WO2020138290A1 - フィルタ装置およびマルチプレクサ - Google Patents

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electromechanical coupling
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filter
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正人 荒木
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a filter device and a multiplexer.
  • Patent Document 1 discloses a circuit configuration of a duplexer including a demultiplexer and an additional circuit.
  • the duplexer has a transmission side filter circuit and a reception side filter circuit.
  • the additional circuit is composed of a longitudinally coupled elastic wave resonator and an electrostatic capacitance, and generates a canceling component having an opposite phase and the same amplitude with respect to a component of a predetermined frequency band flowing through the transmitting filter circuit. According to the above configuration, the isolation characteristic of the duplexer and the attenuation characteristic of the transmitting filter circuit can be improved without increasing the insertion loss.
  • an object of the present invention is to provide a small filter device and a multiplexer having high attenuation characteristics corresponding to the bandwidth of the attenuation band.
  • a filter device includes a first terminal and a second terminal, a first acoustic wave resonator connected to the first terminal and the second terminal, At least one first elastic wave resonator is connected in parallel between a first filter circuit having a first frequency band as a pass band and the first terminal and the second terminal, and a second elastic wave resonator is provided. And an electromechanical coupling coefficient of the additional circuit different from the electromechanical coupling coefficient of the first filter circuit.
  • the present invention it is possible to provide a small-sized filter device and multiplexer having high attenuation characteristics corresponding to the bandwidth of the attenuation band.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a filter device, a multiplexer, and peripheral circuits thereof according to the embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram schematically illustrating an example of the acoustic wave resonator according to the embodiment.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing an acoustic wave resonator according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a first configuration for adjusting the electromechanical coupling coefficient of the acoustic wave resonator according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a second configuration for adjusting the electromechanical coupling coefficient of the acoustic wave resonator according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a filter device, a multiplexer, and peripheral circuits thereof according to the embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram schematically illustrating an example of the acoustic wave resonator according to
  • FIG. 5 is a graph comparing the pass characteristics of the filter devices and the isolation characteristics of the multiplexer according to the first embodiment and the first comparative example.
  • FIG. 6 is a graph comparing the pass characteristics of the filter devices and the isolation characteristics of the multiplexer according to the second embodiment and the second comparative example.
  • FIG. 7A is a circuit configuration diagram of a multiplexer according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 7B is a circuit configuration diagram of a multiplexer according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a filter device 40, a multiplexer 1, and peripheral circuits thereof according to the embodiment.
  • a multiplexer 1, an antenna 2, and a matching inductor 3 according to the present embodiment are shown.
  • the multiplexer 1 includes a filter device 40, a filter circuit 20, a common terminal 100, and input/output terminals 110 and 120.
  • the filter device 40 and the filter circuit 20 are commonly connected to the common terminal 100.
  • the filter device 40 includes a filter circuit 10, an additional circuit 30, a capacitor 31, a terminal 130 (first terminal) and a terminal 140 (second terminal).
  • the terminal 130 is provided on the common terminal 100 side of the common terminal 100 and the input/output terminal 110 on the path connecting the common terminal 100 and the input/output terminal 110.
  • the terminal 140 is provided on the input/output terminal 110 side of the common terminal 100 and the input/output terminal 110 on the path connecting the common terminal 100 and the input/output terminal 110. Note that the terminals 130 and 140 may be nodes (contact points) that connect the wirings.
  • the filter circuit 10 is a first filter circuit that is connected to the terminals 130 and 140, is composed of a first acoustic wave resonator, and has a first frequency band as a pass band.
  • the filter circuit 10 is, for example, a ladder-type surface acoustic wave filter including a plurality of surface acoustic wave resonators or a longitudinally coupled surface acoustic wave filter.
  • the additional circuit 30 is connected to the terminals 130 and 140 (via the capacitor 31 ), is composed of a second acoustic wave resonator, and is provided for a signal component of a predetermined frequency band other than the first frequency band that passes through the filter circuit 10. It is a circuit that generates a signal of opposite phase. In other words, the additional circuit 30 is a circuit that cancels a high frequency signal of a predetermined frequency band other than the first frequency band that passes through the filter circuit 10. That is, the additional circuit 30 is connected between the terminal 130 and the terminal 140 in parallel with at least one first acoustic wave resonator, and includes the second acoustic wave resonator.
  • the additional circuit 30 is, for example, a longitudinally coupled surface acoustic wave resonator or surface acoustic wave filter including one or more surface acoustic wave resonators, or a transversal resonator or transversal filter.
  • the additional circuit 30 is a longitudinally coupled resonator and is composed of two surface acoustic wave resonators 31a and 31b, and one end (surface acoustic wave resonator 31a) is connected to one end of the capacitor 31. The other end (surface acoustic wave resonator 31 b) is connected to the terminal 140. The other end of the capacitor 31 is connected to the terminal 130.
  • canceling a high-frequency signal in a predetermined frequency band means that the cancel signal component generated by the additional circuit 30 and the signal component to be canceled (for example, in the reception band) in the signal transmitted through the filter circuit 10. It is defined that the amplitude of the summed result when summed is smaller than the amplitude of the original signal component to be canceled. More preferably, the cancellation signal component generated by the additional circuit 30 is a signal having the opposite phase and the same amplitude as the cancellation target signal component after passing through the filter circuit 10.
  • the fact that the signal component to be canceled and the cancel signal component have opposite phases means that the absolute value of the phase difference between them is greater than 90° within the range of ⁇ 180° or more and 180° or less. This is equivalent to that the signal component to be canceled and the cancel signal have mutually opposite phase components.
  • the cancellation signal preferably has the same amplitude as the signal component to be canceled, but the amplitude may be different.
  • the amplitude of the sum of the cancellation signal and the cancellation target signal component is smaller than the original cancellation target signal component amplitude, the attenuation characteristic of the filter device 40 can be improved. it can.
  • the capacitor 31 is connected between the terminal 130 and the additional circuit 30.
  • the capacitor 31 is arranged in order to cancel the high frequency signal of the predetermined frequency band passing through the filter circuit 10 with high accuracy by the high frequency signal (the cancellation signal) of the predetermined frequency band passing through the additional circuit 30. Further, the capacitor 31 can optimize impedance matching between the filter circuit 10 and the additional circuit 30.
  • the capacitor 31 may be omitted. Further, a capacitor may be connected between the terminal 140 and the additional circuit 30 for the purpose of impedance matching between the filter circuit 10 and the additional circuit 30.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is different from the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • a filter device having a configuration in which a filter circuit and an additional circuit are connected in parallel
  • a frequency band having a bandwidth greater than a pass band of the filter circuit is widely attenuated, for example, a plurality of different predetermined frequency bands are used.
  • the additional circuit is arranged.
  • the circuit of the filter device becomes large.
  • a configuration in which a capacitive element is connected in parallel to the resonator in the additional circuit can be mentioned.
  • the filter device is increased in size due to the addition of the capacitive element and the Q value of the filter device is deteriorated due to the conductance factor of the capacitive element.
  • the electro-mechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 so varying the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is made larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is set smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10. This makes it possible to provide a small filter device 40 having high attenuation characteristics corresponding to the bandwidth of the attenuation band of the filter circuit 10 and the frequency interval between the attenuation band and the pass band of the filter circuit 10.
  • the filter circuit 20 is a second filter circuit that is connected to the common terminal 100 and the input/output terminal 120 and uses a second frequency band different from the first frequency band as a pass band.
  • the relationship between the frequencies of the first frequency band and the second frequency band may be either high or low.
  • the electromechanical coupling coefficient K of the additional circuit 30 is set. 2 30 is set to be larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is set smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the filter device 40 can widely attenuate the second frequency band, or can greatly attenuate a part of the second frequency band without increasing the insertion loss at the pass band end, and thus the filter circuit.
  • the insertion loss of the pass characteristic of 20 can be reduced. Therefore, the pass characteristic of the multiplexer 1 can be improved.
  • the filter device 40 is a transmission filter that preferentially outputs the high frequency signal in the first frequency band out of the high frequency signals input from the input/output terminal 110 from the common terminal 100.
  • the filter circuit 20 is a reception filter that preferentially outputs the high frequency signal in the second frequency band from the high frequency signal input from the common terminal 100 from the input/output terminal 120.
  • the multiplexer 1 outputs the high frequency signal received by the antenna 2 from the input/output terminal 120 via the common terminal 100 and the filter circuit 20, and outputs the high frequency signal from the input/output terminal 110 to the filter circuit. It functions as a duplexer that outputs to the antenna 2 via 10 and the common terminal 100.
  • the filter device 40 and the filter circuit 20 may be a transmission filter or a reception filter. Further, the number of filters connected to the common terminal 100 is not limited to two.
  • the input/output terminals 110 and 120 are connected to an amplifier circuit for amplifying a high frequency signal or a high frequency signal processing circuit (RFIC). Further, the common terminal 100 does not have to be connected to the antenna 2 and may be connected to the antenna 2 via a switch circuit.
  • RFIC high frequency signal processing circuit
  • the matching inductor 3 is a circuit element that is connected between the antenna 2 and the common terminal 100 and has impedance matching between the antenna 2 and the multiplexer 1.
