WO2010001534A1 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

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WO2010001534A1
WO2010001534A1 PCT/JP2009/002671 JP2009002671W WO2010001534A1 WO 2010001534 A1 WO2010001534 A1 WO 2010001534A1 JP 2009002671 W JP2009002671 W JP 2009002671W WO 2010001534 A1 WO2010001534 A1 WO 2010001534A1
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WO
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acoustic wave
wave filter
longitudinally coupled
resonator
elastic wave
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PCT/JP2009/002671
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Inventor
安田潤平
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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    • H03H9/02803—Weighted reflective structures

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave device in which a plurality of acoustic wave elements are formed on the same piezoelectric substrate, and in particular, is connected to a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter.
  • the present invention relates to an acoustic wave filter device in which an existing acoustic wave resonator is formed on the same piezoelectric substrate.
  • Patent Document 1 discloses a surface acoustic wave filter device having the electrode structure shown in FIG.
  • the illustrated electrode structure is formed on a piezoelectric substrate.
  • the surface acoustic wave filter device 1001 is a bandpass filter having a balanced-unbalanced conversion function having an unbalanced terminal 1002, a first balanced terminal 1003, and a second balanced terminal 1004.
  • the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filters 1005 and 1006 are connected to the unbalanced terminal 1002 through 1-port type surface acoustic wave resonators 1007 and 1008, respectively.
  • the 1-port surface acoustic wave resonator 1007 includes an IDT 1007a and reflectors 1007b and 1007c. One end of the IDT 1007a is connected to the unbalanced terminal 1002, and the other end is electrically connected to one end of the first and third IDTs 1005a and 1005c of the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1005.
  • the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1005 is a 3IDT type longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter having first to third IDTs 1005a to 1005c arranged in order in the surface wave propagation direction.
  • the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1005 includes reflectors 1005d and 1005e. One end of the second IDT 1005b is connected to the ground potential, and the other end is connected to the first balanced terminal 1003.
  • the 1-port surface acoustic wave resonator 1008 and the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1006 are longitudinally coupled to the 1-port surface acoustic wave resonator 1007 and the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1005.
  • the surface acoustic wave filter 1006 has the same configuration except that the polarity of the second IDT is inverted. Accordingly, a considerable reference number is assigned to a substantial part.
  • One end of the second IDT 1006b of the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter 1006 is connected to the ground potential, and the other end is connected to the second balanced terminal 1004.
  • the surface acoustic wave filter device 1001 Since the surface acoustic wave filter device 1001 has a balance-unbalance conversion function, a balun can be omitted. However, further reduction in the size of bandpass filters for cellular phones is required, and the surface acoustic wave filter device 1001 includes longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filters 1005 and 1006 and traps on a piezoelectric substrate. The surface acoustic wave resonators 1007 and 1008 to be arranged had to be arranged respectively. Therefore, a large piezoelectric substrate has to be used, and it has been difficult to cope with downsizing.
  • the dimensions of the piezoelectric substrate are limited. Therefore, it is very difficult to arrange a plurality of longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filters and surface acoustic wave resonators without difficulty. As a result, wiring tends to be complicated.
  • An object of the present invention is an elastic wave filter device in which a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter and a one-port type elastic wave resonator are formed on the same piezoelectric substrate, eliminating the above-described drawbacks of the prior art.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave filter device that can be further reduced in size and can increase the degree of freedom of wiring.
  • an IDT electrode including a piezoelectric substrate and a plurality of electrodes formed on the piezoelectric substrate, the plurality of electrodes forming a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, and a pair of reflections
  • An elastic wave filter device is provided in which one reflector forming the elastic wave resonator and one reflector forming the elastic wave resonator are shared.
  • the longitudinally coupled resonator-type elastic wave filter is disposed on one side of the shared acoustic wave propagation direction of the reflector, and the other side is the above-described elastic wave filter device.
  • An elastic wave resonator is disposed, and the elastic wave propagation direction in the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter is parallel to the elastic wave propagation direction in the elastic wave resonator. Therefore, the dimension of the elastic wave filter device along the direction orthogonal to the elastic wave propagation direction can be reduced.
  • the acoustic wave resonator is connected in series to the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, and the anti-resonance frequency of the acoustic wave resonator is It is located on the higher frequency side than the pass band of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • the out-of-band attenuation in the vicinity of the high pass band side of the acoustic wave filter device can be increased by the antiresonance frequency of the acoustic wave resonator.
  • the acoustic wave resonator is connected in parallel to the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, and the resonance frequency of the acoustic wave resonator is It is located on the lower frequency side than the pass band of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter.
  • the attenuation amount of the elastic wave filter device can be increased at the resonance frequency of the elastic wave resonator, the out-of-band attenuation amount in the vicinity of the low pass band side can be increased.
  • the reflector includes a plurality of electrode fingers and first and second short-circuit portions that short-circuit the plurality of electrode fingers at both ends,
  • the electrode finger pitch of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter side portion is different from the electrode finger pitch of the elastic wave resonator side portion.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the acoustic wave resonator usually have different electrode finger pitches of the IDT electrodes, that is, the wavelengths of the excited acoustic waves.
  • the electrode finger pitch on the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter side and the electrode finger pitch on the elastic wave resonator side are made different, and the electrode finger pitch on each side is optimized.
  • the filter characteristics can be improved. Especially when the electrode finger pitch in the shared reflector is gradually reduced from the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter side to the elastic wave resonator side, the filter characteristics are further improved. can do.
  • the duty of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter side portion and the duty of the acoustic wave resonator side portion may be different from each other in place of the electrode finger pitch.
  • the cross width of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter side portion may be different from the cross width of the elastic wave resonator side portion.
  • a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and an acoustic wave resonator are formed on the same piezoelectric substrate, and one longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter is formed. Since the reflector and one reflector forming the acoustic wave resonator are shared, the piezoelectric substrate can be made small. Therefore, the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the acoustic wave resonator can be easily formed on a small piezoelectric substrate, and the longitudinally coupled resonator type can be formed easily on a small piezoelectric substrate.
  • the routing wiring connected to the acoustic wave filter or the acoustic wave resonator can be easily formed. Therefore, the degree of freedom of wiring can be increased.
  • FIG. 1 (a) is a schematic plan view showing the main part of the electrode structure of the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) shows the acoustic wave filter device according to the first embodiment of the present invention. It is a typical top view.
  • FIG. 2 is a partially cutaway enlarged plan view showing a state where the electrode finger pitch of the reflector in the first embodiment is changing.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating frequency characteristics of the elastic wave filter device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the resonance characteristics of the acoustic wave resonator used in the first embodiment and the acoustic wave resonator used for forming the parallel trap in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing an electrode structure of a conventional acoustic wave filter device corresponding to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a reflector having a changed duty in a modification of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an elastic wave filter device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an electrode structure of a conventional acoustic wave filter device corresponding to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of an acoustic wave filter device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of an acoustic wave filter device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic front sectional view for explaining the boundary acoustic wave device.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an electrode structure of a conventional acoustic wave filter device.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing a main part of one embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic plan view showing an electrode structure of an elastic wave filter device of the present embodiment.
  • the surface acoustic wave filter device 1 of the present embodiment is a surface acoustic wave filter device using surface acoustic waves.
  • the acoustic wave filter device 1 has a piezoelectric substrate 2. By forming the illustrated electrode structure on the piezoelectric substrate 2, a bandpass filter having a balance-unbalance conversion function is configured.
