WO2006137275A1

WO2006137275A1 - 圧電薄膜フィルタ

Info

Publication number: WO2006137275A1
Application number: PCT/JP2006/311629
Authority: WO
Inventors: Keiichi Umeda; Hideki Kawamura
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2006-12-28
Also published as: US20080048803A1; JP4618299B2; JPWO2006137275A1; EP1895659A4; US7414497B2; DE602006009929D1; EP1895659A1; EP1895659B1

Abstract

　特別な工程を追加することなく、通過帯域から離れた周波数における大きな減衰量を得るとともに、通過帯域近傍の両側で急峻性を改善することができる、共振子を格子型に接続した圧電薄膜フィルタを提供する。　第２の共振子Ｃ＿２、又は並列に接続された第１及び第３の共振子Ｃ＿１，Ｃｘ＿１が、それぞれ、格子型に接続された直列腕共振子又は並列腕共振子Ｃ＿１を構成する。第２の共振子Ｃ＿２の容量は、第１の共振子Ｃ＿１の容量より大きい。第３の共振子Ｃｘ＿１の容量は、第２の共振子Ｃ＿２の容量と第１の共振子Ｃ＿１の容量との差に略等しい。第１の共振子Ｃ＿１の共振周波数は、第２の共振子Ｃ＿２の共振周波数より高い。第３の共振子Ｃｘ＿１の反共振周波数は、第２の共振子Ｃ＿２の共振周波数より大きく、第１の共振子Ｃ＿１の共振周波数より小さい。

Description

明細書

圧電薄膜フィルタ

技術分野

[0001] 本発明は圧電薄膜フィルタに関し、詳しくは、共振子を格子型に接続した圧電薄膜フィルタに関する。

背景技術

[0002] 共振子を格子型に接続したフィルタにお、て、フィルタ特性を急峻にするために容量を付加することが提案されて、る。

[0003] 例えば図 23に示すように、入力端子 2, 5と出力端子 3, 6との間に、直列腕共振子

4, 7と並列腕共振子 8, 9とが格子型に接続され、並列腕共振子 8, 9に並列に容量 1

0, 11を接続する、弾性表面波（SAW)フィルタ 1の回路構成が提案されている。（例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1 :特許第 3389911号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] このような回路構成にすると、直列腕共振子の周波数が並列腕共振子の周波数より高い場合、通過帯域の低域側の急峻性が改善され、通過帯域から離れた周波数において大きな減衰が得られる。逆に、直列腕共振子の周波数が並列腕共振子の周波数より低い場合、上記とは反対側に通過帯域の高域側が急峻なフィルタ特性になる。

[0005] SAWフィルタでは、並列腕共振子と直列腕共振子の γ値（ = lZk²)が同一である。直列腕共振子と並列腕共振子の γ値が同じで、共振周波数のみが異なっている場合、通過帯域近傍において減衰極ができず、通過帯域近傍のフィルタ特性の急峻性が悪ィ匕する。そこで、特許文献 1のように容量を付加することによって、フィルタ特性の急峻性を改善することができる。容量は、例えば圧電基板上に一対のくし型電極を形成することにより、共振子と同時に形成することができる。

[0006] 電極面積を調整することにより、並列腕共振子の容量を直列腕共振子の容量より小さくし、例えば、並列腕共振子の容量を 0.18pF、直列腕共振子の容量を 0.3pF 、付加容量を 0. 12pFとすることができる。この場合、並列腕共振子の容量 0. 18pF と付加容量 0.12pFとの和力直列腕共振子の容量 0.3pFと等しいので、付加容量込みの並列腕共振子のインピーダンスと直列腕共振子のインピーダンスとは、共振周波数から離れた周波数域において同一になる。これにより、通過帯域から離れた周波数にぉヽて大きな減衰量を得られる。

[0007] 図 1 (a)に、 1つの共振子の等価回路を示す。 Lは直列インダクタンス、 Cは直列容量、 Rは直列抵抗、 Cは並列容量である。この共振子に並列に付加容量 Cxを並