  • the impedance matching element connected between the antenna 2 and the common terminal 100 is not limited to the matching inductor 3.
  • the matching inductor 3 may be arranged between the common terminal 100 and the filter circuits 10 and 20.
  • FIG. 2A is a schematic view schematically showing an example of an acoustic wave resonator according to an embodiment, (a) is a plan view, and (b) and (c) are in the alternate long and short dash line shown in (a).
  • FIG. FIG. 2A exemplifies a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing the basic structure of the acoustic wave resonator that constitutes the filter circuit 10.
  • FIG. 2A (a) is for explaining a typical structure of an IDT (Inter Digital Transducer) electrode that constitutes the above acoustic wave resonator, and shows the number and length of electrode fingers that constitute the electrode.
  • the electrode finger pitch and the like are not limited to the configuration shown in FIG. 2A.
  • the elastic wave resonator 200 includes a substrate 60 having piezoelectricity and comb electrodes 201a and 201b.
  • a pair of comb-shaped electrodes 201a and 201b facing each other is formed on the substrate 60.
  • the comb-shaped electrode 201a is composed of a plurality of electrode fingers 200a parallel to each other and a bus bar electrode 202a connecting one ends of the plurality of electrode fingers 200a.
  • the comb-shaped electrode 201b is composed of a plurality of electrode fingers 200b that are parallel to each other and a bus bar electrode 202b that connects one ends of the plurality of electrode fingers 200b.
  • the plurality of electrode fingers 200a and 200b are formed along a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction (X-axis direction).
  • the IDT electrode 50 including the plurality of electrode fingers 200a and 200b and the bus bar electrodes 202a and 202b has a laminated structure of an adhesion layer 250a and a main electrode layer 250b as shown in (b) of FIG. 2A. Has become.
  • the adhesion layer 250a is a layer for improving the adhesion between the substrate 60 and the main electrode layer 250b, and for example, Ti (titanium) is used as the material.
  • the film thickness of the adhesion layer 250a is, for example, 12 nm.
  • the material of the main electrode layer 250b for example, Al containing 1% Cu (copper) is used.
  • the thickness of the main electrode layer 250b is 162 nm, for example.
  • the dielectric layer 70A is formed so as to cover the comb electrodes 201a and 201b.
  • the dielectric layer 70A is a layer for the purpose of protecting the main electrode layer 250b from the external environment, adjusting the frequency-temperature characteristic, and improving the moisture resistance.
  • SiO 2 silicon dioxide
  • the thickness of the dielectric layer 70A is, for example, 25 nm.
  • the materials forming the adhesion layer 250a, the main electrode layer 250b, and the dielectric layer 70A are not limited to the above materials. Further, the IDT electrode 50 does not have to have the above laminated structure.
  • the IDT electrode 50 may be made of a metal or alloy such as Ti, Al (aluminum), Cu, Pt (platinum), Au (gold), Ag (silver), Pd (palladium), or the like. You may comprise from the several laminated body comprised from the metal or alloy. In addition, the dielectric layer 70A may not be formed.
  • the substrate 60 includes a high sonic velocity supporting substrate 251, a low sonic velocity film 252, and a piezoelectric film 253, and the high sonic velocity supporting substrate 251, the low sonic velocity film 252, and the piezoelectric film 253 are provided. It has a structure laminated in this order.
  • the piezoelectric film 253 is, for example, a 50° Y-cut X-propagating LiTaO 3 (lithium tantalate) piezoelectric single crystal or a piezoelectric ceramic (cut along a plane whose normal is an axis rotated about the X-axis by 50° from the Y-axis). Lithium tantalate single crystal or ceramics, in which surface acoustic waves propagate in the X-axis direction).
  • the piezoelectric film 253 has a thickness of 600 nm, for example.
  • the material and cut angle of the piezoelectric single crystal used as the piezoelectric film 253 are appropriately selected according to the required specifications of each filter.
  • the high sound velocity support substrate 251 is a substrate that supports the low sound velocity film 252, the piezoelectric film 253, and the IDT electrode 50.
  • the sonic velocity supporting substrate 251 is a substrate in which the acoustic velocity of the bulk wave in the sonic velocity supporting substrate 251 is higher than that of surface acoustic waves and boundary waves that propagate through the piezoelectric film 253.
  • the piezoelectric film 253 and the low sonic velocity film 252 are confined in a laminated portion and function so as not to leak below the high sonic velocity support substrate 251.
  • the high sound velocity support substrate 251 is, for example, a silicon substrate and has a thickness of, for example, 200 ⁇ m.
  • the low acoustic velocity film 252 is a film in which the acoustic velocity of the bulk wave in the low acoustic velocity film 252 is lower than that of the bulk wave propagating in the piezoelectric film 253, and is arranged between the piezoelectric film 253 and the high acoustic velocity support substrate 251. It Due to this structure and the property that the elastic waves concentrate energy in a medium having an essentially low acoustic velocity, leakage of surface acoustic wave energy to the outside of the IDT electrode is suppressed.
  • the low acoustic velocity film 252 is, for example, a film containing silicon dioxide as a main component, and has a thickness of 670 nm, for example.
  • the above-described laminated structure of the substrate 60 makes it possible to significantly increase the Q value at the resonance frequency and the anti-resonance frequency, as compared with the conventional structure in which the piezoelectric substrate is used as a single layer. That is, since an elastic wave resonator having a high Q value can be formed, it becomes possible to form a filter having a small insertion loss by using the elastic wave resonator.
  • the high sonic velocity support substrate 251 has a structure in which a support substrate and a high sonic velocity film in which the acoustic velocity of a bulk wave propagating through elastic waves such as surface waves and boundary waves propagating in the piezoelectric film 253 is higher than that of the acoustic wave are stacked. May have.
  • the supporting substrate is lithium tantalate (lithium tantalate), lithium niobate (lithium niobate), piezoelectric material such as quartz, alumina, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite.
  • the high sonic velocity film is formed of various materials such as aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC film or diamond, a medium containing the above material as a main component, a medium containing a mixture of the above materials as a main component, and the like. Any high sonic material can be used.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing an acoustic wave resonator according to Modification 1 of the embodiment.
  • the acoustic wave resonator 200 shown in FIG. 2A shows an example in which the IDT electrode 50 is formed on the substrate 60 having the piezoelectric film 253, but the substrate on which the IDT electrode 50 is formed is shown in FIG. 2B.
  • the piezoelectric single crystal substrate 61 having a single piezoelectric layer may be used.
  • the piezoelectric single crystal substrate 61 is made of, for example, a piezoelectric single crystal of LiNbO 3 (lithium niobate).
  • the acoustic wave resonator 200 includes a piezoelectric single crystal substrate 61, an IDT electrode 50, and a dielectric layer 70A formed on the piezoelectric single crystal substrate 61 and the IDT electrode 50. ..
  • the piezoelectric film 253 and the piezoelectric single crystal substrate 61 described above may be appropriately changed in laminated structure, material, cut angle, and thickness according to the required passage characteristics of the filter circuits 10 and 20 and the additional circuit 30. .. Even the acoustic wave resonator 200 using the LiTaO 3 piezoelectric substrate or the like having a cut angle other than the above-described cut angle can achieve the same effect as the acoustic wave resonator 200 using the above-described piezoelectric film 253. ..
  • the acoustic wave resonators forming the filter circuit 10 and the additional circuit 30 according to the present embodiment are surface acoustic wave resonators.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a first configuration for adjusting the electromechanical coupling coefficient of the acoustic wave resonator according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a second configuration for adjusting the electromechanical coupling coefficient of the acoustic wave resonator according to the embodiment.
  • 3 and 4 show a sectional structure of a part of the acoustic wave resonator forming the filter circuit 10 and the additional circuit 30.
  • the cross-sectional structures shown in FIGS. 3 and 4 are for explaining a typical structure of a part of the acoustic wave resonator, and the thickness of each layer and the number and length of IDT electrodes. Are not limited to this.
  • the first elastic wave resonator forming the filter circuit 10 has, for example, the cross-sectional structure in FIG. 3B, and the second elastic wave resonator forming the additional circuit 30 is, for example, in FIG. ).
  • the first acoustic wave resonator includes a substrate 60 (first piezoelectric body) and an IDT electrode 50 (first IDT electrode), a substrate 60 and an IDT electrode 50. And a dielectric layer 70B (first dielectric layer) that adjusts the electromechanical coupling coefficient.
  • the second acoustic wave resonator includes a substrate 60 (second piezoelectric body), an IDT electrode 50 (second IDT electrode) formed in contact with the substrate 60, as shown in FIG. Have.
  • the substrate 60 is composed of, for example, the above-described high acoustic velocity supporting substrate 251, the low acoustic velocity film 252, and the piezoelectric film 253. Further, the substrate 60 may be the piezoelectric single crystal substrate 61 described above.
  • the piezoelectric single crystal substrate 61 may be made of, for example, LiTaO 3 piezoelectric single crystal, KNbO 3 piezoelectric single crystal, crystal, or piezoelectric ceramics.
  • the dielectric layers 70A and 70B have, for example, SiO 2 as a main component.
