CN113206653B - 弹性波滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弹性波滤波器，能够提高位于比弹性波滤波器的通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性并抑制通带中的回波损耗。弹性波滤波器(10)具备的第1串联臂谐振器(110s)及第2串联臂谐振器(121s～124s)各自包括多个电极指(322a、322b)和将多个电极指(322a、322b)各自的一端(e1)彼此连接的汇流条电极(321a、321b)。将所述多个电极指各自的另一端(e2)彼此连结的方向(D)与上述弹性波传播方向交叉。第1串联臂谐振器(110s)及所述第2串联臂谐振器的IDT电极具有另一端(e2)侧的电极指宽度比电极指中央部(cp)处的电极指宽度宽的宽幅部(wp)。第1串联臂谐振器(110s)的宽幅部(wp)的长度(L1)比所述第2串联臂谐振器的宽幅部(wp)的长度(L2)长。

Description

弹性波滤波器
技术领域
本发明涉及弹性波滤波器。
背景技术
以往，已知具备串联臂谐振器以及并联臂谐振器的梯型的弹性波滤波器。在专利文献1公开的弹性波滤波器中，串联臂谐振器以及并联臂谐振器各自包括IDT电极以及反射器电极。
在该专利文献1中公开了如下内容：在作为反射器电极的一部分的两个汇流条中，将一个汇流条配置为靠近信号布线电极，将另一个汇流条连接于IDT电极的接地侧的梳齿状电极，从而使得在信号布线电极与接地之间产生电容，对谐振器赋予电容。此外，在专利文献1中记载了如下内容：对串联臂谐振器赋予电容，从而使反谐振频率向低频侧移动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-114923号公报
如专利文献1记载的那样，通过使串联臂谐振器的反谐振频率向低频侧移动，从而能够将位于比弹性波滤波器的通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化。
然而，例如若对串联臂谐振器并联地赋予电容，则存在下述问题：由于电容的电阻成分而使得反谐振频率处的Q值劣化，与之相伴，通带的回波损耗(***损耗)增加。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种在将位于比通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化的同时抑制通带中的回波损耗的弹性波滤波器。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明的一个方式涉及的弹性波滤波器具备：第1串联臂谐振器，配置在将第1端子和第2端子连结的路径上；和第2串联臂谐振器，配置在所述路径上，其中，所述第1串联臂谐振器的反谐振频率在构成所述弹性波滤波器的串联臂谐振器中反谐振频率最低，所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器各自具有IDT电极，所述IDT电极包括在具有压电体层的基板上形成的一对梳齿状电极，所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器具有的所述一对梳齿状电极各自包括多个电极指和汇流条电极，所述多个电极指配置为在弹性波传播方向的正交方向上延伸，所述汇流条电极将所述多个电极指各自的一端彼此连接，将所述多个电极指各自的另一端彼此连结的方向与所述弹性波传播方向交叉，所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器的所述IDT电极具有所述另一端侧的电极指宽度比电极指中央部处的电极指宽度宽的宽幅部，所述第1串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度比所述第2串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度长。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波滤波器，能够在将位于比通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化的同时抑制通带中的回波损耗。
附图说明
图1是实施方式1涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图2是示意性地表示实施方式1涉及的弹性波滤波器的谐振器的俯视图以及剖视图。
图3A是示出实施方式1涉及的弹性波滤波器具备的第1串联臂谐振器的IDT电极的图。
图3B是示出实施方式1涉及的弹性波滤波器具备的第2串联臂谐振器的IDT电极的图。
图4是示出实施方式1的实施例1涉及的第1串联臂谐振器的阻抗特性的曲线图。
图5是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器的相对频带的曲线图。
图6A是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器的回波损耗的曲线图，是示出电极指的宽幅部的长度为0λ、0.5λ、0.6λ或者0.7λ的情况的曲线图。
图6B是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器的回波损耗的曲线图，是示出电极指的宽幅部的长度为0.1λ、0.2λ、0.3λ或者0.4λ的情况的曲线图。
图7是示出实施例1涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图8是示出实施方式1的实施例2涉及的第1串联臂谐振器的相对频带与IDT电极的交叉宽度的关系的曲线图。
图9是示出实施例2涉及的弹性波滤波器的通过特性的曲线图。
图10是实施方式2涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