1 0

列に接続すると、図 1(b)に示すようになる。付加容量 Cxを並列に接続すると、直列容量 Cはそのままで、並列容量が C ' = C +Cxの共振子と同等となる。そして、容

1 0 0

量比は、 γ =C /C =lZk²(kは電気機械結合係数)から、 y' = C '/C =l/k'

0 1 0 1

²〖こ大きくすることができる。したがって、付加容量が並列に接続された並列腕共振子は、直列腕共振子に対して γ値が大きくされ、直列腕共振子と並列容量が同じにされた共振子であると見なせる。

[0008] ここで、 k² = 2' ')となることについて

説明する。

[0009] まず、 k²=2' AfZfrと定義される。 Af=fa—fr、 frは共振周波数、 faは反共振周波数である。

[0010] 図 1(a)の等価回路のパラメータを用いると、 ) }^1/2] =fr- (1 + 1/ γ ) ^1/2

である。

[0011] ここで、 1《 γであるので、

fa = fr-(l + l/y)^1/2 = fr-{l + l/(2- γ)}

これにより、 Af = fa— fr = frZ(2' γ)となり、

となる。

[0012] 上記のように容量を付加する SAWフィルタの回路構成を、単純にバルタ弾性波（B AW)フィルタに置き換えると、基板上に容量を形成する場合には、容量を形成するための特別な工程が増えるという問題点がある。

[0013] 本発明は、力かる実情に鑑み、特別な工程を追加することなぐ通過帯域から離れた周波数における大きな減衰量を得るとともに、通過帯域近傍の両側で急峻性を改善することができる、共振子を格子型に接続した圧電薄膜フィルタを提供しょうとするものである。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した圧電薄膜フィルタを提供する。

[0015] 圧電薄膜フィルタは、一対の電極の間に圧電薄膜が挟まれた複数の第 1、第 2及び第 3の共振子を備える。前記第 2の共振子、又は並列に接続された前記第 1及び前記第 3の共振子が、それぞれ、格子型に接続された直列腕共振子又は並列腕共振子を構成する。前記第 2の共振子の容量は、前記第 1の共振子の容量より大きい。前記第 3の共振子の容量は、前記第 2の共振子の前記容量と前記第 1の共振子の前記容量との差に略等しい。前記第 1の共振子の共振周波数は、前記第 2の共振子の共振周波数より高い。前記第 3の共振子の反共振周波数は、前記第 2の共振子の前記共振周波数より大きぐ前記第 1の共振子の前記共振周波数より小さい。

[0016] 上記構成において、第 2の共振子が、格子型に接続された直列腕共振子を構成し、並列に接続された第 1及び第 3の共振子が、格子型に接続された並列腕共振子を構成する。あるいは、第 2の共振子が、格子型に接続された並列腕共振子を構成し、並列に接続された第 1及び第 3の共振子が、格子型に接続された直列腕共振子を構成する。

[0017] 上記構成によれば、直列腕共振子と並列腕共振子との容量が略等しいので、通過帯域力離れた周波数において大きな減衰量を得ることができる。

[0018] また、通過帯域の両側で急峻に減衰するフィルタ特性を得ることができる。すなわち、第 1の共振子に並列に接続される第 3の共振子は、第 1の共振子の共振周波数と反共振周波数の間において容量性を持ち、第 1の共振子に並列に容量を付加したのと同等である。そのため、第 3の共振子によって、第 1の共振子の反共振点を共振点側に近づけ、通過帯域の高域側のフィルタ特性の急峻性を改善することができる。一方、通過帯域低域側近傍において、並列に接続した第 1及び第 3の共振子と第 2 の共振子とのインピーダンスが符号を含めて同じになる周波数 (極）ができる。これにより、通過帯域の低域側の急峻性を改善することができる。

[0019] 好ましくは、前記第 3の共振子の共振周波数が、前記第 2の共振子の共振周波数と一致している。

[0020] 上記構成によれば、厚み方向の振動を利用する BAW共振子により圧電薄膜フィルタを構成する場合、第 3の共振子と第 2の共振子とを同じ膜厚で形成できるため、工程数を削減できる。また、低周波側の通過帯域端で急峻に減衰するフィルタ特性とすることができる。