  • the dielectric layers 70A and 70B may be made of a dielectric or an insulator such as SiN, AlN, polyimide, or a laminated body of these.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 becomes larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the first elastic wave resonator forming the filter circuit 10 and the second elastic wave resonator forming the additional circuit 30 may each have the cross-sectional structure shown in FIG. 3B. That is, as shown in FIG. 3B, the first acoustic wave resonator is formed between the substrate 60 (first piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (first IDT electrode) and the substrate 60 and the IDT electrode 50. And a dielectric layer 70B (first dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient. The second acoustic wave resonator is formed between the substrate 60 (second piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (second IDT electrode), and the substrate 60 and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 3B.
  • a dielectric layer 70B (second dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient is thinner than the dielectric layer 70B (first dielectric layer) forming the first elastic wave resonator.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • first elastic wave resonator configuring the filter circuit 10 has, for example, the cross-sectional structure in FIG. 4B
  • the second elastic wave resonator configuring the additional circuit 30 is, for example, in FIG. It has a sectional structure in (a).
  • the first acoustic wave resonator covers the substrate 60 (first piezoelectric body), the IDT electrode 50 (first IDT electrode), and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 4B. And a laminated body (third dielectric layer) of the dielectric layers 70A and 70B for adjusting the electromechanical coupling coefficient, which is formed in (3).
  • the second acoustic wave resonator is formed so as to cover the substrate 60 (second piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (second IDT electrode), and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 4A.
  • a dielectric layer 70A (fourth dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient As, the dielectric layer 70A (fourth dielectric layer) forming the second elastic wave resonator is a laminated body (third dielectric layer) of the dielectric layers 70A and 70B forming the first elastic wave resonator. Thinner than.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • FIG. 5 is a graph comparing the pass characteristics of the filter devices and the isolation characteristics of the multiplexer according to the first embodiment and the first comparative example.
  • FIG. 5A shows a pass characteristic between the input/output terminal 110 and the common terminal 100 of the filter device 40.
  • FIG. 5B shows the isolation characteristic between the input/output terminals 110 and 120 of the multiplexer 1 to which the filter device 40 and the filter circuit 20 are commonly connected.
  • the first elastic wave resonator included in the filter circuit 10 has the structure illustrated in FIG. 3B, and the second elastic wave resonance included in the additional circuit 30 is included.
  • the configuration of the child is the configuration shown in FIG.
  • the filter circuit 10 is a ladder-type surface acoustic wave filter having a plurality of first surface acoustic wave resonators
  • the additional circuit 30 is a longitudinally coupled surface acoustic wave resonance having a plurality of second surface acoustic wave resonators. It is a vessel.
  • the filter device according to the first comparative example has a configuration of the first elastic wave resonator included in the filter circuit 10 as compared with the filter device 40 according to the first embodiment as well as the second elastic wave resonator included in the additional circuit 30. Similar to the configuration (3), only the configuration shown in FIG.
  • the second frequency band is higher than the first frequency band, that is, the pass band of the filter circuit 20 is higher than the pass band of the filter circuit 10.
  • Example 1 the additional circuit 30 passes the high frequency signal in the second frequency band in a phase substantially opposite to that of the high frequency signal in the second frequency band passing through the filter circuit 10.
  • the filter device 40 according to the first embodiment is more attenuated in the pass band (second frequency band) of the filter circuit 20 than the filter device according to the first comparative example. Has improved.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10, so that the pass band of the filter circuit 10 is equal to or larger than the pass band. It is possible to widely attenuate a frequency band having a bandwidth.
  • the filter device 40 according to the first embodiment has substantially the second isolation of the multiplexer 1 in the second frequency band as compared with the filter device according to the first comparative example. It has improved over the entire frequency band.
  • the isolation in the pass band of the filter circuit 20 is performed. Can be improved, and thereby, the insertion loss of the pass band of the filter circuit 20 can be reduced.
  • the first elastic wave resonator forming the filter circuit 10 has, for example, the cross-sectional structure in FIG. 3A, and the second elastic wave resonator forming the additional circuit 30 is, for example, in FIG. ).
  • the second acoustic wave resonator includes a substrate 60 (second piezoelectric body) and an IDT electrode 50 (second IDT electrode), a substrate 60 and an IDT electrode 50. And a dielectric layer 70B (second dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient formed between the two.
  • the first acoustic wave resonator includes a substrate 60 (first piezoelectric body), an IDT electrode 50 (first IDT electrode) formed in contact with the substrate 60, as shown in FIG. Have.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the first elastic wave resonator forming the filter circuit 10 and the second elastic wave resonator forming the additional circuit 30 may each have the cross-sectional structure shown in FIG. 3B. That is, the second acoustic wave resonator is formed between the substrate 60 (second piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (second IDT electrode), and the substrate 60 and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 3B. And a dielectric layer 70B (second dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient. The first acoustic wave resonator is formed between the substrate 60 (first piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (first IDT electrode) and the substrate 60 and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 3B.
  • a dielectric layer 70B (first dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient a dielectric layer 70B (first dielectric layer) for adjusting the electromechanical coupling coefficient.
  • the dielectric layer 70B (second dielectric layer) forming the second elastic wave resonator is thicker than the dielectric layer 70B (first dielectric layer) forming the first elastic wave resonator.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • first elastic wave resonator forming the filter circuit 10 has, for example, the cross-sectional structure in FIG. 4A
  • the second elastic wave resonator forming the additional circuit 30 is, for example, in FIG. It has a sectional structure in (b).
  • the second acoustic wave resonator covers the substrate 60 (second piezoelectric body), the IDT electrode 50 (second IDT electrode), and the IDT electrode 50. And a laminated body of dielectric layers 70A and 70B for adjusting the electromechanical coupling coefficient (fourth dielectric layer), which is formed on the.
  • the first acoustic wave resonator is formed so as to cover the substrate 60 (first piezoelectric body) and the IDT electrode 50 (first IDT electrode), and the IDT electrode 50, as shown in FIG. 4A.
  • a dielectric layer 70A third dielectric layer for adjusting the electromechanical coupling coefficient.
  • the laminated body (fourth dielectric layer) of the dielectric layers 70A and 70B constituting the second acoustic wave resonator is the dielectric layer 70A (third dielectric layer) constituting the first acoustic wave resonator. Thicker than.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • FIG. 6 is a graph comparing the pass characteristics of the filter devices and the isolation characteristics of the multiplexer according to the second embodiment and the second comparative example.
  • FIG. 6A shows a pass characteristic between the input/output terminal 110 and the common terminal 100 of the filter device 40.
  • FIG. 6B shows isolation characteristics between the input/output terminals 110 and 120 of the multiplexer 1 to which the filter device 40 and the filter circuit 20 are commonly connected.
  • the first elastic wave resonator included in the filter circuit 10 has the structure illustrated in FIG. 3A, and the second elastic wave resonance included in the additional circuit 30 is included.
  • the configuration of the child is the configuration shown in FIG.
  • the filter circuit 10 is a ladder-type surface acoustic wave filter having a plurality of first surface acoustic wave resonators
  • the additional circuit 30 is a longitudinally coupled surface acoustic wave resonance having a plurality of second surface acoustic wave resonators. It is a vessel.
  • the second elastic wave resonator included in the additional circuit 30 has the same configuration as that of the filter device 40 according to the second embodiment in the first elastic wave resonator included in the filter circuit 10. Similar to the configuration (3), only the configuration shown in FIG.
  • the second frequency band is higher than the first frequency band, that is, the pass band of the filter circuit 20 is higher than the pass band of the filter circuit 10.
  • Example 2 and Comparative Example 2 the additional circuit 30 passes the high frequency signal on the higher frequency side than the first frequency band in a phase substantially opposite to the high frequency signal on the high frequency side passing through the filter circuit 10.
  • the filter device 40 according to the second embodiment has a smaller insertion loss at the high frequency side end portion of the pass band of the filter circuit 10 than the filter device according to the second comparative example.
  • the steepness in the vicinity of the high frequency side end is improved without increasing it.
  • the attenuation on the low frequency side of the pass band (second frequency band) of the filter circuit 20 is improved in a narrow band without increasing the insertion loss at the high frequency end of the pass band of the filter circuit 10.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10, so that the passband of the filter circuit 10 is smaller than that of the filter circuit 10. It is possible to sharply attenuate a frequency band having a narrow bandwidth.
  • the filter device 40 according to the second embodiment compares the isolation in the second frequency band of the multiplexer 1 with the first frequency as compared with the filter device according to the second comparative example. It is improved by focusing on the low frequency side of the second frequency band close to the band.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10, the pass band low frequency side of the filter circuit 20. It is possible to improve the isolation at, and by this, it is possible to reduce the insertion loss on the low frequency side of the pass band of the filter circuit 20.
  • the attenuation band of the filter circuit 10 is targeted for the pass band (second frequency band) of the filter circuit 20 connected to the common terminal 100, and the improvement effect in the attenuation band is described. did. That is, the high frequency signal that passes through the additional circuit 30 is the signal in the second frequency band.
  • the frequency band of the high-frequency signal that passes through the additional circuit 30 is not limited to the second frequency band and may be any frequency band other than the pass band (first frequency band) of the filter circuit 10.
