WO2010001522A1 - 帯域阻止フィルタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a band rejection filter, and more particularly to a band rejection filter having a ladder type circuit configuration having a plurality of acoustic wave resonators.
- a mobile phone having a reception function for a broadcast service for mobile devices is equipped with a TV tuner for receiving a broadcast service for mobile devices.
- the transmission signal of the mobile phone interferes with the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices, the reception sensitivity of the broadcast service for mobile devices deteriorates or the TV tuner for receiving the broadcast service for mobile devices malfunctions. There is a problem that occurs.
- a blocking filter is mounted on the mobile phone.
- the band rejection filter has a function of passing a broadcast signal of a broadcast service for a mobile device to a TV tuner for receiving the broadcast service for the mobile device and removing a transmission signal of the mobile phone. It is arrange
- the above-described band rejection filter requires a filter characteristic having a pass band that allows a broadcast signal of a broadcast service for mobile devices to pass through and an attenuation band that eliminates a transmission signal of a mobile phone.
- the band of the broadcast signal is the UHF band (470 to 770 MHz), while the band of the transmission signal of the mobile phone exists in the vicinity of about 800 to 900 MHz.
- a band rejection filter mounted on a mobile phone having a reception function of a broadcast service for mobile devices in Japan includes a UHF band (470 to 770 MHz) that is a band of a broadcast signal in a pass band, and a transmission signal of the mobile phone
- the attenuation band includes approximately 800 to 900 MHz, which is the band of the above.
- the filter characteristics have high steepness.
- FIG. 29 shows a filter device 101 having a ladder type circuit configuration disclosed in Patent Document 1.
- a plurality of series arm resonators 111 to 113 connected in series with each other are arranged in a series arm connecting the input terminal 102 and the output terminal 103.
- a plurality of parallel arms are provided between the series arm and the ground potential.
- Parallel arm resonators 114 to 117 are arranged in each of the plurality of parallel arms.
- a capacitor 118 is connected in parallel to one parallel arm resonator 114 among the plurality of parallel arm resonators 114 to 117.
- the electromechanical coupling coefficient of the parallel arm resonator 114 is made smaller than the electromechanical coupling coefficients of the other parallel arm resonators 115 to 117.
- the steepness of the filter characteristics at the end of the passband is enhanced.
- Patent Document 1 discloses the following two methods as other methods for varying the electromechanical coupling coefficient of the resonator.
- a SAW (Surface Acoustic Wave) band rejection filter includes a plurality of series arm resonators and a plurality of parallel arm resonators, and in which an inductance element is connected in parallel to each parallel arm resonator.
- the resonance frequency of the parallel arm resonator can be adjusted by adjusting the characteristics of the inductance element connected in parallel to the parallel arm resonator. Therefore, insertion loss can be reduced.
- the steepness of the filter characteristics at the end of the passband can be enhanced.
- the occupied area of the ladder circuit increases, and as a result, the cost required for manufacturing the filter device increases. There was a problem to do.
- the electromechanical coupling coefficient is almost determined by the wafer material and does not greatly depend on the duty ratio. For this reason, it has been difficult to greatly vary the electromechanical coupling coefficient of the resonator by changing the duty ratio of the IDT constituting the resonator. Therefore, it has been difficult to sufficiently increase the steepness of the filter characteristics at the end of the passband.
- the impedance characteristic of the resonator can be adjusted by adjusting the characteristic of the inductance element connected in parallel to the parallel arm resonator. Accordingly, it is possible to increase the steepness of the filter characteristics at the end of the passband.
- the electromechanical coupling coefficient does not change substantially, so the steepness of the filter characteristics at the end of the passband is maintained while maintaining the attenuation. It was difficult to increase.
- An object of the present invention is to provide a band rejection filter that is small and inexpensive, has a sharp filter characteristic at the end of the pass band, and has a large attenuation.
- the band rejection filter according to the present invention is provided in at least one of the serial arm connecting the input terminal and the output terminal, the parallel arm connected between the serial arm and the ground potential, and the serial arm and the parallel arm.
- a ladder-type circuit configuration having a plurality of elastic wave resonators and an inductance element provided on at least one of the series arm and the parallel arm, and adjacent to the first attenuation band and the first attenuation band
- a bandstop filter having a first passband, a second attenuation band located within the first passband, and a transition band adjacent to the second attenuation band, wherein the plurality of elastic wave resonances
- the propagation azimuth of at least one elastic wave resonator that contributes to the formation of the transition band among the children is made larger than the propagation azimuth of other elastic wave resonators.
- propagation direction of elastic wave resonator means an angle between the crystal direction of the piezoelectric substrate and the propagation direction of elastic wave on the surface of the piezoelectric substrate.
- the resonator contributing to the formation of the transition band means a resonator that changes the frequency characteristics of the transition band when the characteristics of the resonator such as the resonance frequency and the anti-resonance frequency change.
- the band rejection filter according to the present invention is provided in at least one of the serial arm connecting the input terminal and the output terminal, the parallel arm connected between the serial arm and the ground potential, and the serial arm and the parallel arm.
- a ladder-type circuit configuration having a plurality of elastic wave resonators and an inductance element provided on at least one of the series arm and the parallel arm, and adjacent to the first attenuation band and the first attenuation band
- a bandstop filter having a first passband, a second attenuation band located within the first passband, and a transition band adjacent to the second attenuation band, wherein the plurality of elastic wave resonances Among the plurality of elastic wave resonators, the propagation direction of at least one elastic wave resonator that contributes to the formation of the transition band of the elements is made larger than the propagation direction of the other elastic wave resonators.
- Electromechanical coupling coefficient of at least one acoustic wave resonator is given, are smaller than electromechanical coupling coefficients of the
- the series arm is provided with a plurality of inductance elements, and a plurality of parallel arms are provided, and each of the plurality of parallel arms is provided with an elastic wave resonator. ing.
- At least one of the plurality of elastic wave resonators has a resonance frequency different from that of the other elastic wave resonators, and the elastic wave resonance having the lowest resonance frequency among the plurality of elastic wave resonators.
- the propagation direction of the child may be larger than the propagation direction of other elastic wave resonators.
- a plurality of elastic wave resonators are arranged on the series arm, and an inductance element is arranged on the parallel arm.
- At least one of the plurality of elastic wave resonators has an anti-resonance frequency different from that of the other elastic wave resonators, and the elasticity having the highest anti-resonance frequency among the plurality of elastic wave resonators.
- the propagation direction of the wave resonator may be made larger than the propagation direction of other elastic wave resonators.
- the elastic wave resonator is disposed in the series arm, the elastic wave resonator is disposed in the parallel arm, and the inductance element is disposed in at least one of the serial arm and the parallel arm. Has been.
- the propagation direction of the elastic wave resonator having the lowest frequency among the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator arranged in the series arm and the resonance frequency of the elastic wave resonator arranged in the parallel arm is different from that of other elastic waves. It may be larger than the propagation direction of the resonator.
- the propagation direction of the elastic wave resonators arranged on the serial arms may be made larger than the propagation direction of the elastic wave resonators arranged on the parallel arms.
- the propagation direction of the elastic wave resonator having the highest frequency among the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator arranged in the series arm and the resonance frequency of the elastic wave resonator arranged in the parallel arm is different from that of other elastic waves. It may be larger than the propagation direction of the resonator.
- the propagation direction of the elastic wave resonators arranged on the parallel arms may be larger than the propagation direction of the elastic wave resonators arranged on the series arms.
- the elastic wave resonator of the present invention may be a boundary acoustic wave resonator.
- the propagation orientation of at least one acoustic wave resonator that contributes to the formation of the transition band among the plurality of acoustic wave resonators is made larger than the propagation orientation of the other acoustic wave resonators. Therefore, it is possible to provide a band rejection filter that is small and inexpensive, has a high filter characteristic steepness at the end of the passband, and has a large attenuation.
- FIG. 1 is a circuit diagram of a band rejection filter according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic plan view of the band rejection filter according to the first embodiment. However, drawing of the laminate resin layer is omitted.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the band rejection filter according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the acoustic wave device according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a schematic plan view of the acoustic wave device according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a graph showing impedance characteristics of each parallel arm resonator in the first embodiment.
- FIG. 7 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the first embodiment and the band rejection filter of the first comparative example.
- FIG. 8 is a circuit diagram of a band rejection filter according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a schematic plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a graph showing impedance characteristics of each parallel arm resonator and each series arm resonator in the second embodiment.
- FIG. 11 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the second embodiment and the band rejection filter of the second comparative example.
- FIG. 12 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a graph showing impedance characteristics of each parallel arm resonator and each series arm resonator in the third embodiment.
- FIG. 14 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the third embodiment and the band rejection filter of the third comparative example.
- FIG. 15 shows a band rejection filter of the third embodiment, a band rejection filter of the third comparative example, and a band rejection filter in which the propagation direction ( ⁇ ) of the series arm resonator is changed from the third embodiment. It is a graph showing insertion loss.
- FIG. 16 is a graph showing impedance characteristics of an acoustic wave resonator having propagation directions ( ⁇ ) of 30 ° and 0 °, respectively.
- FIG. 17 is a circuit diagram of a band rejection filter according to the fourth embodiment.
- FIG. 18 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the fourth embodiment.
- FIG. 19 is a graph showing impedance characteristics of each series arm resonator according to the fourth embodiment.
- FIG. 20 is a graph showing the insertion loss of the band rejection filter of the fourth embodiment and the band rejection filter of the fourth comparative example.
- FIG. 21 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
- FIG. 22 is a graph showing impedance characteristics of each series arm resonator and each parallel arm resonator in the fifth embodiment.
- FIG. 23 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the fifth example and the band rejection filter of the fifth comparative example.
- FIG. 24 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the sixth embodiment.
- FIG. 25 is a graph showing impedance characteristics of each series arm resonator and each parallel arm resonator in the sixth embodiment.
- FIG. 26 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the sixth embodiment and the band rejection filter of the sixth comparative example.
- FIG. 27 is a graph showing insertion loss of the band rejection filter of the sixth example and the band rejection filter of the sixth comparative example.
- FIG. 28 shows the band-stop filter of the sixth embodiment, the band-stop filter of the sixth comparative example, and the band-stop filter in which the propagation direction ( ⁇ ) of the parallel arm resonator is changed from the sixth embodiment. It is a graph showing insertion loss.
- FIG. 29 is a circuit diagram of the filter device disclosed in Patent Document 1.
- FIG. 1 is a circuit diagram of a band rejection filter 1 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic plan view of the band rejection filter 1.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the band rejection filter 1. In FIG. 2, drawing of a laminate resin layer 5 described later is omitted.
- the band rejection filter 1 includes a series arm 10 connecting the input terminal 6 and the output terminal 7, and first to third parallel arms 13a connected between the series arm 10 and the ground potential. , 13b, and 13c.
- the first and second inductance elements 11 and 12 are arranged on the series arm 10.
- the first parallel arm 13a is connected between the connection point of the input terminal 6 and the first inductance element 11 in the series arm 10 and the ground potential.
- a first parallel arm resonator P1 is disposed on the first parallel arm 13a.
- the second parallel arm 13b is connected between the connection point between the first inductance element 11 and the second inductance element 12 in the series arm 10 and the ground potential.
- a second parallel arm resonator P2 is disposed on the second parallel arm 13b.
- the third parallel arm 13c is connected between a connection point between the second inductance element 12 and the output terminal 7 in the series arm 10 and the ground potential.
- a third parallel arm resonator P3 is disposed on the third parallel arm 13c.
- the first and second inductance elements 11 and 12 disposed in the series arm 10 and the first to third parallel arms 13a, 13b, and 13c are disposed.
- a ladder type circuit is formed by the third parallel arm resonators P1, P2, and P3.
- the band rejection filter 1 has a first attenuation band that is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band mainly includes the inductances (inductive components) of the first and second inductance elements 11 and 12, and the capacitances (capacitance components) of the first to third parallel arm resonators P1, P2, and P3. It is formed by.
- the band rejection filter 1 has a first pass band that is located on the lower side of the first attenuation band and has a small insertion loss.
- the first pass band is mainly formed by the inductances of the first and second inductance elements 11 and 12.
- the band rejection filter 1 has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly formed by attenuation poles due to resonance of the first to third parallel arm resonators P1, P2, and P3.
- the band rejection filter 1 has a second pass band that is located in a lower band side than the second attenuation band in the first pass band and is a band with a small insertion loss.
- the second pass band is mainly formed by the inductances of the first and second inductance elements 11 and 12.
- the band rejection filter 1 has a band in which the insertion loss greatly varies between the second attenuation band and the second pass band.
- a band formed between the second attenuation band and the second pass band is referred to as a “transition band”.
- the steepness of the filter characteristics in the transition band means the degree of change of the insertion loss with respect to the frequency in the transition band
- the steepness of the filter characteristics in the transition band is high means that the frequency in the transition band This means that the degree of change in the insertion loss is large.
- the first to third parallel arm resonators P1 to P3 are integrally formed as one acoustic wave element 3 shown in FIG.
- the acoustic wave element 3 is mounted on the main surface 2 a of the substrate 2.
- the acoustic wave element 3 is flip-chip mounted on the main surface 2 a of the substrate 2.
- first and second inductance elements 11 and 12 are formed on the main surface 2 a of the substrate 2.
- the first to third parallel arm resonators P1 to P3 formed on the acoustic wave element 3 and the first and second inductance elements 11 and 12 formed on the main surface 2a of the substrate 2 They are electrically connected by a line (not shown) formed in FIG.
- a laminate resin layer 5 is formed so as to cover the acoustic wave element 3 and the first and second inductance elements 11 and 12.
- the elastic wave element 3 and the first and second inductance elements 11 and 12 are sealed by the laminate resin layer 5.
- the substrate 2 is not particularly limited.
- the substrate 2 may be, for example, a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) substrate, a printed circuit board (PCB: Print Circuit Board), or the like.
- LTCC low-temperature co-fired ceramic
- PCB printed circuit board
- the elastic wave element 3 may be a surface acoustic wave element using a surface acoustic wave (SAW), or a boundary acoustic wave (BEW).
- a boundary acoustic wave element using Elastic Wave may be used.
- “elastic wave” includes boundary acoustic waves and surface acoustic waves.
- the elastic wave element 3 is a boundary acoustic wave element using a boundary acoustic wave.
- FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the acoustic wave device 3.
- the acoustic wave element 3 includes a piezoelectric substrate 30.
- a dielectric layer 31 is formed on the main surface 30 a of the piezoelectric substrate 30.
- an electrode structure 32 including the above-described first to third parallel arm resonators P1 to P3 is formed.
- an opening 31 a that opens to the electrode structure 32 is formed.
- a connection conductor 33 is formed so as to cover the opening 31a and electrically connected to the electrode structure 32.
- the external electrode 34 formed on the dielectric layer 31 and the electrode structure 32 are electrically connected.
- the first to third parallel arm resonators P 1 to P 3 included in the electrode structure 32 are electrically connected to the first and second inductance elements 11 and 12 through the external electrode 34.
- the materials of the piezoelectric substrate 30, the dielectric layer 31, and the electrode structure 32 are not particularly limited as long as they are a combination that generates a boundary acoustic wave in the acoustic wave element 3.
- the piezoelectric substrate 30 can be formed of, for example, LiNbO 3 .
- the dielectric layer 31 can be formed of, for example, SiO 2 .
- the electrode structure 32 can be formed of, for example, Au.
- each of the first to third parallel arm resonators P1 to P3 includes an IDT (Interdigital / Transducer) and a pair of grating reflectors disposed on both sides of the IDT in the propagation direction of the elastic wave. It has.
- IDT Interdigital / Transducer
- the first parallel arm resonator P1 includes an IDT.
- the IDT 14 includes a pair of comb electrodes 14a and 14b.
- the comb electrodes 14a and 14b include a bus bar and a plurality of electrode fingers connected to the bus bar and extending in parallel with each other.
- the comb electrodes 14a and 14b are arranged to face each other such that each of the plurality of electrode fingers is inserted into each other.
- Grating reflectors 15 and 16 are disposed on both sides of the IDT 14 in the elastic wave propagation direction.
