CN112567630A - 弹性波滤波器 - Google Patents
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Abstract
弹性波滤波器(10)具备:一个以上的串联臂谐振电路,其配置在连结输入输出端子(310及320)的路径上;以及一个以上的并联臂谐振电路,其配置在该路径上的节点与接地之间,一个以上的串联臂谐振电路及一个以上的并联臂谐振电路分别具有弹性波谐振器,一个以上的并联臂谐振电路中的第一并联臂谐振电路还具有与弹性波谐振器并联连接的桥接电容,第一并联臂谐振电路的反谐振频率位于比通带靠高频侧的位置,一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比第一并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波滤波器。
背景技术
作为在通信设备等RF(Radio Frequency,无线电频率)电路中使用的频带滤波器,弹性波滤波器被实用化。从有效利用无线通信用的频率资源这一观点出发,作为便携电话等的通信频带而分配了较多的频带,因此,相邻的频带的间隔变窄。鉴于该频带的分配状况,在弹性波滤波器中,通带端部处的从通带到衰减频带的***损耗的变化率(以后记作陡峭性)成为重要的性能指标。
在专利文献1中,公开了一种要改善通带端部处的陡峭性的包括谐振比频带(反谐振频率与谐振频率的频率差除以反谐振频率及谐振频率的中心频率而得到的值)较小的弹性波谐振器的梯型的弹性波滤波器。作为减小弹性波谐振器的谐振比频带的方法,例如已知有对弹性波谐振器附加桥接电容元件或者由实施了间隔剔除加权的IDT(InterDigitalTransducer,叉指换能器)电极构成弹性波谐振器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-147175号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,例如,在将桥接电容元件与并联臂谐振器连接或者由间隔剔除加权电极构成并联臂谐振器的情况下,该并联臂谐振器的反谐振频率附近的反射损耗恶化。在梯型的弹性波滤波器中,并联臂谐振器的反谐振频率通常配置在通带内,因此,当反谐振频率中的反射损耗恶化时,存在弹性波滤波器的通带的***损耗恶化这样的问题。
对此,本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种兼顾通带端部的陡峭性及通带的低损耗性的梯型的弹性波滤波器。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的一方式的弹性波滤波器是带通型的弹性波滤波器,具有通带,并且在比该通带靠低频侧及高频侧的至少一方具有衰减频带,所述弹性波滤波器具备:第一输入输出端子及第二输入输出端子;一个以上的串联臂谐振电路,其配置在连结所述第一输入输出端子与所述第二输入输出端子的路径上;以及一个以上的并联臂谐振电路,其配置在所述路径上的节点与接地之间,所述一个以上的串联臂谐振电路及所述一个以上的并联臂谐振电路分别具有弹性波谐振器,所述一个以上的并联臂谐振电路中的第一并联臂谐振电路还具有与所述弹性波谐振器并联连接的桥接电容元件,所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,所述一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
发明效果
根据本发明,能够提供兼顾通带端部的陡峭性及通带的低损耗性的梯型的弹性波滤波器。
附图说明
图1是实施方式1的弹性波滤波器的电路结构图。
图2A是示意性表示实施方式1的弹性波谐振器的一例的俯视图及剖视图。
图2B是示意性表示实施方式1的变形例的弹性波谐振器的剖视图。
图3是对梯型的弹性波滤波器的基本的动作原理进行说明的电路结构图及表示频率特性的图表。
图4是示出构成实施例1的弹性波滤波器的各弹性波谐振器的阻抗特性的图表。
图5是示出构成比较例的弹性波滤波器的各弹性波谐振器的阻抗特性的图表。
图6A是比较了基于有无桥接电容元件的弹性波谐振电路的阻抗特性的图表。
图6B是比较了基于有无桥接电容元件的弹性波谐振电路的反射特性的图表。
图7是比较了实施例1及比较例的弹性波滤波器的通过特性的图表
图8是实施方式2的弹性波滤波器的电路结构图。
图9A是示出构成实施方式2的弹性波滤波器的并联臂谐振器的IDT电极的结构的第一例的概要俯视图。
图9B是示出构成实施方式2的弹性波滤波器的并联臂谐振器的IDT电极的结构的第二例的概要俯视图。
图9C是示出构成实施方式2的弹性波滤波器的并联臂谐振器的IDT电极的结构的第三例的概要俯视图。
图10A是比较了基于浮置间隔剔除电极及有无桥接电容元件的谐振电路的阻抗特性的图表。
图10B是比较了基于浮置间隔剔除电极及有无桥接电容元件的谐振电路的反射特性的图表。
图11是比较了实施例1及实施例2的弹性波滤波器的通过特性的图表。
具体实施方式
以下,使用实施例及附图对本发明的实施方式详细进行说明。需要说明的是,以下所说明的实施方式均是示出包括性或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式等是一例,并非意在限定本发明。关于以下的实施方式的构成要素中的未记载于独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素来说明。另外,附图所示的构成要素的大小或大小之比不一定是严格的。
(实施方式1)
[1.1弹性波滤波器的电路结构]
图1是实施方式1的弹性波滤波器10的电路结构图。如该图所示,弹性波滤波器10具备串联臂谐振器101、102、103及104、以及并联臂谐振器201、202及203、桥接电容Cs2及Cs4、电感器L1、以及输入输出端子310及320。
串联臂谐振器101~104配置在连结输入输出端子310(第一输入输出端子)与输入输出端子320(第二输入输出端子)的路径上,相互串联连接。另外,并联臂谐振器201~203配置在上述路径上的节点与接地端子之间。通过串联臂谐振器101~104及并联臂谐振器201~203的上述连接结构,弹性波滤波器10构成梯型的带通滤波器。
在串联臂谐振器102附加有与串联臂谐振器102的输入输出端并联连接的桥接电容Cs2。另外,在串联臂谐振器104附加有与串联臂谐振器104的输入输出端并联连接的桥接电容Cs4。
在并联臂谐振器201附加有与并联臂谐振器201的输入输出端并联连接的桥接电容Cp1。在并联臂谐振器202附加有与并联臂谐振器202的输入输出端并联连接的桥接电容Cp2。在并联臂谐振器203附加有与并联臂谐振器203的输入输出端并联连接的桥接电容Cp3。
在连结输入输出端子310与输入输出端子320的路径上配置有一个以上的串联臂谐振电路。(1)串联臂谐振器101、(2)串联臂谐振器102与桥接电容Cs2并联连接而成的电路、(3)串联臂谐振器103、以及(4)串联臂谐振器104与桥接电容Cs4并联连接而成的电路分别构成串联臂谐振电路。串联臂谐振电路具有串联臂谐振器。
另外,(1)并联臂谐振器201与桥接电容Cp1并联连接而成的电路、(2)并联臂谐振器202与桥接电容Cp2并联连接而成的电路、以及(3)并联臂谐振器203与桥接电容Cp3并联连接而成的电路分别构成配置在上述路径上的节点及接地之间的并联臂谐振电路。并联臂谐振电路具有并联臂谐振器。