  • the elastic wave filter device 1 of the present embodiment has an unbalanced terminal 3 and first and second balanced terminals 4 and 5.
  • a 1-port elastic wave resonator 6 is connected to the unbalanced terminal 3.
  • the 1-port elastic wave resonator 6 has one IDT 6a.
  • One end of the IDT 6 a is connected to the unbalanced terminal 3.
  • the other end of the IDT 6 a is connected to the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8.
  • the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8 have first to third IDTs 7a to 7c and 8a to 8c arranged in order in the acoustic wave propagation direction. That is, the longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filters 7 and 8 are 3IDT type longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filters.
  • each of the first and third IDTs 7 a and 7 c is connected in common, and is connected to the other end of the IDT 6 a of the 1-port elastic wave resonator 6.
  • the other ends of the IDTs 7a and 7c are connected to the ground potential.
  • One end of the second IDT 7 b is connected to the ground potential, and the other end is connected to the IDT 9 a of the 1-port elastic wave resonator 9.
  • the other end of the IDT 9 a of the 1-port elastic wave resonator 9 is connected to the first balanced terminal 4.
  • one ends of the first and third IDTs 8a and 8c of the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8 are connected in common and electrically connected to the other end of the IDT 6a.
  • the other ends of the IDTs 8a and 8c are connected to the ground potential.
  • One end of the second IDT 8 b is connected to the ground potential, and the other end is connected to one end of the IDT 10 a of the acoustic wave resonator 10.
  • the other end of the IDT 10 a is connected to the second balanced terminal 5.
  • the second IDT 8 b of the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8 is inverted with respect to the second IDT 7 b of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7.
  • the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8 are otherwise the same. Therefore, the elastic wave filter device 1 has a balance-unbalance conversion function.
  • the 1-port acoustic wave resonators 6 and 9 are connected in series to the first longitudinally coupled resonator-type acoustic wave filter 7, and the 1-port acoustic wave resonators 6 and 10 are the second ones.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8 is connected in series.
  • These 1-port type acoustic wave resonators 6, 9, and 10 form a trap. That is, the antiresonance frequencies of the 1-port type acoustic wave resonators 6 and 9 are arranged in the stop band near the high pass band side of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7. As a result, the out-of-band attenuation in the vicinity of the high side of the passband is increased.
  • the 1-port type acoustic wave resonators 6, 9, 10 and the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7, 8 both have acoustic wave propagation directions in the region where the IDT is provided. It has a resonator type structure having reflectors on both sides.
  • the feature of this embodiment is that the one-port type acoustic wave resonator 9 and the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 share one reflector, and the first longitudinally coupled resonator.
  • 1 type elastic wave filter 7 and 1 port type elastic wave resonator 6 share one reflector
  • 1 port type elastic wave resonator 6 and second longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 8 the reflector is shared
  • the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8 and the 1-port type acoustic wave resonator 10 share the reflector.
  • the elastic wave resonator 9 is disposed outside the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 7 in the elastic wave propagation direction.
  • the reflector 9b is disposed outside the IDT 9a, and the inner reflector is shared with the reflector 7d of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7.
  • the reflector 7e is shared with the reflector on the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 side of the one-port type acoustic wave resonator 6 disposed in the center.
  • the reflector disposed on the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8 side is also shared with the reflector 8 d of the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter.
  • the reflector 8e on the 1-port elastic wave resonator 10 side of the second longitudinally coupled resonator-type elastic wave filter 8 is shared with one of the reflectors of the 1-port elastic wave resonator 10.
  • the port-type acoustic wave resonator 10 includes a reflector 10b outside the IDT 10a.
  • two longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8 and three one-port type acoustic wave resonators 6, 9 and 10 are propagated on the piezoelectric substrate 2. Since they are arranged along the direction and the reflectors between them are shared, the piezoelectric substrate 2 can be miniaturized. That is, in the piezoelectric substrate 2, the dimension in the direction orthogonal to the elastic wave propagation direction can be remarkably reduced. Therefore, size reduction of the elastic wave filter device 1 can be promoted.
  • the elastic waves propagating through the first and second longitudinally coupled resonator type elastic wave filters 7 and 8 and the one-port type elastic wave resonators 6, 9, and 10 are in parallel directions. Therefore, one side and the other side in the direction orthogonal to the elastic wave propagation direction of the region where IDTs 7a to 7c, 8a to 8c, IDTs 5a, 9a, and 10a and reflectors 7d, 7e, 8d, 8e, 9b, and 10b are arranged. By using this space, it is possible to form the routing wiring without difficulty. Also by this, the acoustic wave filter device 1 can be reduced in size.
  • the electrode finger pitch at the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 side portion and the one-port type acoustic wave resonator 5 are used.
  • the electrode finger pitch of the 9 side portion is made different. More specifically, in the present embodiment, the electrodes move from the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 side to the one-port type acoustic wave resonator 5 side or the one-port type acoustic wave resonator 9 side.
  • a gradation structure in which the finger pitch is sequentially reduced is provided in the reflectors 7d and 7e.
  • the wavelength determined by the electrode finger pitch of the IDTs 7a to 7c of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 and the electrode finger pitch of the IDTs 6a and 9a of the 1-port type acoustic wave resonators 6 and 9 are used. Usually, it is different from the wavelength determined by.
  • the anti-resonance frequency of the 1-port type acoustic wave resonators 6 and 9 is located in the vicinity of the high pass band side of the filter.
  • the antiresonance frequency of the 1-port type acoustic wave resonators 6 and 9 is located in the vicinity of the high side of the pass band, compared with the wavelength of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 described above.
  • the wavelength in the 1-port elastic wave resonators 6 and 9 becomes small. Therefore, in this embodiment, the gradation structure is formed because the electrode finger pitch on the side of the 1-port elastic wave resonators 6 and 9 is relatively small.
  • the acoustic wave filter device 1 can be reduced in size without deteriorating the frequency characteristics so much.
  • the same gradation structure is formed in the reflectors on both sides of the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 8.
  • the reflectors 9b and 10b outside the IDTs 9a and 10a are shared with the reflectors of the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8. Absent. These reflectors 9b and 10b may not have the same gradation structure as described above.
  • a piezoelectric single crystal such as LiNbO3, LiTaO3, or quartz or a piezoelectric ceramic such as lead zirconate titanate-based ceramics can be used as the piezoelectric substrate.
  • LiNbO3 is used.
  • an electrode made of a metal material such as aluminum on the piezoelectric substrate an acoustic wave resonator or a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter was formed.
  • the wavelength ⁇ determined by the electrode finger pitch of the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7 and 8 is 2.14 ⁇ m.
  • the wavelength ⁇ determined by the electrode finger pitch of the 1-port type acoustic wave resonators 6, 9, 10 was 2.10 ⁇ m.
  • the electrode finger pitch is changed from the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 7 or 8 side portion to the one-port type elastic wave resonators 6, 9.
  • the electrode finger pitch was changed as shown in FIG.
  • the numerical value in FIG. 2 shows the value of the electrode finger pitch, and its unit is ⁇ m.
  • the wavelength of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and each of the acoustic wave resonators connected in series with respect to the corresponding conventional acoustic wave filter device schematically showing the electrode structure in FIG. And the same. That is, it is the same as the above embodiment except that the reflector is not shared, and two longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters and three one-port type elastic wave filters are individually provided on the piezoelectric substrate. A wave resonator was placed.