- the second parallel arm resonator P2 includes an IDT 17 and a pair of grating reflectors 18 and 19 disposed on both sides of the IDT 17 in the elastic wave propagation direction.
- the third parallel arm resonator P3 includes an IDT 20 and a pair of grating reflectors 21 and 22 disposed on both sides of the IDT 20 in the elastic wave propagation direction.
- the propagation direction ( ⁇ ) in at least one parallel arm resonator among the first to third parallel arm resonators P1 to P3 is greater than the propagation direction ( ⁇ ) in the other parallel arm resonators. It has been enlarged. Specifically, the propagation direction ( ⁇ ) in at least one parallel arm resonator contributing to the formation of the transition band among the first to third parallel arm resonators P1 to P3 is the other parallel arm resonance. It is larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the child. Accordingly, the electromechanical coupling coefficient of at least one parallel arm resonator which contributes to formation of the transition band (k 2) is made smaller than the electromechanical coupling coefficient of the other parallel arm resonators (k 2) Yes.
- electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the acoustic wave resonator can be reduced by increasing the propagation direction ( ⁇ ) in the acoustic wave resonator, for example, as described in WO 2004/070946 A1.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) in at least one parallel arm resonator contributing to the formation of the transition band is different from the other parallel arm resonators.
- the steepness of the filter characteristics in the portion can be increased. Furthermore, the insertion loss in the pass band can be reduced.
- the normalized film thickness (h / ⁇ ) of the IDT constituting the resonator is made different.
- the parallel arm resonator that reduces the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) is different from other parallel arm resonators. It is necessary to form by a thin film formation process.
- the normalized film thickness (h / ⁇ ) of the IDT can be made the same in all the parallel arm resonators P1 to P3, and all the parallel arm resonators P1 to P3 can be made the same thin film. It can form by a formation process. Therefore, the band rejection filter 1 of the present embodiment can be manufactured at a low cost by a simple manufacturing process.
- the first and second inductance elements 11 and 12 are arranged in the series arm 10, and the first to third parallel arm resonators are arranged in the first to third parallel arms 13a to 13c.
- the parallel arm resonator having the lowest resonance frequency contributes to the formation of the transition band.
- the resonance frequency of the third parallel arm resonator P3 is set to the lowest, so that the third parallel arm resonator P3 is This contributes to the formation of the transition zone.
- the frequency temperature coefficient (TCF: Temperature : Coefficient of Frequency) of the impedance characteristics of the acoustic wave resonator decreases as the propagation azimuth ( ⁇ ) increases.
- TCF Temperature : Coefficient of Frequency
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the third parallel arm resonator P3 is set large within a range of 45 ° or less, the third parallel arm that affects the filter characteristics of the transition band.
- the TCF of the impedance characteristic of the resonator P3 becomes small. Therefore, the TCF of the filter characteristic in the transition band is also reduced. Therefore, in the band rejection filter 1, the manufacturing tolerance regarding a frequency becomes large, and a high manufacturing yield can be realized.
- the number of inductance elements arranged in the series arm 10 is 2, and the number of parallel arm resonators arranged in the first to third parallel arms 13a to 13c is 3. did.
- the number of inductance elements arranged in the series arm and the number of parallel arm resonators arranged in the parallel arm are not limited.
- the band elimination filter 1 of the 1st Example corresponding to the said 1st Embodiment was produced in the following ways.
- an electrode structure 32 made of Au and having a thickness of 0.05 ⁇ ( ⁇ : wavelength of boundary acoustic wave in the second attenuation band of the band rejection filter 1) was formed on the piezoelectric substrate 30 made of LiNbO 3.
- the band rejection filter 1 having the circuit configuration shown in FIG. 1 was produced and used as the first embodiment.
- band rejection is performed in the same manner as in the first embodiment except that the propagation azimuths ( ⁇ ) of the first to third parallel arm resonators P1 to P3 are all 10 °. A filter was produced.
- the impedance characteristics of the first to third parallel arm resonators P1 to P3 of the obtained band rejection filter 1 of the first embodiment are measured, and the band rejection filter 1 of the first embodiment and the first The insertion loss with the band rejection filter of the comparative example was measured.
- FIG. 6 shows the impedance characteristics of the first to third parallel arm resonators P1 to P3 in the band rejection filter 1 of the first embodiment.
- the solid line to which reference sign P1 is attached represents the impedance characteristic of the first parallel arm resonator P1.
- a one-dot broken line with a reference symbol P2 represents the impedance characteristic of the second parallel arm resonator P2.
- the dotted line to which the reference symbol P3 is attached represents the impedance characteristic of the third parallel arm resonator P3.
- the resonance frequency of the third parallel arm resonator P3 was the lowest. From this result, it can be seen that the filter characteristics in the transition band are determined by the third parallel arm resonator P3.
- FIG. 7 shows insertion loss between the band rejection filter 1 of the first embodiment and the band rejection filter of the first comparative example.
- a graph indicated by a solid line in FIG. 7 represents the insertion loss of the band rejection filter 1 of the first embodiment
- a graph indicated by a dashed line in FIG. 7 represents the insertion loss of the band rejection filter of the first comparative example.
- the band rejection filter 1 of the first embodiment is a band rejection filter that is mounted on a mobile phone having a reception function of a broadcasting service for mobile devices for digital terrestrial television broadcasting in Japan. For this reason, the band rejection filter 1 according to the first embodiment is arranged between an antenna (not shown) and a TV tuner (not shown) for receiving a broadcast service for mobile devices in a mobile phone.
- the second pass band of the band rejection filter 1 of the first embodiment is about 470 to 780 MHz. Further, since the band of the transmission signal of the mobile phone exists in the vicinity of about 800 to 900 MHz, the second attenuation band of the band rejection filter 1 of the first embodiment is about 830 to 845 MHz.
- the band rejection filter 1 of the first embodiment has a function of removing the transmission signal of the mobile phone by passing the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices through the TV tuner for receiving the broadcast service for mobile devices.
- the band rejection filter 1 of the first embodiment is a filter in the transition band located on the lower side of the second attenuation band than the band rejection filter of the first comparative example. It can be seen that the steepness of the characteristics is high. Specifically, the difference ( ⁇ F) between the frequency at which the insertion loss is 3 dB on the high frequency side of the second pass band and the frequency at which the insertion loss is 50 dB on the low frequency side of the second attenuation band is In the first comparative example ( ⁇ F2), it was 38.1 MHz, whereas in the first example ( ⁇ F1), it was 36.3 MHz, and the frequency difference ( ⁇ F1) in the first example was the first.
- the band of the transmission signal of a mobile phone may also exist in the vicinity of about 1.5 GHz, about 1.7 GHz, and about 2.0 GHz. Since the band of the transmission signal of these cellular phones is located in the first attenuation band in the band rejection filter 1 of the first embodiment, the transmission signal of these cellular phones is removed by the band rejection filter 1. Therefore, it is possible to prevent the transmission signal of these mobile phones from wrapping around the TV tuner for receiving a broadcast service for mobile devices located at the subsequent stage of the band rejection filter 1. As described above, the band rejection filter 1 of the first embodiment is not limited to the transmission signal of a mobile phone in the vicinity of about 800 to 900 MHz, but also in the mobile phone in the vicinity of about 1.5 GHz, about 1.7 GHz, and about 2.0 GHz. The transmission signal can also be removed, and interference between the transmission signal of the mobile phone and the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices can be more reliably prevented.
- the band rejection filter 1 of the first embodiment includes a third parallel arm resonator having the lowest resonance frequency among the first to third parallel arm resonators P1 to P3 and contributing to the formation of the transition band.
- the propagation directions ( ⁇ ) of the resonators P1 and P2 have the same size, the present invention is not limited to such a configuration.
- the propagation directions ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may be different sizes, and one of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 has a propagation direction ( ⁇ ) may be the same size as the propagation direction ( ⁇ ) of the third parallel arm resonator P3.
- the propagation azimuths ( ⁇ ) of some parallel arm resonators are the propagation azimuths ( ⁇ ) of other parallel arm resonators.
- the propagation direction ( ⁇ ) of the parallel arm resonator that has the lowest resonance frequency and contributes to the formation of the transition band is the propagation direction ( ⁇ ) of the other parallel arm resonator.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the parallel arm resonators having the lowest resonance frequency and contributing to the formation of the transition band is used.
- the propagation orientations ( ⁇ ) of some of the parallel arm resonators are different from those of other parallel arm resonators ( Even if the configuration is different from ⁇ ), the propagation direction ( ⁇ ) of the parallel arm resonator that has the lowest resonance frequency and contributes to the formation of the transition band is one of the other parallel arm resonators.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the parallel arm resonator that has the lowest resonance frequency and contributes to the formation of the transition band is set to another parallel.
- the parallel arm resonance which is smaller than any electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the arm resonator and has the lowest resonance frequency and contributes to the formation of the transition band as in the first embodiment.
- the steepness of the impedance characteristics of the Steepness of filter characteristics is increased.
- FIG. 8 is a circuit diagram of a band rejection filter according to the second embodiment.
- the band rejection filter according to the second embodiment includes a series arm 10 that connects the input terminal 6 and the output terminal 7, and a first and a second arm connected between the series arm 10 and the ground potential.
- a ladder circuit having second parallel arms 13a and 13b is provided.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S 1 and S 2 are arranged in the series arm 10.
- the first and second series arm resonators S ⁇ b> 1 and S ⁇ b> 2 are connected to each other in series in the series arm 10.
- a first inductance element 40 is connected between the input terminal 6 and the first series arm resonator S1.
- a second inductance element 41 is connected between the first series arm resonator S1 and the second series arm resonator S2.
- a third inductance element 42 is connected between the second series arm resonator S 2 and the output terminal 7.
- the first and second parallel arms 13a and 13b are connected between the serial arm 10 and the ground potential.
- the first parallel arm 13a is connected between the connection point between the first series arm resonator S1 and the second inductance element 41 in the series arm 10 and the ground potential.
- the second parallel arm 13b is connected between the connection point between the second inductance element 41 and the second series arm resonator S2 in the series arm 10 and the ground potential.
- a first parallel arm resonator P1 is disposed on the first parallel arm 13a.
- a second parallel arm resonator P2 is disposed on the second parallel arm 13b.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S1 and S2 arranged in the series arm 10 are connected to the first and second parallel elements.
- a ladder-type circuit is formed by the first and second parallel arm resonators P1 and P2 disposed on the arms 13a and 13b, respectively.
- the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 are one elastic wave element. Are integrally formed.
- the band rejection filter according to the second embodiment has a first attenuation band that is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band is formed on each of the low-frequency side and the high-frequency side, and the first attenuation band on the low-frequency side mainly includes the first and second series arm resonators S1 and S2. Formed by capacitance.
- the first attenuation band on the high frequency side is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42 and the capacitances of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band rejection filter according to the second embodiment is located between the first attenuation band on the low frequency side and the first attenuation band on the high frequency side, and is the first pass that is a band with a small insertion loss. Has a band.
- the first passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the second embodiment has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly due to the attenuation pole due to the antiresonance of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the attenuation pole due to the resonance of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It is formed.
- the band rejection filter according to the second embodiment includes a second pass band that is in the first pass band and is located on the lower side of the second attenuation band and has a small insertion loss.
- the second passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the second embodiment has a transition band between the second attenuation band and the second pass band.
- the propagation direction ( ⁇ ) in at least one elastic wave resonator among the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is: It is larger than the propagation direction ( ⁇ ) in other elastic wave resonators.
- at least one elastic wave resonance contributing to the formation of the transition band The propagation direction ( ⁇ ) in the child is made larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the other acoustic wave resonators.
- the electromechanical coupling coefficient of at least one acoustic wave resonator contribute to the formation of the transition band (k 2) is made smaller than the electromechanical coupling coefficient of the other elastic wave resonators (k 2) Yes.
- At least one of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 contributes to the formation of the transition band.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) in the wave resonator is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) in the other elastic wave resonators, so that the electric power of at least one elastic wave resonator contributing to the formation of the transition band is obtained.
- the propagation direction ( ⁇ ) in the wave resonator is made larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the other elastic wave resonators, so that the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the elastic wave resonator having the lowest frequency is obtained. It is made smaller than the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of other elastic wave resonators. Accordingly, the steepness of the filter characteristics in the transition band located on the lower frequency side than the second attenuation band is enhanced.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S1 and S2 are arranged on the series arm 10, and the first and second parallel arms 13a and 13b are arranged on the series arm 10, respectively.
- the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first Of the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2, the elastic wave resonator having the lowest frequency contributes to the formation of the transition band.
- the first series arm resonator S1 contributes to the formation of the transition band located on the lower side of the second attenuation band.
- FIG. 9 is a schematic plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the first series arm resonator S1 is equal to the electromechanical coupling coefficient (k2) of the second series arm resonator S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2. k 2 ).
- the steepness of the impedance characteristic of the first series arm resonator S1 is enhanced, and a high steepness of the filter characteristic in the transition band located on the lower side of the second attenuation band is realized.
- the other azimuth wave resonator that is, the second acoustic wave resonator has a propagation azimuth ( ⁇ ) of the first series arm resonator S1 contributing to the formation of the transition band within a range of 45 ° or less.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the series arm resonator S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is made larger. Therefore, the TCF of the filter characteristic in the transition band is reduced. Therefore, in the band rejection filter according to the second embodiment, the manufacturing tolerance regarding the frequency becomes large, and a high manufacturing yield can be realized.
- the number of inductance elements arranged in the series arm 10 is 3, the number of series arm resonators arranged in the series arm 10 is 2, and the first and second parallel arms 13a and 13b.
- the example in which the number of the parallel arm resonators arranged in 2 is 2 has been described.
- the number of inductance elements and series arm resonators arranged in the series arm and the number of parallel arm resonators arranged in the parallel arm are not limited.
- the number of parallel arm resonators arranged in the parallel arm and the number of series arm resonators arranged in the series arm may be the same or different.
- a plurality of parallel arms may be further connected, and an inductance element may be disposed on the plurality of parallel arms.
- FIG. 10 shows impedance characteristics of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 and the first and second series arm resonators S1 and S2 in the band rejection filter of the second embodiment.
- the solid line to which reference sign S1 is attached represents the impedance characteristic of the first series arm resonator S1.
- a two-dot broken line with a symbol S2 represents an impedance characteristic of the second series arm resonator S2.
- a dotted line to which reference sign P1 is attached represents the impedance characteristic of the first parallel arm resonator P1.
- a one-dot broken line with a reference symbol P2 represents the impedance characteristic of the second parallel arm resonator P2.
- the antiresonance frequency of the series arm resonator S1 is the lowest frequency, and (antiresonance frequency of the first series arm resonator S1) ⁇ (resonance frequency of the first parallel arm resonator P1) ⁇ (second parallel Resonance frequency of arm resonator P2) ⁇ (anti-resonance frequency of second series arm resonator S2). From this result, it can be seen that in the band rejection filter of the second embodiment, the filter characteristics in the transition band are determined by the first series arm resonator S1.
- FIG. 11 shows insertion loss between the band rejection filter of the second embodiment and the band rejection filter of the second comparative example.
- a graph indicated by a solid line in FIG. 11 represents the insertion loss of the band rejection filter of the second embodiment, and a graph indicated by a dashed line in FIG. 11 represents the insertion loss of the band rejection filter of the second comparative example.
- the band rejection filter of the second embodiment is a band rejection filter mounted on a mobile phone having a reception function of a broadcasting service for mobile devices for digital terrestrial television broadcasting in Japan, as in the first embodiment. . Since the band of the broadcast signal for the broadcast service for mobile devices in Japan is the UHF band (470 to 770 MHz), the second pass band of the band rejection filter of the second embodiment is about 470 to 800 MHz. Further, since the band of the transmission signal of the mobile phone exists in the vicinity of about 800 to 900 MHz, the second attenuation band of the band rejection filter of the second embodiment is about 898 to 925 MHz.
- the band rejection filter of the second embodiment has a function of removing the transmission signal of the mobile phone by passing the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices to the TV tuner for receiving the broadcast service for mobile devices.