  • the substrate 60 (first piezoelectric body) of the filter circuit 10 and the substrate 60 (second piezoelectric body) of the additional circuit 30 may be one continuous piezoelectric body. That is, the filter circuit 10 and the additional circuit 30 may be formed on a common substrate.
  • the presence or absence of a dielectric layer formed on the substrate and the IDT electrode, or the thickness of the dielectric layer is different. Becomes Since these configurations can be realized by partially etching the substrate in the manufacturing process by using the same substrate, the electrode layout area of the filter device 40 can be reduced by the simplified process. As a result, the filter device 40 and the multiplexer 1 can be downsized.
  • FIG. 7A is a circuit configuration diagram of a multiplexer 1A according to Modification 2 of the embodiment.
  • the multiplexer 1A according to the present modification includes a filter device 40, a filter circuit 20, a common terminal 100, and input/output terminals 110 and 120.
  • the multiplexer 1A according to the present modification has the same circuit configuration as the multiplexer 1 according to the embodiment, but the filters connected to the common terminal 100 are limited to two filters, the filter device 40 and the filter circuit 20. That is, no filter other than the filter device 40 and the filter circuit 20 is connected to the common terminal 100.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10 and smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 20 of the filter circuit 20.
  • the filter circuit 20 is the only filter connected to the common terminal 100 other than the filter device 40. Therefore, the band in which high attenuation is required in the filter device 40 is often only (a part of) the pass band of the filter circuit 20.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 20 of the filter circuit 20 it is not essential that the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is smaller than the electromechanical coupling coefficient K 2 20 of the filter circuit 20.
  • FIG. 7B is a circuit configuration diagram of a multiplexer 1B according to Modification 3 of the embodiment.
  • a multiplexer 1B according to this modification includes a filter device 40, filter circuits 20A and 20B, a common terminal 100, and input/output terminals 110, 120A and 120B.
  • the multiplexer 1B according to this modification is different from the multiplexer 1A according to modification 2 in that a third filter circuit 20B is added.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of adding circuit 30 is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10, and larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 20A of the filter circuit 20A, and the filter It is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 20B of the circuit 20B.
  • the filter circuit 20A is a second filter circuit that is connected to the common terminal 100 and the input/output terminal 120A and uses a second frequency band different from the first frequency band as a pass band.
  • the filter circuit 20B is connected to the common terminal 100 and the input/output terminal 120B, is different from the first frequency band and the second frequency band, and is located between the first frequency band and the second frequency band. Is a third filter circuit having a pass band of.
  • the filters connected to the common terminal 100 other than the filter device 40 are the two filter circuits 20A and 20B.
  • the pass band of the filter device 40 is not located between the pass band of the filter circuit 20A and the pass band of the filter circuit 20B, but the pass band of the filter circuit 20A and the pass band of the filter circuit 20B.
  • the filter device 40 is located closer to the high frequency side or the lower frequency side than the pass band of the filter device 40. Therefore, the band in which high attenuation is required in the filter device 40 is often a wide band including the pass band of the filter circuit 20A and the pass band of the filter circuit 20B.
  • the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 10 of the filter circuit 10. and greater than the electromechanical coupling coefficient K 2 20A of the filter circuit 20A, and is set to be larger than the electromechanical coupling coefficient K 2 20B of the filter circuit 20B.
  • a large is not essential than the electromechanical coupling coefficient K 2 30 of the additional circuit 30 is the electromechanical coupling coefficient K 2 20A of the filter circuit 20A, also, the electromechanical coupling coefficient K of the additional circuit 30 2 30 is large it is not essential than the electromechanical coupling coefficient K 2 20B of the filter circuit 20B.
  • the multiplexers of the second modification and the third modification it is possible to provide a small-sized filter device and multiplexer having high attenuation characteristics corresponding to the bandwidth of the attenuation band.
  • the electromechanical coupling coefficient of A is different from the electromechanical coupling coefficient of B” means that the electromechanical coupling coefficient of A and the electromechanical coupling coefficient of B are substantially the same. That is, the ratio bands (%) of A and B differ by 0.5 points or more.
  • the electromechanical coupling coefficient means the mutual conversion of mechanical energy and electrical energy between the piezoelectric substrate and the IDT electrode formed thereon in the surface acoustic wave device. This is a parameter indicating efficiency. Therefore, when the electrical characteristics of the surface acoustic wave device are adjusted by the circuit element externally added to the surface acoustic wave device, it is defined that the electromechanical coupling coefficient is not adjusted.
  • an inductor or a capacitor may be connected between each component.
  • the inductor may include a wiring inductor formed by wiring that connects the respective constituent elements.