  • FIG. 3 is a diagram showing the frequency characteristics of the acoustic wave filter device 1 of the present embodiment
  • the broken line A in FIG. 4 is a diagram showing the resonance characteristics of the acoustic wave resonator 6.
  • an anti-resonance frequency fa appears in the vicinity of 1900 MHz. Therefore, in the filter characteristics of the acoustic wave filter device 1 shown in FIG. 3, the attenuation in the vicinity of the high side of the passband is sufficiently increased.
  • a series trap is formed by the 1-port type acoustic wave resonator 6 connected in series to the first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 7, 8, and the attenuation outside the passband is increased. It is possible to plan.
  • the elastic wave resonators 9 and 10 also constitute the series trap, and the action of the elastic wave resonators 9 and 10 also increases the attenuation near the high side of the passband in FIG. It has been.
  • the filter characteristics of the conventional acoustic wave filter device are shown by broken lines in FIG. As is apparent from FIG. 3, it can be seen that there is almost no difference in filter characteristics between the conventional example and the above embodiment.
  • the size can be reduced without deteriorating the filter characteristics.
  • the above-described gradation structure in which the electrode finger pitch sequentially changes is provided in the reflectors 7d and 7e.
  • the electrode finger pitch of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 side portion is constant, and the electrode finger pitch of the 1 port type acoustic wave resonator 6 and 9 side portion is set to the first.
  • the electrode finger pitch of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 7 side portion is made constant at a pitch different from the electrode finger pitch of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 7 side portion, and the 1 port type
  • the electrode finger pitches on the side portions of the acoustic wave resonators 6 and 9 may be different.
  • the duty The line occupancy rate of the electrode fingers
  • the crossing width may be changed.
  • the duty may be changed between the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter side portion and the one-port type acoustic wave resonator side portion side portion.
  • the duty gradually changes from the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter side portion toward the one-port type elastic wave resonator side portion side portion as in the reflector 7f shown in FIG. It is desirable to form a gradation structure.
  • the optimum crossing width differs between the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the 1-port type acoustic wave resonator
  • the reflection shared by the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and the 1-port type acoustic wave resonator is shared.
  • the length of the electrode finger, that is, the crossing width may be changed between the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter side portion and the 1-port type acoustic wave resonator side portion side portion.
  • the crossing width of the 1-port type acoustic wave resonators 6 and 9 is made smaller than the crossing width of the first longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 7, and the reflector is shared.
  • the cross width of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 7 side portion is gradually reduced to the same cross width as that of the 1 port type acoustic wave resonator 6 and 9 side portion, the insertion is performed.
  • the out-of-band attenuation can be improved without deteriorating the loss.
  • any two or more of the structures that change the pitch, duty, or cross width of the electrode fingers may be used in combination.
  • FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the electrode structure of the elastic wave filter device according to the second embodiment of the present invention.
  • the acoustic wave filter device 21 has a piezoelectric substrate 22.
  • the elastic wave filter device 21 according to the present embodiment is also an elastic wave filter device having a balanced-unbalanced conversion function including the unbalanced terminal 3 and the first and second balanced terminals 4 and 5.
  • the acoustic wave resonator 26 includes reflectors 26b and 26c.
  • the other end of the IDT 26 a is connected to a 5 IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 27.
  • the longitudinally coupled resonator-type elastic wave filter 27 is an elastic region in a region where the first to fifth IDTs 27a to 27e and the first to fifth IDTs 27a to 27e arranged in order along the elastic wave propagation direction are provided.
  • reflectors 27f and 27g disposed on both sides of the wave propagation direction.
  • each of the first, third, and fifth IDTs 27a, 27c, and 27e is commonly connected and connected to the other end of the IDT 26a.
  • the other ends of the first, third, and fifth IDTs 27a, 27c, and 27e are connected to the ground potential.
  • One end of each of the second and fourth IDTs 27b and 27d is connected to the ground potential.
  • the other end of the second IDT 27 b is connected to the first balanced terminal 4.
  • the other end of the fourth IDT 27 d is connected to the second balanced terminal 5.
  • a 1-port type acoustic wave resonator 28 for forming a parallel trap is connected to the first balanced terminal 4.
  • the resonance frequency of the 1-port type acoustic wave resonator 28 is located in the vicinity of the end of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 27 on the low band side. That is, since the resonant frequency of the acoustic wave resonator 28 connected in parallel to the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 27 is set as described above, it is possible to increase the out-of-band attenuation in the vicinity of the low pass band side. Can be planned.
  • One end of the IDT 28a of the 1-port elastic wave resonator 28 is connected to the first balanced terminal 4, and the other end is connected to the ground potential.
  • the reflector inside the 1-port acoustic wave resonator 28 is shared with the reflector 27 f of the longitudinally coupled resonator acoustic wave filter 27.
  • a reflector 28b is disposed outside the IDT 28a.
  • one end of the fourth IDT 27d is connected to the ground potential, and the other end is connected to the second balanced terminal 5.
  • a 1-port elastic wave resonator 29 is connected to the second balanced terminal 5 in order to form a parallel trap.
  • the 1-port elastic wave resonator 29 has an IDT 29a.
  • One end of the IDT 29a is connected to the first balanced terminal 4 and the other end is connected to the ground potential.
  • the reflector disposed inside the IDT 29 a is shared with the reflector 27 g of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 27.
  • a reflector 29b is disposed outside the IDT 29a.
  • the fourth IDT 27d is inverted with respect to the second IDT 27b, thereby realizing a balanced-unbalanced conversion function.
  • the reflectors 27f and 27g are shared with one of the outer one-port acoustic wave resonators 28 and 29, so that the acoustic wave filter device 21 can be reduced in size.
  • the 1-port type acoustic wave resonators 28 and 29 are disposed on both sides of the acoustic wave propagation direction of the 5IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 27, and these acoustic wave propagation directions are the same direction. For this reason, the dimension in the direction orthogonal to the elastic wave propagation direction can be reduced.
  • the shared reflectors 27f and 27g preferably have the same gradation structure as that of the first embodiment.
  • the resonance characteristics of the 1-port elastic wave resonator 28 that forms the parallel trap are indicated by a solid line B in FIG.
  • the resonance frequency fr of the acoustic wave resonator indicated by the solid line B is located in the vicinity of the low pass band side of the acoustic wave filter device 21. As a result, the out-of-band attenuation in the vicinity of the low pass band side can be increased by the parallel trap.
  • the series trap is formed by the 1-port elastic wave resonator 26 and the parallel trap is formed by the 1-port elastic wave resonators 28 and 29.
  • the out-of-band attenuation can be increased in the vicinity of both.
  • the steepness of the filter characteristics in the transition region between the pass band and the attenuation region can be enhanced.
  • FIG. 8 is a diagram showing an electrode structure of a conventional elastic wave filter device corresponding to the elastic wave filter device of the second embodiment.
  • the 1-port type acoustic wave resonator 26 for forming a series trap and the 1-port type acoustic wave resonators 128 and 129 for forming a parallel trap have 5IDT type longitudinally coupled resonance. It was formed separately from the child-type elastic wave filter 127. Therefore, since each has two reflectors, the entire apparatus has to be large.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing an electrode structure of an elastic wave filter device according to the third embodiment of the present invention.
  • a 5IDT type longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 37 is connected to the unbalanced terminal 3.
  • a 1-port type acoustic wave resonator 38 is connected.
  • a 1-port elastic wave resonator 39 is connected between the elastic wave filter 37 and the second balanced terminal 5 in order to form a series trap.