- the band stop filter of the second embodiment has a filter characteristic in the transition band located on the lower side of the second attenuation band than the band stop filter of the second comparative example. It can be seen that the steepness is high. Specifically, the difference ( ⁇ F) between the frequency at which the insertion loss is 3 dB on the high frequency side of the second pass band and the frequency at which the insertion loss is 50 dB on the low frequency side of the second attenuation band is In the second comparative example ( ⁇ F4), it was 66.7 MHz, whereas in the second example ( ⁇ F3), it was 63.6 MHz, and the frequency difference ( ⁇ F3) in the second example was the first. The frequency difference ( ⁇ F4) in 2 comparative examples was 3.1 MHz smaller.
- the elastic wave resonance having the lowest frequency among the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band of the transmission signal of the mobile phone is also present in the vicinity of about 1.5 GHz, about 1.7 GHz, and about 2.0 GHz, these bands are Since it is located in the first attenuation band on the high band side in the band rejection filter of the embodiment, the transmission signals of these mobile phones are removed by the band rejection filter of the second embodiment. Therefore, it is possible to prevent the transmission signal of these mobile phones from wrapping around the TV tuner for receiving a broadcast service for mobile devices located after the band rejection filter of the second embodiment.
- the band rejection filter according to the second embodiment transmits not only the transmission signal of the mobile phone in the vicinity of about 800 to 900 MHz but also the transmission of the mobile phone in the vicinity of about 1.5 GHz, about 1.7 GHz, and about 2.0 GHz.
- the signal can also be removed, and interference between the transmission signal of the mobile phone and the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices can be more reliably prevented.
- the band rejection filter of the second embodiment includes an anti-resonance frequency of the first and second series arm resonators S1 and S2 and a resonance frequency of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the second series arm resonator S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may be different sizes, and the second series arm resonator S2 and the second The propagation direction ( ⁇ ) of one of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may be the same size as the propagation direction ( ⁇ ) of the first series arm resonator S1.
- the first and second series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2 have different propagation directions ( ⁇ )
- the first and second The propagation directions ( ⁇ ) of some of the elastic wave resonators of the series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2 are the propagation directions ( ⁇ ) of other elastic wave resonators.
- the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 The propagation direction ( ⁇ ) of the acoustic wave resonator having the lowest frequency and contributing to the formation of the transition band is set to be larger than the propagation direction ( ⁇ ) of the other acoustic wave resonators.
- the propagation direction ( ⁇ ) of the acoustic wave resonator having the lowest frequency of the frequency and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 and contributing to the formation of the transition band is The elastic wave resonator that has the lowest frequency and contributes to the formation of the transition band by being configured to be set larger than the propagation direction ( ⁇ ) of any one of the other elastic wave resonators electromechanical coupling coefficient of one of the electromechanical coupling coefficient (k 2) is the other elastic wave resonator k 2) it
- FIG. 12 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the third embodiment.
- the band rejection filter according to the third embodiment includes the propagation azimuths of the first and second series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2. Except for ( ⁇ ), it has the same configuration as the band rejection filter according to the second embodiment shown in FIG.
- the band rejection filter according to the third embodiment has the first attenuation band that is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band is formed on each of the low-frequency side and the high-frequency side, and the first attenuation band on the low-frequency side mainly includes the first and second series arm resonators S1 and S2. Formed by capacitance.
- the first attenuation band on the high frequency side is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42 and the capacitances of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band rejection filter according to the third embodiment is located between the first attenuation band on the low frequency side and the first attenuation band on the high frequency side, and is the first pass that has a small insertion loss. Has a band.
- the first passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the third embodiment has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly due to the attenuation pole due to the antiresonance of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the attenuation pole due to the resonance of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It is formed.
- the band rejection filter according to the third embodiment includes a second pass band that is in the first pass band and is located on the lower side of the second attenuation band and has a small insertion loss.
- the second passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the third embodiment has a transition band on the low frequency side between the second attenuation band and the second pass band, and a high frequency side on the high frequency side of the second attenuation band. Each has a transition band.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of each of the first and second series arm resonators S1 and S2 becomes the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of each of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. k 2 ).
- a high steepness of the filter characteristic in the low-frequency transition band located between the second pass band and the second attenuation band is realized.
- the first and second parallel arm resonators P1 and P2 have a propagation azimuth ( ⁇ ) of 45 ° or less in each of the first and second series arm resonators S1 and S2. It is made larger than each propagation direction ( ⁇ ) of P2. Therefore, the TCF of the filter characteristic in the low-frequency transition band located between the second pass band and the second attenuation band is reduced. Therefore, even in the band rejection filter according to the present embodiment, the manufacturing tolerance regarding the frequency is increased, and a high manufacturing yield can be realized.
- a band rejection filter of a third example corresponding to the third embodiment was produced in the same manner as the first example.
- the details of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 are as shown in Table 3 below.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S1 and S2 are disposed on the series arm 10, and the first and second parallel arms 13a and 13b are respectively connected to the first and second parallel arms 13a and 13b.
- the antiresonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonances are used.
- the elastic wave resonator having the lowest frequency among the resonance frequencies of the sub-elements P1 and P2 contributes to the formation of a transition band on the low frequency side located between the second pass band and the second attenuation band. .
- the steepness of the filter characteristic in the transition band on the low frequency side located between the second pass band and the second attenuation band is the frequency characteristic of the series arm resonator, specifically, the resonance of the series arm resonator. Determined by frequency and anti-resonance frequency.
- FIG. 13 is a graph showing impedance characteristics of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 in the band rejection filter of the third embodiment.
- the solid line to which reference sign S1 is attached represents the impedance characteristic of the first series arm resonator S1.
- a two-dot broken line with a symbol S2 represents an impedance characteristic of the second series arm resonator S2.
- a dotted line to which reference sign P1 is attached represents the impedance characteristic of the first parallel arm resonator P1.
- a one-dot broken line with a reference symbol P2 represents the impedance characteristic of the second parallel arm resonator P2.
- the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2, and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 are compared, the anti-resonance frequency of the first series arm resonator S1 is the lowest frequency. Therefore, when comparing the anti-resonance frequency of the first series arm resonator S1 and the anti-resonance frequency of the second series arm resonator S2, the anti-resonance frequency of the first series arm resonator S1 is the frequency. Is low.
- the frequency characteristic of the first series arm resonator S1 contributes the most to the filter characteristic in the transition band on the low frequency side located between the second pass band and the second attenuation band.
- the frequency characteristic of the second series arm resonator S2 contributes.
- the insertion loss of the obtained band stop filter of the third example and the band stop filter of the third comparative example was measured.
- the measurement results are shown in FIG.
- the graph shown as a continuous line in FIG. 14 represents the insertion loss of the band-rejection filter of the third embodiment
- the graph represented by a dashed line represents the insertion loss of the band-rejection filter of the third comparative example.
- the band rejection filter of the third embodiment is a band rejection filter mounted on a mobile phone having a reception function of a broadcasting service for mobile devices for digital terrestrial television broadcasting.
- the second pass band in the band rejection filter of the third embodiment is about 470 to 760 MHz.
- the second attenuation band of the band rejection filter of the third embodiment is about 820 to 850 MHz.
- the band rejection filter of the third embodiment has a function of removing the transmission signal of the mobile phone by passing the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices to the TV tuner for receiving the broadcast service for mobile devices.
- the band rejection filter of the third embodiment is located between the second passband and the second attenuation band as compared with the band rejection filter of the third comparative example. It can be seen that the steepness of the filter characteristics in the transition band on the low frequency side is high. Specifically, the difference ( ⁇ F) between the frequency at which the insertion loss is 2 dB on the high frequency side of the second pass band and the frequency at which the insertion loss is 50 dB on the low frequency side of the second attenuation band is In comparison example 3 ( ⁇ F6), the frequency was 42.7 MHz, whereas in the third example ( ⁇ F5), the frequency was 37.6 MHz.
- the frequency difference ( ⁇ F5) in the third example was 5.1 MHz smaller than the frequency difference ( ⁇ F6) in the third comparative example. From this result, by making the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1, S2 larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1, P2, It was confirmed that the steepness of the filter characteristics in the transition band on the low frequency side located between the second pass band and the second attenuation band can be enhanced.
- FIG. 15 shows the propagation loss ( ⁇ ) of the series arm resonator from the band stop filter of the third embodiment, together with the insertion loss of the band stop filter of the third embodiment and the band stop filter of the third comparative example.
- the insertion loss of the band-stop filter with varying is shown.
- the graph shown by the dashed line in FIG. 15 is a band in which the propagation direction ( ⁇ ) of the second series arm resonator S2 is 10 °, which is the same as that of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It represents the insertion loss of the blocking filter.
- a graph indicated by a solid line in FIG. 15 represents the insertion loss of the band rejection filter of the third embodiment.
- a graph indicated by a two-dot broken line in FIG. 15 represents the insertion loss of the band rejection filter of the third comparative example.
- the filter characteristic in the transition band on the low band side located between the second pass band and the second attenuation band is only the frequency characteristic of the first series arm resonator S1. It can be seen that the frequency characteristics of the second series arm resonator S2 also contribute.
- the propagation direction ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1, S2 larger than the propagation direction ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1, P2, the second passage It was confirmed that the steepness of the filter characteristic in the transition band on the low frequency side located between the band and the second attenuation band can be particularly enhanced.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2 is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2, so that the second The steepness of the filter characteristics in the low-frequency transition band located between the pass band and the second attenuation band can be increased for the following reason.
- FIG. 16 is a graph showing impedance characteristics of an acoustic wave resonator having propagation directions ( ⁇ ) of 30 ° and 0 °, respectively.
- the graph shown by the solid line in FIG. 16 represents the impedance characteristics of the elastic wave resonator whose propagation azimuth ( ⁇ ) is 30 °, and the graph shown by a dashed line is the elastic wave resonator whose propagation azimuth ( ⁇ ) is 0 °.
- the resonance frequency and antiresonance of the acoustic wave resonator are reduced.
- the frequency is close to the value. Therefore, the steepness of the impedance characteristic is increased. Therefore, the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2 that contributes to the formation of the transition band is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band rejection filter of the embodiment is located in the first attenuation band on the high frequency side, the transmission signals of these mobile phones are removed by the band rejection filter of the third embodiment. Therefore, it is possible to prevent the transmission signal of these mobile phones from wrapping around the TV tuner for receiving the broadcast service for mobile devices located at the subsequent stage of the band rejection filter of the third embodiment.
- the band rejection filter of the third embodiment transmits not only the transmission signal of the mobile phone in the vicinity of about 800 to 900 MHz but also the transmission of the mobile phone in the vicinity of about 1.5 GHz, about 1.7 GHz, and about 2.0 GHz.
- the signal can also be removed, and interference between the transmission signal of the mobile phone and the broadcast signal of the broadcast service for mobile devices can be more reliably prevented.
- the band rejection filter of the third embodiment includes an anti-resonance frequency of the first and second series arm resonators S1 and S2 and a resonance frequency of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- ( ⁇ ) has the same size, the present invention is not limited to such a configuration.
- the propagation azimuths ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may be different sizes, and the propagation azimuth of one of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is different.
- ( ⁇ ) may be the same size as the propagation direction ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1, S2.
- FIG. 17 is a circuit diagram of a band rejection filter according to the fourth embodiment.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment includes a series arm 10 connecting the input terminal 6 and the output terminal 7, and a first and a second arm connected between the series arm 10 and the ground potential.
- a ladder circuit having second parallel arms 13a and 13b is provided.
- the first to third series arm resonators S1, S2, S3 are arranged in the series arm 10.
- the first and second parallel arms 13a and 13b are connected between the series arm 10 and the ground potential.
- the first parallel arm 13a is connected between the connection point of the first series arm resonator S1 and the second series arm resonator S2 in the series arm 10 and the ground potential.
- a first inductance element 50 is disposed on the first parallel arm 13a.
- the second parallel arm 13b is connected between the connection point of the second series arm resonator S2 and the third series arm resonator S3 in the series arm 10 and the ground potential.
- a second inductance element 51 is disposed on the second parallel arm 13b.
- the first to third series arm resonators S1, S2, and S3 disposed in the series arm 10 and the first and second parallel arms 13a and 13b are disposed respectively.
- a ladder circuit is formed by the first and second inductance elements 50 and 51.
- the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 are one elastic wave element. Are integrally formed.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment has a first attenuation band that is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band is mainly formed by the inductances of the first and second inductance elements 50 and 51 and the capacitances of the first to third series arm resonators S1 to S3.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment has a first pass band that is located on the higher frequency side than the first attenuation band and has a small insertion loss.
- the first pass band is mainly formed by the inductances of the first and second inductance elements 50 and 51.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly formed by attenuation poles due to anti-resonance of the first to third series arm resonators S1 to S3.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment includes a second pass band that is in the first pass band and is located on the lower side of the second attenuation band and has a small insertion loss.
- the second pass band is mainly formed by the inductances of the first and second inductance elements 50 and 51.
- the band rejection filter according to the fourth embodiment has a low-frequency side transition band between the second attenuation band and the second pass band, and a high-frequency side on the high-frequency side of the second attenuation band. Each has a transition band.
- the propagation direction ( ⁇ ) in at least one series arm resonator is greater than the propagation direction ( ⁇ ) in the other series arm resonators. It has been enlarged.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) in at least one series arm resonator contributing to the formation of the transition band is the other series arm resonance. It is larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the child. Accordingly, the electromechanical coupling coefficient of at least one of the series arm resonators which contributes to formation of the transition band (k 2) is made smaller than the electromechanical coupling coefficients of the other series arm resonator (k 2) Yes.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) in at least one series arm resonator contributing to the formation of the transition band is other series.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of at least one series arm resonator that contributes to the formation of the transition band is made larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the arm resonator so that it is another series arm resonator. By making it smaller than the electromechanical coupling coefficient (k 2 ), it is possible to increase the steepness of the filter characteristics at the end of the passband while ensuring the attenuation. Furthermore, the insertion loss in the pass band can be reduced.
- the first to third series arm resonators S1 to S3 are arranged on the series arm 10, and the first and second inductance elements 50, In the band rejection filter in which 51 is arranged, the series arm resonator having the highest antiresonance frequency contributes to the formation of the transition band.
- the propagation direction ( ⁇ ) in the series arm resonator having the highest antiresonance frequency among the antiresonance frequencies of the first to third series arm resonators S1 to S3 is the other series arm.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the series arm resonator having the highest antiresonance frequency is changed to the electromechanical coupling coefficient ( k 2 ). Therefore, high steepness of the filter characteristic in the transition band on the high frequency side located on the high frequency side of the second attenuation band is realized.
- the anti-resonance frequency of the third series arm resonator S3 is the highest among the anti-resonance frequencies of the first to third series arm resonators S1 to S3. For this reason, the third series arm resonator S3 contributes to the formation of the transition band on the high frequency side, which is located on the higher frequency side than the second attenuation band.
- FIG. 18 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the fourth embodiment.
- Is larger than the propagation azimuth ( ⁇ 20 °) of the series arm resonators other than the third series arm resonator S3, that is, the first and second series arm resonators S1 and S2.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the third series arm resonator S3 that contributes to the formation of the transition band on the high frequency side, which is located on the higher frequency side than the second attenuation band is 45 °.
- the first and second series arm resonators S1 and S2 are larger than the propagation directions ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2.
- the TCF of the filter characteristic in the side transition band is reduced. Therefore, even in the band rejection filter according to the present embodiment, the manufacturing tolerance regarding the frequency is increased, and a high manufacturing yield can be realized.
- the number of series arm resonators arranged in the series arm 10 is 3, and the number of inductance elements arranged in the first and second parallel arms 13a and 13b is 2. did.
- the number of series arm resonators arranged in the series arm and the number of inductance elements arranged in the parallel arm are not limited.
- band blocking is performed in the same manner as in the fourth embodiment except that the propagation directions ( ⁇ ) of the first to third series arm resonators S1 to S3 are all 10 °. A filter was produced.
- the impedance characteristics of the first to third series arm resonators S1 to S3 of the obtained band stop filter of the fourth embodiment are measured, and the fourth comparison with the band stop filter of the fourth embodiment is performed.
- the insertion loss with the example band-stop filter was measured.
- FIG. 19 shows impedance characteristics of the first to third series arm resonators S1 to S3 in the band rejection filter of the fourth embodiment.