[0021] 好ましくは、前記第 1の共振子と前記第 3の共振子の容量の和が、前記第 2の共振子の容量と等しい。

[0022] 上記構成によれば、直列腕共振子の容量と並列腕共振子の容量とを等しくすることで、通過帯域外でのインピーダンスが一致するため、帯域外の減衰量が大きなフィルタを得ることがでさる。

[0023] 好ましくは、前記第 1の共振子と前記第 3の共振子の容量の和が、前記第 2の共振子の容量と異なる。

[0024] 上記構成によれば、直列腕共振子の容量と並列腕共振子の容量とが異なることで

、通過帯域の両外に減衰極を形成することができる。これによつて、より急峻な減衰特性を持ったフィルタが得られる。

[0025] 好ましくは、前記第 1の共振子の反共振周波数と共振周波数の差が、前記第 2の共振子の反共振周波数と共振周波数の差より小さヽ。

[0026] 上記構成によれば、 2つの動作周波数を用いることで、通過帯域の両側で急峻な減衰特性を持ったフィルタが得られる。

発明の効果

[0027] 本発明の圧電薄膜フィルタによれば、特別な工程を追加することなぐ通過帯域から離れた周波数における大きな減衰量を得るとともに、通過帯域近傍の両側で急峻性を改善することができる。図面の簡単な説明

[0028] [図 1]共振子及び共振子に容量を付加したときの等価回路を示す回路図である。

[図 2]インピーダンス特性を示すグラフである。

[図 3]フィルタの回路図である。（実施例 1)

[図 4]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 1)

[図 5]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 1)

[図 6]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 1)

[図 7]フィルタ特性のグラフである。（実施例 1)

[図 8]フィルタの回路図である。（比較例）

[図 9]フィルタ特性のグラフである。（実施例比較例）

[図 10]フィルタ特性のグラフである。（実施例 1、比較例）

[図 11]フィルタ特性を示すスミスチャートである。（実施例比較例）

[図 12]フィルタの回路図である。（実施例 2)

[図 13]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 2)

[図 14]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 2)

[図 15]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 2)

[図 16]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 2)

[図 17]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 3)

[図 18]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 3)

[図 19]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 3)

[図 20]インピーダンス特性のグラフである。（実施例 4)

[図 21]フィルタ特性のグラフである。（実施例 4)

[図 22]フィノレタ特'性のグラフである。（実施例 4)

[図 23]フィルタの回路図である。（従来例）

符号の説明

[0029] 10, 40 フィルタ

C— 1 並列腕共振子 (第 1の共振子）

C— 2 直列腕共振子 (第 2の共振子） Cx_l 付加共振子 (第 3の共振子）

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、本発明の実施の形態について、図 3〜図 22を参照しながら説明する。

[0031] く実施例 1 > 実施例 1の圧電薄膜フィルタ 10について、図 3〜図 11を参照しながら説明する。

[0032] 図 3の回路図に示すように、圧電薄膜フィルタ 10は、直列腕共振子 C— 2と並列腕共振子 C—1とが格子型に接続されたラテイス型フィルタである。すなわち、 2つの直列腕共振子 C— 2が、入力端子 11と出力端子 13との間、入力端子 12と出力端子 14 との間に、それぞれ接続されている。 2つの並列腕共振子 C—1が、入力端子 11と出力端子 14との間、入力端子 12と出力端子 13との間に、それぞれ接続されている。さらに、各並列腕共振子 C_lには、それぞれ、付加共振子 Cx_lが並列に接続されている。

[0033] 直列腕共振子 C— 2の容量は、並列腕共振子 C—1の容量より大きい。付加共振子 Cx— 1の容量は、直列腕共振子 C— 2の容量と並列腕共振子 C—1の容量との差に略等しい。これによつて、通過帯域から離れた周波数において、圧電薄膜フィルタ 10 は、大きな減衰量を得ることができる。