  • the present invention can be widely used for communication devices such as mobile phones as a low-loss and high-attenuation filter and a low-loss and high-isolation multiplexer applicable to multi-band frequency standards.

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Abstract

フィルタ装置（４０）は、端子（１３０および１４０）に接続され、第１弾性波共振子からなり、第１周波数帯域を通過帯域とするフィルタ回路（１０）と、端子（１３０）および端子（１４０）の間に、少なくとも１つの第１弾性波共振子と並列に接続され、第２弾性波共振子からなる付加回路（３０）と、を備え、付加回路（３０）の電気機械結合係数は、フィルタ回路（１０）の電気機械結合係数と異なる。

Description

フィルタ装置およびマルチプレクサ
　本発明は、フィルタ装置およびマルチプレクサに関する。
　近年の携帯電話には、一端末で複数の周波数帯域および複数の無線方式、いわゆるマルチバンド化およびマルチモード化に対応することが要求されている。これに対応すべく、一のフィルタ装置には、他のフィルタ装置の通過帯域に対応する周波数帯域の減衰特性の強化が要求される。
　特許文献１には、分波器と、付加回路とを備えたデュプレクサの回路構成が開示されている。分波器は、送信側フィルタ回路と受信側フィルタ回路とを有している。付加回路は、縦結合型弾性波共振器と静電容量とで構成され、送信側フィルタ回路を流れる所定の周波数帯域の成分に対して、逆位相かつ同振幅の相殺成分を生成する。上記構成により、挿入損失を増大させることなく、分波器のアイソレーション特性および送信側フィルタ回路の減衰特性を向上させることができるとしている。
特開２０１３－１１８６１１号公報
　特許文献１に記載された送信側フィルタ回路において、広い周波数帯域を減衰させなければならない場合、例えば、上記所定の周波数帯域が異なる複数の付加回路を配置する構成が挙げられる。しかしながらこの場合には、送信側フィルタ回路が大型化してしまう。他方、送信側フィルタ回路の通過帯域の端部における急峻性を確保する場合、付加回路内の共振子に容量素子を並列接続して狭い周波数帯域を減衰させる構成が挙げられる。しかしながらこの場合も、容量素子の付加による送信側フィルタ回路の大型化、および、当該容量素子のコンダクタンス要因に起因した送信側フィルタ回路のＱ値の悪化が問題となる。
　そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、減衰帯域の帯域幅に対応した高い減衰特性を有する小型のフィルタ装置およびマルチプレクサを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフィルタ装置は、第１端子および第２端子と、前記第１端子および前記第２端子に接続され、第１弾性波共振子からなり、第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタ回路と、前記第１端子および前記第２端子の間に、少なくとも１つの前記第１弾性波共振子と並列に接続され、第２弾性波共振子からなる付加回路と、を備え、前記付加回路の電気機械結合係数は、前記第１フィルタ回路の電気機械結合係数と異なる。
　本発明によれば、減衰帯域の帯域幅に対応した高い減衰特性を有する小型のフィルタ装置およびマルチプレクサを提供することが可能となる。
図１は、実施の形態に係るフィルタ装置、マルチプレクサおよびその周辺回路の回路構成図である。 図２Ａは、実施の形態に係る弾性波共振子の一例を模式的に表す概略図である。 図２Ｂは、実施の形態の変形例１に係る弾性波共振子を模式的に表す断面図である。 図３は、実施の形態に係る弾性波共振子の電気機械結合係数を調整する第１の構成を説明する断面概略図である。 図４は、実施の形態に係る弾性波共振子の電気機械結合係数を調整する第２の構成を説明する断面概略図である。 図５は、実施例１および比較例１に係るフィルタ装置の通過特性およびマルチプレクサのアイソレーション特性を比較したグラフである。 図６は、実施例２および比較例２に係るフィルタ装置の通過特性およびマルチプレクサのアイソレーション特性を比較したグラフである。 図７Ａは、実施の形態の変形例２に係るマルチプレクサの回路構成図である。 図７Ｂは、実施の形態の変形例３に係るマルチプレクサの回路構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について、実施例および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
　（実施の形態）
　［１．フィルタ装置４０およびマルチプレクサ１の回路構成］
　図１は、実施の形態に係るフィルタ装置４０、マルチプレクサ１およびその周辺回路の回路構成図である。同図には、本実施の形態に係るマルチプレクサ１と、アンテナ２と、整合用インダクタ３とが示されている。
　マルチプレクサ１は、フィルタ装置４０と、フィルタ回路２０と、共通端子１００と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。フィルタ装置４０とフィルタ回路２０とは、共通端子１００に共通接続されている。
　フィルタ装置４０は、フィルタ回路１０と、付加回路３０と、キャパシタ３１と、端子１３０（第１端子）および端子１４０（第２端子）と、を備える。
　端子１３０は、共通端子１００と入出力端子１１０を結ぶ経路上であって、共通端子１００および入出力端子１１０のうちの共通端子１００側に設けられている。端子１４０は、共通端子１００と入出力端子１１０を結ぶ経路上であって、共通端子１００および入出力端子１１０のうちの入出力端子１１０側に設けられている。なお、端子１３０および１４０は、配線と配線とを接続するノード（接点）であってもよい。
　フィルタ回路１０は、端子１３０および１４０に接続され、第１弾性波共振子からなり、第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタ回路である。フィルタ回路１０は、例えば、複数の弾性表面波共振子からなるラダー型の弾性表面波フィルタ、または、縦結合型の弾性表面波フィルタである。
　付加回路３０は、（キャパシタ３１を介して）端子１３０および１４０に接続され、第２弾性波共振子からなり、フィルタ回路１０を通過する第１周波数帯域以外の所定の周波数帯域の信号成分に対し逆相の信号を生成する回路である。言い換えると、付加回路３０は、フィルタ回路１０を通過する第１周波数帯域以外の所定の周波数帯域の高周波信号を相殺する回路である。つまり、付加回路３０は、端子１３０および端子１４０の間に、少なくとも１つの第１弾性波共振子と並列に接続され、第２弾性波共振子からなる。付加回路３０は、例えば、１以上の弾性表面波共振子からなる縦結合型の弾性表面波共振器もしくは弾性表面波フィルタ、または、トランスバーサル型共振器もしくはトランスバーサル型フィルタである。本実施の形態では、付加回路３０は、縦結合型共振器であり、２つの弾性表面波共振子３１ａおよび３１ｂで構成され、一端（弾性表面波共振子３１ａ）がキャパシタ３１の一端に接続され、他端（弾性表面波共振子３１ｂ）が端子１４０に接続されている。キャパシタ３１の他端は、端子１３０に接続されている。付加回路３０の構成としては、広帯域な他の周波数帯域と比して所定の周波数帯域のみを低損失とすることに有利な縦結合型共振器が望ましい。
　なお、所定の周波数帯域の高周波信号を相殺する、とは、付加回路３０が生成したキャンセル信号成分と、フィルタ回路１０を伝送する信号のうちキャンセル対象の（例えば、受信帯域の）信号成分とが合算されたときに合算結果の振幅が元のキャンセル対象の信号成分の振幅より小さくなること、と定義される。より好ましくは、付加回路３０が生成したキャンセル信号成分は、フィルタ回路１０を通過後のキャンセル対象の信号成分に対し、逆相でかつ同振幅の信号である。
　ここで、キャンセル対象の信号成分とキャンセル信号成分とが逆相であるとは、－１８０°以上１８０°以下の範囲内で両者の位相差の絶対値が９０°より大きいことをいう。これは、キャンセル対象の信号成分とキャンセル信号とが互いに逆方向の位相成分を有することと等しい。
　また、キャンセル信号はキャンセル対象の信号成分と同振幅であることが好ましいが、振幅が異なっていても構わない。キャンセル信号とキャンセル対象の信号成分との位相差に応じて、両者の合算結果の振幅が元のキャンセル対象の信号成分の振幅よりも小さくなる場合は、フィルタ装置４０の減衰特性を向上させることができる。
　キャパシタ３１は、端子１３０と付加回路３０との間に接続されている。キャパシタ３１は、付加回路３０を通過する所定の周波数帯域の高周波信号（キャンセル信号）により、フィルタ回路１０を通過する当該所定の周波数帯域の高周波信号を高精度に相殺するために配置されている。さらに、キャパシタ３１は、フィルタ回路１０と付加回路３０とのインピーダンス整合を最適化することが可能である。なお、キャパシタ３１は、なくてもよい。また、フィルタ回路１０と付加回路３０とのインピーダンス整合をとる目的で、端子１４０と付加回路３０との間にキャパシタが接続されていてもよい。
　ここで、本実施の形態に係るフィルタ装置４０において、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０と異なる。
　フィルタ回路と付加回路とが並列接続された構成を有する従来のフィルタ装置では、フィルタ回路の通過帯域以上の帯域幅を有する周波数帯域を広範に減衰させる場合、例えば、上記所定の周波数帯域が異なる複数の付加回路を配置する構成が挙げられる。しかしながらこの場合には、フィルタ装置の回路が大型化してしまう。他方、フィルタ回路の通過帯域端部における急峻性を確保する場合、付加回路内の共振子に容量素子を並列接続する構成が挙げられる。しかしながらこの場合も、容量素子の付加によるフィルタ装置の大型化、および、当該容量素子のコンダクタンス要因に起因したフィルタ装置のＱ値の悪化が問題となる。
　これに対して、本実施の形態に係るフィルタ装置４０の上記構成によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０と、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０とを異ならせるので、例えば、フィルタ回路１０の通過帯域以上の帯域幅を有する周波数帯域を広範に減衰させる場合、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０をフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きく設定する。一方、フィルタ回路１０の通過帯域端部における急峻性を確保する場合、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０をフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さく設定する。これにより、フィルタ回路１０の減衰帯域の帯域幅および当該減衰帯域とフィルタ回路１０の通過帯域との周波数間隔に対応した高い減衰特性を有する小型のフィルタ装置４０を提供することが可能となる。
　フィルタ回路２０は、共通端子１００および入出力端子１２０に接続され、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタ回路である。なお、第１周波数帯域と第２周波数帯域との周波数の高低関係はいずれであってもよい。
　本実施の形態に係るマルチプレクサ１の上記構成によれば、例えばフィルタ回路１０の通過帯域以上の帯域幅を有する第２周波数帯域を広範に減衰させる場合、例えば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０をフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きく設定する。一方、フィルタ回路１０の通過帯域端部における急峻性を確保する場合、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０をフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さく設定する。これにより、フィルタ装置４０は、第２周波数帯域を広範に減衰させる、または、通過帯域端部の挿入損失を増加させることなく第２周波数帯域の一部を大きく減衰させることができるので、フィルタ回路２０の通過特性の挿入損失を低減できる。よって、マルチプレクサ１の通過特性を改善できる。
　なお、本実施の形態では、フィルタ装置４０は、入出力端子１１０から入力された高周波信号のうち第１周波数帯域の高周波信号を優先的に共通端子１００から出力させる送信用フィルタである。また、フィルタ回路２０は、共通端子１００から入力された高周波信号のうち第２周波数帯域の高周波信号を優先的に入出力端子１２０から出力させる受信用フィルタである。
　この構成により、マルチプレクサ１は、アンテナ２にて受信した高周波信号を、共通端子１００およびフィルタ回路２０を経由して入出力端子１２０から出力し、入出力端子１１０から入力された高周波信号をフィルタ回路１０および共通端子１００を経由してアンテナ２へ出力するデュプレクサとして機能する。