- the solid line to which reference sign S1 is attached represents the impedance characteristic of the first series arm resonator S1.
- a one-dot broken line with a symbol S2 represents the impedance characteristic of the second series arm resonator S2.
- the dotted line to which reference sign S3 is attached represents the impedance characteristic of the third series arm resonator S3.
- the filter characteristic in the transition band on the high frequency side located higher than the second attenuation band is the third series having the highest antiresonance frequency. It can be seen that it depends on the arm resonator S3.
- FIG. 20 shows the measurement results of the insertion loss of the band rejection filter of the fourth embodiment and the band rejection filter of the fourth comparative example.
- a graph indicated by a solid line in FIG. 20 represents the insertion loss of the band rejection filter according to the fourth embodiment, and a graph represented by a dashed line in FIG. 20 represents the insertion loss of the band rejection filter according to the fourth comparative example. ing.
- the band rejection filter of the fourth embodiment is located on the higher frequency side of the second attenuation band than the band rejection filter of the fourth comparative example. It can be seen that the steepness of the filter characteristics in the transition band is high. Specifically, the difference between the frequency at which the insertion loss is 3 dB on the high frequency side of the second attenuation band in the first pass band and the frequency at which the insertion loss is 40 dB on the high frequency side of the second attenuation band.
- the band rejection filter of the fourth embodiment has the highest anti-resonance frequency among the first to third series arm resonators S1 to S3, and contributes to the formation of the transition band on the high frequency side.
- the propagation directions ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2 may be different sizes, and one of the first and second series arm resonators S1 and S2 has a propagation direction. ( ⁇ ) may be the same size as the propagation direction ( ⁇ ) of the third series arm resonator S3.
- the propagation directions ( ⁇ ) of a plurality of series arm resonators are different from each other, the propagation directions ( ⁇ ) of some series arm resonators are the propagation directions ( ⁇ ) of other series arm resonators. Even if the configuration is different, the propagation direction ( ⁇ ) of the series arm resonator that has the highest anti-resonance frequency and contributes to the formation of the transition band on the high frequency side is the same as that of other series arm resonators.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the series arm resonator having the highest antiresonance frequency and contributing to the formation of the transition band on the high frequency side.
- the propagation azimuths ( ⁇ ) of the plurality of series arm resonators are different from each other, the propagation azimuths ( ⁇ ) of some series arm resonators are different from the propagation azimuths of other series arm resonators ( Even if the configuration is different from ⁇ ), the propagation direction ( ⁇ ) of the series arm resonator that has the highest anti-resonance frequency and contributes to the formation of the transition band on the high frequency side is the other series arm resonance.
- An electric machine of a series arm resonator that has the highest anti-resonance frequency and contributes to the formation of a transition band on the high frequency side by adopting a configuration that is set to be larger than any propagation direction ( ⁇ ) of the child
- the coupling coefficient (k 2 ) is made smaller than the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of any of the other series arm resonators, and the anti-resonance frequency is the highest as in the fourth embodiment.
- the steepness of the impedance characteristics of the series arm resonator contributing to the band formation is enhanced.
- Steepness of the filter characteristic in the transition band is enhanced.
- FIG. 21 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment includes the propagation azimuths of the first and second series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2. Except for ( ⁇ ), it has the same configuration as the band rejection filter according to the second embodiment shown in FIG.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment has the first attenuation band which is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band is formed on each of the low-frequency side and the high-frequency side, and the first attenuation band on the low-frequency side mainly includes the first and second series arm resonators S1 and S2. Formed by capacitance.
- the first attenuation band on the high frequency side is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42 and the capacitances of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment is located between the first attenuation band on the low-frequency side and the first attenuation band on the high-frequency side, and is the first pass that has a small insertion loss. Has a band.
- the first passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly due to the attenuation pole due to the antiresonance of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the attenuation pole due to the resonance of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It is formed.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment includes a second pass band that is in the first pass band and is located on the lower side of the second attenuation band and has a small insertion loss.
- the second passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the fifth embodiment has a low-frequency side transition band between the second attenuation band and the second pass band, and a high-frequency side on the high-frequency side of the second attenuation band. Each has a transition band.
- the propagation direction ( ⁇ ) in at least one elastic wave resonator among the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is: It is larger than the propagation direction ( ⁇ ) in other elastic wave resonators.
- at least one elastic wave resonance contributing to the formation of the transition band The propagation direction ( ⁇ ) in the child is made larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the other acoustic wave resonators.
- the electromechanical coupling coefficient of at least one acoustic wave resonator contribute to the formation of the transition band (k 2) is made smaller than the electromechanical coupling coefficient of the other elastic wave resonators (k 2) Yes.
- At least one of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 contributes to the formation of the transition band.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) in the wave resonator is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) in the other elastic wave resonators, so that the electric power of at least one elastic wave resonator contributing to the formation of the transition band is obtained.
- the propagation direction ( ⁇ ) in the wave resonator is made larger than the propagation direction ( ⁇ ) in the other elastic wave resonators, so that the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the elastic wave resonator having the highest frequency is obtained. It is made smaller than the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of other elastic wave resonators. Therefore, the steepness of the filter characteristic in the transition band on the high frequency side, which is located on the higher frequency side than the second attenuation band, is enhanced.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S1 and S2 are arranged on the series arm 10, and the first and second parallel arms 13a and 13b are arranged on the series arm 10, respectively.
- the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 are respectively arranged, and the first The transition band on the high side where the elastic wave resonator having the highest frequency among the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is located on the higher side than the second attenuation band.
- the second series arm resonator S2 contributes to the formation of the transition band on the high frequency side, which is located on the higher frequency side than the second attenuation band.
- Is made larger than the propagation direction ( ⁇ 20 °) of the first series arm resonator S1 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the second series arm resonator S2 is equal to the electromechanical coupling coefficient (k2) of the first series arm resonator S1 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2. k 2 ).
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the second series arm resonator S2 that contributes to the formation of the transition band on the high frequency side that is located on the higher frequency side than the second attenuation band is In the range of 45 ° or less, the propagation direction ( ⁇ ) of other elastic wave resonators, that is, the first series arm resonator S1 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is made larger. . Therefore, the TCF of the filter characteristic in the transition band on the high frequency side, which is located on the higher frequency side than the second attenuation band, is reduced. Therefore, in the band rejection filter according to the fifth embodiment, the manufacturing tolerance regarding the frequency becomes large, and a high manufacturing yield can be realized.
- the number of inductance elements arranged in the series arm 10 is 3, the number of series arm resonators arranged in the series arm 10 is 2, and the first and second parallel arms 13a and 13b.
- the example in which the number of the parallel arm resonators arranged in 2 is 2 has been described.
- the number of inductance elements and series arm resonators arranged in the series arm and the number of parallel arm resonators arranged in the parallel arm are not limited.
- the number of parallel arm resonators arranged in the parallel arm and the number of series arm resonators arranged in the series arm may be the same or different.
- a plurality of parallel arms may be further connected, and an inductance element may be disposed on the plurality of parallel arms.
- a band rejection filter of a fifth example corresponding to the fifth embodiment was produced in the same manner as the first example.
- the details of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 are as shown in Table 5 below.
- FIG. 22 shows impedance characteristics of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 in the band rejection filter of the fifth embodiment.
- the solid line to which the reference symbol P1 is attached represents the impedance characteristic of the first parallel arm resonator P1.
- a two-dot broken line with a reference symbol P2 represents the impedance characteristic of the second parallel arm resonator P2.
- the dotted line to which reference sign S1 is attached represents the impedance characteristic of the first series arm resonator S1.
- a one-dot broken line with a symbol S2 represents the impedance characteristic of the second series arm resonator S2.
- the anti-resonance frequency of the series arm resonator S2 is the highest frequency, and (resonance frequency of the first parallel arm resonator P1) ⁇ (resonance frequency of the second parallel arm resonator P2) ⁇ (first series arm).
- the relationship is that the anti-resonance frequency of the resonator S1) ⁇ (the anti-resonance frequency of the second series arm resonator S2).
- FIG. 23 shows the measurement results of the insertion loss of the band rejection filter of the fifth example and the band rejection filter of the fifth comparative example. Note that a graph indicated by a solid line in FIG. 23 represents the insertion loss of the band rejection filter according to the fifth embodiment, and a graph denoted by a dashed line represents the insertion loss of the band rejection filter according to the fifth comparative example.
- the band rejection filter of the fifth example is located on the higher frequency side of the second attenuation band than the band rejection filter of the fifth comparative example. It can be seen that the steepness of the filter characteristics in the transition band is high. Specifically, as shown in FIG. 23, the frequency at which the insertion loss is 6 dB on the high frequency side of the second attenuation band in the first pass band and the insertion loss on the high frequency side of the second attenuation band.
- the difference ( ⁇ F) from the frequency of 50 dB was 57.5 MHz in the fifth comparative example ( ⁇ F10), whereas it was 46.0 MHz in the fifth example ( ⁇ F9).
- the frequency difference ( ⁇ F9) in Example 1 was 11.5 MHz smaller than the frequency difference ( ⁇ F10) in the fifth comparative example.
- the elastic wave resonator having the highest frequency among the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- Filter characteristics in the transition band on the high frequency side which is located higher than the second attenuation band, by making the propagation direction ( ⁇ ) in the region larger than the propagation direction ( ⁇ ) of the other acoustic wave resonators It was confirmed that the steepness of can be improved.
- the band rejection filter of the fifth embodiment includes an anti-resonance frequency of the first and second series arm resonators S1 and S2 and a resonance frequency of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the propagation directions ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 have the same size, the present invention is not limited to such a configuration.
- first series arm resonator S1 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may have different propagation directions ( ⁇ ), and the first series arm resonator S1 and the first series arm resonator S1
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of one of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 may be the same as the propagation azimuth ( ⁇ ) of the second series arm resonator S2.
- the first and second series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2 have different propagation directions ( ⁇ )
- the first and second The propagation directions ( ⁇ ) of some of the elastic wave resonators of the series arm resonators S1, S2 and the first and second parallel arm resonators P1, P2 are the propagation directions ( ⁇ ) of other elastic wave resonators.
- the anti-resonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 The propagation direction ( ⁇ ) of the elastic wave resonator having the highest frequency and contributing to the formation of the transition band is set to be larger than the propagation direction ( ⁇ ) of other elastic wave resonators. Electromechanical coupling of the acoustic wave resonator that has the highest frequency and contributes to the formation of the transition band.
- the propagation direction ( ⁇ ) of the acoustic wave resonator having the highest frequency among the frequency and the resonance frequencies of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 and contributing to the formation of the transition band is
- the elastic wave resonator that has the highest frequency and contributes to the formation of the transition band by being configured to be set larger than the propagation direction ( ⁇ ) of any one of the other elastic wave resonators electromechanical coupling coefficient of one of the electromechanical coupling coefficient (k 2) is the other elastic wave resonator k 2) is
- FIG. 24 is a schematic plan view of an acoustic wave device according to the sixth embodiment.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment includes the propagation azimuths of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 ( Except for ( ⁇ ), it has the same configuration as the band rejection filter according to the second embodiment shown in FIG.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment has the first attenuation band which is a band with a large insertion loss.
- the first attenuation band is formed on each of the low-frequency side and the high-frequency side, and the first attenuation band on the low-frequency side mainly includes the first and second series arm resonators S1 and S2. Formed by capacitance.
- the first attenuation band on the high frequency side is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42 and the capacitances of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment is located between the first attenuation band on the low frequency side and the first attenuation band on the high frequency side, and is the first pass that has a small insertion loss. Has a band.
- the first passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment has a second attenuation band that is located in the first pass band and has a large insertion loss.
- the second attenuation band is mainly due to the attenuation pole due to the antiresonance of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the attenuation pole due to the resonance of the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It is formed.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment includes a second pass band that is in the first pass band and is located on the lower side of the second attenuation band and has a small insertion loss.
- the second passband is mainly formed by the inductances of the first to third inductance elements 40 to 42.
- the band rejection filter according to the sixth embodiment has a low-frequency side transition band between the second attenuation band and the second pass band, and a high-frequency side on the high-frequency side of the second attenuation band. Each has a transition band.
- the electromechanical coupling coefficient of the first and second parallel arm resonators P1 each of the electromechanical coupling coefficient P2 (k 2) is, first and second series arm resonators S1, S2 (k 2 ) Is smaller than.
- the first and second series arm resonators S1, S1 and P2 have a propagation azimuth ( ⁇ ) in the range of 45 ° or less. It is made larger than each propagation direction ( ⁇ ) of S2. Therefore, the TCF of the filter characteristic in the transition band on the high frequency side, which is located on the high frequency side of the second attenuation band, is reduced. Therefore, even in the band rejection filter according to the present embodiment, the manufacturing tolerance regarding the frequency is increased, and a high manufacturing yield can be realized.
- the first to third inductance elements 40 to 42 and the first and second series arm resonators S1 and S2 are disposed on the series arm 10, and the first and second parallel arms 13a and 13b are respectively connected to the first and second parallel arms 13a and 13b.
- the antiresonance frequencies of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonances are used.
- the elastic wave resonator having the highest frequency among the resonance frequencies of the sub-elements P1 and P2 contributes to the formation of a high-frequency side transition band located on the high-frequency side of the second attenuation band.
- the steepness of the filter characteristics in the transition band on the high band side is the frequency characteristic of the parallel arm resonator, specifically, the resonance frequency and anti-resonance of the parallel arm resonator. It depends on the frequency.
- FIG. 25 is a graph showing impedance characteristics of the first and second series arm resonators S1 and S2 and the first and second parallel arm resonators P1 and P2 in the band rejection filter of the sixth embodiment.
- the solid line to which the reference sign S1 is attached represents the impedance characteristic of the first series arm resonator S1.
- a two-dot broken line with a symbol S2 represents an impedance characteristic of the second series arm resonator S2.
- a dotted line to which reference sign P1 is attached represents the impedance characteristic of the first parallel arm resonator P1.
- a one-dot broken line with a reference symbol P2 represents the impedance characteristic of the second parallel arm resonator P2.
- the resonance frequency of the second parallel arm resonator P2 is the highest frequency. Therefore, when the resonance frequency of the first parallel arm resonator P1 is compared with the resonance frequency of the second parallel arm resonator P2, the resonance frequency of the second parallel arm resonator P2 is higher. From this result, the frequency characteristic of the second parallel arm resonator P2 contributes the most to the filter characteristic in the transition band on the high band side, which is located on the high band side of the second attenuation band. It can be seen that the frequency characteristics of one parallel arm resonator P1 contribute.
- FIG. 27 is an enlarged view of a part of the graph shown in FIG. 26 and FIG. 27, the graph indicated by the solid line represents the insertion loss of the band rejection filter according to the sixth embodiment, and the graph indicated by the dashed line represents the insertion loss of the band rejection filter according to the sixth comparative example. ing.
- the band stop filter of the sixth embodiment is located on the higher side of the second attenuation band than the band stop filter of the sixth comparative example. It can be seen that the steepness of the filter characteristics in the side transition band is high. From this result, by making the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1, P2 larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1, S2, It was confirmed that the steepness of the transition band on the high frequency side located on the high frequency side of the second attenuation band is enhanced.
- FIG. 28 shows the propagation loss ( ⁇ ) of the parallel arm resonator from the band stop filter of the sixth embodiment together with the insertion loss of the band stop filter of the sixth embodiment and the band stop filter of the sixth comparative example.
- the insertion loss of the band-stop filter with varying is shown.
- the graph indicated by a dashed line in FIG. 28 is a band in which the propagation direction ( ⁇ ) of the first parallel arm resonator P1 is 10 °, which is the same as that of the first and second series arm resonators S1 and S2. It represents the insertion loss of the blocking filter.
- the graph shown by the solid line in FIG. 28 represents the insertion loss of the band rejection filter of the sixth embodiment.
- a graph indicated by a two-dot broken line in FIG. 28 represents the insertion loss of the band rejection filter of the sixth comparative example.
- the filter characteristics in the transition band on the high frequency side located on the high frequency side of the second attenuation band are the frequency characteristics of both the first and second parallel arm resonators P1 and P2. It can be seen that is contributing.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1, P2 larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series resonators S1, S2, the second attenuation band is obtained. It was confirmed that the steepness of the filter characteristics in the high-frequency side transition band located on the high-frequency side can be particularly enhanced.