电感器L1是串联配置在输入输出端子310与串联臂谐振器101之间的阻抗匹配用的电感元件。
通过上述结构,弹性波滤波器10作为具有通带并且在比该通带靠低频侧及高频侧的至少一方具有衰减频带的带通滤波器发挥功能。
需要说明的是,连接了并联臂谐振器201~203的接地端子可以在形成有并联臂谐振器201~203的基板上共用,另外,也可以在该基板上单独设置,从调整弹性波滤波器10的衰减极这一观点出发,被任意地设定。
桥接电容Cs2、Cs4、Cp1~Cp3可以是由后述的图2A所示的一对梳形电极形成的电容元件,另外,也可以是片式电容器这样的电容元件,此外,还可以是由连接弹性波谐振器的布线和基板这样的介电材料形成的电容元件。
另外,也可以不设置桥接电容Cs2及Cs4。另外,配置有桥接电容Cp1~Cp3中的至少一个即可。
另外,构成弹性波滤波器10的串联臂谐振器的数量不限于图1所示的四个,为一个以上即可。另外,构成弹性波滤波器10的并联臂谐振器的数量不限于图1所示的三个,为一个以上即可。另外,也可以不设置电感器L1。
另外,也可以在串联臂谐振器101~104、并联臂谐振器201~203、以及输入输出端子310及320之间***电感器及电容器等电路元件、以及纵耦合型谐振器等。
以下,对构成弹性波滤波器10的串联臂谐振器及并联臂谐振器的基本构造进行说明。
[1.2弹性波谐振器的构造]
图2A是示意性表示实施方式1的弹性波谐振器的一例的概要图,(a)是俯视图,(b)及(c)是(a)所示的单点划线处的剖视图。图2A中例示出具有构成弹性波滤波器10的串联臂谐振器101~104及并联臂谐振器201~203的基本构造的弹性波谐振器100。需要说明的是,图2A所示的弹性波谐振器100用于说明弹性波谐振器的典型构造,构成电极的电极指的根数及长度等不限于此。
弹性波谐振器100包括具有压电性的基板5、以及梳形电极100a及100b。
如图2A的(a)所示,在基板5上形成有相互对置的一对梳形电极100a及100b。梳形电极100a包括相互平行的多个电极指150a、以及连接多个电极指150a的汇流条电极160a。另外,梳形电极100b包括相互平行的多个电极指150b、以及连接多个电极指150b的汇流条电极160b。多个电极指150a及150b沿着与弹性波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。
另外,如图2A的(b)所示,包括多个电极指150a及150b以及汇流条电极160a及160b的IDT(InterDigital Transducer,叉指换能器)电极54成为紧贴层541与主电极层542的层叠构造。
紧贴层541是用于提高基板5与主电极层542的紧贴性的层,作为材料,例如使用Ti。紧贴层541的膜厚例如为12nm。
作为主电极层542的材料,例如使用含有1%的Cu的Al。主电极层542的膜厚例如为162nm。
保护层55形成为覆盖梳形电极100a及100b。保护层55是以保护主电极层542不受外部环境影响、调整频率温度特性、以及提高耐湿性等为目的的层,例如是以二氧化硅为主成分的电介质膜。保护层55的厚度例如为25nm。
需要说明的是,构成紧贴层541、主电极层542及保护层55的材料不限于上述材料。此外,IDT电极54也可以不是上述层叠构造。IDT电极54例如也可以包括Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或合金,另外,还可以包括多个层叠体,该多个层叠体包括上述金属或合金。另外,也可以不形成保护层55。
接着,对基板5的层叠构造进行说明。
如图2A的(c)所示,基板5具备高声速支承基板51、低声速膜52以及压电膜53,具有高声速支承基板51、低声速膜52及压电膜53依次层叠而成的构造。
压电膜53包括50°Y切割X传播LiTaO3压电单晶或压电陶瓷(在将以X轴为中心轴从Y轴旋转了50°的轴作为法线的面上进行切断而得到的钽酸锂单晶或陶瓷,并且是声表面波沿X轴方向传播的单晶或陶瓷)。压电膜53的厚度例如为600nm。需要说明的是,根据各滤波器的要求规格,适当选择作为压电膜53使用的压电单晶的材料及切割角。
高声速支承基板51是对低声速膜52、压电膜53以及IDT电极54进行支承的基板。高声速支承基板51还是高声速支承基板51中的体波的声速比在压电膜53传播的表面波及边界波等弹性波的声速高的基板,发挥功能使得将声表面波封闭到压电膜53及低声速膜52层叠而成的部分,不从高声速支承基板51向下方泄漏。高声速支承基板51例如是硅基板,厚度例如为200μm。
低声速膜52是低声速膜52中的体波的声速比在压电膜53传播的体波的声速低的膜,配置在压电膜53与高声速支承基板51之间。根据该构造以及弹性波本质上能量集中于低声速的介质这一性质,抑制了声表面波能量向IDT电极外的泄漏。低声速膜52例如是以二氧化硅为主成分的膜,厚度例如为670nm。
需要说明的是,根据基板5的上述层叠构造,与以单层使用压电基板的现有构造相比,能够大幅提高谐振频率及反谐振频率中的Q值。即,能够构成Q值高的弹性波谐振器,因此,能够使用该弹性波谐振器来构成***损耗小的滤波器。
另外,设想如下情况:当为了改善弹性波滤波器10的通带低频侧端部及高频侧端部的陡峭性而在弹性波谐振器上连接桥接电容或者如后述那样对弹性波谐振器应用间隔剔除电极时,弹性波谐振电路(或弹性波谐振器)的Q值等效地变小。与此相对,根据上述基板的层叠构造,能够将弹性波谐振器100的Q值维持为高值。因此,能够形成维持了通带内的低损耗的弹性波滤波器10。
需要说明的是,高声速支承基板51也可以具有支承基板和高声速膜层叠而成的构造,在该高声速膜传播的体波的声速比在压电膜53传播的表面波及边界波等弹性波的声速高。在该情况下,对于支承基板,能够使用蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂及水晶等压电体、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石及镁橄榄石等各种陶瓷、玻璃等电介质、硅及氮化镓等半导体、以及树脂基板等。另外,对于高声速膜,能够使用氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC膜、金刚石、以这些材料为主成分的介质、以这些材料的混合物为主成分的介质等各种高声速材料。
另外,图2B是示意性表示实施方式的变形例的弹性波谐振器的剖视图。在图2A所示的弹性波谐振器100中,示出了IDT电极54形成在具有压电膜53的基板5上的例子,但如图2B所示,形成该IDT电极54的基板也可以是包括压电体层的单层的压电单晶基板57。压电单晶基板57例如包括LiNbO3的压电单晶。本变形例的弹性波谐振器100包括LiNbO3的压电单晶基板57、IDT电极54、以及形成在压电单晶基板57上及IDT电极54上的保护层55。
上述的压电膜53及压电单晶基板57根据弹性波滤波器装置的要求通过特性等,也可以适当变更层叠构造、材料、切割角及厚度。即便是使用了具有上述切割角以外的切割角的LiTaO3压电基板等的弹性波谐振器100,也能够起到与使用了上述压电膜53的弹性波谐振器100同样的效果。