　なお、本発明に係るマルチプレクサにおいて、フィルタ装置４０およびフィルタ回路２０は、送信用フィルタであっても受信用フィルタであってもよい。また、共通端子１００に接続されるフィルタの数は２つに限定されない。
　なお、入出力端子１１０および１２０には、高周波信号を増幅する増幅回路または高周波信号処理回路（ＲＦＩＣ）などが接続される。また、共通端子１００は、アンテナ２に接続されている必要はなく、スイッチ回路を介してアンテナ２に接続されていてもよい。
　整合用インダクタ３は、アンテナ２と共通端子１００との間に接続され、アンテナ２とマルチプレクサ１とのインピーダンス整合をとる回路素子である。なお、アンテナ２と共通端子１００との間に接続されるインピーダンス整合素子は、整合用インダクタ３に限定されない。また、整合用インダクタ３は、共通端子１００と、フィルタ回路１０および２０との間に配置されていてもよい。
　［２．弾性波共振子の基本構成］
　以下、フィルタ回路１０、２０および付加回路３０を構成する弾性波共振子の基本構造について説明する。
　図２Ａは、実施の形態に係る弾性波共振子の一例を模式的に表す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）および（ｃ）は、（ａ）に示した一点鎖線における断面図である。図２Ａには、フィルタ回路１０を構成する弾性波共振子の基本的な構造を表す平面模式図および断面模式図が例示されている。なお、図２Ａの（ａ）は、上記弾性波共振子を構成するＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数、長さおよび電極指ピッチなどは、図２Ａに示された構成に限定されない。
　弾性波共振子２００は、圧電性を有する基板６０と、櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂとで構成されている。
　図２Ａの（ａ）に示すように、基板６０の上には、互いに対向する一対の櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂが形成されている。櫛形電極２０１ａは、互いに平行な複数の電極指２００ａと、複数の電極指２００ａの一方端同士を接続するバスバー電極２０２ａとで構成されている。また、櫛形電極２０１ｂは、互いに平行な複数の電極指２００ｂと、複数の電極指２００ｂの一方端同士を接続するバスバー電極２０２ｂとで構成されている。複数の電極指２００ａおよび２００ｂは、弾性波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。
　また、複数の電極指２００ａおよび２００ｂ、ならびに、バスバー電極２０２ａおよび２０２ｂで構成されるＩＤＴ電極５０は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層２５０ａと主電極層２５０ｂとの積層構造となっている。
　密着層２５０ａは、基板６０と主電極層２５０ｂとの密着性を向上させるための層であり、材料として、例えば、Ｔｉ（チタン）が用いられる。密着層２５０ａの膜厚は、例えば、１２ｎｍである。
　主電極層２５０ｂは、材料として、例えば、Ｃｕ（銅）を１％含有したＡｌが用いられる。主電極層２５０ｂの膜厚は、例えば１６２ｎｍである。
　誘電体層７０Ａは、櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂを覆うように形成されている。誘電体層７０Ａは、主電極層２５０ｂを外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、および、耐湿性を高めるなどを目的とする層であり、例えば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を主成分とする。誘電体層７０Ａの厚さは、例えば２５ｎｍである。
　なお、密着層２５０ａ、主電極層２５０ｂおよび誘電体層７０Ａを構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、ＩＤＴ電極５０は、上記積層構造でなくてもよい。ＩＤＴ電極５０は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｄ（パラジウム）などの金属又は合金から構成されてもよく、また、上記の金属又は合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。また、誘電体層７０Ａは、形成されていなくてもよい。
　次に、基板６０の積層構造について説明する。
　図２Ａの（ｃ）に示すように、基板６０は、高音速支持基板２５１と、低音速膜２５２と、圧電膜２５３とを備え、高音速支持基板２５１、低音速膜２５２および圧電膜２５３がこの順で積層された構造を有している。
　圧電膜２５３は、例えば、５０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）圧電単結晶または圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸から５０°回転した軸を法線とする面で切断したタンタル酸リチウム単結晶、またはセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス）からなる。圧電膜２５３は、例えば、厚みが６００ｎｍである。なお、各フィルタの要求仕様により、圧電膜２５３として使用される圧電単結晶の材料およびカット角が適宜選択される。
　高音速支持基板２５１は、低音速膜２５２、圧電膜２５３ならびにＩＤＴ電極５０を支持する基板である。高音速支持基板２５１は、さらに、圧電膜２５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも、高音速支持基板２５１中のバルク波の音速が高速となる基板であり、弾性表面波を圧電膜２５３および低音速膜２５２が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板２５１より下方に漏れないように機能する。高音速支持基板２５１は、例えば、シリコン基板であり、厚みは、例えば２００μｍである。
　低音速膜２５２は、圧電膜２５３を伝搬するバルク波よりも、低音速膜２５２中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電膜２５３と高音速支持基板２５１との間に配置される。この構造と、弾性波が本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中するという性質とにより、弾性表面波エネルギーのＩＤＴ電極外への漏れが抑制される。低音速膜２５２は、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜であり、厚みは、例えば６７０ｎｍである。
　なお、基板６０の上記積層構造によれば、圧電基板を単層で使用している従来の構造と比較して、共振周波数および反共振周波数におけるＱ値を大幅に高めることが可能となる。すなわち、Ｑ値が高い弾性波共振子を構成し得るので、当該弾性波共振子を用いて、挿入損失が小さいフィルタを構成することが可能となる。
　なお、高音速支持基板２５１は、支持基板と、圧電膜２５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも伝搬するバルク波の音速が高速となる高音速膜と、が積層された構造を有していてもよい。この場合、支持基板は、リチウムタンタレート（タンタル酸リチウム）、リチウムニオベイト（ニオブ酸リチウム）、水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、サファイア、ガラス等の誘電体またはシリコン、窒化ガリウム等の半導体及び樹脂基板等を用いることができる。また、高音速膜は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンド、上記材料を主成分とする媒質、上記材料の混合物を主成分とする媒質等、様々な高音速材料を用いることができる。
　また、図２Ｂは、実施の形態の変形例１に係る弾性波共振子を模式的に表す断面図である。図２Ａに示した弾性波共振子２００では、ＩＤＴ電極５０が、圧電膜２５３を有する基板６０上に形成された例を示したが、当該ＩＤＴ電極５０が形成される基板は、図２Ｂに示すように、圧電体層の単層からなる圧電単結晶基板６１であってもよい。圧電単結晶基板６１は、例えば、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）の圧電単結晶で構成されている。本変形例に係る弾性波共振子２００は、圧電単結晶基板６１と、ＩＤＴ電極５０と、圧電単結晶基板６１上およびＩＤＴ電極５０上に形成された誘電体層７０Ａと、で構成されている。
　上述した圧電膜２５３および圧電単結晶基板６１は、フィルタ回路１０、２０および付加回路３０の要求通過特性などに応じて、適宜、積層構造、材料、カット角、および、厚みを変更してもよい。上述したカット角以外のカット角を有するＬｉＴａＯ３圧電基板などを用いた弾性波共振子２００であっても、上述した圧電膜２５３を用いた弾性波共振子２００と同様の効果を奏することができる。
　［３．電気機械結合係数を調整する構造＿Ｋ２ ３０＞Ｋ２ １０］
　次に、フィルタ回路１０、２０および付加回路３０の電気機械結合係数を調整するための弾性波共振子の構造について説明する。
　本実施の形態に係るフィルタ回路１０および付加回路３０を構成する弾性波共振子は、弾性表面波共振子である。
　図３は、実施の形態に係る弾性波共振子の電気機械結合係数を調整する第１の構成を説明する断面概略図である。また、図４は、実施の形態に係る弾性波共振子の電気機械結合係数を調整する第２の構成を説明する断面概略図である。図３および図４には、フィルタ回路１０および付加回路３０を構成する弾性波共振子の一部分の断面構造が示されている。なお、図３および図４に示された断面構造は、弾性波共振子の一部分の典型的な構造を説明するためのものであって、各層の厚さ、および、ＩＤＴ電極の本数や長さなどは、これに限定されない。
　フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子は、例えば、図３の（ｂ）における断面構造を有し、付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、例えば、図３の（ａ）における断面構造を有する。
　より具体的には、第１弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第１圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第１誘電体層）と、を有する。また、第２弾性波共振子は、図３の（ａ）に示すように、基板６０（第２圧電体）と、基板６０に接触して形成されたＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、を有する。
　基板６０は、例えば、上述した高音速支持基板２５１、低音速膜２５２、および圧電膜２５３で構成されている。また、基板６０は、上述した圧電単結晶基板６１であってもよい。圧電単結晶基板６１は、例えば、ＬｉＴａＯ３圧電単結晶、ＫＮｂＯ３圧電単結晶、水晶、または圧電セラミックスからなってもかまわない。
　誘電体層７０Ａおよび７０Ｂは、例えば、ＳｉＯ２を主成分とする。また、誘電体層７０Ａおよび７０Ｂは、その他、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ポリイミド、もしくはこれらの積層体などの誘電体もしくは絶縁体で構成されてもかまわない。
　上記構成によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きくなる。
　なお、フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子および付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、いずれも、図３の（ｂ）における断面構造を有していてもよい。つまり、第１弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第１圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第１誘電体層）と、を有する。また、第２弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第２圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第２誘電体層）と、を有する。ここで、第２弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ｂ（第２誘電体層）は、第１弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ｂ（第１誘電体層）よりも薄い。
　この構成であっても、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きくなる。
　また、フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子は、例えば、図４の（ｂ）における断面構造を有し、付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、例えば、図４の（ａ）における断面構造を有する。
