JP2000286676A - 弾性表面波フィルター - Google Patents
弾性表面波フィルターInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6483—Ladder SAW filters
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３段の梯子型弾性表面波フィルターにおい
て、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同
程度の良好なフィルター特性を確実に維持して通過帯域
の広帯域化を図ることが出来、然も、かかる性能を有す
る所望の弾性表面波フィルターが得られるまでに要する
時間及び労力を軽減する。 【解決手段】 本発明に係る３段の梯子型弾性表面波フ
ィルターにおいては、中間段における直列腕共振器6bの
共振周波数ｆｒｓ２と並列腕共振器7bの共振周波数ｆ
ｒｐ２との共振周波数差Δｆ２を、前段及び後段の各段
における直列腕共振器6a、6cの共振周波数ｆｒｓ１、ｆ
ｒｓ３と並列腕共振器7a、7cの共振周波数ｆ ｒｐ１、ｆ
ｒｐ３との共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値
に設定する。
て、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同
程度の良好なフィルター特性を確実に維持して通過帯域
の広帯域化を図ることが出来、然も、かかる性能を有す
る所望の弾性表面波フィルターが得られるまでに要する
時間及び労力を軽減する。 【解決手段】 本発明に係る３段の梯子型弾性表面波フ
ィルターにおいては、中間段における直列腕共振器6bの
共振周波数ｆｒｓ２と並列腕共振器7bの共振周波数ｆ
ｒｐ２との共振周波数差Δｆ２を、前段及び後段の各段
における直列腕共振器6a、6cの共振周波数ｆｒｓ１、ｆ
ｒｓ３と並列腕共振器7a、7cの共振周波数ｆ ｒｐ１、ｆ
ｒｐ３との共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値
に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３つの直列腕共振
器と３つの並列腕共振器とをそれぞれ直列腕と並列腕に
接続して構成される３段の梯子型弾性表面波フィルター
に関するものである。
器と３つの並列腕共振器とをそれぞれ直列腕と並列腕に
接続して構成される３段の梯子型弾性表面波フィルター
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、携帯電話機等の通信機器にお
いては、共振器フィルターとして、弾性表面波フィルタ
ーが採用されている。弾性表面波フィルターは、例えば
図３に示す如く、梯子型回路の直列腕(４)と並列腕(５)
に夫々、３つの直列腕共振器(6a)(6b)(6c)及び３つの並
列腕共振器(7a)(7b)(7c)を接続して構成される。３つの
直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆ
ｒｓ２、ｆｒｓ３はそれぞれ同一値に設定されると共
に、３つの並列腕共振器の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ２、ｆｒｐ３はそれぞれ同一値に設定され、各直列
腕共振器の共振周波数と各並列腕共振器の共振周波数と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ３は、同一値とな
っている。
いては、共振器フィルターとして、弾性表面波フィルタ
ーが採用されている。弾性表面波フィルターは、例えば
図３に示す如く、梯子型回路の直列腕(４)と並列腕(５)
に夫々、３つの直列腕共振器(6a)(6b)(6c)及び３つの並
列腕共振器(7a)(7b)(7c)を接続して構成される。３つの
直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆ
ｒｓ２、ｆｒｓ３はそれぞれ同一値に設定されると共
に、３つの並列腕共振器の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ２、ｆｒｐ３はそれぞれ同一値に設定され、各直列
腕共振器の共振周波数と各並列腕共振器の共振周波数と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ３は、同一値とな
っている。
【０００３】各直列腕共振器(6a)(6b)(6c)は、図４に示
す如く、圧電性を有する基板(１)の表面に簾状の電極
(２)及び格子状の反射器(３)(３)を形成して構成されて
いる。尚、各並列腕共振器(7a)(7b)(7c)の構成について
は、各直列腕共振器(6a)(6b)(6c)と同一である。
す如く、圧電性を有する基板(１)の表面に簾状の電極
(２)及び格子状の反射器(３)(３)を形成して構成されて
いる。尚、各並列腕共振器(7a)(7b)(7c)の構成について
は、各直列腕共振器(6a)(6b)(6c)と同一である。
【０００４】ところで、近年、携帯電話機においては、