图11是示出实施方式2涉及的弹性波滤波器具备的第3串联臂谐振器的IDT电极的图。
图12是实施方式3涉及的弹性波滤波器的电路结构图。
附图标记说明
10、10A、10B：弹性波滤波器；
32a、32b：梳齿状电极；
32c：反射器；
110s：第1串联臂谐振器；
121s、122s、123s、124s：第2串联臂谐振器；
121p、122p、123p、124p：并联臂谐振器；
121L、122L：电感器；
130s：第3串联臂谐振器；
150：纵耦合谐振器；
320：基板；
321a、321b：汇流条电极；
322a、322b：电极指；
323a、323b：偏移电极指；
324：密接层；
325：主电极层；
326：保护层；
327：压电体层；
328：低声速膜；
329：高声速支承基板；
cp：电极指中央部；
D：方向；
e1：一端；
e2：另一端；
L：交叉宽度；
L1、L2、L3：长度；
Port1：第1端子；
Port2：第2端子；
wp：宽幅部；
λ：波长。
具体实施方式
以下，利用实施方式以及附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，以下说明的实施方式均示出总括性的或者具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等为一例，其主旨不在于限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素之中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。此外，附图所示的构成要素的大小或者大小之比未必严格。此外，在各图中，对于实质上相同的结构赋予相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。此外，在以下的实施方式中，所谓“连接”不仅包含直接连接的情况，还包含经由其他元件等电连接的情况。
(实施方式1)
[1-1.弹性波滤波器的基本结构]
参照图1对实施方式1涉及的弹性波滤波器的基本结构进行说明。
图1是实施方式1涉及的弹性波滤波器10的电路结构图。
弹性波滤波器10具备：配置在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径上的多个串联臂谐振器110s以及121s～124s、配置在上述路径与基准端子(接地)之间的多个并联臂谐振器121p～124p和电感器121L以及122L。
以下，有时将多个串联臂谐振器110s以及121s～124s中的串联臂谐振器110s称为第1串联臂谐振器110s，将与第1串联臂谐振器110s不同的串联臂谐振器121s、122s、123s、124s分别称为第2串联臂谐振器121s、122s、123s、124s。
第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径(串联臂)上，从第1端子Port1侧起按照第2串联臂谐振器121s、第2串联臂谐振器122s、第1串联臂谐振器110s、第2串联臂谐振器123s、第2串联臂谐振器124s的顺序相互串联连接。
并联臂谐振器121p～124p在将第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s的各连接点和基准端子连结的路径(并联臂)上相互并联连接。具体地，并联臂谐振器121p的一端与串联臂谐振器121s和122s之间的节点连接，另一端与基准端子直接连接。并联臂谐振器122p的一端与串联臂谐振器122s和110s之间的节点连接，另一端经由电感器121L而与基准端子连接。并联臂谐振器123p的一端与串联臂谐振器110s和123s之间的节点连接，另一端经由电感器121L而与基准端子连接。并联臂谐振器124p的一端与串联臂谐振器123s和124s之间的节点连接，另一端经由电感器122L而与基准端子连接。
通过这些第1串联臂谐振器110s、第2串联臂谐振器121s～124s以及并联臂谐振器121p～124p的连接结构，弹性波滤波器10构成了梯型的带通滤波器。
第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s各自的谐振频率存在于弹性波滤波器10的通带内。另外，第2串联臂谐振器121s～124s也可以分别具有不同的对数、交叉宽度以及谐振频率。第1串联臂谐振器110s的反谐振频率比第2串联臂谐振器121s～124s各自的反谐振频率低。即，第1串联臂谐振器110s在弹性波滤波器10具备的串联臂谐振器110s、121s～124s中反谐振频率最低。
另外，配置第1串联臂谐振器110s的位置只要在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径上即可，不限定于第2串联臂谐振器122s和123s之间。例如，配置第1串联臂谐振器110s的位置可以是第2串联臂谐振器121s和122s之间，也可以是第2串联臂谐振器123s和124s之间。此外，配置第1串联臂谐振器110s的位置可以是第1端子Port1与第2串联臂谐振器121s之间，也可以是第2串联臂谐振器124s与第2端子Port2之间。
此外，弹性波滤波器10具备的第1串联臂谐振器110s的数量不限定于一个，也可以为两个以上。此外，第2串联臂谐振器121s～124s以及并联臂谐振器121p～124p的数量分别不限定于4个，只要分别有一个以上即可。
[1-2.谐振器的基本构造]
接着，对构成弹性波滤波器10的多个谐振器(串联臂谐振器以及并联臂谐振器)的基本构造进行说明。多个谐振器为声表面波(SAW：Surface Acoustic Wave)谐振器。
图2是示意性地表示弹性波滤波器10的谐振器的俯视图以及剖视图。另外，同图所示的谐振器用于说明上述多个谐振器的典型构造，构成电极的电极指的根数、长度等并不限定于此。