另外,形成IDT电极54的基板也可以具有支承基板、能量封闭层以及压电膜依次层叠而成的构造。在压电膜上形成IDT电极54。压电膜例如使用LiTaO3压电单晶或压电陶瓷。支承基板是对压电膜、能量封闭层及IDT电极54进行支承的基板。
能量封闭层包括一个层或多个层,在该至少一个层传播的弹性体波的速度大于在压电膜附近传播的弹性波的速度。例如,也可以采用低声速层与高声速层的层叠构造。低声速层是低声速层中的体波的声速比在压电膜传播的弹性波的声速低的膜。高声速层是高声速层中的体波的声速比在压电膜传播的弹性波的声速高的膜。需要说明的是,也可以将支承基板没为高声速层。
另外,能量封闭层也可以是声阻抗层,该声阻抗层具有声阻抗相对低的低声阻抗层与声阻抗相对高的高声阻抗层交替层叠而成的结构。
这里,对构成弹性波谐振器100的IDT电极的电极参数的一例(实施例)进行说明。
弹性波谐振器的波长由构成图2A的(b)所示的IDT电极54的多个电极指150a或150b的重复周期即波长λ规定。另外,电极间距为波长λ的1/2,在将构成梳形电极100a及100b的电极指150a及150b的线宽设为W且将相邻的电极指150a与电极指150b之间的空间宽度设为S的情况下,由(W+S)定义。另外,如图2A的(a)所示,一对梳形电极100a及100b的交叉宽度L是电极指150a与电极指150b在从弹性波传播方向(X轴方向)观察时重复的电极指的长度。另外,各弹性波谐振器的电极占空比是多个电极指150a及150b的线宽占有率,是该线宽相对于多个电极指150a及150b的线宽与空间宽度的相加值的比例,由W/(W+S)定义。另外,将梳形电极100a及100b的高度设为h。以后,将波长λ、交叉宽度L、电极占空比、IDT电极54的高度h等与弹性波谐振器的IDT电极的形状相关的参数称为电极参数。
[1.3弹性波滤波器的动作原理]
接着,对本实施方式的梯型的弹性波滤波器的动作原理进行说明。
图3是用于说明梯型的弹性波滤波器的基本的动作原理的电路结构图以及表示频率特性的图表。
图3的(a)所示的弹性波滤波器是包括一个串联臂谐振器301及一个并联臂谐振器302的基本的梯型滤波器。如图3的(b)所示,并联臂谐振器302在谐振特性中具有谐振频率rfp及反谐振频率fap(>rfp)。另外,串联臂谐振器301在谐振特性中具有谐振频率frs及反谐振频率fas(>frs>frp)。
在使用梯型的弹性波谐振器而构成带通滤波器时,通常,使并联臂谐振器302的反谐振频率fap与串联臂谐振器301的谐振频率frs接近。由此,并联臂谐振器302的阻抗接近0的谐振频率frp附近成为低频侧阻止区域。另外,由此频率增加时,在反谐振频率fap附近,并联臂谐振器302的阻抗变高,并且在谐振频率frs附近,串联臂谐振器301的阻抗接近0。由此,在反谐振频率fap~谐振频率frs的附近,在从输入输出端子310到输入输出端子320的信号路径中成为信号通过区域。由此,能够形成反映了弹性波谐振器的电极参数及机电耦合系数的通带。此外,当频率变高而成为反谐振频率fas附近时,串联臂谐振器301的阻抗变高,成为高频侧阻止区域。
针对上述基本的动作原理,在本实施方式的弹性波滤波器10中,使至少一部分的串联臂谐振电路的谐振频率Frs比附加有桥接电容的一部分的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap低。由此,能够使弹性波滤波器10的通带窄频带化。
需要说明的是,根据要求规格,适当将包括并联臂谐振器及串联臂谐振器的谐振级的级数最佳化。通常,在由多个谐振级构成弹性波滤波器的情况下,使多个并联臂谐振器的反谐振频率fap大致一致,使多个串联臂谐振器的反谐振频率fas大致一致。
在具有上述动作原理的弹性波滤波器中,当从输入输出端子310输入高频信号时,在输入输出端子310与基准端子之间产生电位差,由此,压电体层发生形变而产生沿X轴方向传播的声表面波。这里,通过预先使IDT电极54的波长λ与通带的波长大致一致,仅具有想要通过的频率成分的高频信号通过该弹性波滤波器。
[1.4弹性波滤波器的通过特性]
接着,对本实施方式的弹性波谐振器的阻抗特性及反射特性、以及弹性波滤波器10的通过特性进行说明。
图4是示出构成实施例1的弹性波滤波器10的各弹性波谐振器的阻抗特性的图表。另外,图5是示出构成比较例的弹性波滤波器的各弹性波谐振器的阻抗特性的图表。
这里,实施例1的弹性波滤波器10具有图1所示的实施方式1的弹性波滤波器10的电路结构,并联臂谐振电路的反谐振频率及串联臂谐振电路的谐振频率、以及桥接电容的具体数值如表1所示。需要说明的是,虽然在表1中未记载,但电感器L1的电感值为4.0nH。
实施例1的弹性波滤波器10例如被用作LTE(Long Term Evolution,长期演进)的Band30(接收频带:2350-2360MHz)的接收用滤波器。Band30的接收频带的带宽为10MHz,另外,在比通带靠低频侧的位置存在SDARS带(Satellite Digital Audio Radio Service(卫星数字音频广播服务):2336.2-2341.3MHz)的衰减频带,要求窄频带且通带低频侧端部处的高陡峭性。
另外,比较例的弹性波滤波器具有图1所示的弹性波滤波器10的电路结构,但如表1所示,并联臂谐振电路的反谐振频率及串联臂谐振电路的谐振频率、以及桥接电容的具体的数值与实施例1的弹性波滤波器10不同。
[表1]
在比较例的弹性波滤波器中,如图5所示,并联臂谐振器201与桥接电容Cp1并联连接而成的并联臂谐振电路(谐振频率Frp1、反谐振频率Fap1)的反谐振频率Fap1、并联臂谐振器202与桥接电容Cp2并联连接而成的并联臂谐振电路(谐振频率Frp2、反谐振频率Fap2)的反谐振频率Fap2、并联臂谐振器203与桥接电容Cp3并联连接而成的并联臂谐振电路(谐振频率Frp3、反谐振频率Fap3)的反谐振频率Fap3全部位于通带内。此外,包括串联臂谐振器101的串联臂谐振电路(谐振频率frs1、反谐振频率fas1)的谐振频率frs1位于比上述并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1、Fap2及Fap3靠低频侧的位置。
根据比较例的弹性波滤波器的上述结构,通过对并联臂谐振器201、202及203分别附加桥接电容Cp1、Cp2及Cp3,来构成谐振比频带较小的并联臂谐振电路。由此,能够改善梯型的弹性波滤波器的通带低频侧端部处的陡峭性。
图6A是比较了基于有无桥接电容的弹性波谐振电路的阻抗特性的图表。在该图中示出弹性波谐振器单体的阻抗(图6A的虚线)、以及对弹性波谐振器附加了桥接电容的弹性波谐振电路的阻抗(图6A的实线)。如该图所示,附加了桥接电容的弹性波谐振电路的反谐振频率Fa相对于弹性波谐振器单体的反谐振频率fa偏向低频侧,因此,能够减小谐振比频带,但反谐振频率Fa的阻抗小于反谐振频率fa的阻抗。
图6B是比较了基于有无桥接电容的弹性波谐振电路的反射特性的图表。与图6A所示的阻抗特性的变化对应地,对弹性波谐振器附加了桥接电容的弹性波谐振电路的反谐振频率Fa附近的反射损耗大于弹性波谐振器单体的反谐振频率fa附近的反射损耗。