[0034] また、並列腕共振子 C—1の共振周波数は、直列腕共振子 C— 2の共振周波数より高い。付加共振子 Cx—1の反共振周波数は、直列腕共振子 C— 2の共振周波数より大きぐ並列腕共振子 C—1の共振周波数より小さい。これにより、通過帯域の高域側で急峻に減衰するフィルタ特性を得ることができる。

[0035] すなわち、並列腕共振子 C—1に並列に接続される付加共振子 Cx—1は、並列腕共振子 C—1の共振周波数と反共振周波数の間において容量性を持ち、並列腕共振子 C—1に並列に容量を付加したのと同等である。そのため、付加共振子 Cx—1 によって、並列腕共振子 C—1の反共振点を共振点側に近づけ、通過帯域の高域側のフィルタ特性の急峻性を改善することができる。

[0036] 一方、通過帯域低域側近傍において、並列に接続した並列腕共振子 C—1と付カロ共振子 Cx—1の合成インピーダンスと、直列腕共振子 C— 2のインピーダンスとが、符号を含めて同じになる周波数 (極)ができる。これにより、通過帯域の低域側の急峻性を改善することができる。

[0037] 一例として、並列腕共振子 C— 1の容量が 0. 18pF、直列腕共振子 C— 2の容量が 0. 3pF、付加共振子 Cx— 1の容量が 0. 12pFの場合について説明する。

[0038] 並列腕共振子 C— 1の反共振周波数は 5460MHz、 k² = 5. 8%である。付加共振子 Cx— 1の反共振周波数は 5240MHz、 k²= 5. 8%である。直列腕共振子 C— 2の反共振周波数は 5265MHz、 k²= 5. 8%である。

[0039] 図 4及び図 5に、それぞれの共振子について動作周波数を変えた場合のインピーダンス特性を示す。図 6及び図 7に、フィルタ特性を示す。図 5は、図 4の一部拡大図である。図 6は、図 7の一部拡大図である。

[0040] 図 4及び図 5において、太線 15は直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性を示す。細線 16は、並列腕共振子 C—1のインピーダンス特性を示す。破線 16xは、付加共振子 Cx—1のインピーダンス特性を示す。鎖線 17は、並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx_lとを並列に接続したときの合成インピーダンス特性を示す。

[0041] 並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx—1の動作周波数が異なるため、並列腕共振子 C—1の共振周波数と反共振周波数の範囲において、付加共振子 Cx—1は容量特性しか持っておらず、特許文献 1と同様に、容量が付加された状態となり、特許文献 1と同様の原理で、 k²が変化する。

[0042] 図 5に示すように、通過帯域外の点 18 (5. 070GHz, 23. 902 Ω )で、直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性曲線 15と、並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx—1 の合成インピーダンス特性曲線 17とが一致している。これにより、図 6及び図 7に示すように、通過帯域の近傍に減衰極 19が生じ、急峻かつ帯域外減衰の大きなフィルタ特性が得られる。

[0043] この例では、 3種類の共振子 C— 1、 C— 2、 Cx—1は、それぞれ異なる動作周波数を持つ。そのため、 BAW共振子により圧電薄膜フィルタ 10を作製する場合には、各共振子 C— 1、 C— 2、 Cx—1ごとに、膜厚 '構造を変化させる必要があり、工程が増える。

[0044] 図 8は、比較例のラテイス型フィルタ 20の回路図である。比較例のラテイス型フィルタ 20は、入力端子 21, 22と出力端子 23, 24との間に、 2つの直列腕共振子 C— 4と 2つの並列腕共振子 C— 3とが格子型に接続され、各並列腕共振子 C— 3には、それぞれ、容量 Cxが並列に接続されている。パラメータは、実施例 1のラテイス型フィルタ 10と同様とする。すなわち、並列腕共振子 C— 3は、容量が 0. 18pF、反共振周波数力 460MHz、 k²= 5. 8%である。付加容量 Cxの容量は、 0. 12pFである。直列腕共振子 C— 4は、容量が 0. 30pF、反共振周波数が 5265MHz、 k² = 5. 8%である

