合つている部分は、同極性である。すなわち、電極指 13aと、電極指 14aとはいずれもホット側の電極指である。そして、 IDT13, 1 4が隣り合つている部分は、 IDT12, 13が隣り合つている部分に対して、信号の位相力 S 180度反転されている部分である。他方、この位相が反転されている部分に起因して前述した振幅平衡度特性及び位相平衡度特性においてスパイク状のリップルが表れているものと考えられる。本実施形態では、この部分において、上記直列重み付けを施すことにより、極性が反転している部分の電界の加わり方が変化され、それによつて通過帯域内における振幅平衡度及び位相平衡度特性に表れるスパイクリップルが効果的に抑圧されているものと考えられる。

[0061] すなわち、第 1 ,第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11 , 21を 2段縦続接続した構造にぉヽて、不平衡入力端子 33に接続されてヽる側の弾性表面波フィルタ部である第 1の弹¾表面波フィルタ部 11側において、上記のように第 1 ,第 2の IDT1 2, 13が隣り合つている部分と、第 2,第 3の IDT13, 14が隣り合つている部分とで信号の位相が反転するように構成されているため、これらのうち、隣り合つている最外側の電極指が同極性である部分において、上記のように少なくとも一方の IDTに電界の加わり方が変化するように重み付けを施せば、同様に上記スパイクリップルを効果的に抑圧することができる。

[0062] 従って、本実施形態では、 IDT14側に直列重み付けが施されて、たが、 IDT13側に直列重み付けが施されていてもよぐ IDT13, 14の隣り合つている部分において双方に直列重み付けが施されてもよい。

[0063] また、本実施形態では、 IDT14では、上記直列重み付けだけでなく、狭ピッチ電極指部 Nを有するようにされていた。すなわち、上記平衡度の改善を図るには、重み付けが施されておればよい。従って、狭ピッチ電極指部 Nを併用してもよい。事実、 IDT 14では、上記直列重み付けと狭ピッチ電極指部 Nとが併用されて、る。

[0064] 第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11では、中央の第 2の IDT13の電極指の本数が奇数本であった。従って、第 1の IDT12に対して第 3の IDT14が反転されて、第 1の信号線 36に流れる信号の位相と第 2の信号線の 37に流れる信号の位相が反転されている。この構造の場合には、上記のように、 IDT13, 14が隣り合って V、る部分にぉ、て、互、の近接し合って、る最外側電極指は、ずれもホット側電極指である。 [0065] これに対して、 IDT13は偶数本の電極指を有していてもよい。この場合には、第 1 の IDTと第 3の IDTは反転されない。そして、その場合、第 2,第 3の IDTの近接し合つて、る最外側電極指は、ずれもアース端子となる力このように近接し合って!/、る電極指同士が同極性である場合とは、ホットホットの組み合わせだけでなくアースアースであってもよい。

[0066] すなわち、不平衡端子に接続される第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において、第 1,第 2の IDT及び第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分において、隣り合って、る IDTの最外側電極指同士が同極性である部分は、アース側電極指—ァース側電極指の組み合わせであってもよ、。

[0067] また、本実施形態の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 1では、第 1,第 2の平衡出力端子 34, 35に接続されている中央の第 5の IDT23の電極指の本数は偶数本とされている。平衡出力端子 34, 35に接続される側の弾性表面波フィルタ部 21の中央の第 5の IDT23の電極指の総本数が奇数本の場合に比べて、偶数本とされて!/ヽる場合には、平衡度をより一層効果的に改善することができ、好ましい。

[0068] すなわち、第 5の IDTに接続された平衡型の ICにより、第 1の IDT12 第 4の IDT 22 第 5の IDT23 第 1の平衡出力端子 34の出力と、第 3の IDT14 第 6の IDT2 4 第 5の IDT23 第 2の平衡信号端子 35への出力との差をとることにより、弾性表面波フィルタ 1の出力は約 2倍となる。また、第 1の平衡出力端子への直達波出力と、第 2の平衡信号端子 35への直達波出力とは同相であるため、差をとることにより打ち消され、残りが同相信号のノイズとして出力されることになる。このような構成では、第 1の平衡出力端子 34への直達波出力が、第 2の平衡出力端子 35への直達波出力に比べて大きいことが問題となる。しかし、本実施形態では、第 1の IDT12 第 4の I DT22への信号線 36から第 1の平衡信号端子 34への直達波と、信号線 37から第 1 の平衡信号端子 34への直達波が打ち消されるので、それによつても平衡度を効果的に改善することができる。

[0069] なお、第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 21の中央の第 5の IDT23の電極指の本数が奇数本の場合には、振幅平衡度特性及び位相平衡度特性におけるスパイク状のリップルは発生し難いが、ノ《ランス特性が悪くなるおそれがある。これは、第 1の平衡出力端子 34に接続される電極指の本数と、第 2の平衡出力端子 35に接続される電極指の本数が異なることによると考えられる。従って、好ましくは、上記のように、第 2の弾性表面波フィルタ部 21における中央の第 5の IDT23の電極指の本数は偶数本とされる。