- the difference between the frequency at which the insertion loss is 4 dB on the low band side of the pass band on the high band side and the frequency at which the insertion loss is 40 dB on the high band side of the attenuation band ( ⁇ F) is 24.5 MHz in the sixth embodiment ( ⁇ F11), and 25.7 MHz in the sixth comparative example ( ⁇ F12).
- ⁇ F13 25.0 MHz.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2, so that the second The reason why the steepness of the filter characteristics in the transition band on the high frequency side, which is located on the high frequency side of this attenuation band, can be increased for the same reason as in the third embodiment.
- the resonance frequency of the acoustic wave resonator is a close value. Therefore, the steepness of the impedance characteristic is increased.
- the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second parallel arm resonators P1 and P2 is made larger than the propagation azimuth ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2, thereby making the second
- the steepness of the filter characteristics in the transition band on the high frequency side, which is located on the high frequency side of the attenuation band, can be increased.
- the band rejection filter of the sixth embodiment includes an anti-resonance frequency of the first and second series arm resonators S1 and S2 and a resonance frequency of the first and second parallel arm resonators P1 and P2.
- the propagation azimuths ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2 have the same size, the present invention is not limited to such a configuration.
- the propagation azimuths ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1 and S2 may be different sizes, and the propagation azimuth of one of the first and second series arm resonators S1 and S2 is different.
- ( ⁇ ) may be the same size as the propagation direction ( ⁇ ) of the first and second series arm resonators S1, S2.
- Electrode structure 33 Connection conductor 34 External electrode 40 First inductance element 41 Second inductance element 42 Third inductance element 50 First inductance element 51 Second inductance element P1 First parallel arm resonator P2 Second parallel arm resonator P3 Third parallel arm resonator S1 First series arm resonator S2 Second series arm resonator S3 ; Third series arm resonator
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Abstract
小型かつ廉価で、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性が高く、かつ大きな減衰量を有する帯域阻止フィルタを提供する。 帯域阻止フィルタ1では、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされることにより、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数が、他の弾性波共振子の電気機械結合係数よりも小さくされている。
Description
本発明は、帯域阻止フィルタに関し、特に、複数の弾性波共振子を有するラダー型の回路構成を有する帯域阻止フィルタに関する。
近年、地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスが、日本などの国々において開始されると共に、多くの国々において実用化が検討されている。このような状況から、地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機が実用化されている。モバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機には、モバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーが搭載されている。このような携帯電話機の内部において、携帯電話の送信信号とモバイル機器向け放送サービスの放送信号とが干渉すると、モバイル機器向け放送サービスの受信感度の悪化やモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーの誤動作が発生するという問題がある。
そこで、モバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーに対する携帯電話の送信信号の回り込みを防ぐことにより、携帯電話の送信信号とモバイル機器向け放送サービスの放送信号との干渉を防止することを目的として、帯域阻止フィルタが携帯電話機に搭載されている。帯域阻止フィルタは、モバイル機器向け放送サービスの放送信号をモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナー側に通し、携帯電話の送信信号を除去する機能を有しており、携帯電話機において、アンテナとモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーとの間に配置されている。
上記の帯域阻止フィルタにおいては、モバイル機器向け放送サービスの放送信号を通過させる通過帯域と、携帯電話の送信信号を除去する減衰帯域とを有するフィルタ特性が求められる。日本における地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスでは、放送信号の帯域はUHF帯(470~770MHz)である一方、携帯電話の送信信号の帯域が約800~900MHz付近に存在する。よって、日本におけるモバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機に搭載される帯域阻止フィルタは、放送信号の帯域であるUHF帯(470~770MHz)を通過帯域に含み、携帯電話の送信信号の帯域である約800~900MHz付近を減衰帯域に含む。
そして、帯域阻止フィルタにおいては、携帯電話の送信信号を適切に除去するために、モバイル機器向け放送サービスの放送信号を通過させる通過帯域の端部から携帯電話の送信信号を除去する減衰帯域にかけて、フィルタ特性の急峻性が高いことが要求される。
一般に、通過帯域と減衰帯域とを有するフィルタとして、ラダー型回路構成を有するフィルタ装置が知られている。例えば特許文献1及び特許文献2などにおいて、弾性波を利用したラダー型回路構成を有するフィルタ装置が種々開示されている。図29に、特許文献1に開示されたラダー型回路構成を有するフィルタ装置101を示す。フィルタ装置101では、入力端子102と出力端子103とを結ぶ直列腕において、互いに直列に接続された複数の直列腕共振子111~113が配置されている。直列腕とグラウンド電位との間には、複数の並列腕が設けられている。複数の並列腕のそれぞれには、並列腕共振子114~117が配置されている。
フィルタ装置101では、複数の並列腕共振子114~117のうち、ひとつの並列腕共振子114に対してコンデンサ118が並列に接続されている。これにより、並列腕共振子114の電気機械結合係数が、その他の並列腕共振子115~117の電気機械結合係数よりも小さくされている。その結果、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性が高められている。
また、特許文献1には、共振子の電気機械結合係数を異ならせる他の方法として、以下の2つの方法が開示されている。
(1)共振子を構成するIDT(Interdigital Transducer)の規格化膜厚(h/λ)を異ならせる方法
(2)共振子を構成するIDTのデューティー比を異ならせる方法
また、特許文献2には、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕共振子とを備え、各並列腕共振子に対してインダクタンス素子を並列に接続したSAW(Surface Acoustic Wave)帯域阻止フィルタが開示されている。このSAW帯域阻止フィルタでは、並列腕共振子に並列に接続されたインダクタンス素子の特性を調整することにより並列腕共振子の共振周波数を調整することができる。従って、挿入損失を低くすることができる。
(2)共振子を構成するIDTのデューティー比を異ならせる方法
また、特許文献2には、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕共振子とを備え、各並列腕共振子に対してインダクタンス素子を並列に接続したSAW(Surface Acoustic Wave)帯域阻止フィルタが開示されている。このSAW帯域阻止フィルタでは、並列腕共振子に並列に接続されたインダクタンス素子の特性を調整することにより並列腕共振子の共振周波数を調整することができる。従って、挿入損失を低くすることができる。
上述のように、特許文献1に開示されたフィルタ装置101によれば、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。しかしながら、特許文献1に開示されているように、並列腕共振子に対してコンデンサを並列に接続した場合、ラダー型回路の占有面積が増大し、その結果、フィルタ装置の製造に要する費用が増大するという問題があった。
また、共振子を構成するIDTの規格化膜厚(h/λ)を異ならせることにより共振子の電気機械結合係数を異ならせる場合、各共振子について別個の薄膜形成工程を行う必要があった。従って、フィルタ装置の製造に要する費用が増大していた。
また、電気機械結合係数は、ウエハ材料によってほぼ決定され、デューティー比に大きく依存しない。このため、共振子を構成するIDTのデューティー比を異ならせることによっては、共振子の電気機械結合係数を大きく異ならせることは困難であった。従って、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を十分に高めることが困難であった。
特許文献2に開示されているように、並列腕共振子に並列に接続されたインダクタンス素子の特性を調整することにより、共振子のインピーダンス特性を調整することができる。従って、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることが可能となる。しかしながら、並列腕共振子に並列に接続されたインダクタンス素子の特性を調整する場合、電気機械結合係数は実質的に変化しないため、減衰量を維持したまま通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることは困難であった。
本発明の目的は、小型かつ廉価で、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性が高く、かつ大きな減衰量を有する帯域阻止フィルタを提供することにある。
本発明に係る帯域阻止フィルタは、入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕と、直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕と、直列腕及び並列腕のうちの少なくとも一方に設けられた複数の弾性波共振子と、直列腕及び並列腕のうちの少なくとも一方に設けられたインダクタンス素子とを有するラダー型の回路構成を備え、第一の減衰帯域と、第一の減衰帯域に隣接する第一の通過帯域と、第一の通過帯域の中に位置する第二の減衰帯域と、第二の減衰帯域に隣接する移行帯域とを有する帯域阻止フィルタであって、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている。
ここで、「弾性波共振子の伝搬方位」とは、圧電基板の結晶方位に対する、圧電基板表面における弾性波の伝搬方向とのなす角度をいう。
「移行帯域の形成に寄与している共振子」とは、共振周波数や反共振周波数などの共振子の特性が変化した場合に、移行帯域の周波数特性を変化させる共振子をいう。
本発明に係る帯域阻止フィルタは、入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕と、直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕と、直列腕及び並列腕のうちの少なくとも一方に設けられた複数の弾性波共振子と、直列腕及び並列腕のうちの少なくとも一方に設けられたインダクタンス素子とを有するラダー型の回路構成を備え、第一の減衰帯域と、第一の減衰帯域に隣接する第一の通過帯域と、第一の通過帯域の中に位置する第二の減衰帯域と、第二の減衰帯域に隣接する移行帯域とを有する帯域阻止フィルタであって、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされることにより、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数が、他の弾性波共振子の電気機械結合係数よりも小さくされている。
本発明の第1の特定の局面において、直列腕には、複数のインダクタンス素子が配置されており、並列腕が複数設けられており、複数の並列腕には、それぞれ弾性波共振子が配置されている。
複数の弾性波共振子のうちの少なくともひとつの弾性波共振子は、他の弾性波共振子とは異なる共振周波数を有し、複数の弾性波共振子のうち、共振周波数が最も低い弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
本発明の第2の特定の局面において、直列腕には、複数の弾性波共振子が配置されており、並列腕には、インダクタンス素子が配置されている。
複数の弾性波共振子のうちの少なくともひとつの弾性波共振子は、他の弾性波共振子とは異なる反共振周波数を有し、複数の弾性波共振子のうち、反共振周波数が最も高い弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
本発明の第3の特定の局面において、直列腕に弾性波共振子が配置されており、並列腕に弾性波共振子が配置されており、直列腕及び並列腕の少なくとも一方にインダクタンス素子が配置されている。
直列腕に配置された弾性波共振子の反共振周波数と、並列腕に配置された弾性波共振子の共振周波数のうち、最も低い周波数を有する弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
直列腕に配置された弾性波共振子の伝搬方位が、並列腕に配置された弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
直列腕に配置された弾性波共振子の反共振周波数と、並列腕に配置された弾性波共振子の共振周波数のうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
並列腕に配置された弾性波共振子の伝搬方位が、直列腕に配置された弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされていてもよい。
本発明の弾性波共振子は弾性境界波共振子であってもよい。
本発明によれば、複数の弾性波共振子のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされているため、小型かつ廉価で、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性が高く、かつ大きな減衰量を有する帯域阻止フィルタを提供することができる。
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。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る帯域阻止フィルタ1の回路図である。図2は、帯域阻止フィルタ1の模式的平面図である。図3は、帯域阻止フィルタ1の模式的断面図である。なお、図2では、後述するラミネート樹脂層5の描画を省略している。
図1は、第1の実施形態に係る帯域阻止フィルタ1の回路図である。図2は、帯域阻止フィルタ1の模式的平面図である。図3は、帯域阻止フィルタ1の模式的断面図である。なお、図2では、後述するラミネート樹脂層5の描画を省略している。
図1に示すように、帯域阻止フィルタ1は、入力端子6と出力端子7とを結ぶ直列腕10と、直列腕10とグラウンド電位との間に接続された第1~第3の並列腕13a,13b,13cとを有するラダー型回路を備えている。
直列腕10には、第1及び第2のインダクタンス素子11,12が配置されている。第1の並列腕13aは、直列腕10における入力端子6と第1のインダクタンス素子11との接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。第1の並列腕13aには、第1の並列腕共振子P1が配置されている。第2の並列腕13bは、直列腕10における第1のインダクタンス素子11と第2のインダクタンス素子12との接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。第2の並列腕13bには、第2の並列腕共振子P2が配置されている。第3の並列腕13cは、直列腕10における第2のインダクタンス素子12と出力端子7との接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。第3の並列腕13cには、第3の並列腕共振子P3が配置されている。
このように、本実施形態では、直列腕10に配置された第1及び第2のインダクタンス素子11,12と、第1~第3の並列腕13a,13b,13cにそれぞれ配置された第1~第3の並列腕共振子P1,P2,P3とによってラダー型回路が形成されている。
帯域阻止フィルタ1は、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子11,12のインダクタンス(誘導成分)と第1~第3の並列腕共振子P1,P2,P3のキャパシタンス(容量成分)とにより形成される。
帯域阻止フィルタ1は、第一の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子11,12のインダクタンスにより形成される。
帯域阻止フィルタ1は、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1~第3の並列腕共振子P1,P2,P3の共振による減衰極により形成される。
帯域阻止フィルタ1は、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子11,12のインダクタンスにより形成される。
そして、帯域阻止フィルタ1は、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に、挿入損失が大きく変化する帯域を有する。本明細書では、この第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に形成される帯域を「移行帯域」ということとする。また、「移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性」とは、移行帯域における周波数に対する挿入損失の変化の度合いを意味し、「移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高い」とは、移行帯域において、周波数に対する挿入損失の変化の度合いが大きいことを意味する。
本実施形態では、第1~第3の並列腕共振子P1~P3は、図2に示すひとつの弾性波素子3として一体に形成されている。図3に示すように、弾性波素子3は、基板2の主面2a上に実装されている。具体的には、弾性波素子3は、基板2の主面2a上にフリップチップ実装されている。また、基板2の主面2a上には、第1及び第2のインダクタンス素子11,12が形成されている。弾性波素子3に形成された第1~第3の並列腕共振子P1~P3と、基板2の主面2a上に形成された第1及び第2のインダクタンス素子11,12とは、基板2に形成された図示しない線路によって電気的に接続されている。
基板2の主面2a上には、弾性波素子3と第1及び第2のインダクタンス素子11,12とを覆うようにラミネート樹脂層5が形成されている。このラミネート樹脂層5によって、弾性波素子3と第1及び第2のインダクタンス素子11,12とが封止されている。
なお、基板2は、特に限定されない。基板2は、例えば、低温同時焼成セラミック(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)基板や、プリント基板(PCB:Print Circuit Board)などであってもよい。
弾性波素子3は、弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)を利用した弾性表面波素子であってもよいし、弾性境界波(BEW:Boundary
Elastic Wave)を利用した弾性境界波素子であってもよい。言い換えれば、「弾性波」には、弾性境界波と弾性表面波とが含まれる。
Elastic Wave)を利用した弾性境界波素子であってもよい。言い換えれば、「弾性波」には、弾性境界波と弾性表面波とが含まれる。
本実施形態では、弾性波素子3が弾性境界波を利用した弾性境界波素子である例について説明する。
図4に弾性波素子3の模式的断面図を示す。図4に示すように、弾性波素子3は、圧電基板30を備えている。圧電基板30の主面30aの上には、誘電体層31が形成されている。圧電基板30と誘電体層31との間の界面には、上述の第1~第3の並列腕共振子P1~P3を含む電極構造32が形成されている。
誘電体層31には、電極構造32に開口する開口31aが形成されている。誘電体層31の上には、開口31aを覆うように形成され、電極構造32と電気的に接続された接続導体33が形成されている。この接続導体33によって、誘電体層31の上に形成された外部電極34と電極構造32とが電気的に接続されている。電極構造32に含まれる第1~第3の並列腕共振子P1~P3は、この外部電極34を介して、第1及び第2のインダクタンス素子11,12と電気的に接続されている。
なお、圧電基板30、誘電体層31及び電極構造32のそれぞれの材質は、弾性波素子3において弾性境界波が生じる組み合わせである限りにおいて特に限定されない。具体的には、圧電基板30は、例えば、LiNbO3などにより形成することができる。誘電体層31は、例えば、SiO2などにより形成することができる。電極構造32は、例えば、Auなどにより形成することができる。
次に、図5を参照しつつ、第1~第3の並列腕共振子P1~P3の構造について説明する。図5に示すように、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のそれぞれは、IDT(Interdigital Transducer)と、弾性波の伝搬方向におけるIDTの両側に配置された一対のグレーティング反射器とを備えている。
具体的には、第1の並列腕共振子P1は、IDT14を備えている。IDT14は、一対のくし歯電極14a,14bを備えている。くし歯電極14a,14bは、バスバーと、バスバーに接続され、相互に平行に延びる複数の電極指を備えている。くし歯電極14a,14bは、各々の複数の電極指が互いに間挿し合うように対向して配置されている。弾性波の伝搬方向におけるIDT14の両側には、グレーティング反射器15,16が配置されている。
同様に、第2の並列腕共振子P2は、IDT17と、弾性波の伝搬方向におけるIDT17の両側に配置された一対のグレーティング反射器18,19とを備えている。第3の並列腕共振子P3は、IDT20と、弾性波の伝搬方向におけるIDT20の両側に配置された一対のグレーティング反射器21,22とを備えている。
本実施形態では、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうちの少なくともひとつの並列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の並列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。具体的には、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの並列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の並列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。これにより、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が、他の並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。
なお、弾性波共振子における伝搬方位(ψ)を大きくすることによって弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)を小さくできることは、例えば、WO2004/070946A1号公報に記載されている。
本実施形態のように、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの並列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の並列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされていることで、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうちの移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)を他の並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくすることによって、以下に詳述するように、減衰量を確保したまま、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。さらに、通過帯域内における挿入損失を小さくすることができる。
例えば、特許文献1に記載のように、並列腕共振子にコンデンサを並列に接続することによって並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)を小さくすることも考えられる。しかしながら、並列腕共振子にコンデンサを並列に接続した場合、ラダー型回路の占有面積がコンデンサの占有面積分増大することとなる。それに対して本実施形態では、並列腕共振子における伝搬方位(ψ)を異ならせることにより並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が小さくされている。従って、本実施形態では、ラダー型回路に電気機械結合係数(k2)調整用の他の素子を追加する必要がなく、ラダー型回路の占有面積を小さくすることができる。従って、帯域阻止フィルタ1を小型化することができ、その結果、帯域阻止フィルタ1を廉価にすることができる。
また、並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)を小さくする他の方法として、共振子を構成するIDTの規格化膜厚(h/λ)を異ならせる方法が挙げられる。しかしながら、共振子を構成するIDTの規格化膜厚(h/λ)を異ならせるためには、電気機械結合係数(k2)を小さくする並列腕共振子を、他の並列腕共振子と異なる薄膜形成工程により形成する必要がある。それに対して本実施形態では、全ての並列腕共振子P1~P3において、IDTの規格化膜厚(h/λ)を同じにすることができ、全ての並列腕共振子P1~P3を同じ薄膜形成工程により形成することができる。従って、本実施形態の帯域阻止フィルタ1は、簡単な製造工程で、廉価に製造することができる。