通過帯域幅のより広い弾性表面波フィルターが要求され
ている。そこで、図３に示す各直列腕共振器(6a)(6b)(6
c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒ ｓ２、ｆｒｓ３と各並列
腕共振器(7a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、
ｆｒｐ２、ｆｒｐ３との共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、
Δｆ３を大きな値に設定することによって、通過帯域の
広帯域化が図られている。
通過帯域幅のより広い弾性表面波フィルターが要求され
ている。そこで、図３に示す各直列腕共振器(6a)(6b)(6
c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒ ｓ２、ｆｒｓ３と各並列
腕共振器(7a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、
ｆｒｐ２、ｆｒｐ３との共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、
Δｆ３を大きな値に設定することによって、通過帯域の
広帯域化が図られている。
【０００５】しかしながら、３つの共振周波数差を大き
な値に設定すると、弾性表面波フィルターのフィルター
特性は以下の悪影響を受けることになる。図５は、弾性
表面波フィルターの電圧定在波比(ＶＳＷＲ；Voltage S
tandingWave Ratio)及び挿入損失の周波数特性を表わし
ている。細線及び太線の実線は夫々、通過帯域幅の比較
的狭い弾性表面波フィルターのＶＳＷＲの周波数特性、
及び挿入損失の周波数特性を表わし、細線及び太線の破
線は、共振周波数差を大きな値に設定した弾性表面波フ
ィルターのＶＳＷＲの周波数特性、及び挿入損失の周波
数特性を表わしている。尚、ＶＳＷＲは、通過帯域内に
おいて小さい値をとることが望ましい。
な値に設定すると、弾性表面波フィルターのフィルター
特性は以下の悪影響を受けることになる。図５は、弾性
表面波フィルターの電圧定在波比(ＶＳＷＲ；Voltage S
tandingWave Ratio)及び挿入損失の周波数特性を表わし
ている。細線及び太線の実線は夫々、通過帯域幅の比較
的狭い弾性表面波フィルターのＶＳＷＲの周波数特性、
及び挿入損失の周波数特性を表わし、細線及び太線の破
線は、共振周波数差を大きな値に設定した弾性表面波フ
ィルターのＶＳＷＲの周波数特性、及び挿入損失の周波
数特性を表わしている。尚、ＶＳＷＲは、通過帯域内に
おいて小さい値をとることが望ましい。
【０００６】矢印に示す如く、共振周波数差を大きな
値に設定した弾性表面波フィルターにおけるＶＳＷＲ
は、通過帯域内で、通過帯域幅の狭い弾性表面波フィル
ターに比べて増大している。又、通過帯域幅の狭い弾性
表面波フィルターにおいては、通過帯域内における挿入
損失特性曲線は略平坦であってリップルが比較的小さな
値となっているが、共振周波数差を大きな値に設定した
弾性表面波フィルターにおいては、矢印に示す如く、
挿入損失特性曲線の中心周波数ｆ０付近に凹部が形成さ
れてリップルの値が増大している。
値に設定した弾性表面波フィルターにおけるＶＳＷＲ
は、通過帯域内で、通過帯域幅の狭い弾性表面波フィル
ターに比べて増大している。又、通過帯域幅の狭い弾性
表面波フィルターにおいては、通過帯域内における挿入
損失特性曲線は略平坦であってリップルが比較的小さな
値となっているが、共振周波数差を大きな値に設定した
弾性表面波フィルターにおいては、矢印に示す如く、
挿入損失特性曲線の中心周波数ｆ０付近に凹部が形成さ
れてリップルの値が増大している。
【０００７】更に、通過帯域幅の狭い弾性表面波フィル
ターにおいては、通過帯域内と通過帯域外の低周波数側
の境界周波数帯域全域で挿入損失特性曲線は略一定の大
きな傾斜を有し、良好な遮断特性が得られているが、共
振周波数差を大きな値に設定した弾性表面波フィルター
においては、矢印に示す如く、該境界周波数帯域の一
部で挿入損失特性曲線の傾斜が緩やかになっており、遮
断特性が悪化している。
ターにおいては、通過帯域内と通過帯域外の低周波数側
の境界周波数帯域全域で挿入損失特性曲線は略一定の大
きな傾斜を有し、良好な遮断特性が得られているが、共
振周波数差を大きな値に設定した弾性表面波フィルター
においては、矢印に示す如く、該境界周波数帯域の一
部で挿入損失特性曲線の傾斜が緩やかになっており、遮
断特性が悪化している。
【０００８】そこで、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面
波フィルターと同程度の良好なフィルター特性を維持し
て通過帯域の広帯域化を図ることが可能な方法として、
上述の共振周波数差、各共振器の電極対数及び開口長か
ら決定される静電容量、直列腕共振器の並列腕共振器に
対する静電容量の比率等のパラメータを最適化する方法
が採用されている(特開平7-109980[H03H9/64]、特開平7
-109981[H03H9/64])。
波フィルターと同程度の良好なフィルター特性を維持し