[0045] 比較例と実施例について、図 9に伝送特性 (S )、図 10に反射特性 (S )、図 11に

21 11 反射特性（S )のスミスチャート（周波数 1· 000GHz〜9. 000GHz)をそれぞれ示

11

す。図 9〜図 11において、実施例の特性は実線 30〜32で示し、比較例の特性は破線 33〜35で示している。

[0046] 図 9に示すように、符号 36で示す通過帯域の低域側において、実施例 30は、比較例 33よりも急峻性が改善される。また、符号 37で示す通過帯域の高域側においては

、実施例 30は、比較例 33と同程度に、急峻性が改善される。

[0047] 図 10に示すように、実施例 31は比較例 34より S (反射）を低減する。これは、図 1

11

1に示すように、通過帯域低域側近傍におけるインピーダンス力比較例 35では容量性インピーダンス (水平軸より下側）であるのに対し、実施例 32では定抵抗円上をプラス側に大きくなる方向にシフトした誘導性インピーダンスとなり、 50 Ωポイント 38 付近で卷ヽて、るためである。

[0048] く実施例 2> 実施例 2の圧電薄膜フィルタ 40について、図 12〜図 16を参照しながら説明する。

[0049] 実施例 2では、 2種類の動作周波数を持たせて、工程を増やさずに、付加共振子を並列に接続する。

[0050] 図 12の回路図に示すように、圧電薄膜フィルタ 40は、実施例 1と同様に、入力端子 41, 42と出力端子 43, 44との間に、 2つの直列腕共振子 C— 2と 2つの並列腕共振子 C—1とが格子型に接続され、さらに、各並列腕共振子 C— 1に、それぞれ、付カロ共振子 Cx— 1が並列に接続されて!、る。

[0051] 圧電薄膜フィルタ 40では、実施例 1と異なり、付加共振子 Cx—1の共振周波数と、直列腕共振子 C— 2の共振周波数とを同じにする。厚み方向の振動を利用する BA W共振子により圧電薄膜フィルタ 40を構成する場合、付加共振子 Cx—1と直列腕共振子 C— 2とを同じ膜厚で形成できるため、工程数を削減できる。

[0052] 一例として、並列腕共振子 C— 1の容量が 0. 18pF、直列腕共振子 C— 2の容量が

0. 3pF、付加共振子 Cx—1の容量が 0. 12pFの場合について説明する。

[0053] 並列腕共振子 C— 1の反共振周波数は 5440MHz、 k² = 5. 8%である。付加共振子 Cx— 1の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。直列腕共振子 C— 2の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。

[0054] 図 13及び図 14に、それぞれの共振子について動作周波数を変えた場合のインピ一ダンス特性を示す。図 15及び図 16に、フィルタ特性を示す。図 14は、図 13の一部拡大図である。図 15は、図 16の一部拡大図である。

[0055] 図 13及び図 14において、太線 45は直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性を示す。図 13において、細線 46は、並列腕共振子 C—1のインピーダンス特性を示す

。鎖線 46xは、付カ卩共振子 Cx—1のインピーダンス特性を示す。図 14において、細線 47は、並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx—1とを並列に接続したときの合成ィンピーダンス特'性を示す。

[0056] 図 14に示すように、直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性曲線 45の通過帯域外の共振点 45a (5. 105GHz, 2. 988 Ω )と、並列腕共振子 C—1と付カ卩共振子 Cx

—1の合成インピーダンス特性曲線 47の共振点 47aとの周波数が一致している。これにより、図 15及び図 16に示すように、通過帯域の近傍に減衰極 49が生じ、急峻かつ帯域外減衰の大きなフィルタ特性が得られる。