また、特許文献2に記載のように、並列腕共振子に対してインダクタンス素子を並列に接続することにより並列腕共振子のインピーダンス特性を変化させることも考えられるが、その場合、減衰量を維持したまま移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることが困難となる。それに対して本実施形態では、電気機械結合係数(k2)を変化させることにより並列腕共振子のインピーダンス特性を変化させているため、減衰量を維持したまま移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。すなわち、大きな減衰量と移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性とを同時に実現することができる。
なお、本実施形態のように、直列腕10に第1及び第2のインダクタンス素子11,12が配置され、第1~第3の並列腕13a~13cに第1~第3の並列腕共振子P1~P3が配置された帯域阻止フィルタ1では、共振周波数が最も低い並列腕共振子が移行帯域の形成に寄与する。
本実施形態では、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうち、第3の並列腕共振子P3の共振周波数が最も低く設定されているため、第3の並列腕共振子P3が移行帯域の形成に寄与している。第3の並列腕共振子P3以外の並列腕共振子、すなわち第1及び第2の並列腕共振子P1,P2は、主として第二の減衰帯域の形成に寄与しており、移行帯域の周波数特性にはそれほど影響しない。従って、図5に示すように、第3の並列腕共振子P3の伝搬方位(ψ=30°)が、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きく設定されている。これにより、第3の並列腕共振子P3の電気機械結合係数(k2)が第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第3の並列腕共振子P3のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められている。
ところで、伝搬方位(ψ)が45°以下である場合、伝搬方位(ψ)が大きくなるにつれて弾性波共振子のインピーダンス特性の周波数温度係数(TCF:Temperature Coefficient of Frequency)が小さくなる。ここで、本実施形態では、第3の並列腕共振子P3の伝搬方位(ψ)が45°以下の範囲で大きく設定されているため、移行帯域のフィルタ特性に影響を及ぼす第3の並列腕共振子P3のインピーダンス特性のTCFが小さくなる。よって、移行帯域におけるフィルタ特性のTCFも小さくなる。従って、帯域阻止フィルタ1では、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
なお、本実施形態では、直列腕10に配置されるインダクタンス素子の数量が2で、第1~第3の並列腕13a~13cに配置される並列腕共振子の数量が3である例について説明した。但し、本発明において、直列腕に配置されるインダクタンス素子の数量及び並列腕に配置される並列腕共振子の数量は限定されない。
(第1の実施例及び第1の比較例)
上記第1の実施形態に対応する第1の実施例の帯域阻止フィルタ1を以下の要領で作製した。
上記第1の実施形態に対応する第1の実施例の帯域阻止フィルタ1を以下の要領で作製した。
LiNbO3からなる圧電基板30の上に、Auからなる厚み0.05λ(λ:帯域阻止フィルタ1の第二の減衰帯域における弾性境界波の波長)の電極構造32を形成した。なお、圧電基板30のオイラー角は、φ=0°、θ=105°とした。
その後、圧電基板30の上に、電極構造32を覆うように、SiO2からなる厚み10μmの誘電体層31を形成し、弾性波素子3を完成させた。この弾性波素子3を用いて、図1に示す回路構成の帯域阻止フィルタ1を作製し、第1の実施例とした。
なお、第1~第3の並列腕共振子P1~P3の詳細は下記の表1に示す通りとした。
第1の比較例として、第1~第3の並列腕共振子P1~P3の伝搬方位(ψ)をすべて10°としたことを除いては上記の第1の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
得られた第1の実施例の帯域阻止フィルタ1の第1~第3の並列腕共振子P1~P3のそれぞれのインピーダンス特性を測定すると共に、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1と第1の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。
図6に、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1における第1~第3の並列腕共振子P1~P3のそれぞれのインピーダンス特性を示す。図6において、符号P1が付された実線が第1の並列腕共振子P1のインピーダンス特性を表す。符号P2が付された一点破線が第2の並列腕共振子P2のインピーダンス特性を表す。符号P3が付された点線が第3の並列腕共振子P3のインピーダンス特性を表す。
図6に示すように、第1~第3の並列腕共振子P1~P3の共振周波数のうち、第3の並列腕共振子P3の共振周波数が最も低かった。この結果から、移行帯域におけるフィルタ特性は、第3の並列腕共振子P3によって決まることがわかる。
図7に、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1と第1の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を示す。図7に実線で示されるグラフが第1の実施例の帯域阻止フィルタ1の挿入損失を表し、図7に一点破線で示されるグラフが第1の比較例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。
第1の実施例の帯域阻止フィルタ1は、日本における地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機に搭載される、帯域阻止フィルタである。そのため、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1は、携帯電話機において、アンテナ(図示せず)とモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナー(図示せず)との間に配置される。
日本におけるモバイル機器向け放送サービスの放送信号の帯域はUHF帯(470~770MHz)であるため、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1の第二の通過帯域は、約470~780MHzである。また、約800~900MHz付近に携帯電話の送信信号の帯域が存在するため、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1の第二の減衰帯域は、約830~845MHzである。
よって、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1は、モバイル機器向け放送サービスの放送信号をモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナー側に通し、携帯電話の送信信号を除去する機能を有する。
図7に示す結果から、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1の方が、第1の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。具体的には、第二の通過帯域の高域側において挿入損失が3dBとなる周波数と、第二の減衰帯域の低域側において挿入損失が50dBとなる周波数との差(ΔF)は、第1の比較例(ΔF2)では、38.1MHzであったのに対し、第1の実施例(ΔF1)では、36.3MHzであり、第1の実施例における周波数差(ΔF1)の方が第1の比較例における周波数差(ΔF2)よりも1.8MHz小さかった。この結果から、共振周波数が最も低い第3の並列腕共振子P3の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができることが確認された。
なお、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近にも携帯電話の送信信号の帯域が存在することがある。これら携帯電話の送信信号の帯域は、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1における第一の減衰帯域に位置するため、帯域阻止フィルタ1によりこれら携帯電話の送信信号が除去される。よって、帯域阻止フィルタ1の後段に位置するモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーに対する、これら携帯電話の送信信号の回り込みを防ぐことが出来る。このように、第1の実施例の帯域阻止フィルタ1は、約800~900MHz付近の携帯電話の送信信号だけではなく、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近の携帯電話の送信信号も除去することが可能であり、携帯電話の送信信号とモバイル機器向け放送サービスの放送信号との干渉をより確実に防止することが出来る。
第1の実施形態の帯域阻止フィルタ1は、第1~第3の並列腕共振子P1~P3のうち、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している第3の並列腕共振子P3の伝搬方位(ψ=30°)が、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きく設定されており、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の一方の伝搬方位(ψ)が第3の並列腕共振子P3の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
複数の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が他の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が、他の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が他の並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第1の実施形態と同様に、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
更に、複数の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が他の並列腕共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子の伝搬方位(ψ)が、他の並列腕共振子のいずれかの伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が他の並列腕共振子のいずれかの電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第1の実施形態と同様に、共振周波数が最も低く、移行帯域の形成に寄与している並列腕共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。また、図2~図4を上記第1の実施形態と共通に参照する。
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタの回路図である。図8に示すように、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、入力端子6と出力端子7とを結ぶ直列腕10と、直列腕10とグラウンド電位との間に接続された第1及び第2の並列腕13a,13bとを有するラダー型回路を備えている。第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタでは、直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42と、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2とが配置されている。具体的には、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2は、直列腕10において、互いに直列に接続されている。直列腕10において、入力端子6と第1の直列腕共振子S1との間には、第1のインダクタンス素子40が接続されている。第1の直列腕共振子S1と第2の直列腕共振子S2との間には、第2のインダクタンス素子41が接続されている。第2の直列腕共振子S2と出力端子7との間には、第3のインダクタンス素子42が接続されている。
図8は、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタの回路図である。図8に示すように、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、入力端子6と出力端子7とを結ぶ直列腕10と、直列腕10とグラウンド電位との間に接続された第1及び第2の並列腕13a,13bとを有するラダー型回路を備えている。第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタでは、直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42と、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2とが配置されている。具体的には、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2は、直列腕10において、互いに直列に接続されている。直列腕10において、入力端子6と第1の直列腕共振子S1との間には、第1のインダクタンス素子40が接続されている。第1の直列腕共振子S1と第2の直列腕共振子S2との間には、第2のインダクタンス素子41が接続されている。第2の直列腕共振子S2と出力端子7との間には、第3のインダクタンス素子42が接続されている。
直列腕10とグラウンド電位との間には、第1及び第2の並列腕13a,13bが接続されている。具体的には、第1の並列腕13aは、直列腕10における第1の直列腕共振子S1と第2のインダクタンス素子41との接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。第2の並列腕13bは、直列腕10における第2のインダクタンス素子41と第2の直列腕共振子S2との接続点と、グラウンド電位との間に接続されている。第1の並列腕13aには、第1の並列腕共振子P1が配置されている。第2の並列腕13bには、第2の並列腕共振子P2が配置されている。
このように、本実施形態では、直列腕10に配置された第1~第3のインダクタンス素子40~42並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2と、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ配置された第1及び第2の並列腕共振子P1,P2とによってラダー型回路が形成されている。なお、本実施形態では、第一の実施形態と同様に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2は、ひとつの弾性波素子として一体に形成されている。
第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、低域側と高域側とにそれぞれ形成されており、低域側の第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のキャパシタンスにより形成される。高域側の第一の減衰帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスと第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のキャパシタンスとにより形成される。
第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、低域側の第一の減衰帯域と高域側の第一の減衰帯域との間に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振による減衰極と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振による減衰極とにより形成される。
第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
そして、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に、移行帯域を有する。
本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。具体的には、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。これにより、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が、他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。
本実施形態のように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされていることで、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)を他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくすることによって、減衰量を確保したまま、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。さらに、通過帯域内における挿入損失を小さくすることができる。
本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有する弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされることにより、最も低い周波数を有する弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。従って、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められている。
具体的には、直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2が配置され、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ第1及び第2の並列腕共振子P1,P2が配置された構成である本実施形態の帯域阻止フィルタでは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有する弾性波共振子が移行帯域の形成に寄与する。本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数であるのは、第1の直列腕共振子S1の反共振周波数である。このため、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域の形成には、第1の直列腕共振子S1が寄与している。
図9は、第2の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図9に示すように、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域の形成に寄与している第1の直列腕共振子S1の伝搬方位(ψ=30°)が、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きくされている。これにより、第1の直列腕共振子S1の電気機械結合係数(k2)が、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性の急峻性が高められ、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現されている。
また、本実施形態においても、移行帯域の形成に寄与している第1の直列腕共振子S1の伝搬方位(ψ)が、45°以下の範囲で、他の弾性波共振子、すなわち第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。よって、移行帯域におけるフィルタ特性のTCFが小さくされている。従って、第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタでは、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
なお、本実施形態では、直列腕10に配置されるインダクタンス素子の数量が3で、直列腕10に配置される直列腕共振子の数量が2で、第1及び第2の並列腕13a,13bに配置される並列腕共振子の数量が2である例について説明した。但し、本発明において、直列腕に配置されるインダクタンス素子及び直列腕共振子のそれぞれの数量並びに並列腕に配置される並列腕共振子の数量は限定されない。例えば、並列腕に配置される並列腕共振子の数量と、直列腕に配置される直列腕共振子の数量とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第1及び第2の並列腕13a,13bに加えて、複数の並列腕を更に接続し、該複数の並列腕にインダクタンス素子を配置してもよい。
(第2の実施例及び第2の比較例)
上記第2の実施形態に対応する第2の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第2の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表2に示す通りとした。
上記第2の実施形態に対応する第2の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第2の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表2に示す通りとした。
第2の比較例として、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)をすべて10°としたことを除いては上記の第2の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
得られた第2の実施例の帯域阻止フィルタの第1及び第2の並列腕共振子P1,P2並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれのインピーダンス特性を測定すると共に、第2の実施例の帯域阻止フィルタと第2の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。
図10に、第2の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の並列腕共振子P1,P2並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれのインピーダンス特性を示す。図10において、符号S1が付された実線が第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性を表す。符号S2が付された二点破線が第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性を表す。符号P1が付された点線が第1の並列腕共振子P1のインピーダンス特性を表す。符号P2が付された一点破線が第2の並列腕共振子P2のインピーダンス特性を表す。
図10に示すように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とを比較すると、第1の直列腕共振子S1の反共振周波数が最も低い周波数であり、(第1の直列腕共振子S1の反共振周波数)<(第1の並列腕共振子P1の共振周波数)<(第2の並列腕共振子P2の共振周波数)<(第2の直列腕共振子S2の反共振周波数)となった。この結果から、第2の実施例の帯域阻止フィルタでは、移行帯域におけるフィルタ特性は、第1の直列腕共振子S1によって決まることがわかる。
図11に、第2の実施例の帯域阻止フィルタと第2の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を示す。図11に実線で示されるグラフが第2の実施例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表し、図11に一点破線で示されるグラフが第2の比較例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。
第2の実施例の帯域阻止フィルタは、第1の実施例と同様に、日本における地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機に搭載される、帯域阻止フィルタである。日本におけるモバイル機器向け放送サービスの放送信号の帯域はUHF帯(470~770MHz)であるため、第2の実施例の帯域阻止フィルタの第二の通過帯域は、約470~800MHzである。また、約800~900MHz付近に携帯電話の送信信号の帯域が存在するため、第2の実施例の帯域阻止フィルタの第二の減衰帯域は、約898~925MHzである。
よって、第2の実施例の帯域阻止フィルタは、モバイル機器向け放送サービスの放送信号をモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナー側に通し、携帯電話の送信信号を除去する機能を有する。
図11に示すように、第2の実施例の帯域阻止フィルタの方が、第2の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。具体的には、第二の通過帯域の高域側において挿入損失が3dBとなる周波数と、第二の減衰帯域の低域側において挿入損失が50dBとなる周波数との差(ΔF)は、第2の比較例(ΔF4)では、66.7MHzであったのに対し、第2の実施例(ΔF3)では、63.6MHzであり、第2の実施例における周波数差(ΔF3)の方が第2の比較例における周波数差(ΔF4)よりも3.1MHz小さかった。この結果から、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数のうちで、最も低い周波数を有する弾性波共振子における伝搬方位(ψ)を、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域よりも低域側に位置する移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができることが確認された。
また、第1の実施例と同様に、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近にも携帯電話の送信信号の帯域が存在する場合においても、これらの帯域は、第2の実施例の帯域阻止フィルタにおける高域側の第一の減衰帯域に位置するため、第2の実施例の帯域阻止フィルタにより、これら携帯電話の送信信号が除去される。よって、第2の実施例の帯域阻止フィルタの後段に位置するモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーに対する、これら携帯電話の送信信号の回り込みを防ぐことが出来る。このように、第2の実施例の帯域阻止フィルタは、約800~900MHz付近の携帯電話の送信信号だけではなく、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近の携帯電話の送信信号も除去することが可能であり、携帯電話の送信信号とモバイル機器向け放送サービスの放送信号との干渉をより確実に防止することが出来る。
第2の実施形態の帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している第1の直列腕共振子S1の伝搬方位(ψ=30°)が、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きくされており、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
すなわち、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第2の直列腕共振子S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のいずれかの伝搬方位(ψ)が第1の直列腕共振子S1の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうちの一部の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第2の実施形態と同様に、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
更に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子のいずれかひとつの伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子のいずれかひとつの電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第2の実施形態と同様に、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
(第3の実施形態)
図12は、第3の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図12に示すように、第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
図12は、第3の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図12に示すように、第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