如图2的俯视图所示，谐振器具有：相互对置的一对梳齿状电极32a以及32b、和在弹性波的传播方向上相对于一对梳齿状电极32a以及32b而配置的反射器32c。一对梳齿状电极32a以及32b构成了IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极。另外，根据安装布局的制约等，也可以不配置一对反射器32c中的一者。
梳齿状电极32a配置为梳齿形状，包含相互平行的多个电极指322a以及多个偏移电极指(offset electrode finger)323a、和将多个电极指322a各自的一端e1彼此以及多个偏移电极指323a各自的一端e1彼此连接的汇流条电极321a。此外，梳齿状电极32b配置为梳齿形状，包含相互平行的多个电极指322b以及多个偏移电极指323b、和将多个电极指322b各自的一端e1彼此以及多个偏移电极指323b各自的一端e1彼此连接的汇流条电极321b。
多个电极指322a以及322b和多个偏移电极指323a以及323b形成为在弹性波传播方向(X轴方向)的正交方向上延伸。此外，电极指322a以及偏移电极指323b在上述正交方向上相互对置，电极指322b以及偏移电极指323a在上述正交方向上相互对置。
在此，将多个电极指322a各自的另一端e2彼此(未与汇流条电极321a连接的各自的端部彼此)连结的方向D以给定的角度与弹性波传播方向交叉。此外，将多个电极指322b各自的另一端e2彼此(未与汇流条电极321b连接的各自的端部彼此)连结的方向D以上述给定的角度与弹性波传播方向交叉。此外，将多个偏移电极指323a各自的另一端e2彼此(未与汇流条电极321a连接的各自的端部彼此)连结的方向D以上述给定的角度与弹性波传播方向交叉。此外，将多个偏移电极指323b各自的另一端e2彼此(未与汇流条电极321b连接的各自的端部彼此)连结的方向D以上述给定的角度与弹性波传播方向交叉。
根据该构造，构成第1串联臂谐振器110s、第2串联臂谐振器121s～124s以及并联臂谐振器121p～124p的各IDT电极成为弹性波传播方向和多个电极指的排列方向交叉的所谓的倾斜IDT。
在使用压电体层形成的单端口的利用了声表面波的谐振器中，有时会在谐振频率与反谐振频率之间产生所谓的横模纹波，使通带内的传输特性劣化。在本实施方式涉及的弹性波滤波器10中，作为其对策，对于各谐振器的IDT电极而采用倾斜IDT。
此外，在本实施方式涉及的弹性波滤波器10中，多个电极指322a、322b各自的另一端e2以及多个偏移电极指323a、323b各自的另一端e2具有T字状的异型形状(参照图3A以及图3B)。关于该异型形状，将在后面详细地进行说明。
一对反射器32c在上述方向D上相对于一对梳齿状电极32a以及32b而配置。具体地，一对反射器32c在上述方向D上配置为夹着一对梳齿状电极32a以及32b。各反射器32c包含相互平行的多个反射电极指和将该多个反射电极指连接的反射器汇流条电极。一对反射器32c的反射器汇流条电极沿着上述方向D形成。
此外，如图2的剖视图所示，包含多个电极指322a以及322b、多个偏移电极指323a以及323b和汇流条电极321a以及321b的IDT电极成为密接层324和主电极层325的层叠构造。另外，由于反射器32c的剖面构造与IDT电极的剖面构造相同，因此以下省略其说明。
密接层324是用于使压电体层327和主电极层325的密接性提高的层，作为材料，例如可使用Ti。
主电极层325作为材料，例如可使用含有1％的Cu的Al。
保护层326形成为覆盖IDT电极。保护层326是以保护主电极层325免受外部环境影响、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膜。
另外，构成密接层324、主电极层325以及保护层326的材料并不限定于上述的材料。进而，IDT电极也可以不是上述层叠构造。IDT电极例如也可以包含Ti、Al、Cu、Pt、Au、Ag、Pd等金属或者合金，此外，也可以包含多个层叠体，多个层叠体包含上述的金属或者合金。此外，也可以不形成保护层326。
这样的IDT电极和反射器32c配置在接下来说明的基板320的主面上。以下，对基板320的层叠构造进行说明。
如图2的下部所示，基板320具备高声速支承基板329、低声速膜328和压电体层327，并具有依次层叠了高声速支承基板329、低声速膜328以及压电体层327的构造。
压电体层327是在主面上配置了IDT电极和反射器32c的压电膜。压电体层327例如包含θY切割X传播LiTaO3压电单晶或者压电陶瓷(是用将以X轴为中心轴从Y轴旋转了θ的轴作为法线的面进行了切断的钽酸锂单晶或者陶瓷，是在X轴方向上传播声表面波的单晶或者陶瓷)。在将由IDT电极的电极间距决定的弹性波的波长设为λ的情况下，压电体层327的厚度为3.5λ以下，例如为600nm。
高声速支承基板329是对低声速膜328、压电体层327和IDT电极进行支承的基板。进一步地，高声速支承基板329是与在压电体层327传播的表面波、边界波的弹性波相比高声速支承基板329中的体波(bulk wave)的声速成为高速的基板，发挥功能以使得将声表面波封闭在压电体层327以及低声速膜328被层叠的部分，***漏到比高声速支承基板329更靠下方。高声速支承基板329例如为硅基板，厚度例如为125μm。另外，高声速支承基板329可以包含下述当中的任一者：(1)氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、或者石英等压电体、(2)矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、或者镁橄榄石等各种陶瓷、(3)氧化镁金刚石、(4)以上述各材料为主成分的材料、和(5)以上述各材料的混合物为主成分的材料。
低声速膜328是与在压电体层327传播的弹性波的声速相比低声速膜328中的体波的声速成为低速的膜，且配置在压电体层327与高声速支承基板329之间。根据该构造、和弹性波在本质上能量集中于低声速的介质这一性质，可抑制声表面波能量向IDT电极外的泄漏。低声速膜328例如是以二氧化硅为主成分的膜。在将由IDT电极的电极间距决定的弹性波的波长设为λ的情况下，低声速膜328的厚度为2λ以下，例如为670nm。