  • the series trap is not formed in the front stage of the 5IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, and the series trap is formed instead of the parallel trap in the rear stage.
  • the second embodiment is the same as the second embodiment. Accordingly, corresponding parts are denoted by corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • One end of the IDT 38 a of the 1-port type elastic wave resonator 38 is connected to one end of the second IDT 37 b of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter 37, and the other end is connected to the first balanced terminal 4.
  • the other end of the second IDT 37b is connected to the ground potential.
  • One reflector of the 1-port acoustic wave resonator 38 is shared with one reflector 37 f of the longitudinally coupled resonator acoustic wave filter 37.
  • one end of the fourth IDT 37 d is connected to one end of the IDT 39 a of the 1-port elastic wave resonator 39, and the other end of the IDT 39 a is connected to the second balanced terminal 5.
  • the other end of the IDT 37d is connected to the ground potential.
  • the reflector 37 g of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 37 is shared with the one-port type acoustic wave resonator 39.
  • the first, third, and fifth IDTs 37a, 37c, and 37e of the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 37 are commonly connected, and the other ends of these IDTs are connected to the ground potential to the unbalanced terminal 3. ing.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing an electrode structure of an acoustic wave filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the elastic wave filter device 41 of the present embodiment is connected to the unbalanced terminal 3 and has a 1-port elastic wave resonator 46 for forming a parallel trap.
  • the elastic wave resonator 46 has an IDT 46a. One end of the IDT 46a is connected to the unbalanced terminal 3, and the other end is connected to the ground potential.
  • the unbalanced terminal 3 is connected to first and second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 47 and 48.
  • the longitudinally coupled resonator-type elastic wave filters 47 and 48 have first to third IDTs 47a to 47c and 48a to 48c, which are sequentially arranged along the elastic wave propagation direction.
  • One end of each of the second IDTs 47b and 48b is commonly connected to the unbalanced terminal 3. Each other end is connected to a ground potential.
  • each of the first and third IDTs 47 a and 47 c is connected to the ground potential, and each other end is connected in common and connected to the first balanced terminal 4.
  • one end of each of the first and third IDTs 48 a and 48 c is connected to the ground potential, and the other ends are connected in common and connected to the second balanced terminal 5.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 47 and 48 have reflectors 47d and 48e arranged on the outside, respectively. However, the reflectors 47e and 48d arranged on the inner side are shared with the reflector of the acoustic wave resonator 46 arranged in the center.
  • the size reduction can be promoted by sharing the reflector. Can do.
  • FIG. 11 is a schematic plan view showing an electrode structure of an acoustic wave filter device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • 3IDT type first and second longitudinally coupled resonator type elastic wave filters 57 and 58 are connected to the unbalanced terminal 3. That is, one end of each of the second IDTs 57b and 58b is commonly connected, connected to the unbalanced terminal 3, and the other end is connected to the ground potential. One end of each of the first and third IDTs 57a and 57c is connected to the ground potential, the other end is commonly connected, and is commonly connected to one end of the first divided IDT unit 59a of the acoustic wave resonator 59 disposed in the center. Connected to the first balanced terminal 4.
  • the elastic wave resonator 59 disposed in the center has first and second divided IDT portions 59a and 59b provided by dividing one bus bar in the elastic wave propagation direction.
  • One end of the first divided IDT portion 59a is connected in common with one end of the first and third IDTs 57a and 57c of the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 57 and is connected to the first balanced terminal 4. .
  • the other ends of the first and third IDTs 57a and 57c are connected to the ground potential.
  • one end of the second IDT 57b is connected to the unbalanced terminal 3, and the other end is connected to the ground potential.
  • one end of the second divided IDT unit 59 b is connected in common with one end of the first and third IDTs 58 a and 58 c of the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 58 and is connected to the second balanced terminal 5. ing. The other ends of the first and third IDTs 58a and 58c are connected to the ground potential. As described above, one end of the second IDT 58b is connected to the unbalanced terminal 3, and the other end is connected to the ground potential.
  • the first longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 57 includes reflectors 57d and 57e
  • the second longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 58 also includes the reflectors 58d and 58e. And have.
  • the reflector 57g is shared with the central acoustic wave resonator 59
  • the reflector 58f is also shared with the acoustic wave resonator 59. Therefore, the acoustic wave filter device 51 can also be reduced in size.
  • the shared reflector is provided with the same electrode finger pitch gradation structure as in the first embodiment, thereby improving the filter characteristics. Can be planned.