[0070] 図 1の本発明の第 1の実施形態においては、 1ポート弾性表面波共振子 31は不平衡入力端子 33と第 2の IDT13の一端との間に挿入されたが、第 1の平衡出力端子 3 4と第 5の IDT23との間に第 1の 1ポート弾性表面波共振子が挿入され、第 2の平衡出力端子 35と第 5の IDT23との間に第 2の 1ポート弾性表面波共振子が挿入されてちょい。

[0071] また、第 1の縦結合弾性表面波フィルタ部 11と第 2の縦結合弾性表面波フィルタ部 21との間に 2つの 1ポート弾性表面波共振子を備え、第 1の IDT12と第 4の IDT22との間に第 1の 1ポート弾性表面波共振子が挿入され、第 3の IDT14と第 6の IDT24との間に第 2の 1ポート弾性表面波共振子が挿入されてもょ、。

[0072] また、第 1の縦結合弾性表面波フィルタ部 11と第 2の縦結合弾性表面波フィルタ部 21との間に 2ポート弾性表面波共振子を備え、第 1の IDT12と第 4の IDT22との間に 2ポート弾性表面波共振子の第 1のポートが挿入され、第 3の IDT14と第 6の IDT2 4との間に 2ポート弾性表面波共振子の第 2のポートが挿入されてもよい。

[0073] 図 8は、本発明の第 2の実施形態に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。第 2の実施形態の弾性表面波フィルタ 101では、第 3の IDT14Aにおいて、直列重み付けではなぐ交差幅重み付けが施されていることを除いては、第 1の実施形態の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 1と同様に構成されている。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することによりその説明を省略する。

[0074] 本実施形態では、不平衡入力端子 33に接続されている側の第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部 11にお、て、 IDT13の IDT14A側の最外側の電極指 13a と、 IDT14Aの IDT13側の最外側の電極指 14aとカ^、ずれもホット側の電極指であり同極性である。そして、 IDT14Aにおいて、最外側の電極指 14aを含む複数本の電極指 14a〜 14cにお、て交差幅重み付けが施されて、る。 [0075] このように、直列重み付けに代えて、交差幅重み付けを用いた場合においても、 ID T14Aと IDT13とが隣り合つている部分において、電界の加わり方が変化され、それによって振幅平衡度及び位相平衡度に表れるスパイクリップルを効果的に抑圧することができる。

[0076] 第 1,第 2の実施形態から明らかなように、本発明においては、上記振幅平衡度及び位相平衡度を改善するための重み付けは、直列重み付けに限らず、交差幅重み付けであってもよぐあるいは間引き重み付けやデューティ比を変化させる重み付けであってもよい。もっとも、好ましくは、直列重み付けや交差幅重み付けのように、最外側の電極指を含む複数本の電極指の長さを変化させる重み付けが、上記信号の位相反転部分における電界の加わり方を効果的に変化させることができるため、好ましい。

Claims

請求の範囲

[1] 不平衡信号端子と、第 1,第 2の平衡信号端子とを有し、平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、

圧電基板と、

前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 3の IDTを有し、中央の第 2の IDTが不平衡端子に接続されている第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、

前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第 4〜第 6の IDTを有し、前記第 4の IDTが前記第 1の IDTに接続されており、前記第 6の IDTが前記第 3の IDTに接続されており、前記第 5の IDTが第 1,第 2の平衡信号端子に接続されている第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部とを備え、

前記第 1の IDTと前記第 4の IDTとを接続している信号ラインを伝送する電気信号の位相と、前記第 3の IDTと第 6の IDTとを接続して、る信号ラインを伝送して、る電気信号の位相が約 180度異ならされており、

前記第 1の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において、第 1,第 2の IDTが隣り合っている部分及び Zまたは第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分で、隣り合って V、る IDTの一方及び Zまたは他方にぉ、て、相手方の IDTに最も近接して、る最外側電極指を含む複数本の電極指に重み付けが施されていることを特徴とする、バランス型弾性表面波フィルタ。

[2] 前記第 1,第 2の IDTが隣り合つている部分及び Zまたは第 2,第 3の IDTが隣り合つている部分のうち、隣り合つている最外側電極指同士が同極性である部分において、前記重み付けが施されていることを特徴とする、請求項 1に記載のバランス型弹性表面波フィルタ。

[3] 前記重み付けが、前記最外側電極指を含む複数本の電極指の長さが他の電極指と異ならされていることにより施されている、請求項 1または 2に記載のバランス型弾性表面波フィルタ。

[4] 前記重み付けが、交差幅重み付けまたは直列重み付けである、請求項 3に記載のノランス型弾性表面波フィルタ。

[5] 前記重み付けが施されて、る電極指が、狭ピッチ電極指部に配置されて、る、請求項 1〜4のいずれか 1項に記載のバランス型弾性表面波フィルタ。

[6] 前記第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部において表面波伝搬方向中央に位置する前記第 5の IDTの電極指の本数が偶数本である、請求項 1〜5の、ずれ力 1項に記載のバランス型弾性表面波フィルタ。

[7] 前記第 2の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の中央の第 5の IDTの一端が第

1の平衡信号端子に、他端が第 2の平衡信号端子に電気的に接続されている、請求項 1〜6のいずれ力 1項に記載のバランス型弾性表面波フィルタ。