よって、第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、低域側と高域側とにそれぞれ形成されており、低域側の第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のキャパシタンスにより形成される。高域側の第一の減衰帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスと第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のキャパシタンスとにより形成される。
第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、低域側の第一の減衰帯域と高域側の第一の減衰帯域との間に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振による減衰極と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振による減衰極とにより形成される。
第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
そして、第3の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に低域側の移行帯域を、第二の減衰帯域の高域側に高域側の移行帯域を、それぞれ有する。
図12に示すように、本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの伝搬方位(ψ=30°)が、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの伝搬方位(ψ=10°)よりも大きくされている。これにより、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの電気機械結合係数(k2)が、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現されている。
また、本実施形態においても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの伝搬方位(ψ)が、45°以下の範囲で、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。よって、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性のTCFが小さくされている。従って、本実施形態に係る帯域阻止フィルタでも、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
(第3の実施例及び第3の比較例)
上記第3の実施形態に対応する第3の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第3の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表3に示す通りとした。
上記第3の実施形態に対応する第3の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第3の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表3に示す通りとした。
第3の比較例として、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)をすべて10°としたことを除いては上記の第3の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
次に、得られた第3の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれのインピーダンス特性(共振周波数及び反共振周波数)を測定した。
直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2が配置され、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ第1及び第2の並列腕共振子P1,P2が配置された本実施形態の帯域阻止フィルタでは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有する弾性波共振子が、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する低域側の移行帯域の形成に寄与する。第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性は、直列腕共振子の周波数特性、具体的には、直列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数によって決まる。
図13は、第3の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のインピーダンス特性を表すグラフである。図13において、符号S1が付された実線が第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性を表す。符号S2が付された二点破線が第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性を表す。符号P1が付された点線が第1の並列腕共振子P1のインピーダンス特性を表す。符号P2が付された一点破線が第2の並列腕共振子P2のインピーダンス特性を表す。
第3の実施例では、図13に示すように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とを比較すると、第1の直列腕共振子S1の反共振周波数が最も低い周波数である。よって、第1の直列腕共振子S1の反共振周波数と、第2の直列腕共振子S2の反共振周波数とを比較すると、第1の直列腕共振子S1の反共振周波数の方が、周波数が低い。この結果から、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性には、第1の直列腕共振子S1の周波数特性が最も大きく寄与し、次に、第2の直列腕共振子S2の周波数特性が寄与することがわかる。
得られた第3の実施例の帯域阻止フィルタと第3の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。測定結果を図14に示す。なお、図14に実線で示すグラフが第3の実施例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表し、一点破線で示すグラフが第3の比較例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表している。
第3の実施例の帯域阻止フィルタは、第1の実施例と同様に、地上デジタルテレビ放送のモバイル機器向け放送サービスの受信機能を備えた携帯電話機に搭載される、帯域阻止フィルタである。第3の実施例の帯域阻止フィルタにおける第二の通過帯域は、約470~760MHzである。また、約800~900MHz付近に携帯電話の送信信号の帯域が存在するため、第3の実施例の帯域阻止フィルタの第二の減衰帯域は、約820~850MHzである。
よって、第3の実施例の帯域阻止フィルタは、モバイル機器向け放送サービスの放送信号をモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナー側に通し、携帯電話の送信信号を除去する機能を有する。
図14に示すように、第3の実施例の帯域阻止フィルタの方が、第3の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。具体的には、第二の通過帯域の高域側において挿入損失が2dBとなる周波数と、第二の減衰帯域の低域側において挿入損失が50dBとなる周波数との差(ΔF)は、第3の比較例(ΔF6)では、42.7MHzであったのに対し、第3の実施例(ΔF5)では、37.6MHzであった。このように、第3の実施例における周波数差(ΔF5)の方が第3の比較例における周波数差(ΔF6)よりも5.1MHz小さかった。この結果から、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができることが確認された。
図15に、第3の実施例の帯域阻止フィルタ及び第3の比較例の帯域阻止フィルタのそれぞれの挿入損失と共に、第3の実施例の帯域阻止フィルタから直列腕共振子の伝搬方位(ψ)を変化させた帯域阻止フィルタの挿入損失を示す。具体的には、図15に一点破線で示すグラフは、第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2と同じ10°とした帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。なお、図15に実線で示すグラフが第3の実施例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。図15に二点破線で示すグラフが第3の比較例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。
図15に示す結果から、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性には、第1の直列腕共振子S1の周波数特性のみならず、第2の直列腕共振子S2の周波数特性も寄与していることがわかる。第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を特に高めることができることが確認された。
なお、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の通過帯域と第二の減衰帯域との間に位置する、低域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができるのは、以下の理由によるものである。
図16は、伝搬方位(ψ)が、それぞれ30°、0°である弾性波共振子のインピーダンス特性を表すグラフである。図16に実線で示すグラフが、伝搬方位(ψ)が30°である弾性波共振子のインピーダンス特性を表し、一点破線で示すグラフが、伝搬方位(ψ)が0°である弾性波共振子のインピーダンス特性を表している。
図16からわかるように、弾性波共振子における伝搬方位(ψ)を大きくし、弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)を小さくすることによって、弾性波共振子の共振周波数と反共振周波数とが近い値となる。よって、インピーダンス特性の急峻性が高くなる。従って、移行帯域の形成に寄与する第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。
また、第1の実施例と同様に、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近にも携帯電話の送信信号の帯域が存在する場合においても、これらの帯域は、第3の実施例の帯域阻止フィルタにおける高域側の第一の減衰帯域に位置するため、第3の実施例の帯域阻止フィルタにより、これら携帯電話の送信信号が除去される。よって、第3の実施例の帯域阻止フィルタの後段に位置するモバイル機器向け放送サービス受信用TVチューナーに対する、これら携帯電話の送信信号の回り込みを防ぐことが出来る。このように、第3の実施例の帯域阻止フィルタは、約800~900MHz付近の携帯電話の送信信号だけではなく、約1.5GHz、約1.7GHz、約2.0GHz付近の携帯電話の送信信号も除去することが可能であり、携帯電話の送信信号とモバイル機器向け放送サービスの放送信号との干渉をより確実に防止することが出来る。
第3の実施形態の帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も低い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している第1の直列腕共振子S1の伝搬方位(ψ=30°)と、第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ=30°)とが、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=10°)よりも大きくされており、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
すなわち、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のいずれかの伝搬方位(ψ)が第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
(第4の実施形態)
図17は、第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタの回路図である。図17に示すように、第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、入力端子6と出力端子7とを結ぶ直列腕10と、直列腕10とグラウンド電位との間に接続された第1及び第2の並列腕13a,13bとを有するラダー型回路を備えている。
図17は、第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタの回路図である。図17に示すように、第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、入力端子6と出力端子7とを結ぶ直列腕10と、直列腕10とグラウンド電位との間に接続された第1及び第2の並列腕13a,13bとを有するラダー型回路を備えている。
第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタでは、直列腕10に第1~第3の直列腕共振子S1,S2,S3が配置されている。直列腕10とグラウンド電位との間には、第1及び第2の並列腕13a,13bが接続されている。具体的には、直列腕10における、第1の直列腕共振子S1と第2の直列腕共振子S2との接続点と、グラウンド電位との間には、第1の並列腕13aが接続されている。第1の並列腕13aには、第1のインダクタンス素子50が配置されている。一方、直列腕10における、第2の直列腕共振子S2と第3の直列腕共振子S3との接続点と、グラウンド電位との間には、第2の並列腕13bが接続されている。第2の並列腕13bには、第2のインダクタンス素子51が配置されている。
このように、本実施形態では、直列腕10に配置された第1~第3の直列腕共振子S1,S2,S3と、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ配置された第1及び第2のインダクタンス素子50,51とによってラダー型回路が形成されている。なお、本実施形態では、第一の実施形態と同様に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2は、ひとつの弾性波素子として一体に形成されている。
第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子50,51のインダクタンスと第1~第3の直列腕共振子S1~S3のキャパシタンスとにより形成される。
第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の減衰帯域より高域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子50,51のインダクタンスにより形成される。
第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の反共振による減衰極により形成される。
第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1及び第2のインダクタンス素子50,51のインダクタンスにより形成される。
そして、第4の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に低域側の移行帯域を、第二の減衰帯域の高域側に高域側の移行帯域を、それぞれ有する。
本実施形態では、第1~第3の直列腕共振子S1~S3のうち、少なくともひとつの直列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。具体的には、第1~第3の直列腕共振子S1~S3のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの直列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。これにより、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が、他の直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。
本実施形態のように、第1~第3の直列腕共振子S1~S3のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの直列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされていることで、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)を他の直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくすることによって、減衰量を確保したまま、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。さらに、通過帯域内における挿入損失を小さくすることができる。
本実施形態のように、直列腕10に第1~第3の直列腕共振子S1~S3が配置され、第1及び第2の並列腕13a,13bに第1及び第2のインダクタンス素子50,51が配置された帯域阻止フィルタでは、最も高い反共振周波数を有する直列腕共振子が移行帯域の形成に寄与する。
よって、本実施形態では、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の反共振周波数のうち、最も高い反共振周波数を有する直列腕共振子における伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされることにより、最も高い反共振周波数を有する直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が、他の直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。従って、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現されている。
具体的には、本実施形態では、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の反共振周波数のうちで、第3の直列腕共振子S3の反共振周波数が最も高い。このため、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成には、第3の直列腕共振子S3が寄与している。
図18は、第4の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図18に示すように、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与している第3の直列腕共振子S3の伝搬方位(ψ=30°)が、第3の直列腕共振子S3以外の直列腕共振子、すなわち第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きくされている。これにより、第3の直列腕共振子S3の電気機械結合係数(k2)が第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現される。
また、本実施形態においても、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与する第3の直列腕共振子S3の伝搬方位(ψ)が45°以下の範囲で、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの伝搬方位(ψ)よりも大きくされているため、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性のTCFが小さくされている。従って、本実施形態に係る帯域阻止フィルタでも、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
なお、本実施形態では、直列腕10に配置される直列腕共振子の数量が3で、第1及び第2の並列腕13a,13bに配置されるインダクタンス素子の数量が2である例について説明した。但し、本発明において、直列腕に配置される直列腕共振子の数量並びに並列腕に配置されるインダクタンス素子の数量は限定されない。
(第4の実施例及び第4の比較例)
上記第4の実施形態に対応する第4の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第4の実施例において、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の詳細は下記の表4に示す通りとした。
上記第4の実施形態に対応する第4の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第4の実施例において、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の詳細は下記の表4に示す通りとした。
第4の比較例として、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の伝搬方位(ψ)をすべて10°としたことを除いては上記の第4の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
得られた第4の実施例の帯域阻止フィルタの第1~第3の直列腕共振子S1~S3のそれぞれのインピーダンス特性を測定すると共に、第4の実施例の帯域阻止フィルタと第4の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。
図19に、第4の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1~第3の直列腕共振子S1~S3のそれぞれのインピーダンス特性を示す。図19において、符号S1が付された実線が第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性を表す。符号S2が付された一点破線が第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性を表す。符号S3が付された点線が第3の直列腕共振子S3のインピーダンス特性を表す。
図19に示すように、第1~第3の直列腕共振子S1~S3の反共振周波数を比較すると、(第2の直列腕共振子S2の反共振周波数)<(第1の直列腕共振子S1の反共振周波数)<(第3の直列腕共振子S3の反共振周波数)という関係となった。この結果から、第4の実施例の帯域阻止フィルタでは、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性は、反共振周波数が最も高い第3の直列腕共振子S3によって決まることがわかる。
図20に第4の実施例の帯域阻止フィルタと第4の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失の測定結果を示す。なお、図20に実線で示すグラフが第4の実施例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表し、図20に一点破線で示すグラフが第4の比較例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表している。
図20に示すように、第4の実施例の帯域阻止フィルタの方が、第4の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。具体的には、第一の通過帯域における第二の減衰帯域の高域側において挿入損失が3dBとなる周波数と、第二の減衰帯域の高域側において挿入損失が40dBとなる周波数との差(ΔF)は、第4の比較例(ΔF8)では、197.4MHzであったのに対し、第4の実施例(ΔF7)では、185.7MHzであり、第4の実施例における周波数差(ΔF7)の方が第4の比較例における周波数差(ΔF8)よりも11.7MHz小さかった。この結果から、反共振周波数が最も高い第3の直列腕共振子S3の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができることが確認された。
第4の実施形態の帯域阻止フィルタは、第1~第3の直列腕共振子S1~S3のうち、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している第3の直列腕共振子S3の伝搬方位(ψ=30°)が、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きく設定されており、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のうち一方の伝搬方位(ψ)が第3の直列腕共振子S3の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
複数の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が他の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が他の直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第4の実施形態と同様に、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
更に、複数の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が他の直列腕共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子の伝搬方位(ψ)が、他の直列腕共振子のいずれかの伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、反共振周波数が最も高く、高域側の移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子の電気機械結合係数(k2)が他の直列腕共振子のいずれかの電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第4の実施形態と同様に、反共振周波数が最も高く、移行帯域の形成に寄与している直列腕共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
(第5の実施形態)
図21は、第5の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図21に示すように、第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
図21は、第5の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図21に示すように、第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
よって、第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、低域側と高域側とにそれぞれ形成されており、低域側の第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のキャパシタンスにより形成される。高域側の第一の減衰帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスと第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のキャパシタンスとにより形成される。
第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、低域側の第一の減衰帯域と高域側の第一の減衰帯域との間に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振による減衰極と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振による減衰極とにより形成される。
第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
そして、第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に低域側の移行帯域を、第二の減衰帯域の高域側に高域側の移行帯域を、それぞれ有する。
本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。具体的には、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。これにより、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が、他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。
本実施形態のように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうち、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされていることで、移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)を他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくすることによって、減衰量を確保したまま、通過帯域端部におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。さらに、通過帯域内における挿入損失を小さくすることができる。