て通過帯域の広帯域化を図ることが可能な方法として、
上述の共振周波数差、各共振器の電極対数及び開口長か
ら決定される静電容量、直列腕共振器の並列腕共振器に
対する静電容量の比率等のパラメータを最適化する方法
が採用されている(特開平7-109980[H03H9/64]、特開平7
-109981[H03H9/64])。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共振周
波数差や各共振器の静電容量等を最適化する上記方法に
よれば、調整が必要なパラメータの数が多いため、試作
品を多数回繰り返し作製しなければならず、所望の性能
を有する弾性表面波フィルターが得られるまでに長い時
間と多大な労力を必要とする問題があった。又、上記方
法によって得られる弾性表面波フィルターにおいては、
通過帯域内では挿入損失、リップル及びＶＳＷＲの値を
所定値以下に抑えることが出来るが、通過帯域内と通過
帯域外の低周波数側の境界周波数帯域の一部で挿入損失
特性曲線の傾斜が緩やかになって遮断特性が悪化し、良
好なフィルター特性が得られない問題があった。本発明
の目的は、３段の梯子型弾性表面波フィルターにおい
て、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同
程度の良好なフィルター特性を確実に維持して通過帯域
の広帯域化を図ることが出来、然も、かかる性能を有す
る所望の弾性表面波フィルターが得られるまでに要する
時間及び労力を軽減することである。
波数差や各共振器の静電容量等を最適化する上記方法に
よれば、調整が必要なパラメータの数が多いため、試作
品を多数回繰り返し作製しなければならず、所望の性能
を有する弾性表面波フィルターが得られるまでに長い時
間と多大な労力を必要とする問題があった。又、上記方
法によって得られる弾性表面波フィルターにおいては、
通過帯域内では挿入損失、リップル及びＶＳＷＲの値を
所定値以下に抑えることが出来るが、通過帯域内と通過
帯域外の低周波数側の境界周波数帯域の一部で挿入損失
特性曲線の傾斜が緩やかになって遮断特性が悪化し、良
好なフィルター特性が得られない問題があった。本発明
の目的は、３段の梯子型弾性表面波フィルターにおい
て、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同
程度の良好なフィルター特性を確実に維持して通過帯域
の広帯域化を図ることが出来、然も、かかる性能を有す
る所望の弾性表面波フィルターが得られるまでに要する
時間及び労力を軽減することである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】そこで本発明者らは、上記
本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、各段
における直列腕共振器の共振周波数と並列腕共振器の共
振周波数との共振周波数差を異なる値に設定すること
が、通過帯域幅及びフィルタ特性に影響を及ぼすことを
見い出し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、各段
における直列腕共振器の共振周波数と並列腕共振器の共
振周波数との共振周波数差を異なる値に設定すること
が、通過帯域幅及びフィルタ特性に影響を及ぼすことを
見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】本発明に係る弾性表面波フィルターは、３
つの直列腕共振器(6a)(6b)(6c)と３つの並列腕共振器(7
a)(7b)(7c)とをそれぞれ直列腕(４)と並列腕(５)に接続
して構成される３段の梯子型弾性表面波フィルターであ
って、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２と並列腕共振器(7b)の共振周波数ｆｒｐ２との共
振周波数差Δｆ２を、前段及び後段の各段における直列
腕共振器(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３と並
列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ ｒｐ３と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値に設定す
る。
つの直列腕共振器(6a)(6b)(6c)と３つの並列腕共振器(7
a)(7b)(7c)とをそれぞれ直列腕(４)と並列腕(５)に接続
して構成される３段の梯子型弾性表面波フィルターであ
って、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２と並列腕共振器(7b)の共振周波数ｆｒｐ２との共
振周波数差Δｆ２を、前段及び後段の各段における直列
腕共振器(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３と並
列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ ｒｐ３と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値に設定す