根据基板320的上述层叠构造，与单层地使用压电基板的以往构造相比较，能够大幅地提高谐振频率以及反谐振频率处的Q值。即，能够构成Q值高的声表面波谐振器，因此利用该声表面波谐振器能够构成***损耗小的弹性波滤波器。
另外，高声速支承基板329也可以具有如下构造：层叠了支承基板、和与在压电体层327传播的表面波、边界波的弹性波相比所传播的体波的声速成为高速的高声速膜。在该情况下，支承基板能够使用蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、玻璃等电介质或者硅、氮化镓等半导体以及树脂基板等。此外，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膜或者金刚石、以上述材料为主成分的介质、以上述材料的混合物为主成分的介质等各种各样的高声速材料。
此外，上述本实施方式涉及的压电体层327使用了θY切割X传播LiTaO3单晶，但单晶材料的切割角并不限定于此。也就是说，也可以根据弹性波滤波器装置的要求通过特性等来适当变更层叠构造、材料以及厚度，即使是使用了具有上述以外的切割角的LiTaO3压电基板或者LiNbO3压电基板等的声表面波滤波器，也能够起到同样的效果。
在此，对构成声表面波谐振器的IDT电极的电极参数进行说明。
声表面波谐振器的波长由作为构成图2的中部所示的IDT电极的多个电极指322a或者322b的重复周期的波长λ来规定。此外，电极间距为波长λ的1/2，将构成梳齿状电极32a以及32b的电极指322a以及322b的线宽度设为W，将相邻的电极指322a与电极指322b之间的间隔宽度设为S，在该情况下，由(W+S)来定义。此外，如图2的上部所示，一对梳齿状电极32a以及32b的交叉宽度L是电极指322a和电极指322b在从方向D观察的情况下的重复的电极指长度。此外，各谐振器的电极占空比为多个电极指322a以及322b的线宽度占有率，是多个电极指322a以及322b的线宽度相对于该线宽度和间隔宽度的相加值的比例，由W/(W+S)来定义。关于各电极参数，将在后面进行例示。
[1-3.串联臂谐振器的IDT电极]
接着，参照图3A以及图3B对第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s的IDT电极的构造进行说明。
图3A是示出弹性波滤波器10具备的第1串联臂谐振器110s的IDT电极的图。图3B是示出弹性波滤波器10具备的第2串联臂谐振器121s的IDT电极的图。在图3B中，列举第2串联臂谐振器121s～124s中的第2串联臂谐振器121s作为代表例来进行说明。
如图3A所示，在第1串联臂谐振器110s中，电极指322b以及偏移电极指323a具有T字状的异型形状。此外，如图3B所示，在第2串联臂谐振器121s中，电极指322b以及偏移电极指323a具有T字状的异型形状。
另外，在图3A以及图3B的放大图中，虽然未图示电极指322a的另一端e2以及偏移电极指323b的另一端e2，但它们也具有与电极指322b的另一端e2以及偏移电极指323a的另一端e2同样的构造。即，在第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s中，电极指322a以及偏移电极指323b也具有T字状的异型形状。
这里提及的异型形状是指：具有多个电极指中的未与汇流条电极连接的另一端e2侧的电极指宽度比电极指中央部的电极指宽度宽的形状。也就是说，多个电极指322a以及322b具有另一端e2侧的电极指宽度比电极指中央部cp处的电极指宽度宽的宽幅部wp。宽幅部wp的形状为长方形状，但并不限于此，也可以为八边形状、加号(+)字形状或者凸形状。另外，电极指中央部cp是在电极指延伸的方向上除了电极指的两端部以外的部分。
电极指322a具有宽幅部wp，从而电极指322a的宽幅部wp与位于该宽幅部wp的相邻位置的电极指322b的X方向的间隙(gap)变得小于在电极指中央部cp相邻的电极指322a与322b的间隙。此外，电极指322b具有宽幅部wp，从而电极指322b的宽幅部wp与位于该宽幅部wp的相邻位置的电极指322a的间隙变得小于在电极指中央部cp相邻的电极指322b与322a的间隙。
例如，在电极占空比为0.5的情况下，上述相邻的两个电极指322a与322b的间隙为0.25λ，电极指322a的宽幅部wp与位于该宽幅部wp的相邻位置的电极指322b的间隙为0.1λ以上且0.2λ以下。
进而，在本实施方式中，第1串联臂谐振器110s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L2(L2＜L1)。此外，第1串联臂谐振器110s的偏移电极指323a、323b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s的偏移电极指323a、323b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L2。即，第1串联臂谐振器110s在全部的串联臂谐振器110s、121s～124s中宽幅部wp的长度最长。
在将弹性波滤波器10的波长设为λ的情况下，第1串联臂谐振器110s的宽幅部wp的长度L1例如优选为0.1λ以上且0.4λ以下。此外，电极指322a和电极指322b的交叉宽度L优选为20λ以下。
另外，在本实施方式中，多个偏移电极指323a以及323b也具有另一端e2侧的偏移电极指宽度比电极指中央部cp处的电极指宽度宽的宽幅部wp。偏移电极指323a以及323b的宽幅部wp各自的长度L1等于电极指322a以及322b的宽幅部wp各自的长度L1。
[1-4.实施方式1的实施例1]
接着，参照表1以及图4～图6B对实施方式1的实施例1涉及的第1串联臂谐振器110s的特性进行说明。