在比较例的弹性波滤波器中,如果参照图6A,则并联附加了桥接电容的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap相对于并联臂谐振器单体的反谐振频率fap偏向低频侧,因此能够减小谐振比频带。但是,如果参照图6B,则反谐振频率Fap附近的反射损耗与反谐振频率Fap附近的阻抗下降对应地变大。在比较例的弹性波滤波器中,反射损耗大的反谐振频率Fap1~Fap3全部位于通带内,因此,由于反谐振频率Fap1~Fap3附近的反射损耗增加而导致通带的***损耗恶化。
与此相对,在实施例1的弹性波滤波器10中,并联臂谐振器201与桥接电容Cp1并联连接而成的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1、并联臂谐振器202与桥接电容Cp2并联连接而成的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap2、并联臂谐振器203与桥接电容Cp3并联连接而成的并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率Fap3全部位于比通带靠高频侧的位置。此外,包括串联臂谐振器101的串联臂谐振电路(第一串联臂谐振电路)的谐振频率frs1位于比上述并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1、Fap2及Fap3靠低频侧的位置。
图7是比较了实施例1及比较例的弹性波滤波器的通过特性的图表。如图7所示,根据实施例1的弹性波滤波器10,通过对并联臂谐振器201、202及203分别附加桥接电容Cp1、Cp2及Cp3,构成谐振比频带较小的并联臂谐振电路。由此,能够改善梯型的弹性波滤波器10的通带低频侧端部处的陡峭性。另外,由于使附加了桥接电容的反射损耗大的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3位于比通带靠高频侧的位置,因此,能够降低通带中的***损耗的恶化。此外,由于使串联臂谐振器101的谐振频率frs1位于比并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3靠低频侧的位置,因此,能够使通带窄频带化。即,根据本实施例的弹性波滤波器10,能够兼顾通带端部的陡峭性及通带的低损耗性。
另外,在实施例1的弹性波滤波器10中,如图4所示,包括并联臂谐振器203和桥接电容Cp3的并联臂谐振电路的谐振频率Frp3位于比通带靠低频侧的位置。另外,谐振频率Frp3在三个并联臂谐振电路的谐振频率Frp1~Frp3中最接近通带的低频侧端部。
由此,通过谐振频率Frp3而规定了低频侧的衰减极,因此,通过谐振比频带较小的并联臂谐振电路,能够提高弹性波滤波器10的通带低频侧端部处的陡峭性。
另外,在实施例1的弹性波滤波器10中,如图4所示,串联臂谐振器102与桥接电容Cs2并联连接而成的串联臂谐振电路(第二串联臂谐振电路)的谐振频率Frs2、以及串联臂谐振器103(第二串联臂谐振电路)的谐振频率frs3位于比通带靠高频侧的位置。在弹性波谐振器中,在从谐振频率到反谐振频率的频带中,弹性波谐振器的阻抗示出电感性。另一方面,在比谐振频率靠低频侧的位置、以及比反谐振频率靠高频侧的位置,弹性波谐振器的阻抗示出电容性。即,串联臂谐振器102与桥接电容Cs2并联连接而成的串联臂谐振电路(第二串联臂谐振电路)以及串联臂谐振器103(第二串联臂谐振电路)均在位于比谐振频率靠低频侧的位置的通带中具有电容性的阻抗。
如本实施例那样,当使并联臂谐振电路的反谐振频率位于通带的高频侧时,该并联臂谐振电路的谐振频率与反谐振频率之间的电感性区域位于通带内。因此,在实施例的弹性波滤波器10中,如果着眼于并联臂谐振电路的阻抗,则与并联臂谐振电路的反谐振频率处于通带内的现有的梯型弹性波滤波器相比,通带内的阻抗偏向电感性。与此相对,根据本实施例中的串联臂谐振电路的上述结构,第二串联臂谐振电路的通带中的阻抗成为电容性。因此,能够使弹性波滤波器10的通带中的阻抗位于低电抗区域,因此,能够实现降低了与外部电路的匹配损耗的低损耗的弹性波滤波器10。
需要说明的是,在本实施例中,构成弹性波滤波器10的四个串联臂谐振电路(串联臂谐振器)中的两个串联臂谐振电路(串联臂谐振器)的谐振频率位于比通带靠高频侧的位置。但是,谐振频率位于比通带靠高频侧的位置的串联臂谐振电路的数量根据反谐振频率位于比通带靠高频侧的位置的并联臂谐振电路的电感性阻抗而被任意地设定。
另外,作为使串联臂谐振电路的电容性阻抗与通带一致的方法,也可以将该串联臂谐振电路的反谐振频率配置在比通带靠低频侧的位置。但是,由于在比反谐振频率靠高频侧的位置存在体波辐射、阻带纹波,因此,需要设定反谐振频率的位置,以免对通带造成不良影响。
另外,在实施例1的弹性波滤波器10中,如图1所示,在串联臂谐振器104并联连接有桥接电容Cs4。这里,如图4所示,串联臂谐振器104与桥接电容Cs4并联连接而成的串联臂谐振电路(第三串联臂谐振电路)的谐振频率Frs4位于比通带靠低频侧的位置,反谐振频率Fas4位于比通带靠高频侧的位置。
由此,通过上述第三串联臂谐振电路的反谐振频率而规定了高频侧的衰减极,因此,通过谐振比频带较小的第三串联臂谐振电路,能够提高弹性波滤波器10的通带高频侧端部的陡峭性。此外,通过使第三串联臂谐振电路的谐振频率位于比通带靠低频侧的位置,能够使通带窄频带化。
需要说明的是,在形成谐振比频带较小的第三串联臂谐振电路时,在本实施例中,采取了在串联臂谐振器连接桥接电容的结构,但如后述的实施方式2所示,也可以代替在串联臂谐振器连接桥接电容,而使该串联臂谐振器的IDT电极包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极或第三间隔剔除电极。
根据该结构,也能够提高弹性波滤波器10的通带高频侧端部的陡峭性。此外,通过使第三串联臂谐振电路的谐振频率位于比通带靠低频侧的位置,能够使通带窄频带化。
在将实施例1及比较例的弹性波滤波器如图7所示那样应用于Band30中的接收用滤波器的情况下,实施例1中的通带内的***损耗为2.02dB,比较例中的通带内的***损耗为2.42dB。另外,实施例1中的SDARS频带的衰减量为7.8dB,比较例中的SDARS频带的衰减量为7.3dB。即,实施例1的弹性波滤波器10与比较例的弹性波滤波器相比,在通带内的***损耗的低损耗性及通带的低频侧衰减频带的高衰减性这两方面优异。
需要说明的是,在本实施例的弹性波滤波器10中构成为,对构成梯型滤波器的三个并联臂谐振器201~203的全部附加桥接电容,附加了该桥接电容的三个并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3的全部位于比通带靠高频侧的位置。但是,本实施方式的弹性波滤波器10对构成梯型滤波器的三个并联臂谐振器中的至少一个附加桥接电容、并且附加了该桥接电容的至少一个并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率位于比通带靠高频侧的位置即可。另外,此时,一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比上述至少一个并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率靠低频侧的位置即可。即,在本实施方式的弹性波滤波器中,通过使谐振比频带变小而反射损耗变大的并联臂谐振电路的反谐振频率附近脱离通带,从而抑制桥接电容所引起的***损耗恶化,实现具有低损耗且高陡峭性的滤波器特性。