  • the elastic wave filter device having a balance-unbalance conversion function has been described.
  • the present invention is also applicable to an elastic wave filter device having no balance-unbalance conversion function. Can be applied. That is, the present invention can be widely applied to an acoustic wave filter device in which a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter and an acoustic wave resonator are arranged on the same piezoelectric substrate.
  • the elastic wave is not limited to a surface acoustic wave, and an elastic boundary wave may be used.
  • the above-described electrode structure is formed on the piezoelectric substrate 61, and another medium 62 such as a dielectric may be laminated on the piezoelectric substrate 61.
  • a small boundary acoustic wave filter device 64 can be provided.

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Abstract

　小型化を進めることができ、引き回し配線の設計の自由度を高め得る弾性波フィルタ装置を提供する。 　同一圧電基板２上に、縦結合共振子型弾性波フィルタ７と弾性波共振子６，９とが形成されている弾性波フィルタ装置であって、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の一方の反射器と、弾性波共振子６，９の各一方の反射器とが共用されている、弾性波フィルタ装置１。

Description

弾性波フィルタ装置
　本発明は、同一の圧電基板上に複数の弾性波素子が構成されている弾性波装置に関し、特に、縦結合共振子型弾性波フィルタと、該縦結合共振子型弾性波フィルタに接続されている弾性波共振子とが同一圧電基板上に構成されている、弾性波フィルタ装置に関する。
　従来、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして、弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。例えば、下記の特許文献１には、図１３に示す電極構造を有する弾性表面波フィルタ装置が開示されている。
　弾性表面波フィルタ装置１００１では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。弾性表面波フィルタ装置１００１は、不平衡端子１００２と、第１の平衡端子１００３と、第２の平衡端子１００４とを有する平衡－不平衡変換機能を有する帯域フィルタである。
　不平衡端子１００２に、１ポート型弾性表面波共振子１００７，１００８を介して、それぞれ、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５，１００６が接続されている。１ポート型弾性表面波共振子１００７は、ＩＤＴ１００７ａと、反射器１００７ｂ，１００７ｃとを有する。ＩＤＴ１００７ａの一端が不平衡端子１００２に接続されており、他端が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５の第１，第３のＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの一端に電気的に接続されている。
　縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５は、表面波伝搬方向に順に配置された第１～第３のＩＤＴ１００５ａ～１００５ｃを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５は、反射器１００５ｄ，１００５ｅを有する。第２のＩＤＴ１００５ｂの一端がグラウンド電位に、他端が第１の平衡端子１００３に接続されている。１ポート型弾性表面波共振子１００８及び縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６は、１ポート型弾性表面波共振子１００７及び縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５に対して、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６の第２のＩＤＴの極性が反転されていることを除いては同様に構成されている。従って、相当の部分については相当の参照番号を付することとする。
　縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００６の第２のＩＤＴ１００６ｂの一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子１００４に接続されている。
特開２００４－１９４０２７号公報
　弾性表面波フィルタ装置１００１は、平衡－不平衡変換機能を有するため、バランを省略することができる。しかしながら、携帯電話機の帯域フィルタなどでは、より一層の小型化が求められており、弾性表面波フィルタ装置１００１では、圧電基板上に縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１００５，１００６と、トラップを構成する弾性表面波共振子１００７，１００８とをそれぞれ配置しなければならなかった。そのため、大きな圧電基板を用いなければならず、小型化に対応することが困難であった。
　また、実際の製品では、圧電基板の寸法は制限される。従って、複数の縦結合共振子型弾性表面波フィルタや弾性表面波共振子を無理なく配置することは非常に困難であった。
その結果、配線も複雑になりがちであった。
　本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、同一圧電基板上に縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とが形成されている弾性波フィルタ装置であって、より一層の小型化を図ることができ、かつ配線の自由度を高めることが可能とされている弾性波フィルタ装置を提供することにある。
　本発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された複数の電極とを備え、前記複数の電極が、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに電気的に接続されている弾性波共振子を形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器とを有し、前記縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの前記反射器と、前記弾性波共振子を形成している１つの前記反射器とが共用されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置が提供される。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、共用されている前記反射器の弾性波伝搬方向の一方側に前記縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されており、他方側に前記弾性波共振子が配置されており、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける弾性波伝搬方向と、前記弾性波共振子における弾性波伝搬方向とが平行とされている。従って、弾性波伝搬方向と直交する方向に沿う弾性波フィルタ装置の寸法を小さくすることができる。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が直列に接続されており、前記弾性波共振子の反共振周波数が前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも高周波側に位置している。この場合には、弾性波共振子の反共振周波数により、弾性波フィルタ装置の通過帯域高域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が並列に接続されており、該弾性波共振子の共振周波数が、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも低周波数側に位置している。この場合には、弾性波共振子の共振周波数において、弾性波フィルタ装置の減衰量を大きくすることができるので、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量を大きくすることができる。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、反射器が複数本の電極指と複数本の電極指を両端で短絡している第１，第２の短絡部とを有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の電極指ピッチと、前記弾性波共振子側部分における電極指ピッチとが異なっている。縦結合共振子型弾性波フィルタと、弾性波共振子とでは、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ、すなわち励振される弾性波の波長が異なるのが普通である。そのため、共用されている反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側の電極指ピッチ及び弾性波共振子側における電極指ピッチを異ならせ、それぞれの側における電極指ピッチを最適化することにより、フィルタ特性を改善することができる。特に、前記共用されている反射器における電極指ピッチが、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側から前記弾性波共振子側に行くにつれて順次小さくされている場合には、より一層フィルタ特性を改善することができる。
　また、上記電極指ピッチに代えて、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分のデューティと、前記弾性波共振子側部分におけるデューティとが異なっていてもよい。
　さらには、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の交差幅と、前記弾性波共振子側部分における交差幅とが異なっていてもよい。
　本発明に係る弾性波フィルタ装置では、同一圧電基板上に縦結合共振子型弾性波フィルタと弾性波共振子とが構成されており、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの反射器と、上記弾性波共振子を形成している１つの反射器とが共用されているため、圧電基板を小さくすることができる。従って、弾性波フィルタ装置の小型化に容易に対応することができ、しかも小さな圧電基板上に無理なく縦結合共振子型弾性波フィルタ及び弾性波共振子を形成し得るので、縦結合共振子型弾性波フィルタや弾性波共振子に接続される引き回し配線を容易に形成することができる。従って、配線の自由度を高めることができる。