在表1中，示出了改变第1串联臂谐振器110s的电极指322a以及322b和偏移电极指323a以及323b的宽幅部wp的长度L1的情况下的、第1串联臂谐振器110s的相对频带(％)以及回波损耗(dB)。另外，相对频带的值从后述的图5提取，回波损耗的值从后述的图6A以及图6B提取。
[表1]
宽幅部的长度L1 相对频带(％) 回波损耗(dB)
0λ(无宽幅部) 3.91 0.96
0.1λ 3.82 0.72
0.2λ 3.74 0.74
0.3λ 3.64 0.75
0.4λ 3.56 0.80
0.5λ 3.50 0.89
0.6λ 3.47 0.93
0.7λ 3.46 0.92
在实施例1中，将由第1串联臂谐振器110s的IDT电极的电极间距决定的弹性波的波长λ设为2.1μm，将交叉宽度L设为12λ，将对数设为200，将电极占空比设为0.5。在表1中，宽幅部wp的长度L1为0λ意味着未设置宽幅部wp，电极指中央部cp处的电极指宽度和另一端e2处的电极指宽度相等。相对频带是通过(反谐振频率-谐振频率)/谐振频率×100而求出的值。
图4是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器110s的阻抗特性的曲线图。在同图中，示出了在0λ～0.7λ的范围内改变宽幅部wp的长度L1的情况下的串联臂谐振器110s的阻抗特性。
如图4所示，在0λ～0.7λ的范围内逐渐增长第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1，从而能够使第1串联臂谐振器110s的反谐振频率向低频侧移动。
图5是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器110s的相对频带的曲线图。在同图中，示出了在0λ～0.7λ的范围内改变宽幅部wp的长度L1的情况下的第1串联臂谐振器110s的相对频带。
如图5所示，在宽幅部wp的长度L1为0.1λ以上且0.4λ以下的范围内，随着宽幅部wp的长度L1变长，相对频带以一定的变化率变小。此外，若宽幅部wp的长度L1变为0.5λ以上，则虽然相对频带的变化率减少，但相对频带仍然逐渐变小。
如图4以及图5所示，通过增长宽幅部wp的长度L1，从而能够缩窄相对频带，此外，能够使反谐振频率向低频侧移动。由此，能够将比弹性波滤波器10的通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化。然而，若过于增长宽幅部wp的长度L1，则如以下所示，有时在弹性波滤波器的通带中会产生无用波。
图6A是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器的回波损耗的曲线图，是示出电极指的宽幅部的长度为0λ、0.5λ、0.6λ或者0.7λ的情况的曲线图。图6B是示出实施例1涉及的第1串联臂谐振器的回波损耗的曲线图，是示出电极指的宽幅部的长度为0.1λ、0.2λ、0.3λ或者0.4λ的情况的曲线图。另外，在图6A以及图6B中，将具备第1串联臂谐振器110s的弹性波滤波器10的通带设为频率1730MHz～1850MHz。
如图6A所示，在宽幅部wp的长度L1为0λ的情况(无宽幅部wp的情况)或者宽幅部wp的长度L1为0.5λ以上的情况下，在弹性波滤波器10的通带内产生无用波，回波损耗变大。与之相对，如图6B所示，在宽幅部wp的长度L1为0.1λ以上且0.4λ以下的情况下，无用波的产生被抑制，第1串联臂谐振器110s的回波损耗变小。具体地，在宽幅部wp的长度L1为0.1λ以上且0.4λ以下的情况下，第1串联臂谐振器110s的回波损耗成为被当做不给弹性波滤波器10的通带的特性带来影响的水平的0.8dB以下。这样，通过将宽幅部wp的长度L1设为0.1λ以上且0.4λ以下，从而能够抑制通带中的回波损耗。
另外，在图6A以及图6B中，在通带外的频率1940MHz附近观测的回波损耗是将宽幅部wp上作为波导路的激励模式，可认为对弹性波滤波器10的通带没有直接影响。
接着，参照图7对实施方式1的实施例1涉及的弹性波滤波器10的通过特性进行说明。
图7是示出实施例1涉及的弹性波滤波器10的通过特性的曲线图。在同图中，示出了实施例1以及比较例1的弹性波滤波器的***损耗。
在实施例1的弹性波滤波器10中，使第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2。具体地，将第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1设为0.4λ，将第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2设为0.2λ。
另一方面，在比较例1的弹性波滤波器中，将全部的串联臂谐振器110s、121s～124s中的宽幅部wp的长度设为相同。具体地，将全部的串联臂谐振器110s、121s～124s中的宽幅部wp的长度设为0.2λ。
如图7所示，实施例1的弹性波滤波器10与比较例1的弹性波滤波器相比，位于比通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性提高了。具体地，关于***损耗3dB-55dB中的频率间隔(频率差)，比较例1为13.72MHz，相对于此，实施例1成为11.17MHz，实施例1变窄2.55MHz。此外，在实施例1的弹性波滤波器10中，在作为通带的频率1710MHz～1785MHz中，未产生成为问题那样的回波损耗。
这样，通过使第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2，从而能够在提高位于比通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性的同时抑制通带中的回波损耗。
[1-5.实施方式1的实施例2]
接着，参照图8对实施方式1的实施例2涉及的第1串联臂谐振器110s的特性进行说明。