[0057] 付加共振子 Cx—1は、並列腕共振子 C—1ではなぐ 2つの直列腕共振子 C— 2に

、それぞれ並列に接続してもよい。この場合に、付加共振子 Cx_lの動作周波数は

、並列腕共振子 C—1の動作周波数と同じする。

[0058] 動作周波数が異なる直列腕共振子 C— 2又は並列腕共振子 C—1のいずれか一方に、直列腕共振子 C— 2又は並列腕共振子 C—1の他方と動作周波数が同じである付加共振子 Cx—1を並列に接続することで、フィルタ特性を改善することができる。

[0059] く実施例 3 > 実施例 3のフィルタについて、図 17〜図 19を参照しながら説明する [0060] 実施例 3では、 2種類の動作周波数と、互いに異なる k²を持たせて、通過帯域の両側の帯域端近傍に急峻な減衰を持たせる。回路図は、実施例 1及び実施例 2と同じであるので省略する。

[0061] 並列腕共振子又は直列腕共振子のどちらか一方に付加する付加共振子の共振周波数が、付加共振子を付加しない他方の共振子の共振周波数と一致するようにする。すなわち、周波数は 2種類とする。

[0062] さらに、付加共振子と、付加対象となる共振子の k²を変える。 k²を変える方法としては、

(1)電極と圧電膜の比率を変えること

(2) 2倍波で動作させること

があげられる。

[0063] (1)の具体例として、振動部分の構成と膜厚値を表 1に示す。

[表 1]

[0064] (2)の具体例として、振動部分の構成と膜厚値を表 2に示す。

[表 2]

[0065] 一例として、並列腕共振子 C— 1の容量が 0. 2pF、直列腕共振子 C— 2の容量が 0 . 3pF、付加共振子 Cx— 1の容量が 0. lpFの場合について説明する。 [0066] 並列腕共振子 C_lと付加共振子 Cx_lとは、動作周波数と k²とを変える。すなわち、並列腕共振子 C— 1の反共振周波数は 5310MHz、 k²= 2. 7%である。付加共振子 Cx— 1の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。直列腕共振子 C— 2 の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。

[0067] 図 17にインピーダンス特性、図 18及び図 19にフィルタ特性を示す。

[0068] 図 17において、太線 50は直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性を、細線 52は、並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx—1とを並列に接続したときの合成インピーダンス特性を示す。両者は、共振点 50a (5. 095GHz, 2. 988 Ω ) , 52aで周波数（共振周波数）がー致し、帯域外の点 51 (5. 369GHz, 214. 857 Ω )でインピーダンスがー致している。これにより、図 18及び図 19に示すように、通過帯域の低周波側と高周波側の両側近傍に減衰極 56, 57が生じ、急峻かつ帯域外減衰の大きなフィルタ特性となる。高域側の減衰極 57により、実施例 2よりも、フィルタ特性をさらに改善することができる。

[0069] く実施例 4> 実施例 4のフィルタについて、図 20〜図 22を参照しながら説明する

[0070] 実施例 4では、直列腕と並列腕の合成容量を異ならせて、通過帯域の両側の帯域端近傍に急峻な減衰を持たせる。回路図は、実施例 1及び 2と同じであるので、省略する。

[0071] 実施例 4では、実施例 3と同様に、並列腕共振子又は直列腕共振子のどちらか一方に付加する付加共振子の共振周波数が、付加共振子を付加しな！ヽ他方の共振子の共振周波数と一致するようにする。すなわち、周波数は 2種類とする。

[0072] 実施例 1〜3において、直列腕共振子 C— 2の容量と、並列腕共振子 C—1及び付加共振子 Cx—1の合成容量とを一致させていたが、実施例 4では、若干、容量が異なるようにする。

[0073] 一例として、並列腕共振子 C— 1の容量が 0. 22pF、直列腕共振子 C— 2の容量が 0. 3pF、付加共振子 Cx—1の容量が 0. l lpFの場合について説明する。

[0074] 並列腕共振子 C— 1の反共振周波数は 5450MHz、 k² = 5. 8%である。付加共振子 Cx— 1の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。直列腕共振子 C— 2の反共振周波数は 5245MHz、 k²= 5. 8%である。