図1（ａ）は本発明の第１の実施形態の電極構造の要部を示す模式的平面図であり、図1（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図２は、第１の実施形態における反射器の電極指ピッチが変化している状態を示す部分切欠拡大平面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の弾性波フィルタ装置の周波数特性を示す図である。 図４は、第１の実施形態で用いられている弾性波共振子及び第２の実施形態で並列トラップを形成するために用いられる弾性波共振子の共振特性をそれぞれ示す図である。 図５は、第１の実施形態に相当する従来例の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図６は、本発明の変形例において、デューティが変化している反射器を示す図である。 図７は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図８は、第２の実施形態に相当する従来例の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１２は、弾性境界波装置を説明するための模式的正面断面図である。 図１３は、従来の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。
　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。
　図１（ａ）は本発明の一実施形態の要部を示す模式的平面図であり、（ｂ）は本実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。
　なお、本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ装置である。
　弾性波フィルタ装置１は、圧電基板２を有する。この圧電基板２上に、図示の電極構造を形成することにより、平衡－不平衡変換機能を有する帯域フィルタが構成されている。
　本実施形態の弾性波フィルタ装置１は、不平衡端子３と、第１，第２の平衡端子４，５とを有する。
　不平衡端子３に、１ポート型弾性波共振子６が接続されている。１ポート型弾性波共振子６は、１つのＩＤＴ６ａを有する。ＩＤＴ６ａの一端が不平衡端子３に接続されている。ＩＤＴ６ａの他端は、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８に接続されている。
　第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、弾性波伝搬方向に順に配置された第１～第３のＩＤＴ７ａ～７ｃ，８ａ～８ｃを有する。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。
　第１，第３のＩＤＴ７ａ，７ｃの一端が共通接続され、１ポート型弾性波共振子６のＩＤＴ６ａの他端に接続されている。ＩＤＴ７ａ，７ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ７ｂの一端がグラウンド電位に接続されており、他端が１ポート型弾性波共振子９のＩＤＴ９ａに接続されている。１ポート型弾性波共振子９のＩＤＴ９ａの他端は、第１の平衡端子４に接続されている。
　他方、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の第１，第３のＩＤＴ８ａ，８ｃの一端が共通接続され、ＩＤＴ６ａの他端に電気的に接続されている。ＩＤＴ８ａ，８ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ８ｂの一端がグラウンド電位に接続されており、他端が弾性波共振子１０のＩＤＴ１０ａの一端に接続されている。ＩＤＴ１０ａの他端は第２の平衡端子５に接続されている。
　第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の第２のＩＤＴ８ｂは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の第２のＩＤＴ７ｂに対して反転されている。第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、その他の点では同一とされている。従って、弾性波フィルタ装置１は、平衡－不平衡変換機能を有する。
　上記のように、１ポート型弾性波共振子６，９が第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７に直列に接続されており、１ポート型弾性波共振子６，１０が第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８に直列に接続されている。これらの１ポート型弾性波共振子６，９，１０は、トラップを形成する。すなわち、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数が、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の通過帯域高域側近傍の阻止域に配置される。それによって、通過帯域高域側近傍における帯域外減衰量の拡大が図られる。
　ところで、上記１ポート型弾性波共振子６，９，１０及び第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８は、いずれも、ＩＤＴが設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に反射器を有する共振子型構造を有するものである。
　本実施形態の特徴は、１ポート型弾性波共振子９と第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７とで両者の１つの反射器が共用されていること、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７と１ポート型弾性波共振子６とで、両者の１つの反射器が共用されていること、１ポート型弾性波共振子６と第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８とで、反射器が共用されていること、並びに第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８と１ポート型弾性波共振子１０とで、反射器が共用されていることにある。
　すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７に注目すると、第１～第３のＩＤＴ７ａ～７ｃが設けられている部分の弾性波伝搬方向両側に、反射器７ｄ，７ｅが配置されている。
　他方、弾性波共振子９は、縦結合共振子型弾性波フィルタ７の弾性波伝搬方向外側に配置されている。そして、ＩＤＴ９ａの外側には、反射器９ｂが配置されているが、内側の反射器は、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の反射器７ｄと共用されている。
　同様に、反射器７ｅは、中央に配置された１ポート型弾性波共振子６の第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側の反射器と共用されている。１ポート型弾性波共振子６は、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８側に配置された反射器も、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器８ｄと共用されている。また、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の１ポート型弾性波共振子１０側の反射器８ｅは、１ポート型弾性波共振子１０の一方の反射器と共用されており、１ポート型弾性波共振子１０は、ＩＤＴ１０ａの外側に、反射器１０ｂを有する。
　上記のように、本実施形態では、圧電基板２上において、２つの縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８と、３つの１ポート型弾性波共振子６，９，１０とが弾性波伝搬方向に沿って配置されており、かつこれらの間の反射器が共用されているため、圧電基板２の小型化を図ることができる。すなわち、圧電基板２において、弾性波伝搬方向と直交する方向の寸法を著しく小さくすることが可能となる。よって、弾性波フィルタ装置１の小型化を進めることができる。
　また、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８及び１ポート型弾性波共振子６，９，１０を伝搬する各弾性波が平行な方向とされている。そのため、ＩＤＴ７ａ～７ｃ，８ａ～８ｃ、ＩＤＴ５ａ，９ａ，１０ａ及び反射器７ｄ，７ｅ，８ｄ，８ｅ，９ｂ，１０ｂが配置されている領域の弾性波伝搬方向と直交する方向において一方側及び他方側のスペースを利用して無理なく引き回し配線を形成することができる。それによっても、弾性波フィルタ装置１の小型化を図ることができる。
　本実施形態では、図１（ａ）に示すように、反射器７ｄ，７ｅでは、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分における電極指ピッチと、１ポート型弾性波共振子５または９側部分の電極指ピッチとが異ならされている。より具体的には、本実施形態では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側から、１ポート型弾性波共振子５側または１ポート型弾性波共振子９側に至るにつれて、電極指ピッチが順次小さくなるグラデーション構造が反射器７ｄ，７ｅに設けられている。
　弾性波フィルタ装置１では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７のＩＤＴ７ａ～７ｃの電極指ピッチにより定まる波長と、１ポート型弾性波共振子６，９のＩＤＴ６ａ，９ａの電極指ピッチにより定まる波長とは異なるのが普通である。１ポート型弾性波共振子６，９によりトラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数は、フィルタの通過帯域高域側近傍に位置されている。従って、１ポート型弾性波共振子６，９の反共振周波数が通過帯域高域側近傍に位置することになるため、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の前述した波長に比べて、１ポート型弾性波共振子６，９における波長が小さくなる。そのため、本実施形態では、１ポート型弾性波共振子６，９側における電極指ピッチが相対的に小さいため、上記グラデーション構造が形成されている。
　従って、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７と１ポート型弾性波共振子６，９とで反射器を共用したとしても、それぞれの周波数特性は良好とされている。よって、周波数特性をさほど劣化させることなく、弾性波フィルタ装置１の小型化を進めることができる。本実施形態では、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ８の両側の反射器においても同様のグラデーション構造が形成されている。
　なお、１ポート型弾性波共振子９，１０では、ＩＤＴ９ａ，１０ａの外側の反射器９ｂ，１０ｂは第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７または８の反射器と共用されていない。これらの反射器９ｂ，１０ｂは、上記と同様のグラデーション構造を有しておらずともよい。
　次に、本実施形態の弾性波フィルタ装置１の特性を、図５に示す従来例の弾性波フィルタ装置と対比して説明することとする。上記実施形態及び従来例のいずれにおいても、圧電基板としてＬｉＮｂＯ３，ＬｉＴａＯ３，水晶などの圧電単結晶もしくはチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧電セラミックスを用いることができるが、本実施形態ではＬｉＮｂＯ３を用いた。圧電基板上にアルミニウムなどの金属材料からなる電極を形成することにより、弾性波共振子や縦結合共振子型弾性波フィルタを形成した。上記実施形態では、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８の電極指ピッチで決まる波長λは２．１４μｍとした。また、１ポート型弾性波共振子６，９，１０の電極指ピッチで決まる波長λは２．１０μｍとした。
　なお、共用されている反射器においては、図２に模式的に示すように、電極指ピッチを縦結合共振子型弾性波フィルタ７または８側部分から、１ポート型弾性波共振子６，９または１０側にいくにつれて図示のように、電極指ピッチを変化させた。図２における数値は、電極指ピッチの値を示し、その単位はμｍである。
　他方、図５に電極構造を模式的に示す相当の従来の弾性波フィルタ装置についても、縦結合共振子型弾性波フィルタ及び直列に接続されている各弾性波共振子における波長は、上記実施形態と同様とした。すなわち、反射器の共用が行われていないことを除いては、上記実施形態と同様とし、圧電基板上に個別に、２個の縦結合共振子型弾性波フィルタ及び３個の１ポート型弾性波共振子を配置した。