图8是示出实施例2涉及的第1串联臂谐振器110s的相对频带与IDT电极的交叉宽度L的关系的曲线图。在同图中，示出了在将IDT电极的电容设为固定的状态、即将由交叉宽度×对数决定的面积设为固定的状态下改变交叉宽度L的情况下的相对频带(％)的变化。
如图8所示，在交叉宽度L处于7.5λ以上且20λ以下的范围的情况下，越减小交叉宽度L，相对频带(％)变得越窄。另一方面，在交叉宽度L大于20λ的情况下，即使改变交叉宽度L，相对频带也几乎不变化。这样，在将IDT电极的面积确保为大致固定的状态下，将IDT电极的交叉宽度L设为20λ以下，从而能够缩窄相对频带。由此，能够将位于弹性波滤波器10的通带的高频侧外的衰减坡度陡峭化。
接着，参照图9对实施方式1的实施例2涉及的弹性波滤波器10的通过特性进行说明。
图9是示出实施例2涉及的弹性波滤波器10的通过特性的曲线图。在同图中，示出了实施例2以及比较例2的弹性波滤波器的***损耗。
在实施例2的弹性波滤波器10中，将第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1设为0.4λ，将第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2设为0.2λ。第1串联臂谐振器110s的IDT电极的交叉宽度L为12λ，第2串联臂谐振器121s～124s的各IDT电极的交叉宽度L也为12λ。
另一方面，在比较例2的弹性波滤波器中，在全部的串联臂谐振器110s、121s～124s中不设置宽幅部wp，使电极指中央部cp处的电极指宽度和另一端e2处的电极指宽度相等。此外，将串联臂谐振器110s、121s～124s中的各自的IDT电极的交叉宽度L设为30λ。
如图9所示，实施例2的弹性波滤波器10与比较例2的弹性波滤波器相比，位于比通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性提高了。具体地，关于***损耗3dB-55dB中的频率间隔(频率差)，比较例为15.09MHz，相对于此，实施例2成为11.17MHz，实施例2变窄3.92MHz。此外，在实施例2的弹性波滤波器10中，在作为通带的频率1710MHz～1785MHz中，未产生成为问题那样的回波损耗。
这样，通过使第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2，进一步地，将IDT电极的交叉宽度L设为20λ以下，从而与比较例2相比，能够在提高位于比通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性的同时将通带中的回波损耗设为没有问题的水平。
(实施方式2)
接着，参照图10以及图11对实施方式2涉及的弹性波滤波器的基本结构进行说明。在实施方式2中，对取代实施方式1中示出的第2串联臂谐振器123s而设置了第3串联臂谐振器130s的例子进行说明。
图10是实施方式2涉及的弹性波滤波器10A的电路结构图。
弹性波滤波器10A具备：配置在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径上的多个串联臂谐振器121s、122s、110s、130s以及124s、配置在上述路径与基准端子(接地)之间的多个并联臂谐振器121p～124p和电感器121L以及122L。
多个串联臂谐振器121s、122s、110s、130s以及124s在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径(串联臂)上，从第1端子Port1侧起按照第2串联臂谐振器121s、第2串联臂谐振器122s、第1串联臂谐振器110s、第3串联臂谐振器130s、第2串联臂谐振器124s的顺序相互串联连接。
并联臂谐振器121p～124p在将串联臂谐振器121s、122s、110s、130s、124s的各连接点和基准端子连结的路径(并联臂)上相互并联连接。
通过这些串联臂谐振器121s、122s、110s、130s、124s以及并联臂谐振器121p～124p的连接结构，弹性波滤波器10A构成了梯型的带通滤波器。
第1串联臂谐振器110s的谐振频率、第2串联臂谐振器121s、122s、124s的谐振频率以及第3串联臂谐振器130s的谐振频率存在于弹性波滤波器10A的通带内。第1串联臂谐振器110s的反谐振频率比第2串联臂谐振器121s、122s、124s的反谐振频率低。此外，第3串联臂谐振器130s的反谐振频率比第2串联臂谐振器121s、122s、124s的反谐振频率低且比第1串联臂谐振器110s的反谐振频率高。
另外，第3串联臂谐振器130s并不限于第1串联臂谐振器110s与第2串联臂谐振器124s之间，也可以设置在第2串联臂谐振器122s与第1串联臂谐振器110s之间。即，第3串联臂谐振器130s只要与第1串联臂谐振器110s直接连接即可。
图11是示出实施方式2涉及的弹性波滤波器10A具备的第3串联臂谐振器130s的IDT电极的图。
第3串联臂谐振器130s的IDT电极是与第1串联臂谐振器110s的IDT电极大致相同的结构，第3串联臂谐振器130中的宽幅部wp的长度L3比第2串联臂谐振器121s、122s、124s中的宽幅部wp的长度L2长。不过，长度L3成为第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1以下(L2＜L3≤L1)。
即，实施方式2的弹性波滤波器10A具备在上述路径上与第1串联臂谐振器110s串联连接的第3串联臂谐振器130s，第3串联臂谐振器130s具有IDT电极，该IDT电极包含在具有压电体层的基板上形成的一对梳齿状电极32a、32b，第3串联臂谐振器130s具有的一对梳齿状电极32a、32b各自包含多个电极指322a、322b和汇流条电极321a、321b，该多个电极指322a、322b配置为在弹性波传播方向的正交方向上延伸，该汇流条电极321a、321b将多个电极指322a、322b各自的一端e1彼此连接。