本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子における伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子における伝搬方位(ψ)よりも大きくされることにより、最も高い周波数を有する弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。従って、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められている。
具体的には、直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2が配置され、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ第1及び第2の並列腕共振子P1,P2が配置された構成である本実施形態の帯域阻止フィルタでは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子が、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与する。
本実施形態では、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数であるのは、第2の直列腕共振子S2の反共振周波数である。このため、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成には、第2の直列腕共振子S2が寄与している。
図21に示すように、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与している第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ=30°)が、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きくされている。これにより、第2の直列腕共振子S2の電気機械結合係数(k2)が、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性の急峻性が高められ、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現されている。
また、本実施形態においても、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与している第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ)が、45°以下の範囲で、他の弾性波共振子、すなわち第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。よって、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性のTCFが小さくされている。従って、第5の実施形態に係る帯域阻止フィルタでは、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
なお、本実施形態では、直列腕10に配置されるインダクタンス素子の数量が3で、直列腕10に配置される直列腕共振子の数量が2で、第1及び第2の並列腕13a,13bに配置される並列腕共振子の数量が2である例について説明した。但し、本発明において、直列腕に配置されるインダクタンス素子及び直列腕共振子のそれぞれの数量並びに並列腕に配置される並列腕共振子の数量は限定されない。例えば、並列腕に配置される並列腕共振子の数量と、直列腕に配置される直列腕共振子の数量とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第1及び第2の並列腕13a,13bに加えて、複数の並列腕を更に接続し、該複数の並列腕にインダクタンス素子を配置してもよい。
(第5の実施例及び第5の比較例)
上記第5の実施形態に対応する第5の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第5の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表5に示す通りとした。
上記第5の実施形態に対応する第5の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第5の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表5に示す通りとした。
第5の比較例として、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)をすべて20°としたことを除いては上記の第5の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
得られた第5の実施例の帯域阻止フィルタの第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれのインピーダンス特性を測定すると共に、第5の実施例の帯域阻止フィルタと第5の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。
図22に、第5の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれのインピーダンス特性を示す。図22において、符号P1が付された実線が第1の並列腕共振子P1のインピーダンス特性を表す。符号P2が付された二点破線が第2の並列腕共振子P2のインピーダンス特性を表す。符号S1が付された点線が第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性を表す。符号S2が付された一点破線が第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性を表す。
図22に示すように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とを比較すると、第2の直列腕共振子S2の反共振周波数が最も高い周波数であり、(第1の並列腕共振子P1の共振周波数)<(第2の並列腕共振子P2の共振周波数)<(第1の直列腕共振子S1の反共振周波数)<(第2の直列腕共振子S2の反共振周波数)という関係となった。この結果から、第5の実施例の帯域阻止フィルタでは、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性は、第2の直列腕共振子S2によって決まることがわかる。
図23に、第5の実施例の帯域阻止フィルタと第5の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失の測定結果を示す。なお、図23に実線で示すグラフが第5の実施例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表し、一点破線で示すグラフが第5の比較例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表している。
図23に示すように、第5の実施例の帯域阻止フィルタの方が、第5の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。具体的には、図23に示すように、第一の通過帯域における第二の減衰帯域の高域側において挿入損失が6dBとなる周波数と、第二の減衰帯域の高域側において挿入損失が50dBとなる周波数との差(ΔF)は、第5の比較例(ΔF10)では、57.5MHzであったのに対し、第5の実施例(ΔF9)では、46.0MHzであり、第5の実施例における周波数差(ΔF9)の方が第5の比較例における周波数差(ΔF10)よりも11.5MHz小さかった。
この結果から、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数のうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子における伝搬方位(ψ)を、他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができることが確認された。
第5の実施形態の帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有し、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与している第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ=30°)が、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ=20°)よりも大きくされており、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
すなわち、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第1の直列腕共振子S1並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のいずれかの伝搬方位(ψ)が第2の直列腕共振子S2の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうちの一部の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第5の実施形態と同様に、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
更に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)が互いに異なる大きさの構成であっても、一部の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が他の弾性波共振子の伝搬方位(ψ)と異なる大きさの構成であっても、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の伝搬方位(ψ)が、他の弾性波共振子のいずれかひとつの伝搬方位(ψ)よりも大きく設定されている構成とすることにより、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)が他の弾性波共振子のいずれかひとつの電気機械結合係数(k2)よりも小さくされることとなり、第5の実施形態と同様に、最も高い周波数を有し、移行帯域の形成に寄与している弾性波共振子のインピーダンス特性の急峻性が高められ、第二の減衰帯域よりも高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高められる。
(第6の実施形態)
図24は、第6の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図24に示すように、第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
図24は、第6の実施形態における弾性波素子の模式的平面図である。図24に示すように、第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)以外は、図8に示す上記第2の実施形態に係る帯域阻止フィルタと同様の構成を有する。
よって、第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、挿入損失の大きい帯域である、第一の減衰帯域を有する。第一の減衰帯域は、低域側と高域側とにそれぞれ形成されており、低域側の第一の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のキャパシタンスにより形成される。高域側の第一の減衰帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスと第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のキャパシタンスとにより形成される。
第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、低域側の第一の減衰帯域と高域側の第一の減衰帯域との間に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第一の通過帯域を有する。第一の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中に位置し、挿入損失の大きい帯域である、第二の減衰帯域を有する。第二の減衰帯域は、主に、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振による減衰極と第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振による減衰極とにより形成される。
第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第一の通過帯域の中であって、第二の減衰帯域より低域側に位置し、挿入損失の小さい帯域である、第二の通過帯域を有する。第二の通過帯域は、主に、第1~第3のインダクタンス素子40~42のインダクタンスにより形成される。
そして、第6の実施形態に係る帯域阻止フィルタは、第二の減衰帯域と第二の通過帯域との間に低域側の移行帯域を、第二の減衰帯域の高域側に高域側の移行帯域を、それぞれ有する。
図24に示すように、本実施形態では、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの伝搬方位(ψ=30°)が、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの伝搬方位(ψ=10°)よりも大きくされている。これにより、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの電気機械結合係数(k2)が、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の電気機械結合係数(k2)よりも小さくされている。その結果、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の高い急峻性が実現されている。
また、本実施形態においても、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれの伝搬方位(ψ)が、45°以下の範囲で、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のそれぞれの伝搬方位(ψ)よりも大きくされている。よって、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性のTCFが小さくされている。従って、本実施形態に係る帯域阻止フィルタでも、周波数に関する製造公差が大きくなり、高い製造歩留まりを実現することができる。
(第6の実施例及び第6の比較例)
上記第6の実施形態に対応する第6の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第6の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表6に示す通りとした。
上記第6の実施形態に対応する第6の実施例の帯域阻止フィルタを、上記第1の実施例と同じ要領で作製した。なお、第6の実施例において、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の詳細は下記の表6に示す通りとした。
第6の比較例として、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)をすべて10°としたことを除いては上記の第6の実施例と同様にして帯域阻止フィルタを作製した。
次に、得られた第6の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のそれぞれのインピーダンス特性(共振周波数及び反共振周波数)を測定した。
直列腕10に第1~第3のインダクタンス素子40~42並びに第1及び第2の直列腕共振子S1,S2が配置され、第1及び第2の並列腕13a,13bにそれぞれ第1及び第2の並列腕共振子P1,P2が配置された本実施形態の帯域阻止フィルタでは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子が、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与する。第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性は、並列腕共振子の周波数特性、具体的には、並列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数によって決まる。
図25は、第6の実施例の帯域阻止フィルタにおける第1及び第2の直列腕共振子S1,S2並びに第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のインピーダンス特性を表すグラフである。図25において、符号S1が付された実線が第1の直列腕共振子S1のインピーダンス特性を表す。符号S2が付された二点破線が第2の直列腕共振子S2のインピーダンス特性を表す。符号P1が付された点線が第1の並列腕共振子P1のインピーダンス特性を表す。符号P2が付された一点破線が第2の並列腕共振子P2のインピーダンス特性を表す。
第6の実施例では、図25に示すように、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とを比較すると、第2の並列腕共振子P2の共振周波数が最も高い周波数である。よって、第1の並列腕共振子P1の共振周波数と、第2の並列腕共振子P2の共振周波数とを比較すると、第2の並列腕共振子P2の共振周波数の方が、周波数が高い。この結果から、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性には、第2の並列腕共振子P2の周波数特性が最も大きく寄与し、次に、第1の並列腕共振子P1の周波数特性が寄与することがわかる。
得られた第6の実施例の帯域阻止フィルタと第6の比較例の帯域阻止フィルタとの挿入損失を測定した。測定結果を図26及び図27に示す。図27は、図26に示すグラフの一部を拡大したものである。なお、図26及び図27に実線で示すグラフが第6の実施例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表し、一点破線で示すグラフが第6の比較例に係る帯域阻止フィルタの挿入損失を表している。
図26及び図27に示すように、第6の実施例の帯域阻止フィルタの方が、第6の比較例の帯域阻止フィルタよりも、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性が高いことがわかる。この結果から、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域の急峻性が高められることが確認された。
図28に、第6の実施例の帯域阻止フィルタ及び第6の比較例の帯域阻止フィルタのそれぞれの挿入損失と共に、第6の実施例の帯域阻止フィルタから並列腕共振子の伝搬方位(ψ)を変化させた帯域阻止フィルタの挿入損失を示す。具体的には、図28に一点破線で示すグラフは、第1の並列腕共振子P1の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列腕共振子S1,S2と同じ10°とした帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。なお、図28に実線で示すグラフが第6の実施例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。図28に二点破線で示すグラフが第6の比較例の帯域阻止フィルタの挿入損失を表す。
図28に示す結果から、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性には、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の両方の周波数特性が寄与していることがわかる。第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を特に高めることができることが確認された。
具体的には、図28に示すように、高域側の通過帯域の低域側において挿入損失が4dBとなる周波数と、減衰帯域の高域側において挿入損失が40dBとなる周波数との差(ΔF)は、第6の実施例(ΔF11)では24.5MHzであり、第6の比較例(ΔF12)では25.7MHzMHzであり、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2のうちの第1の並列腕共振子P1の伝搬方位(ψ)のみを第1及び第2の直列腕共振子S1,S2と同じ10°とした帯域阻止フィルタではΔF13=25.0MHzであった。
なお、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができるのは、第3の実施例と同様の理由によるものである。
すなわち、図16からわかるように、弾性波共振子における伝搬方位(ψ)を大きくし、弾性波共振子の電気機械結合係数(k2)を小さくすることによって、弾性波共振子の共振周波数と反共振周波数とが近い値となる。よって、インピーダンス特性の急峻性が高くなる。従って、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の伝搬方位(ψ)を第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)よりも大きくすることにより、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域におけるフィルタ特性の急峻性を高めることができる。
第6の実施形態の帯域阻止フィルタは、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の反共振周波数と、第1及び第2の並列腕共振子P1,P2の共振周波数とのうち、最も高い周波数を有し、第二の減衰帯域の高域側に位置する、高域側の移行帯域の形成に寄与している第1の並列腕共振子P1の伝搬方位(ψ=30°)と、第2の並列腕共振子P2の伝搬方位(ψ=30°)とが、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ=10°)よりも大きくされており、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)は同じ大きさである構成であったが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
すなわち、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)が異なる大きさであってもよく、第1及び第2の直列腕共振子S1,S2のいずれかの伝搬方位(ψ)が第1及び第2の直列腕共振子S1,S2の伝搬方位(ψ)と同じ大きさであってもよい。
1……帯域阻止フィルタ
2……基板
2a……主面
3……弾性波素子
5……ラミネート樹脂層
6……入力端子
7……出力端子
10……直列腕
11……第1のインダクタンス素子
12……第2のインダクタンス素子
13a……第1の並列腕
13b……第2の並列腕
13c……第3の並列腕
14,17,20……IDT
14a,14b……くし歯電極
15,16,18,19,21,22……グレーティング反射器
30……圧電基板
30a……主面
31……誘電体層
31a……開口
32……電極構造
33……接続導体
34……外部電極
40……第1のインダクタンス素子
41……第2のインダクタンス素子
42……第3のインダクタンス素子
50……第1のインダクタンス素子
51……第2のインダクタンス素子
P1……第1の並列腕共振子
P2……第2の並列腕共振子
P3……第3の並列腕共振子
S1……第1の直列腕共振子
S2……第2の直列腕共振子
S3……第3の直列腕共振子
2……基板
2a……主面
3……弾性波素子
5……ラミネート樹脂層
6……入力端子
7……出力端子
10……直列腕
11……第1のインダクタンス素子
12……第2のインダクタンス素子
13a……第1の並列腕
13b……第2の並列腕
13c……第3の並列腕
14,17,20……IDT
14a,14b……くし歯電極
15,16,18,19,21,22……グレーティング反射器
30……圧電基板
30a……主面
31……誘電体層
31a……開口
32……電極構造
33……接続導体
34……外部電極
40……第1のインダクタンス素子
41……第2のインダクタンス素子
42……第3のインダクタンス素子
50……第1のインダクタンス素子
51……第2のインダクタンス素子
P1……第1の並列腕共振子
P2……第2の並列腕共振子
P3……第3の並列腕共振子
S1……第1の直列腕共振子
S2……第2の直列腕共振子
S3……第3の直列腕共振子
Claims (12)
- 入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕と、
前記直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕と、
前記直列腕及び前記並列腕のうちの少なくとも一方に設けられた複数の弾性波共振子と、
前記直列腕及び前記並列腕のうちの少なくとも一方に設けられたインダクタンス素子とを有するラダー型の回路構成を備え、
第一の減衰帯域と、前記第一の減衰帯域に隣接する第一の通過帯域と、前記第一の通過帯域の中に位置する第二の減衰帯域と、前記第二の減衰帯域に隣接する移行帯域とを有する帯域阻止フィルタであって、
前記複数の弾性波共振子のうちの前記移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、帯域阻止フィルタ。 - 入力端子と出力端子とを結ぶ直列腕と、
前記直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕と、
前記直列腕及び前記並列腕のうちの少なくとも一方に設けられた複数の弾性波共振子と、
前記直列腕及び前記並列腕のうちの少なくとも一方に設けられたインダクタンス素子とを有するラダー型の回路構成を備え、
第一の減衰帯域と、前記第一の減衰帯域に隣接する第一の通過帯域と、前記第一の通過帯域の中に位置する第二の減衰帯域と、前記第二の減衰帯域に隣接する移行帯域とを有する帯域阻止フィルタであって、
前記複数の弾性波共振子のうちの前記移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされることにより、前記複数の弾性波共振子のうちの前記移行帯域の形成に寄与している少なくともひとつの弾性波共振子の電気機械結合係数が、他の弾性波共振子の電気機械結合係数よりも小さくされている、帯域阻止フィルタ。 - 前記直列腕には、複数の前記インダクタンス素子が配置されており、前記並列腕が複数設けられており、前記複数の並列腕には、それぞれ前記弾性波共振子が配置されている、請求項1または2に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記複数の弾性波共振子のうちの少なくともひとつの弾性波共振子は、他の弾性波共振子とは異なる共振周波数を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、共振周波数が最も低い弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項3に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記直列腕には、前記複数の弾性波共振子が配置されており、前記並列腕には、前記インダクタンス素子が配置されている、請求項1または2に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記複数の弾性波共振子のうちの少なくともひとつの弾性波共振子は、他の弾性波共振子とは異なる反共振周波数を有し、前記複数の弾性波共振子のうち、反共振周波数が最も高い弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項5に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記直列腕に前記弾性波共振子が配置されており、前記並列腕に前記弾性波共振子が配置されており、前記直列腕及び前記並列腕の少なくとも一方に前記インダクタンス素子が配置されている、請求項1または2に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記直列腕に配置された前記弾性波共振子の反共振周波数と、前記並列腕に配置された前記弾性波共振子の共振周波数のうち、最も低い周波数を有する弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項7に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記直列腕に配置された前記弾性波共振子の伝搬方位が、前記並列腕に配置された前記弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項7に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記直列腕に配置された前記弾性波共振子の反共振周波数と、前記並列腕に配置された前記弾性波共振子の共振周波数のうち、最も高い周波数を有する弾性波共振子の伝搬方位が、他の弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項7に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記並列腕に配置された前記弾性波共振子の伝搬方位が、前記直列腕に配置された前記弾性波共振子の伝搬方位よりも大きくされている、請求項7に記載の帯域阻止フィルタ。
- 前記弾性波共振子は弾性境界波共振子である、請求項1~11のいずれか一項に記載の帯域阻止フィルタ。
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