る。
【００１２】本発明に係る弾性表面波フィルターにおい
ては、中間段における共振周波数差Δｆ２を前段及び後
段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大
きな値に設定することによって、通過帯域幅が従来より
も広くなる。又、本発明に係る弾性表面波フィルターに
おいては、通過帯域内でＶＳＷＲが従来と同程度の小さ
な値に抑えられると共に、通過帯域内における挿入損失
特性曲線が略平坦となってリップルが従来と同程度の小
さな値に抑えられ、更に、通過帯域内と通過帯域外の境
界周波数帯域の全域で挿入損失特性曲線が略一定の大き
な傾きを有することとなって良好な遮断特性が得られ、
通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同程度
の良好なフィルター特性が確実に維持される。尚、従来
よりも広い通過帯域幅、及び従来と同程度の良好なフィ
ルター特性が得られることは、実験によって実証されて
いる。
ては、中間段における共振周波数差Δｆ２を前段及び後
段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大
きな値に設定することによって、通過帯域幅が従来より
も広くなる。又、本発明に係る弾性表面波フィルターに
おいては、通過帯域内でＶＳＷＲが従来と同程度の小さ
な値に抑えられると共に、通過帯域内における挿入損失
特性曲線が略平坦となってリップルが従来と同程度の小
さな値に抑えられ、更に、通過帯域内と通過帯域外の境
界周波数帯域の全域で挿入損失特性曲線が略一定の大き
な傾きを有することとなって良好な遮断特性が得られ、
通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと同程度
の良好なフィルター特性が確実に維持される。尚、従来
よりも広い通過帯域幅、及び従来と同程度の良好なフィ
ルター特性が得られることは、実験によって実証されて
いる。
【００１３】本発明によれば、上記構成を実現するため
に調整が必要なパラメータは、各共振器(6a)(6b)(6c)(7
a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｓ１〜ｆｒｓ３、ｆｒｐ１
〜ｆ ｒｐ３の６種類のみであり、各共振器の共振周波数
以外のパラメータ、例えば各共振器の静電容量や静電容
量比率等を調整する必要のあった上記従来の方法に比べ
て、試作品の作製回数が減少する。この結果、所望の弾
性表面波フィルターが得られるまでに必要な時間及び労
力が軽減される。
に調整が必要なパラメータは、各共振器(6a)(6b)(6c)(7
a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｓ１〜ｆｒｓ３、ｆｒｐ１
〜ｆ ｒｐ３の６種類のみであり、各共振器の共振周波数
以外のパラメータ、例えば各共振器の静電容量や静電容
量比率等を調整する必要のあった上記従来の方法に比べ
て、試作品の作製回数が減少する。この結果、所望の弾
性表面波フィルターが得られるまでに必要な時間及び労
力が軽減される。
【００１４】具体的には、中間段における前記共振周波
数差Δｆ２と前段及び後段の各段における前記共振周波
数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０
に対する比率(以下、単に周波数差比率という)は、下記
数３で規定される範囲に設定される。
数差Δｆ２と前段及び後段の各段における前記共振周波
数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０
に対する比率(以下、単に周波数差比率という)は、下記
数３で規定される範囲に設定される。
【数３】０ ＜ ΔＦ／ｆ０ ＜ ０.０２
【００１５】該具体的構成によれば、周波数差比率が０
よりも大きい値であれば、従来と同程度のフィルター特
性を維持して通過帯域幅を広めることが出来る。一方、
周波数差比率を０.０２以上の大きな値に設定した場合
は、通過帯域外における挿入損失が小さくなって、ノイ
ズの抑制力が低下する。従って、周波数差比率は、上記
範囲に設定することが望ましい。更に望ましくは、周波
数差比率は、下記数４で規定される範囲に設定される。
よりも大きい値であれば、従来と同程度のフィルター特
性を維持して通過帯域幅を広めることが出来る。一方、
周波数差比率を０.０２以上の大きな値に設定した場合
は、通過帯域外における挿入損失が小さくなって、ノイ
ズの抑制力が低下する。従って、周波数差比率は、上記
範囲に設定することが望ましい。更に望ましくは、周波
数差比率は、下記数４で規定される範囲に設定される。
【数４】ΔＦ／ｆ０ ＝ ０.０１
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、３段の梯子型弾性表面
波フィルターにおいて、通過帯域幅の狭い従来の弾性表
面波フィルターと同程度の良好なフィルター特性を確実
に維持して、通過帯域の広帯域化を図ることが出来る。
又、かかる性能を有する所望の弾性表面波フィルターが