由此,通过使反射损耗大的第一并联臂谐振电路的反谐振频率位于比通带靠高频侧的位置,能够减小谐振比频带而确保通带低频侧端部处的陡峭性,并且降低通带中的***损耗。此外,通过使串联臂谐振电路的谐振频率位于比第一并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置,能够使通带窄频带化。
需要说明的是,如本实施方式的弹性波滤波器10那样使全部的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3位于比通带靠高频侧的位置,使第一串联臂谐振器电路的谐振频率位于比反谐振频率Fap1~Fap3靠低频侧的位置,由此,能够减小各并联臂谐振电路的谐振比频带,使通带低频侧端部处的陡峭性及通带中的低损耗化最佳化。
(实施方式2)
在实施方式1中,作为减小并联臂谐振电路的谐振比频带的结构,示出了对并联臂谐振器附加了桥接电容的结构,但在本实施方式中,作为减小并联臂谐振电路的谐振比频带的结构,示出并联臂谐振器的IDT电极具有所谓的间隔剔除电极的结构。
[2.1弹性波滤波器的电路结构]
图8是实施方式2的弹性波滤波器20的电路结构图。如该图所示,弹性波滤波器20具备串联臂谐振器101、102、103及104、并联臂谐振器251、252及253、桥接电容Cs2及Cs4、电感器L1、以及输入输出端子310及320。
本实施方式的弹性波滤波器20与实施方式1的弹性波滤波器10相比,并联臂谐振器(并联臂谐振电路)的结构不同。以下,关于本实施方式的弹性波滤波器20,针对与实施方式1的弹性波滤波器10相同的结构省略说明,以不同的结构为中心进行说明。
并联臂谐振器251~253配置在配置有串联臂谐振器101~104的路径上的节点与接地端子之间。通过串联臂谐振器101~104及并联臂谐振器251~253的上述连接结构,弹性波滤波器20构成梯型的带通滤波器。
在串联臂谐振器102附加有与串联臂谐振器102的输入输出端并联连接的桥接电容Cs2。另外,在串联臂谐振器104附加有与串联臂谐振器104的输入输出端并联连接的桥接电容Cs4。
并联臂谐振器251包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个。另外,并联臂谐振器252包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个。另外,并联臂谐振器253包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个。分别使用图9A、图9C及图9B对第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极的结构进行说明。
(1)串联臂谐振器101、(2)串联臂谐振器102与桥接电容Cs2并联连接而成的电路、(3)串联臂谐振器103、以及(4)串联臂谐振器104与桥接电容Cs4并联连接而成的电路分别构成配置在连结输入输出端子310与输入输出端子320的路径上的串联臂谐振电路。
另外,并联臂谐振器251、252及253分别构成配置在上述路径上的节点与接地之间的并联臂谐振电路。
通过上述结构,弹性波滤波器20作为具有通带并且在比该通带靠低频侧及高频侧的至少一方具有衰减频带的带通滤波器而发挥功能。
需要说明的是,连接了并联臂谐振器251~253的接地端子可以在形成有并联臂谐振器251~253的基板上共用,另外,也可以在该基板上单独设置,从调整弹性波滤波器20的衰减极这一观点出发,被任意地设定。
另外,也可以不设置桥接电容Cs2及Cs4。
另外,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个即可。
另外,构成弹性波滤波器20的串联臂谐振器的数量不限于图8所示的四个,为一个以上即可。另外,构成弹性波滤波器20的并联臂谐振器的数量不限于图8所示的三个,为一个以上即可。另外,也可以不设置电感器L1。
另外,在串联臂谐振器101~104、并联臂谐振器251~253、以及输入输出端子310及320之间,也可以***电感器及电容器等电路元件、以及纵耦合型谐振器等。
以下,对并联臂谐振器251~253所具有的第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极的构造进行说明。
[2.2并联臂谐振器的电极构造]
图9A是示出构成实施方式2的弹性波滤波器20的并联臂谐振器251~253的IDT电极的结构的第一例的概要俯视图。图9B是示出构成实施方式2的弹性波滤波器20的并联臂谐振器251~253的IDT电极的结构的第二例的概要俯视图。图9C是示出构成实施方式2的弹性波滤波器20的并联臂谐振器251~253的IDT电极的结构的第三例的概要俯视图。
图9A所示的并联臂谐振器251A示出了并联臂谐振器251~253的电极结构的第一例,例示出表示并联臂谐振器251~253的IDT电极构造的平面示意图。需要说明的是,图9A所示的并联臂谐振器251A用于说明并联臂谐振器251~253的典型构造,构成电极的电极指的根数及长度等不限于此。
并联臂谐振器251A包括具有压电性的基板5、形成在基板5上的梳形电极101a及101b、以及反射器141。
如图9A所示,梳形电极101a包括相互平行的多个电极指151a、以及将多个电极指151a的一端彼此连接的汇流条电极161a。另外,梳形电极101b包括相互平行的多个电极指151b、以及将多个电极指151b的一端彼此连接的汇流条电极161b。多个电极指151a及151b沿着与声表面波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。梳形电极101a及101b对置配置,使得多个电极指151a与151b相互交替***。即,并联臂谐振器251A的IDT电极具有一对梳形电极101a及101b。
需要说明的是,梳形电极101a具有在多个电极指151b的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。另外,梳形电极101b具有在多个电极指151a的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。
反射器141包括相互平行的多个电极指、以及将该多个电极指连接的汇流条电极,配置在一对梳形电极101a及101b的两端。
需要说明的是,如图2A的(b)所示,包括一对梳形电极101a及101b的IDT电极成为紧贴层541与主电极层542的层叠构造,但不限于该层叠构造。
这里,在并联臂谐振器251A的IDT电极离散地形成有电极指152。电极指152是与汇流条电极161a及161b均未连接、并且与多个电极指151a及151b平行且以相同的间距配置的第一间隔剔除电极(浮置电极)。另外,在相邻的两个电极指152之间配置有多个电极指151a及151b。即,电极指152的间距大于多个电极指151a及151b的间距。
图9B所示的并联臂谐振器251B示出了并联臂谐振器251~253的电极结构的第二例,例示出表示并联臂谐振器251~253的IDT电极构造的平面示意图。需要说明的是,图9B所示的并联臂谐振器251B用于说明并联臂谐振器251~253的典型构造,构成电极的电极指的根数及长度等不限于此。