将多个电极指322a、322b各自的另一端e2彼此连结的方向D与弹性波传播方向交叉，第3串联臂谐振器130s的IDT电极具有另一端e2侧的电极指宽度比电极指中央部cp处的电极指宽度宽的宽幅部wp。而且，第3串联臂谐振器130s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L3比第2串联臂谐振器121s、122s、124s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L2长。
即使在如以上那样构成的弹性波滤波器10A中，也能够在将位于比弹性波滤波器10A的通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化的同时抑制通带中的回波损耗。
(实施方式3)
在实施方式1中，关于弹性波滤波器10，以仅具有梯型的滤波器构造的结构为例进行了说明。但是，滤波器也可以除了梯型的滤波器构造之外还进一步具有纵耦合型的滤波器构造。因此，在本实施方式中，对具有这种滤波器构造的滤波器进行说明。
图12是实施方式3涉及的弹性波滤波器10B的电路结构图。
如同图所示，弹性波滤波器10B具备第2串联臂谐振器121s、第1串联臂谐振器110s、并联臂谐振器121p以及124p和纵耦合谐振器150。也就是说，弹性波滤波器10B是在梯型的滤波器构造附加了纵耦合谐振器150的滤波器。
纵耦合谐振器150具有配置在第1端子Port1与第2端子Port2之间的纵耦合型的滤波器构造。本实施方式的纵耦合谐振器150配置在比第1串联臂谐振器110s更靠第2端子Port2侧，包含9个IDT和配置在其两端的反射器。另外，配置纵耦合谐振器150的位置并不限定于此，例如也可以是第2串联臂谐振器121s与第1串联臂谐振器110s之间。此外，纵耦合谐振器150的IDT的数量也可以为3个以上。
即使是如以上那样构成的弹性波滤波器10B，也能够在将位于比弹性波滤波器10B的通带更靠高频侧的衰减坡度陡峭化的同时抑制通带中的回波损耗。
(总结)
如以上说明的那样，本实施方式涉及的弹性波滤波器10具备：第1串联臂谐振器110s，配置在将第1端子Port1和第2端子Port2连结的路径上；和第2串联臂谐振器121s～124s，配置在上述路径上。第1串联臂谐振器110s的反谐振频率在构成弹性波滤波器10的串联臂谐振器中反谐振频率最低。第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s各自具有IDT电极，该IDT电极包括在具有压电体层327的基板320上形成的一对梳齿状电极32a、32b。第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s具有的一对梳齿状电极32a、32b各自包括多个电极指322a、322b和汇流条电极321a、321b，该多个电极指322a、322b配置为在弹性波传播方向的正交方向上延伸，该汇流条电极321a、321b将多个电极指322a、322b各自的一端e1彼此连接。将多个电极指322a、322b各自的另一端e2彼此连结的方向D与上述弹性波传播方向交叉。第1串联臂谐振器110s以及第2串联臂谐振器121s～124s的IDT电极具有另一端e2侧的电极指宽度比电极指中央部cp处的电极指宽度宽的宽幅部wp。第1串联臂谐振器110s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L1比第2串联臂谐振器121s～124s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L2长。
这样，通过在电极指322a、322b分别设置宽幅部wp，并使第1串联臂谐振器110s的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s的宽幅部wp的长度L2，从而能够在提高位于比弹性波滤波器10的通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性的同时抑制通带中的回波损耗。
此外，在将弹性波滤波器10的波长设为λ的情况下，第1串联臂谐振器110s的宽幅部wp的长度L1也可以为0.1λ以上且0.4λ以下。
由此，能够将弹性波滤波器10的通带中的回波损耗抑制在没有问题的水平以下。
此外，第1串联臂谐振器110s的IDT电极的交叉宽度L也可以为20λ以下。
故此，能够在将由IDT的交叉宽度×对数决定的面积设为固定的状态下缩窄第1串联臂谐振器110s的相对频带。由此，能够在将上述面积设为固定的状态下提高位于比弹性波滤波器10的通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性的同时，将通带中的回波损耗抑制在没有问题的水平以下。
此外，基板320也可以具备：压电体层327，在一个主面上形成了IDT电极；高声速支承基板329，所传播的体波声速与在压电体层327传播的弹性波声速相比为高速；和低声速膜328，配置在高声速支承基板329与压电体层327之间，所传播的体波声速与在压电体层327传播的弹性波声速相比为低速。
根据该构造，与单层使用压电基板的以往构造相比较，能够大幅地提高谐振频率以及反谐振频率处的Q值。即，能够构成Q值高的声表面波谐振器，因此利用该声表面波谐振器能够构成***损耗小的弹性波滤波器。
此外，弹性波滤波器10A还具备在上述路径上与第1串联臂谐振器110s串联连接的第3串联臂谐振器130s。第3串联臂谐振器130s的反谐振频率比第2串联臂谐振器121s、122s、124s的反谐振频率低。第3串联臂谐振器130s具有IDT电极，该IDT电极包括在具有压电体层327的基板320上形成的一对梳齿状电极32a、32b。第3串联臂谐振器130s具有的一对梳齿状电极32a、32b各自包括多个电极指322a、322b和汇流条电极321a、321b，该多个电极指322a、322b配置为在上述弹性波传播方向的正交方向上延伸，该汇流条电极321a、321b将多个电极指322a、322b各自的一端e1彼此连接。将多个电极指322a、322b各自的另一端e2彼此连结的方向D与上述弹性波传播方向交叉。第3串联臂谐振器130s的IDT电极具有另一端e2侧的电极指宽度比电极指中央部cp处的电极指宽度宽的宽幅部wp。第3串联臂谐振器130s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L3比第2串联臂谐振器121s、122s、124s的电极指322a、322b延伸的方向上的宽幅部wp的长度L2长。