得られるまでに要する時間及び労力が軽減される。
波フィルターにおいて、通過帯域幅の狭い従来の弾性表
面波フィルターと同程度の良好なフィルター特性を確実
に維持して、通過帯域の広帯域化を図ることが出来る。
又、かかる性能を有する所望の弾性表面波フィルターが
得られるまでに要する時間及び労力が軽減される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る弾性
表面波フィルターは、図３に示す如く梯子型回路の直列
腕(４)と並列腕(５)に夫々、３つの直列腕共振器(6a)(6
b)(6c)及び３つの並列腕共振器(7a)(7b)(7c)を接続して
構成される。各直列腕共振器(6a)(6b)(6c)は、図４に示
す如く、基板(１)上に簾状電極(２)と一対の格子状反射
器(３)(３)を形成したものである。尚、各並列腕共振器
(7a)(7b)(7c)の構成については、各直列腕共振器(6a)(6
b)(6c)と同一である。
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る弾性
表面波フィルターは、図３に示す如く梯子型回路の直列
腕(４)と並列腕(５)に夫々、３つの直列腕共振器(6a)(6
b)(6c)及び３つの並列腕共振器(7a)(7b)(7c)を接続して
構成される。各直列腕共振器(6a)(6b)(6c)は、図４に示
す如く、基板(１)上に簾状電極(２)と一対の格子状反射
器(３)(３)を形成したものである。尚、各並列腕共振器
(7a)(7b)(7c)の構成については、各直列腕共振器(6a)(6
b)(6c)と同一である。
【００１８】本発明に係る弾性表面波フィルターにおい
ては、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２と並列腕共振器(7b)の共振周波数ｆｒｐ２との共
振周波数差Δｆ２は、前段及び後段の各段における直列
腕共振器(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３と並
列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆｒｐ３と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値に設定さ
れている。中間段における共振周波数差Δｆ２と前段及
び後段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との
周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０に対する比率(周波数差
比率)は、例えば０.０１の値に設定されている。尚、以
下の説明では、直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の共振周波数
ｆｒｓ１、ｆｒｓ２、ｆｒｓ３と並列腕共振器(7a)(7b)
(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆｒｐ２、ｆｒｐ３との共
振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ ３を、単に共振周波数
差という。
ては、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２と並列腕共振器(7b)の共振周波数ｆｒｐ２との共
振周波数差Δｆ２は、前段及び後段の各段における直列
腕共振器(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３と並
列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆｒｐ３と
の共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よりも大きな値に設定さ
れている。中間段における共振周波数差Δｆ２と前段及
び後段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との
周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０に対する比率(周波数差
比率)は、例えば０.０１の値に設定されている。尚、以
下の説明では、直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の共振周波数
ｆｒｓ１、ｆｒｓ２、ｆｒｓ３と並列腕共振器(7a)(7b)
(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆｒｐ２、ｆｒｐ３との共
振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ ３を、単に共振周波数
差という。
【００１９】本発明に係る弾性表面波フィルターにおい
ては、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと
同程度の良好なフィルター特性が得られると共に、従来
よりも広い通過帯域幅が得られる。又、本発明において