　より具体的には、第１弾性波共振子は、図４の（ｂ）に示すように、基板６０（第１圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、ＩＤＴ電極５０を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ａおよび７０Ｂの積層体（第３誘電体層）と、を有する。また、第２弾性波共振子は、図４の（ａ）に示すように、基板６０（第２圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、ＩＤＴ電極５０を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ａ（第４誘電体層）と、を有する。ここで、第２弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ａ（第４誘電体層）は、第１弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ａおよび７０Ｂの積層体（第３誘電体層）よりも薄い。
　この構成であっても、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きくなる。
　図５は、実施例１および比較例１に係るフィルタ装置の通過特性およびマルチプレクサのアイソレーション特性を比較したグラフである。図５の（ａ）は、フィルタ装置４０の入出力端子１１０および共通端子１００の間の通過特性を示している。また、図５の（ｂ）は、フィルタ装置４０およびフィルタ回路２０が共通接続されたマルチプレクサ１の入出力端子１１０および１２０の間のアイソレーション特性を示している。
　なお、実施例１に係るフィルタ装置４０は、フィルタ回路１０が有する第１弾性波共振子の構成を、図３の（ｂ）に示された構成とし、付加回路３０が有する第２弾性波共振子の構成を、図３の（ａ）に示された構成としている。また、フィルタ回路１０は、複数の第１弾性波共振子を有するラダー型の弾性表面波フィルタであり、付加回路３０は、複数の第２弾性波共振子を有する縦結合型の弾性表面波共振器である。
　また、比較例１に係るフィルタ装置は、実施例１に係るフィルタ装置４０と比較して、フィルタ回路１０が有する第１弾性波共振子の構成も、付加回路３０が有する第２弾性波共振子の構成と同様に、図３の（ａ）に示された構成としている点のみが異なる。
　また、本実施例および本比較例では、第２周波数帯域が第１周波数帯域よりも高い、つまり、フィルタ回路２０の通過帯域がフィルタ回路１０の通過帯域よりも高い回路構成となっている。
　実施例１および比較例１において、付加回路３０は、第２周波数帯域の高周波信号を、フィルタ回路１０を通過する第２周波数帯域の高周波信号と略逆位相で通過させる。
　さらに、実施例１では、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きいので、付加回路３０を通過する第２周波数帯域の高周波信号を、相対的に広帯域で通過させる。よって、図５の（ａ）に示すように、実施例１に係るフィルタ装置４０は、比較例１に係るフィルタ装置と比較して、フィルタ回路２０の通過帯域（第２周波数帯域）において、減衰を改善している。
　つまり、実施例１に係るフィルタ装置４０によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きいので、フィルタ回路１０の通過帯域以上の帯域幅を有するような周波数帯域を広範に減衰させることが可能となる。
　また、図５の（ｂ）に示すように、実施例１に係るフィルタ装置４０は、比較例１に係るフィルタ装置と比較して、マルチプレクサ１の第２周波数帯域におけるアイソレーションを、ほぼ第２周波数帯域全般にわたり改善している。
　つまり、実施例１に係るマルチプレクサ１によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きいので、フィルタ回路２０の通過帯域におけるアイソレーションを改善でき、またこれにより、フィルタ回路２０の通過帯域の挿入損失を低減することが可能となる。
　［４．電気機械結合係数を調整する構造＿Ｋ２ ３０＜Ｋ２ １０］
　フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子は、例えば、図３の（ａ）における断面構造を有し、付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、例えば、図３の（ｂ）における断面構造を有する。
　より具体的には、第２弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第２圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第２誘電体層）と、を有する。また、第１弾性波共振子は、図３の（ａ）に示すように、基板６０（第１圧電体）と、基板６０に接触して形成されたＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、を有する。
　上記構成によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さくなる。
　なお、フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子および付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、いずれも、図３の（ｂ）における断面構造を有していてもよい。つまり、第２弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第２圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第２誘電体層）と、を有する。また、第１弾性波共振子は、図３の（ｂ）に示すように、基板６０（第１圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、基板６０およびＩＤＴ電極５０の間に形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ｂ（第１誘電体層）と、を有する。ここで、第２弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ｂ（第２誘電体層）は、第１弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ｂ（第１誘電体層）よりも厚い。
　この構成であっても、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さくなる。
　また、フィルタ回路１０を構成する第１弾性波共振子は、例えば、図４の（ａ）における断面構造を有し、付加回路３０を構成する第２弾性波共振子は、例えば、図４の（ｂ）における断面構造を有する。
　より具体的には、第２弾性波共振子は、図４の（ｂ）に示すように、基板６０（第２圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第２ＩＤＴ電極）と、ＩＤＴ電極５０を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ａおよび７０Ｂの積層体（第４誘電体層）と、を有する。また、第１弾性波共振子は、図４の（ａ）に示すように、基板６０（第１圧電体）およびＩＤＴ電極５０（第１ＩＤＴ電極）と、ＩＤＴ電極５０を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する誘電体層７０Ａ（第３誘電体層）と、を有する。ここで、第２弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ａおよび７０Ｂの積層体（第４誘電体層）は、第１弾性波共振子を構成する誘電体層７０Ａ（第３誘電体層）よりも厚い。
　この構成であっても、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さくなる。
　図６は、実施例２および比較例２に係るフィルタ装置の通過特性およびマルチプレクサのアイソレーション特性を比較したグラフである。図６の（ａ）は、フィルタ装置４０の入出力端子１１０および共通端子１００の間の通過特性を示している。また、図６の（ｂ）は、フィルタ装置４０およびフィルタ回路２０が共通接続されたマルチプレクサ１の入出力端子１１０および１２０の間のアイソレーション特性を示している。
　なお、実施例２に係るフィルタ装置４０は、フィルタ回路１０が有する第１弾性波共振子の構成を、図３の（ａ）に示された構成とし、付加回路３０が有する第２弾性波共振子の構成を、図３の（ｂ）に示された構成としている。また、フィルタ回路１０は、複数の第１弾性波共振子を有するラダー型の弾性表面波フィルタであり、付加回路３０は、複数の第２弾性波共振子を有する縦結合型の弾性表面波共振器である。
　また、比較例２に係るフィルタ装置は、実施例２に係るフィルタ装置４０と比較して、付加回路３０が有する第２弾性波共振子の構成も、フィルタ回路１０が有する第１弾性波共振子の構成と同様に、図３の（ａ）に示された構成としている点のみが異なる。
　また、本実施例および本比較例では、第２周波数帯域が第１周波数帯域よりも高い、つまり、フィルタ回路２０の通過帯域がフィルタ回路１０の通過帯域よりも高い回路構成となっている。
　実施例２および比較例２において、付加回路３０は、第１周波数帯域よりも高周波側の高周波信号を、フィルタ回路１０を通過する当該高周波側の高周波信号と略逆位相で通過させる。
　さらに、実施例２では、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さいので、付加回路３０を通過する第２周波数帯域のうち第１周波数帯域に近接する狭帯域の高周波信号を通過させる。よって、図６の（ａ）に示すように、実施例２に係るフィルタ装置４０は、比較例２に係るフィルタ装置と比較して、フィルタ回路１０の通過帯域の高周波側端部における挿入損失を増加させることなく、当該高周波側端部近傍の急峻性を改善している。言い換えれば、フィルタ回路１０の通過帯域の高周波端における挿入損失を増加させることなく、フィルタ回路２０の通過帯域（第２周波数帯域）の低周波側における減衰を、狭帯域で改善している。
　つまり、実施例２に係るフィルタ装置４０によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さいので、フィルタ回路１０の通過帯域よりも狭い帯域幅を有するような周波数帯域を急峻に減衰させることが可能となる。
　また、図６の（ｂ）に示すように、実施例２に係るフィルタ装置４０は、比較例２に係るフィルタ装置と比較して、マルチプレクサ１の第２周波数帯域におけるアイソレーションを、第１周波数帯域と近接する第２周波数帯域の低周波側に絞って改善している。
　つまり、実施例２に係るマルチプレクサ１によれば、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さいので、フィルタ回路２０の通過帯域低周波側におけるアイソレーションを改善でき、またこれにより、フィルタ回路２０の通過帯域低周波側の挿入損失を低減することが可能となる。
　なお、上記の実施例１および２では、フィルタ回路１０の減衰帯域を、共通端子１００に接続されるフィルタ回路２０の通過帯域（第２周波数帯域）を対象とし、上記減衰帯域における改善効果を説明した。つまり、付加回路３０を通過させる高周波信号を第２周波数帯域の信号とした。しかしながら、付加回路３０を通過させる高周波信号の周波数帯域は、第２周波数帯域に限定されず、フィルタ回路１０の通過帯域（第１周波数帯域）以外の周波数帯域であればよい。
　なお、実施例１および２において、フィルタ回路１０の基板６０（第１圧電体）、および、付加回路３０の基板６０（第２圧電体）は、連続した１つの圧電体であってもよい。つまり、フィルタ回路１０と付加回路３０とは、共通の基板に形成されていてもよい。
　電気機械結合係数を調整するためには、図３および図４で示したように、基板およびＩＤＴ電極に形成される誘電体層の形成の有無、または、当該誘電体層の膜厚が異なる構成となる。これらの構成は、同一基板を用いることで、製造工程において基板上の部分的なエッチングにより実現できるため、簡素化された工程によりフィルタ装置４０の電極レイアウト面積を縮小できる。これにより、フィルタ装置４０およびマルチプレクサ１の小型化を実現できる。
　［５．マルチプレクサの変形例］
　図７Ａは、実施の形態の変形例２に係るマルチプレクサ１Ａの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係るマルチプレクサ１Ａは、フィルタ装置４０と、フィルタ回路２０と、共通端子１００と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。本変形例に係るマルチプレクサ１Ａは、実施の形態に係るマルチプレクサ１と回路構成は同じであるが、共通端子１００に接続されるフィルタは、フィルタ装置４０およびフィルタ回路２０の２つに限定される。つまり、共通端子１００には、フィルタ装置４０およびフィルタ回路２０以外のフィルタが接続されていない。
　また、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さく、かつ、フィルタ回路２０の電気機械結合係数Ｋ２ ２０よりも小さい。
　上記構成の場合、フィルタ装置４０以外に共通端子１００に接続されたフィルタは、フィルタ回路２０のみである。よって、フィルタ装置４０において高減衰が求められる帯域は、フィルタ回路２０の通過帯域（の一部）のみとなる場合が多い。