　図３の実線は、本実施形態の弾性波フィルタ装置１の周波数特性を示す図であり、図４の破線Ａが、上記弾性波共振子６の共振特性を示す図である。図４の破線Ａで示すように、弾性波共振子６では、１９００ＭＨｚ付近に反共振周波数ｆａが表われている。そのため、図３に示す弾性波フィルタ装置１のフィルタ特性では、通過帯域高域側近傍における減衰量が十分に大きくされている。
　言い換えれば、第１、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ７，８に直列に接続された１ポート型弾性波共振子６により、直列トラップが形成され、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能とされている。なお、弾性波共振子９、１０もまた、上記直列トラップを構成するものであり、弾性波共振子９、１０の作用によっても、図３における通過帯域高域側近傍における減衰量の拡大が図られている。
　なお、上記従来例の弾性波フィルタ装置のフィルタ特性を参考のために、図３に破線で示す。図３から明らかなように、従来例と、上記実施形態とで、フィルタ特性はほとんど差のないことがわかる。
　よって、上記実施形態によれば、フィルタ特性を劣化させることなく小型化を進め得ることがわかる。
　本実施形態では、反射器７ｄ，７ｅにおいて電極指ピッチが順次変化する上記グラデーション構造が設けられていた。しかしながら、反射器７ｄ，７ｅにおいて、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチを一定とし、１ポート型弾性波共振子６，９側部分の電極指ピッチを前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチと異なるピッチで一定とすることにより、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の電極指ピッチと、１ポート型弾性波共振子６，９側部分の電極指ピッチとを異ならせてもよい。
　また、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分とでデューティ（電極指のライン占有率）や交差幅を変化させてもよい。
　すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで、反射器の最適なデューティが異なる場合、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分側部分とでデューティを変化させてもよい。デューティを変化させる場合、好ましくは、図６に示す反射器７ｆのように、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分から１ポート型弾性波共振子側部分側部分に向かうにつれて、デューティが次第に変化するようにグラデーション構造を形成するのが望ましい。
  また、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで、最適な交差幅が異なる場合、縦結合共振子型弾性波フィルタと１ポート型弾性波共振子とで共有する反射器において、縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分と１ポート型弾性波共振子側部分側部分とで電極指の長さ、つまり交差幅を変化させてもよい。特に、縦結合共振子型弾性波フィルタの入力端または出力端に１ポート型弾性波共振子を直列接続する場合、図１（ａ）のように、共有する反射器の交差幅を変化させることが好ましい。すなわち、１ポート型弾性波共振子を入出力端子間に直列に接続した場合、１ポート型弾性波共振子の交差幅を小さくすることにより、共振特性を改善できる。また、縦結合共振子型弾性波フィルタの反射器に交差幅が内側から外側へ向かって次第に小さくなるような交差幅重み付けを施すことにより、通過帯域低域側に発生するスプリアスを抑制し、帯域外減衰量を大きくできることが知られている。したがって、図１（ａ）に示すように、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ７の交差幅よりも１ポート型弾性波共振子６、９の交差幅を小さくし、共有する反射器７ｄ、７ｅにおいて、縦結合共振子型弾性波フィルタ７側部分の交差幅を次第に小さくなるように、１ポート型弾性波共振子６、９側部分と同様の交差幅まで変化させれば、挿入損失を悪化させず、帯域外減衰量を改善できる。以上のように、電極指のピッチだけでなく、デューティや交差幅を変化させることによっても、反射器を共用したことによる特性の劣化を抑制することができる。また、電極指のピッチ、デューティ、または交差幅を変化させる構造のうち、いずれか２種以上を併用してもよい。
　図７は、本発明の第２の実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を説明するための模式的平面図である。弾性波フィルタ装置２１は、圧電基板２２を有する。本実施形態の弾性波フィルタ装置２１もまた、不平衡端子３と第１，第２の平衡端子４，５とを有する平衡－不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置である。
　不平衡端子３に、１ポート型弾性波共振子２６のＩＤＴ２６ａの一端が接続されている。弾性波共振子２６は、反射器２６ｂ，２６ｃを有する。ＩＤＴ２６ａの他端には、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ２７が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ２７は、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１～第５のＩＤＴ２７ａ～２７ｅと、第１～第５のＩＤＴ２７ａ～２７ｅが設けられている領域の弾性波伝搬方向両側に配置された反射器２７ｆ，２７ｇとを有する。第１、第３、第５のＩＤＴ２７ａ，２７ｃ，２７ｅの各一端が共通接続され、ＩＤＴ２６ａの他端に接続されている。第１、第３、第５のＩＤＴ２７ａ，２７ｃ，２７ｅの各他端はグラウンド電位に接続されている。第２、第４のＩＤＴ２７ｂ，２７ｄの一端がそれぞれグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ２７ｂの他端は、第１の平衡端子４に接続されている。第４のＩＤＴ２７ｄの他端は、第２の平衡端子５に接続されている。
　第１の平衡端子４には、並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子２８が接続されている。並列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子２８の共振周波数が、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の通過帯域低域側端部近傍に位置している。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７に並列に接続された弾性波共振子２８の共振周波数が上記のように設定されているので、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。１ポート型弾性波共振子２８のＩＤＴ２８ａの一端が第１の平衡端子４に接続されており、他端がグラウンド電位に接続されている。また、１ポート型弾性波共振子２８の内側の反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の反射器２７ｆと共用されている。ＩＤＴ２８ａの外側には、反射器２８ｂが配置されている。
　同様に、第４のＩＤＴ２７ｄの一端がグラウンド電位に、他端が第２の平衡端子５に接続されている。第２の平衡端子５に、並列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子２９が接続されている。１ポート型弾性波共振子２９は、ＩＤＴ２９ａを有する。ＩＤＴ２９ａの一端が第１の平衡端子４に、他端がグラウンド電位に接続されている。ＩＤＴ２９ａの内側に配置されている反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の反射器２７ｇと共用されている。ＩＤＴ２９ａの外側には、反射器２９ｂが配置されている。
　なお、第２のＩＤＴ２７ｂに対し、第４のＩＤＴ２７ｄが反転されており、それによって平衡－不平衡変換機能が実現されている。
　本実施形態においても、反射器２７ｆ，２７ｇが、外側の１ポート型弾性波共振子２８，２９の一方の反射器と共用されているため、弾性波フィルタ装置２１の小型化を進めることができる。また、１ポート型弾性波共振子２８，２９が５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ２７の弾性波伝搬方向両側に配置されており、これらの弾性波伝搬方向が同一方向とされているため、弾性波伝搬方向と直交する方向の寸法を小さくすることができる。
　本実施形態においても、共用されている反射器２７ｆ，２７ｇは、好ましくは、第１の実施形態と同様のグラデーション構造を有することが望ましい。
　なお、上記並列トラップを形成する１ポート型弾性波共振子２８の共振特性を図４に実線Ｂで示す。この実線Ｂで示す弾性波共振子の共振周波数ｆｒが弾性波フィルタ装置２１の通過帯域低域側近傍に位置される。それによって、並列トラップにより、通過帯域低域側近傍における帯域外減衰量の拡大を図ることができる。
　弾性波フィルタ装置２１では、直列トラップが１ポート型弾性波共振子２６により形成され、並列トラップが１ポート型弾性波共振子２８，２９に形成されるので、通過帯域高域側及び低域側双方の近傍において帯域外減衰量の拡大を図ることができる。また、通過帯域と減衰域との移行領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。
　図８は、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置に相当する従来例の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す図である。図８に示すように、従来、直列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子２６及び並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子１２８，１２９は、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ１２７と個別に形成されていた。従って、それぞれが２個の反射器を有していたため、装置全体が大型にならざるを得なかった。
　図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。第３の実施形態の弾性波フィルタ装置３１では、不平衡端子３に５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ３７が接続されている。そして、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７と第１の平衡端子４との間に、直列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子３８が接続されており、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７と第２の平衡端子５との間に、直列トラップを形成するために、１ポート型弾性波共振子３９が接続されている。すなわち、第２の実施形態と比べると、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタの前段に直列トラップが形成されておらず、後段の並列トラップに代えて直列トラップが形成されていることを除いては、第２の実施形態と同様とされている。従って、相当する部分については相当の参照番号を付することによりその説明を省略する。
　１ポート型弾性波共振子３８のＩＤＴ３８ａの一端が縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の第２のＩＤＴ３７ｂの一端に接続されており、他端が第１の平衡端子４に接続されている。第２のＩＤＴ３７ｂの他端はグラウンド電位に接続されている。
　そして、１ポート型弾性波共振子３８の一方の反射器は、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の一方の反射器３７ｆと共用されている。同様に、第４のＩＤＴ３７ｄの一端が１ポート型弾性波共振子３９のＩＤＴ３９ａの一端に接続されており、ＩＤＴ３９ａの他端が第２の平衡端子５に接続されている。ＩＤＴ３７ｄの他端はグラウンド電位に接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の反射器３７ｇが上記１ポート型弾性波共振子３９と共用されている。