は、上述の如く周波数差比率を０.０１に設定するため
に調整が必要なパラメータは、図３に示す各共振器(6a)
〜(6c)(7a)〜(7c)の共振周波数ｆｒｓ１〜ｆｒｓ３、ｆ
ｒｐ１〜ｆｒｐ３の６種類のみである。従って、各共振
器の共振周波数以外に、各共振器の静電容量や直列腕共
振器(6a)〜(6c)の並列腕共振器(7a)〜(7c)に対する静電
容量の比率等を調整する必要のあった従来の方法に比べ
て、試作品の作製回数が減少する。この結果、所望の性
能を有する弾性表面波フィルターが得られるまでに必要
な時間及び労力が軽減される。
ては、通過帯域幅の狭い従来の弾性表面波フィルターと
同程度の良好なフィルター特性が得られると共に、従来
よりも広い通過帯域幅が得られる。又、本発明において
は、上述の如く周波数差比率を０.０１に設定するため
に調整が必要なパラメータは、図３に示す各共振器(6a)
〜(6c)(7a)〜(7c)の共振周波数ｆｒｓ１〜ｆｒｓ３、ｆ
ｒｐ１〜ｆｒｐ３の６種類のみである。従って、各共振
器の共振周波数以外に、各共振器の静電容量や直列腕共
振器(6a)〜(6c)の並列腕共振器(7a)〜(7c)に対する静電
容量の比率等を調整する必要のあった従来の方法に比べ
て、試作品の作製回数が減少する。この結果、所望の性
能を有する弾性表面波フィルターが得られるまでに必要
な時間及び労力が軽減される。
【００２０】次に、本発明に係る弾性表面波フィルター
における周波数差比率つき最適範囲を検討するために行
なった実験の結果について説明する。表１は、本実験に
用いた各種弾性表面波フィルターにおける共振器の共振
周波数を表わしている。尚、全ての直列腕共振器におい
て、電極対数は７７本、デューティ比(電極指ピッチに
対する電極指幅の百分率)は５０％、開口長は８０μｍ
とした。又、全ての並列腕共振器において、電極対数は
３７本、デューティ比は５０％、開口長は１７０μｍと
した。
における周波数差比率つき最適範囲を検討するために行
なった実験の結果について説明する。表１は、本実験に
用いた各種弾性表面波フィルターにおける共振器の共振
周波数を表わしている。尚、全ての直列腕共振器におい
て、電極対数は７７本、デューティ比(電極指ピッチに
対する電極指幅の百分率)は５０％、開口長は８０μｍ
とした。又、全ての並列腕共振器において、電極対数は
３７本、デューティ比は５０％、開口長は１７０μｍと
した。
【表１】
【００２１】実施例１ 実施例１の弾性表面波フィルターにおいては、上記表１
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９７５ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９２５ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を５０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは１０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０１となった。
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９７５ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９２５ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を５０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは１０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０１となった。
【００２２】実施例２ 実施例２の弾性表面波フィルターにおいては、上記表１
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９８０ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９２０ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を６０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは２０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０２となった。
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９８０ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９２０ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を６０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは２０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０２となった。
【００２３】比較例１ 比較例１の弾性表面波フィルターにおいては、上記表１