　よって、このような場合には、フィルタ装置４０において狭帯域を減衰させればよいので、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも小さく、かつ、フィルタ回路２０の電気機械結合係数Ｋ２ ２０よりも小さく設定される。なお、本変形例において、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路２０の電気機械結合係数Ｋ２ ２０よりも小さいことは必須ではない。
　図７Ｂは、実施の形態の変形例３に係るマルチプレクサ１Ｂの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係るマルチプレクサ１Ｂは、フィルタ装置４０と、フィルタ回路２０Ａおよび２０Ｂと、共通端子１００と、入出力端子１１０、１２０Ａおよび１２０Ｂと、を備える。本変形例に係るマルチプレクサ１Ｂは、変形例２に係るマルチプレクサ１Ａと比較して、第３のフィルタ回路２０Ｂが付加されている点が異なる。
　また、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きく、かつ、フィルタ回路２０Ａの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ａよりも大きく、かつ、フィルタ回路２０Ｂの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ｂよりも大きい。
　フィルタ回路２０Ａは、共通端子１００および入出力端子１２０Ａに接続され、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタ回路である。
　フィルタ回路２０Ｂは、共通端子１００および入出力端子１２０Ｂに接続され、第１周波数帯域および第２周波数帯域と異なり、かつ、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間に位置する第３周波数帯域を通過帯域とする第３フィルタ回路である。
　上記構成の場合、フィルタ装置４０以外に共通端子１００に接続されたフィルタは、フィルタ回路２０Ａおよび２０Ｂの２つである。また、フィルタ装置４０の通過帯域は、フィルタ回路２０Ａの通過帯域とフィルタ回路２０Ｂの通過帯域との間に位置しているのではなく、フィルタ回路２０Ａの通過帯域とフィルタ回路２０Ｂの通過帯域とは、フィルタ装置４０の通過帯域よりも高周波側または低周波側に偏って位置している。よって、フィルタ装置４０において高減衰が求められる帯域は、フィルタ回路２０Ａの通過帯域とフィルタ回路２０Ｂの通過帯域とを含んだ広帯域となる場合が多い。
　よって、このような場合には、フィルタ装置４０において広帯域を減衰させる必要があるので、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０は、フィルタ回路１０の電気機械結合係数Ｋ２ １０よりも大きく、かつ、フィルタ回路２０Ａの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ａよりも大きく、かつ、フィルタ回路２０Ｂの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ｂよりも大きく設定される。なお、本変形例において、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路２０Ａの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ａよりも大きいことは必須ではなく、また、付加回路３０の電気機械結合係数Ｋ２ ３０がフィルタ回路２０Ｂの電気機械結合係数Ｋ２ ２０Ｂよりも大きいことは必須ではない。
　変形例２および変形例３に係るマルチプレクサによれば、減衰帯域の帯域幅に対応した高い減衰特性を有する小型のフィルタ装置およびマルチプレクサを提供することが可能となる。
　（その他の実施の形態）
　以上、本発明に係るフィルタ装置およびマルチプレクサについて、実施の形態を挙げて説明したが、本発明のフィルタ装置およびマルチプレクサは、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態およびその変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明のフィルタ装置およびマルチプレクサを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
　なお、上記実施の形態において、「Ａの電気機械結合係数とＢの電気機械結合係数とが異なる」とは、Ａの電気機械結合係数とＢの電気機械結合係数とが実質的に同一であることを排除し、ＡおよびＢの比帯域（％）が０．５ポイント以上異なることを言う。
　なお、上記実施の形態において、電気機械結合係数とは、弾性表面波デバイスにおいて、圧電性の基板とその上に形成されたＩＤＴ電極との間における、機械的エネルギーおよび電気的エネルギーの相互変換の効率を表すパラメータである。よって、弾性表面波デバイスに外的付加された回路素子により当該弾性表面波デバイスの電気特性を調整する場合においては、電気機械結合係数が調整されたものではないものと定義される。
　また、実施の形態に係るフィルタ装置およびマルチプレクサにおいて、各構成要素の間に、インダクタやキャパシタが接続されていてもかまわない。なお、当該インダクタには、各構成要素間を繋ぐ配線による配線インダクタが含まれてもよい。
　本発明は、マルチバンド化された周波数規格に適用できる低損失かつ高減衰のフィルタおよび低損失かつ高アイソレーションのマルチプレクサとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
　１、１Ａ、１Ｂ　　マルチプレクサ
　２　　アンテナ
　３　　整合用インダクタ
　１０、２０、２０Ａ、２０Ｂ　　フィルタ回路
　３０　　付加回路
　３１　　キャパシタ
　３１ａ、３１ｂ　　弾性表面波共振子
　４０　　フィルタ装置
　５０　　ＩＤＴ電極
　６０　　基板
　６１　　圧電単結晶基板
　７０Ａ、７０Ｂ　　誘電体層
　１００　　共通端子
　１１０、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ　　入出力端子
　１３０、１４０　　端子
　２００　　弾性波共振子
　２００ａ、２００ｂ　　電極指
　２０１ａ、２０１ｂ　　櫛形電極
　２０２ａ、２０２ｂ　　バスバー電極
　２５０ａ　　密着層
　２５０ｂ　　主電極層
　２５１　　高音速支持基板
　２５２　　低音速膜
　２５３　　圧電膜

Claims (14)

  1. 　第１端子および第２端子と、
    　前記第１端子および前記第２端子に接続され、第１弾性波共振子からなり、第１周波数帯域を通過帯域とする第１フィルタ回路と、
    　前記第１端子および前記第２端子の間に、少なくとも１つの前記第１弾性波共振子と並列に接続され、第２弾性波共振子からなる付加回路と、を備え、
    　前記付加回路の電気機械結合係数は、前記第１フィルタ回路の電気機械結合係数と異なる、
    　フィルタ装置。
  2. 　前記付加回路の電気機械結合係数は、前記第１フィルタ回路の電気機械結合係数よりも大きい、
    　請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体および第１ＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極と、
    　前記第１圧電体および前記第１ＩＤＴ電極の間に形成された、第１誘電体層と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体と、
    　前記第２圧電体に接触して形成された第２ＩＤＴ電極と、を有する、
    　請求項２に記載のフィルタ装置。
  4. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体および第１ＩＤＴ電極と、
    　前記第１圧電体および前記第１ＩＤＴ電極の間に形成された、電気機械結合係数を調整する第１誘電体層と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体および第２ＩＤＴ電極と、
    　前記第２圧電体および前記第２ＩＤＴ電極の間に形成された、電気機械結合係数を調整する第２誘電体層と、を有し、
    　前記第２誘電体層は、前記第１誘電体層よりも薄い、
    　請求項２に記載のフィルタ装置。
  5. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体および第１ＩＤＴ電極と、
    　前記第１ＩＤＴ電極を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する第３誘電体層と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体および第２ＩＤＴ電極と、
    　前記第２ＩＤＴ電極を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する第４誘電体層と、を有し、
    　前記第４誘電体層は、前記第３誘電体層よりも薄い、
    　請求項２に記載のフィルタ装置。
  6. 　前記第１圧電体および前記第２圧電体は、連続した１つの圧電体である、
    　請求項３～５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  7. 　前記付加回路の電気機械結合係数は、前記第１フィルタ回路の電気機械結合係数よりも小さい、
    　請求項１に記載のフィルタ装置。
  8. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体と、
    　前記第１圧電体に接触して形成された第１ＩＤＴ電極と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体および第２ＩＤＴ電極と、
    　前記第２圧電体および前記第２ＩＤＴ電極の間に形成された、電気機械結合係数を調整する第２誘電体層と、を有する、
    　請求項７に記載のフィルタ装置。
  9. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体および第１ＩＤＴ電極と、
    　前記第１圧電体および前記第１ＩＤＴ電極の間に形成された、電気機械結合係数を調整する第１誘電体層と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体および第２ＩＤＴ電極と、
    　前記第２圧電体および前記第２ＩＤＴ電極の間に形成された、電気機械結合係数を調整する第２誘電体層と、を有し、
    　前記第２誘電体層は、前記第１誘電体層よりも厚い、
    　請求項７に記載のフィルタ装置。
  10. 　前記第１弾性波共振子は、
    　第１圧電体および第１ＩＤＴ電極と、
    　前記第１ＩＤＴ電極を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する第３誘電体層と、を有し、
    　前記第２弾性波共振子は、
    　第２圧電体および第２ＩＤＴ電極と、
    　前記第２ＩＤＴ電極を覆うように形成された、電気機械結合係数を調整する第４誘電体層と、を有し、
    　前記第４誘電体層は、前記第３誘電体層よりも厚い、
    　請求項７に記載のフィルタ装置。
  11. 　前記第１圧電体および前記第２圧電体は、連続した１つの圧電体である、
    　請求項８～１０のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  12. 　共通端子と、
    　前記第１端子が前記共通端子に接続された、請求項１～１１のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、
    　前記共通端子に接続され、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタ回路と、を備える、
    　マルチプレクサ。
  13. 　共通端子と、
    　前記第１端子が前記共通端子に接続された、請求項７～１１のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、
    　前記共通端子に接続され、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタ回路と、を備え、
    　前記共通端子には、前記フィルタ装置および前記第２フィルタ回路以外のフィルタが接続されていない、
    　マルチプレクサ。
  14. 　共通端子と、
    　前記第１端子が前記共通端子に接続された、請求項２～６のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、
    　前記共通端子に接続され、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域を通過帯域とする第２フィルタ回路と、
    　前記共通端子に接続され、前記第１周波数帯域および前記第２周波数帯域と異なり、かつ、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域との間に位置する第３周波数帯域を通過帯域とする第３フィルタ回路と、を備える、
    　マルチプレクサ。
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