[0075] 図 20にインピーダンス特性、図 21及び図 22にフィルタ特性を示す。図 21は、図 22 の一部拡大図である。

[0076] 図 20にお、て、太線 60は直列腕共振子 C— 2のインピーダンス特性を、細線 62は、並列腕共振子 C—1と付加共振子 Cx—1とを並列に接続したときの合成インピーダンス特 '性を示す。両者は、帯域外の点、 61 (4. 796GHz, 72. 565 Ω )と、点、 63 (5. 7 48GHz, 118. 154 Ω )とで、インピーダンスが一致している。また、直列腕共振子 C —2の共振点 60a (5. 095GHz, 2. 988 Ω )、並列腕共振子 C— 1と付カ卩共振子 Cx —1とを並列に接続したときの共振点 62aとの周波数が一致する。これにより、図 21 及び図 22に示すように、通過帯域の低周波側と高周波側の両近傍に減衰極 66, 67 , 68が生じ、急峻かつ帯域外減衰の大きなフィルタ特性となる。

[0077] <まとめ > 付加共振子は、直列腕共振子や並列腕共振子と同時に形成することができ、圧電薄膜フィルタの作製において、特別な工程を追加する必要はない。共振子であっても、共振子の共振周波数より低い周波数および反共振周波数より高い周波数では容量として動作するので、これを利用して γ値（ = lZk²)を調整し、通過帯域カゝら離れた周波数における大きな減衰量を得るとともに、通過帯域近傍の両側で急峻性を改善することができる。

[0078] 5GHz帯 W— LAN用のバンドパスフィルタでは、 2. 4GHz帯無線 LANやその他の 2GHz帯近辺を使用している機器などからの干渉を防ぐために、通過帯域力離れた周波数にぉ、て大きな減衰量が得られ、通過帯域の両側で急峻に減衰させた特性が必要とされる。実施例 1〜4の圧電薄膜フィルタは、このような要求を満たすので、 5GHz帯 W— LAN用のバンドパスフィルタに好適である。

[0079] なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなぐ種々変更を加えて実施することが可能である。

[0080] 例えば、並列腕共振子に付加共振子を並列に接続する代わりに、直列腕共振子に付加共振子を並列に接続してもよい。また、ラテイス型フィルタの段数は、実施例 1〜 4の 2段に限らず、 1段であっても、 3段以上であってもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 一対の電極の間に圧電薄膜が挟まれた複数の第 1、第 2及び第 3の共振子を備え前記第 2の共振子、又は並列に接続された前記第 1及び前記第 3の共振子が、それぞれ、格子型に接続された直列腕共振子又は並列腕共振子を構成し、

前記第 2の共振子の容量は、前記第 1の共振子の容量より大きぐ

前記第 3の共振子の容量は、前記第 2の共振子の前記容量と前記第 1の共振子の前記容量との差に略等しぐ

前記第 1の共振子の共振周波数は、前記第 2の共振子の共振周波数より高ぐ前記第 3の共振子の反共振周波数は、前記第 2の共振子の前記共振周波数より大きぐ前記第 1の共振子の前記共振周波数より小さいことを特徴とする、圧電薄膜フィルタ。

[2] 前記第 3の共振子の共振周波数が、前記第 2の共振子の共振周波数と一致して、ることを特徴とする。請求項 1に記載の圧電薄膜フィルタ。

[3] 前記第 1の共振子と前記第 3の共振子の容量の和が、前記第 2の共振子の容量と等しいことを特徴とする、請求項 1又は 2に記載の圧電薄膜フィルタ。

[4] 前記第 1の共振子と前記第 3の共振子の容量の和が、前記第 2の共振子の容量と異なることを特徴とする、請求項 1又は 2に記載の圧電薄膜フィルタ。

[5] 前記第 1の共振子の反共振周波数と共振周波数との差が、前記第 2の共振子の反共振周波数と共振周波数との差より小さいことを特徴とする、請求項 1ないし 4のいずれか一つに記載の圧電薄膜フィルタ。