并联臂谐振器251B包括具有压电性的基板5、形成在基板5上的梳形电极301a及301b、以及反射器341。
如图9B所示,梳形电极301a包括相互平行的多个电极指351a、以及将多个电极指351a的一端彼此连接的汇流条电极361a。另外,梳形电极301b包括相互平行的多个电极指351b、以及将多个电极指351b的一端彼此连接的汇流条电极361b。多个电极指351a及351b沿着与弹性波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。梳形电极301a及301b对置配置,使得多个电极指351a与351b相互交替***。即,并联臂谐振器251B的IDT电极具有一对梳形电极301a及301b。
需要说明的是,梳形电极301a具有在多个电极指351b的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。另外,梳形电极301b具有在多个电极指351a的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。
反射器341包括相互平行的多个电极指、以及将该多个电极指连接的汇流条电极,配置在一对梳形电极301a及301b的两端。
需要说明的是,如图2A的(b)所示,包括一对梳形电极301a及301b的IDT电极成为紧贴层541与主电极层542的层叠构造,但不限于该层叠构造。
这里,在并联臂谐振器251B的IDT电极离散地形成有电极指352。电极指352是与汇流条电极连接的第三间隔剔除电极(反转间隔剔除电极),该汇流条电极是与连接了构成一对梳形电极301a及301b的全部电极指中的两侧相邻的电极指的汇流条电极相同的汇流条电极。另外,在相邻的两个电极指352之间配置有多个电极指351a及351b。即,电极指352的间距大于多个电极指351a及351b的间距。
图9C所示的并联臂谐振器251C示出了并联臂谐振器251~253的电极结构的第二例,例示出表示并联臂谐振器251~253的IDT电极构造的平面示意图。需要说明的是,图9B所示的并联臂谐振器251C用于说明并联臂谐振器251~253的典型构造,构成电极的电极指的根数及长度等不限于此。
并联臂谐振器251C包括具有压电性的基板5、形成在基板5上的梳形电极201a及201b、以及反射器241。
如图9B所示,梳形电极201a包括相互平行的多个电极指251a、以及将多个电极指251a的一端彼此连接的汇流条电极261a。另外,梳形电极201b包括相互平行的多个电极指251b、以及将多个电极指251b的一端彼此连接的汇流条电极261b。多个电极指251a及251b沿着与声表面波传播方向(X轴方向)正交的方向形成。梳形电极201a及201b对置配置,使得多个电极指251a和251b相互交替***。即,并联臂谐振器251C的IDT电极具有一对梳形电极201a及201b。
需要说明的是,梳形电极201a具有在多个电极指251b的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。另外,梳形电极201b具有在多个电极指251a的长边方向上对置配置的虚设电极,但也可以不设置该虚设电极。
反射器241包括相互平行的多个电极指、以及将该多个电极指连接的汇流条电极,配置在一对梳形电极201a及201b的两端。
需要说明的是,如图2A的(b)所示,包括一对梳形电极201a及201b的IDT电极成为紧贴层541与主电极层542的层叠构造,但不限于该层叠构造。
这里,在并联臂谐振器251C的IDT电极离散地形成有电极指254。电极指254是在并联臂谐振器251C的IDT电极中具有最大的电极指宽度的电极指,是具有除了电极指254之外的电极指中的平均电极指宽度的2倍以上的电极指宽度的第二间隔剔除电极(填充电极)。换言之,电极指254是相邻的电极指251a及251b与该相邻的电极指251a及251b之间的空间被汇集为一根电极指、并且与汇流条电极261a及261b中的任意一方连接且电极指宽度比多个电极指251a及251b宽的第二间隔剔除电极(填充电极)。另外,在相邻的两个电极指254之间配置有多个电极指251a及251b。即,电极指254的间距大于多个电极指251a及251b的间距。
在本实施方式的弹性波滤波器20中,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个。换言之,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个是并联臂谐振器251A、251B及251C中的任意一个。
需要说明的是,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个包括第一间隔剔除电极是指,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个具有至少一个图9A所示的电极指152(第一间隔剔除电极(浮置电极))即可。另外,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个包括第三间隔剔除电极是指,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个具有至少一个图9B所示的电极指352(第三间隔剔除电极(反转间隔剔除电极))即可。另外,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个包括第二间隔剔除电极是指,并联臂谐振器251、252及253中的至少一个具有至少一个图9C所示的电极指254(第二间隔剔除电极(填充电极))即可。
[2.3弹性波滤波器的通过特性]
图10A是比较了基于第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)及桥接电容的附加的谐振电路的阻抗特性的图表。在该图中,示出作为实施方式1的并联臂谐振电路的构造的附加了桥接电容的弹性波谐振电路的阻抗(图10A的虚线)、以及作为实施方式2的并联臂谐振器的构造的在IDT电极中包括第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)的弹性波谐振器的阻抗(图10A的实线)。
附加了桥接电容的弹性波谐振电路的反谐振频率Fa以及在IDT电极中包括第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)的弹性波谐振器的反谐振频率fa2均相对于未附加桥接电容且不包括第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)的弹性波谐振器单体的反谐振频率fa(图10A中未图示)偏向低频侧,因此,能够减小谐振比频带。但是,反谐振频率Fa及fa2的阻抗小于反谐振频率fa的阻抗。
图10B是比较了基于第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)及桥接电容的附加的谐振电路的反射特性的图表。
与图10A所示的阻抗特性的变化对应地,附加了桥接电容的弹性波谐振电路的反谐振频率Fa以及在IDT电极中包括第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)的弹性波谐振器的反谐振频率fa2附近的反射损耗大于弹性波谐振器单体的反谐振频率fa附近的反射损耗(图10B中未图示)。