　なお、縦結合共振子型弾性波フィルタ３７の第１，第３，第５のＩＤＴ３７ａ，３７ｃ，３７ｅが共通接続され、不平衡端子３に、これらのＩＤＴの各他端がグラウンド電位に接続されている。
　図１０は、本発明の第４の実施形態の弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置４１は、不平衡端子３に接続されており、並列トラップを形成するための１ポート型弾性波共振子４６を有する。弾性波共振子４６は、ＩＤＴ４６ａを有する。ＩＤＴ４６ａの一端が不平衡端子３に、他端がグラウンド電位に接続されている。
　また、不平衡端子３には、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８は、弾性波伝搬方向に沿って順次配置された第１～第３のＩＤＴ４７ａ～４７ｃ，４８ａ～４８ｃをそれぞれ有する。第２のＩＤＴ４７ｂ，４８ｂの各一端が不平衡端子３に共通接続されている。各他端はグラウンド電位に接続されている。
　第１，第３のＩＤＴ４７ａ，４７ｃの各一端がグラウンド電位に接続されており、各他端は共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。同様に、第１，第３のＩＤＴ４８ａ，４８ｃの各一端がグラウンド電位に接続されており、各他端が共通接続され、第２の平衡端子５に接続されている。
　縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８は、それぞれ、外側に配置された反射器４７ｄ，４８ｅを有する。もっとも、内側に配置された反射器４７ｅ及び４８ｄは、中央に配置された弾性波共振子４６の反射器と共用されている。
　このように、２つの３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ４７，４８に並列に１ポート型弾性波共振子４６を接続したフィルタ装置においても、反射器の共用により、小型化を進めることができる。
　図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。本実施形態の弾性波フィルタ装置５１では、不平衡端子３に、３ＩＤＴ型の第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７，５８が接続されている。すなわち、各第２のＩＤＴ５７ｂ，５８ｂの各一端が共通接続され、不平衡端子３に接続され、各他端がグラウンド電位に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの一端がグラウンド電位に接続され、他端が共通接続され、中央に配置された弾性波共振子５９の第１の分割ＩＤＴ部５９ａの一端と共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。中央に配置された弾性波共振子５９は、弾性波伝搬方向において、一方のバスバーを分割することにより、設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部５９ａ，５９ｂを有する。
　第１の分割ＩＤＴ部５９ａの一端が第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７の第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの一端と共通接続され、第１の平衡端子４に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５７ａ，５７ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ５７ｂの一端は前述したように不平衡端子３に、他端はグラウンド電位に接続されている。
　また、第２の分割ＩＤＴ部５９ｂの一端が第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５８の第１，第３のＩＤＴ５８ａ，５８ｃの一端と共通接続され、第２の平衡端子５に接続されている。第１，第３のＩＤＴ５８ａ，５８ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。第２のＩＤＴ５８ｂの一端は前述したように不平衡端子３に、他端はグラウンド電位に接続されている。
　本実施形態では、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ５７は、反射器５７ｄ，５７ｅを有し、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ５８もまた、反射器５８ｄと反射器５８ｅとを有する。これらのうち、反射器５７ｇは、中央の弾性波共振子５９と共用されており、反射器５８ｆについても、弾性波共振子５９と共用されている。従って、弾性波フィルタ装置５１においても、小型化を進めることができる。
　図１０及び図１１に示した弾性波フィルタ装置４１，５１においても、共用されている反射器において、第１の実施形態と同様の電極指ピッチのグラデーション構造を備えることにより、フィルタ特性の改善を図ることができる。
　また、上述した第１～第５の実施形態では、平衡－不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置につき説明したが、本発明は、平衡－不平衡変換機能を有しない弾性波フィルタ装置にも適用することができる。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタと、弾性波共振子とが同一圧電基板上に配置された弾性波フィルタ装置に広く本発明を適用することができる。
　また、弾性波としては、弾性表面波に限らず、弾性境界波を利用してもよい。その場合には、図１２に示すように、圧電基板６１上に、上述した電極構造が形成されており、さらに圧電基板６１上に誘電体などの他の媒質６２が積層されればよい。それによって、本発明に従って、小型の弾性境界波フィルタ装置６４を提供することができる。
　１…弾性波フィルタ装置
　２…圧電基板
　３…不平衡端子
　４…第１の平衡端子
　５…第２の平衡端子
　６…１ポート型弾性波共振子
　７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　７ａ～７ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ…反射器
　８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　８ａ～８ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　８ｄ，８ｅ…反射器
　９…１ポート型弾性波共振子
　９ａ…ＩＤＴ
　９ｂ…反射器
　１０…１ポート型弾性波共振子
　１０ａ…ＩＤＴ
　１０ｂ…反射器
　１１…反射器
　１１ａ…第１の端部
　１１ｂ…第２の端部
　１２…反射器
　１２ａ…第１の端部
　１２ｂ…第２の端部
　１２ｃ…電極指
　１２ｄ，１２ｅ…短絡部
　２１…弾性波フィルタ装置
　２２…圧電基板
　２６…１ポート型弾性波共振子
　２６ａ…ＩＤＴ
　２６ｂ，２６ｃ…反射器
　２７…縦結合共振子型弾性波フィルタ
　２７ａ～２７ｅ…第１～第５のＩＤＴ
　２７ｆ，２７ｇ…反射器
　２８…１ポート型弾性波共振子
　２８ａ…ＩＤＴ
　２８ｂ…反射器
　２８ｄ…第４のＩＤＴ
　２９…１ポート型弾性波共振子
　２９ａ…ＩＤＴ
　２９ｂ…反射器
　３１…弾性波フィルタ装置
　３７…縦結合共振子型弾性波フィルタ
　３７ａ～３７ｅ…第１～第５のＩＤＴ
　３７ｆ，３７ｇ…反射器
　３８…１ポート型弾性波共振子
　３８ａ…ＩＤＴ
　３９…１ポート型弾性波共振子
　３９ａ…ＩＤＴ
　４１…弾性波フィルタ装置
　４６…１ポート型弾性波共振子
　４６ａ…ＩＤＴ
　４７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　４７ａ～４７ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　４７ｄ，４７ｅ…反射器
　４８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　４８ａ～４８ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　４８ｄ，４８ｅ…反射器
　５１…弾性波フィルタ装置
　５７…第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　５７ａ～５７ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　５７ｄ，５７ｅ…反射器
　５８…第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ
　５８ａ～５８ｃ…第１～第３のＩＤＴ
　５８ｄ，５８ｅ…反射器
　５９…弾性波共振子
　５９ａ…第１の分割ＩＤＴ部
　５９ｂ…第２の分割ＩＤＴ部
　６１…圧電基板
　６２…媒質
　６４…弾性境界波フィルタ装置

Claims (8)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板上に形成された複数の電極とを備え、
    　前記複数の電極が、縦結合共振子型弾性波フィルタを形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器と、前記縦結合共振子型弾性波フィルタに電気的に接続されている弾性波共振子を形成しているＩＤＴ電極及び一対の反射器とを有し、
    　前記縦結合共振子型弾性波フィルタを形成している１つの前記反射器と、前記弾性波共振子を形成している１つの前記反射器とが共用されていることを特徴とする、弾性波フィルタ装置。
  2. 　共用されている前記反射器の弾性波伝搬方向の一方側に前記縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されており、他方側に前記弾性波共振子が配置されており、前記縦結合共振子型弾性波フィルタにおける弾性波伝搬方向と、前記弾性波共振子における弾性波伝搬方向とが平行とされている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
  3. 　前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が直列に接続されており、前記弾性波共振子の反共振周波数が前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも高周波側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
  4. 　前記縦結合共振子型弾性波フィルタに、前記弾性波共振子が並列に接続されており、該弾性波共振子の共振周波数が、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの通過帯域よりも低周波数側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
  5. 　反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の電極指ピッチと、前記弾性波共振子側部分における電極指ピッチとが異なっている、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
  6. 　前記共用されている反射器における電極指ピッチが、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側から前記弾性波共振子側に行くにつれて順次小さくされている、請求項５に記載の弾性波フィルタ装置。
  7. 　反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分のデューティと、前記弾性波共振子側部分におけるデューティとが異なっている、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
  8. 　反射器が複数本の電極指を有し、前記共用されている反射器において、前記縦結合共振子型弾性波フィルタ側部分の交差幅と、前記弾性波共振子側部分における交差幅とが異なっている、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
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