这样，通过将具有比长度L2长的长度L3的第3串联臂谐振器130s与第1串联臂谐振器110s串联连接，从而能够在进一步提高位于比弹性波滤波器10A的通带更靠高频侧的衰减坡度的陡峭性的同时抑制通带中的回波损耗。
(其他实施方式)
以上，列举实施方式对本发明的实施方式涉及的弹性波滤波器进行了说明，但关于本发明，组合上述实施方式中的任意的构成要素而实现的其他的实施方式、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想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明涉及的弹性波滤波器的各种设备也包含于本发明。
例如，在上述实施方式中，虽然设全部的串联臂谐振器均具有偏移电极指，但并不限于此，各串联臂谐振器也可以不具有偏移电极指。
此外，在上述实施方式中，对使第1串联臂谐振器110s中的宽幅部wp的长度L1长于第2串联臂谐振器121s～124s中的宽幅部wp的长度L2的例子进行了说明，但例如使长度L1长于长度L2的程度也可以为第1串联臂谐振器110s的全部电极指中的50％以上。
例如，弹性波滤波器10也可以作为发送滤波器或者接收滤波器来使用。例如，在弹性波滤波器10为发送滤波器的情况下，弹性波滤波器10也可以经由第2端子Port2输入由发送电路(RFIC等)生成的发送波，以给定频段的发送通带对该发送波进行滤波并输出给第1端子Port1。在弹性波滤波器10为接收滤波器的情况下，弹性波滤波器10也可以输入从第1端子Port1输入的接收波，以给定频段的接收通带对该接收波进行滤波并输出给第2端子Port2。
此外，第1端子Port1以及第2端子Port2也可以为输入端子或者输出端子。例如，在第1端子Port1为输入端子的情况下，第2端子Port2成为输出端子，在第2端子Port2为输入端子的情况下，第1端子Port1成为输出端子。
产业上的可利用性
本发明作为具有弹性波滤波器的多工器、前端电路以及通信装置，能够广泛利用于便携式电话等通信设备。

Claims (5)

1.一种弹性波滤波器，具备：
第1串联臂谐振器，配置在将第1端子和第2端子连结的路径上；和
第2串联臂谐振器，配置在所述路径上，
其中，
所述第1串联臂谐振器的反谐振频率在构成所述弹性波滤波器的串联臂谐振器中反谐振频率最低，
所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器各自具有IDT电极，所述IDT电极包括在具有压电体层的基板上形成的一对梳齿状电极，
所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器具有的所述一对梳齿状电极各自包括多个电极指和汇流条电极，所述多个电极指配置为在弹性波传播方向的正交方向上延伸，所述汇流条电极将所述多个电极指各自的一端彼此连接，
将所述多个电极指各自的另一端彼此连结的方向与所述弹性波传播方向交叉，
所述第1串联臂谐振器以及所述第2串联臂谐振器的所述IDT电极具有所述另一端侧的电极指宽度比电极指中央部处的电极指宽度宽的宽幅部，
所述第1串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度比所述第2串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度长。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器，其中，
在将所述弹性波滤波器的波长设为λ的情况下，所述第1串联臂谐振器的所述宽幅部的长度为0.1λ以上且0.4λ以下。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器，其中，
所述第1串联臂谐振器的所述IDT电极的交叉宽度为20λ以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
所述基板具备：
压电体层，在一个主面上形成了所述IDT电极；
高声速支承基板，所传播的体波声速与在所述压电体层传播的弹性波声速相比为高速；和
低声速膜，配置在所述高声速支承基板与所述压电体层之间，所传播的体波声速与在所述压电体层传播的弹性波声速相比为低速。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波滤波器，其中，
还具备：第3串联臂谐振器，在所述路径上与所述第1串联臂谐振器串联连接，
所述第3串联臂谐振器的反谐振频率比所述第2串联臂谐振器的反谐振频率低，
所述第3串联臂谐振器具有IDT电极，所述IDT电极包括在具有压电体层的基板上形成的一对梳齿状电极，
所述第3串联臂谐振器具有的所述一对梳齿状电极各自包括多个电极指和汇流条电极，所述多个电极指配置为在所述弹性波传播方向的正交方向上延伸，所述汇流条电极将所述多个电极指各自的一端彼此连接，
将所述多个电极指各自的另一端彼此连结的方向与所述弹性波传播方向交叉，
所述第3串联臂谐振器的所述IDT电极具有所述另一端侧的电极指宽度比电极指中央部处的电极指宽度宽的宽幅部，
所述第3串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度比所述第2串联臂谐振器的所述电极指延伸的方向上的所述宽幅部的长度长。
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