与此相对,在本实施方式的弹性波滤波器20中,包括并联臂谐振器251的并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率Fap1、包括并联臂谐振器252的并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率Fap2、包括并联臂谐振器253的并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率Fap3全部位于比通带靠高频侧的位置。此外,包括串联臂谐振器101的串联臂谐振电路(第一串联臂谐振电路)的谐振频率frs1位于比上述并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1、Fap2及Fap3靠低频侧的位置。
图11是比较了实施例1及实施例2的弹性波滤波器的通过特性的图表。
这里,实施例2的弹性波滤波器20具有图8所示的实施方式2的弹性波滤波器20的电路结构,并联臂谐振器251、252及253分别具有第一间隔剔除电极。另外,弹性波滤波器20的各弹性波谐振器的谐振频率及反谐振频率、以及附加于串联臂谐振器102及104的桥接电容Cs2及Cs4的具体的数值与实施例1的弹性波滤波器10大致相同。实施例1及实施例2的弹性波滤波器例如能够用作LTE的Band30(接收频带:2350-2360MHz)的接收用滤波器。Band30的接收频带的带宽是10MHz,另外,在比通带靠低频侧的位置存在SDARS带(2336.2-2341.3MHz)的衰减频带,要求窄频带且低频侧端部处的高陡峭性。
如图11所示,根据实施例2的弹性波滤波器20,通过并联臂谐振器251、252及253分别包括第一间隔剔除电极,构成谐振比频带较小的并联臂谐振电路。由此,能够改善梯型的弹性波滤波器20的通带低频侧端部处的陡峭性。另外,由于使包括第一间隔剔除电极且反射损耗大的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3位于比通带靠高频侧的位置,因此,能够降低通带中的***损耗的恶化。此外,由于使串联臂谐振器101的谐振频率frs1位于比并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3靠低频侧的位置,因此,能够使通带窄频带化。即,根据本实施例的弹性波滤波器20,能够兼顾通带端部的陡峭性及通带的低损耗性。
在将本实施例的弹性波滤波器20应用于Band30中的接收用滤波器的情况下,通带内的***损耗为1.91dB,实施例1中的通带内的***损耗为2.02dB。即,实施例2的弹性波滤波器20与实施例1的弹性波滤波器10相比,能够降低通带内的***损耗。
这是因为,如图10A所示,在IDT电极中包括第一间隔剔除电极的弹性波谐振器的反谐振频率fa2附近的阻抗大于附加了桥接电容的弹性波谐振电路的反谐振频率Fa附近的阻抗。因此,如图10B所示,反谐振频率fa2附近的反射损耗小于反谐振频率Fa附近的反射损耗。由此,在并联臂谐振电路的谐振频率至反谐振频率的区域形成通带的梯型滤波器中,反谐振频率fa2附近的反射损耗较小的实施例2的弹性波滤波器20能够降低***损耗。
需要说明的是,在实施例2的弹性波滤波器20中,采用并联臂谐振器251~253的IDT电极包括第一间隔剔除电极的结构,与此相对,也可以采用并联臂谐振器251~253的IDT电极包括第二间隔剔除电极或第三间隔剔除电极的结构。在该情况下,也能够起到与实施例2的弹性波滤波器20同样的效果。此外,即便是并联臂谐振器251~253的IDT电极包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极以外的间隔剔除电极的结构,也能够兼顾通带端部的陡峭性及通带的低损耗性。但是,间隔剔除电极中的第一间隔剔除电极(浮置间隔剔除电极)能够使弹性波滤波器的陡峭性及低损耗性最佳化。
需要说明的是,在本实施方式的弹性波滤波器20中构成为,构成梯型滤波器的三个并联臂谐振器251~253全部包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个,该三个并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3全部位于比通带靠高频侧的位置。但是,本实施方式的弹性波滤波器20为,构成梯型滤波器的三个并联臂谐振器中的至少一个包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个,包括第一间隔剔除电极、第二间隔剔除电极及第三间隔剔除电极中的任意一个的至少一个并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率位于比通带靠高频侧的位置即可。另外,此时,一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比上述至少一个并联臂谐振电路(第一并联臂谐振电路)的反谐振频率靠低频侧的位置即可。即,在本实施方式的弹性波滤波器中,通过使谐振比频带变小而反射损耗变大的并联臂谐振电路的反谐振频率附近脱离通带,能够抑制间隔剔除电极所引起的***损耗恶化,实现具有低损耗且高陡峭性的滤波器特性。
需要说明的是,如本实施方式的弹性波滤波器20那样,全部的并联臂谐振电路的反谐振频率Fap1~Fap3位于比通带靠高频侧的位置,使第一串联臂谐振器电路的谐振频率位于比反谐振频率Fap1~Fap3靠低频侧的位置,由此,能够减小各并联臂谐振电路的谐振比频带,使通带两端的陡峭性及通带中的低损耗化最佳化。
(其他变形例等)
以上,举出实施方式对上述实施方式的弹性波滤波器10及20进行了说明,但本发明的弹性波滤波器不限于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其他实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的变形例、内置有上述实施方式的弹性波滤波器10及20的各种设备也包含在本发明中。
构成上述实施方式的弹性波滤波器10及20的弹性波谐振器例如可以是上述的声表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)谐振器,或者可以是BAW(Bulk Acoustic Wave,体声波)器件或FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator,薄膜体声谐振器)等。需要说明的是,在SAW中不仅包含表面波,也包含边界波。
产业上的可利用性
本发明作为能够应用于多频段化及多模式化的频率标准的陡峭性高的弹性波滤波器,能够广泛用于便携电话等通信设备。
附图标记说明:
5 基板;
10、20 弹性波滤波器;
51 高声速支承基板;
52 低声速膜;
53 压电膜;
54 IDT电极;
55 保护层;
57 压电单晶基板;
100 弹性波谐振器;
100a、100b、101a、101b、201a、201b、301a、301b 梳形电极;
101、102、103、104、301 串联臂谐振器;
141、241、341 反射器;
150a、150b、151a、151b、152、251a、251b、254、351a、351b、352 电极指;
160a、160b、161a、161b、261a、261b、361a、361b 汇流条电极;
201、202、203、251、251A、251B、251C、252、253、302 并联臂谐振器;
310、320 输入输出端子;
541 紧贴层;
542 主电极层;
Cp1、Cp2、Cp3、Cs2、Cs4 桥接电容;
L1 电感器。
Claims (9)
1.一种弹性波滤波器,是带通型的弹性波滤波器,具有通带,并且在比该通带靠低频侧及高频侧的至少一方具有衰减频带,所述弹性波滤波器具备:
第一输入输出端子及第二输入输出端子;
一个以上的串联臂谐振电路,其配置在连结所述第一输入输出端子与所述第二输入输出端子的路径上;以及
一个以上的并联臂谐振电路,其配置在所述路径上的节点与接地之间,
所述一个以上的串联臂谐振电路及所述一个以上的并联臂谐振电路分别具有弹性波谐振器,
所述一个以上的并联臂谐振电路中的第一并联臂谐振电路还具有与所述弹性波谐振器并联连接的桥接电容元件,
所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,
所述一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的并联臂谐振电路中的全部的并联臂谐振电路具有:
弹性波谐振器;以及
与所述弹性波谐振器并联连接的桥接电容元件,
所述全部的并联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,
所述第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述全部的并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
3.一种弹性波滤波器,是带通型的弹性波滤波器,具有通带,并且在比该通带靠低频侧及高频侧的至少一方具有衰减频带,所述弹性波滤波器具备:
第一输入输出端子及第二输入输出端子;
一个以上的串联臂谐振电路,其配置在连结所述第一输入输出端子与所述第二输入输出端子的路径上;以及
一个以上的并联臂谐振电路,其配置在所述路径上的节点与接地之间,
所述一个以上的串联臂谐振电路分别具有配置在所述路径上的串联臂谐振器,
所述一个以上的并联臂谐振电路分别具有配置在所述节点与接地之间的并联臂谐振器,
所述串联臂谐振器及所述并联臂谐振器分别是具有IDT电极的弹性波谐振器,该IDT电极形成在具有压电性的基板上,所述IDT是叉指换能器,
所述IDT电极具有一对梳形电极,该梳形电极包括:在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行配置的多个电极指;以及将构成该多个电极指的电极指的一端彼此连接的汇流条电极,
将所述多个电极指中的与构成所述一对梳形电极的任一所述汇流条电极都没有连接的电极指定义为第一间隔剔除电极,
将所述多个电极指中的具有最大的电极指宽度的电极指定义为第二间隔剔除电极,该具有最大的电极指宽度的电极指具有除了该电极指之外的电极指中的平均电极指宽度的2倍以上的电极指宽度,
将构成所述一对梳形电极的全部的电极指中的、与和连接了两侧相邻的电极指的汇流条电极相同的汇流条电极连接的电极指定义为第三间隔剔除电极的情况下,
所述一个以上的并联臂谐振电路中的第一并联臂谐振电路所具有的并联臂谐振器包括所述第一间隔剔除电极、所述第二间隔剔除电极及所述第三间隔剔除电极中的任意一个,
所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,
所述一个以上的串联臂谐振电路中的第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述第一并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
4.根据权利要求3所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的并联臂谐振电路中的第一并联臂谐振电路所具有的并联臂谐振器包括所述第一间隔剔除电极。
5.根据权利要求3或4所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的并联臂谐振电路中的全部的并联臂谐振电路所具有的并联臂谐振器包括所述第一间隔剔除电极或所述第二间隔剔除电极,
所述全部的并联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,
所述第一串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述全部的并联臂谐振电路的反谐振频率靠低频侧的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性波滤波器,其中,
所述第一并联臂谐振电路的谐振频率位于比所述通带靠低频侧的位置,并且,所述一个以上的并联臂谐振电路的谐振频率中的所述第一并联臂谐振电路的谐振频率最接近所述通带的低频端部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的串联臂谐振电路中的第二串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置,
所述第二串联臂谐振电路的所述通带中的阻抗为电容性。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的串联臂谐振电路中的第三串联臂谐振电路具有:
弹性波谐振器;以及
与所述弹性波谐振器并联连接的桥接电容元件,
所述第三串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述通带靠低频侧的位置,
所述第三串联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的弹性波滤波器,其中,
所述一个以上的串联臂谐振电路中的第三串联臂谐振电路是具有形成在具有压电性的基板上的IDT电极的弹性波谐振器,
所述IDT电极具有一对梳形电极,该梳形电极包括:在与弹性波传播方向交叉的方向上延伸且相互平行配置的多个电极指;以及将构成该多个电极指的电极指的一端彼此连接的汇流条电极,
将所述多个电极指中的与构成所述一对梳形电极的任一所述汇流条电极都没有连接的电极指定义为第一间隔剔除电极,
将所述多个电极指中的具有最大的电极指宽度的电极指定义为第二间隔剔除电极,该具有最大的电极指宽度的电极指具有除了该电极指之外的电极指中的平均电极指宽度的2倍以上的电极指宽度,
将构成所述一对梳形电极的全部的电极指中的、与和连接了两侧相邻的电极指的汇流条电极相同的汇流条电极连接的电极指定义为第三间隔剔除电极的情况下,
所述第三串联臂谐振电路包括所述第一间隔剔除电极、所述第二间隔剔除电极及所述第三间隔剔除电极中的任意一个,
所述第三串联臂谐振电路的谐振频率位于比所述通带靠低频侧的位置,
所述第三串联臂谐振电路的反谐振频率位于比所述通带靠高频侧的位置。
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