に示す如く、各段における直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の
共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ２、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、
ｆｒｐ２、ｆｒ ｐ３を９３０ＭＨｚとして、各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ３を４０ＭＨｚと
した。この結果、中間段における共振周波数差Δｆ２と
前段及び後段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ
３との周波数差ΔＦは０ＭＨｚとなって、周波数差比率
は０となった。
に示す如く、各段における直列腕共振器(6a)(6b)(6c)の
共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ２、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7b)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、
ｆｒｐ２、ｆｒ ｐ３を９３０ＭＨｚとして、各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ２、Δｆ３を４０ＭＨｚと
した。この結果、中間段における共振周波数差Δｆ２と
前段及び後段の各段における共振周波数差Δｆ１、Δｆ
３との周波数差ΔＦは０ＭＨｚとなって、周波数差比率
は０となった。
【００２４】比較例２ 比較例２の弾性表面波フィルターにおいては、上記表１
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９８５ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９１５ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を７０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは３０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０３となった。
に示す如く、前段及び後段の各段における直列腕共振器
(6a)(6c)の共振周波数ｆｒｓ１、ｆｒｓ３を９７０ＭＨ
ｚ、並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数ｆｒｐ１、ｆ
ｒｐ３を９３０ＭＨｚとして、前段及び後段の各段にお
ける共振周波数差Δｆ１、Δｆ３を４０ＭＨｚとする一
方、中間段における直列腕共振器(6b)の共振周波数ｆ
ｒｓ２を９８５ＭＨｚ、並列腕共振器(7b)の共振周波数
ｆｒｐ２を９１５ＭＨｚとして、中間段における共振周
波数差Δｆ２を７０ＭＨｚとした。この結果、中間段に
おける共振周波数差Δｆ２と前段及び後段の各段におけ
る共振周波数差Δｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦは３０
ＭＨｚとなって、周波数差比率は０.０３となった。
【００２５】図１、図２及び下記表２は、上記各種の弾
性表面波フィルターについての挿入損失−周波数特性、
及びＶＳＷＲ−周波数特性を表わしている。
性表面波フィルターについての挿入損失−周波数特性、
及びＶＳＷＲ−周波数特性を表わしている。
【表２】
【００２６】上記表２に示す如く、通過帯域内における
挿入損失の最小値は、比較例２、実施例１及び実施例２
において、比較例１と同一の値が得られている。これに
対し、通過帯域外における挿入損失の最小値は、実施例
１及び実施例２においては、比較例１に対して大きな値
が得られている。しかし、比較例２においては、比較例
１よりも小さな値となっており、ノイズの抑制力が低下
している。従って、ノイズ抑制力の観点からは、周波数
差比率は、０〜０.０２の範囲に設定することが望まし
く、０.０１の値に設定することが更に望ましいと言え
る。
挿入損失の最小値は、比較例２、実施例１及び実施例２
において、比較例１と同一の値が得られている。これに
対し、通過帯域外における挿入損失の最小値は、実施例
１及び実施例２においては、比較例１に対して大きな値
が得られている。しかし、比較例２においては、比較例
１よりも小さな値となっており、ノイズの抑制力が低下
している。従って、ノイズ抑制力の観点からは、周波数
差比率は、０〜０.０２の範囲に設定することが望まし
く、０.０１の値に設定することが更に望ましいと言え
る。
【００２７】又、上記表２に示す如く、通過帯域内と通
過帯域外の低周波数側の境界周波数帯域の一部における
傾斜は、比較例２においては、比較例１と同程度の値と
なっているが、実施例１及び実施例２においては、比較
例１に比べて大きな値が得られており、良好な遮断特性
が得られている。従って、遮断特性の観点からは、周波
数差比率は、０〜０.０２の範囲に設定することが望ま
しいと言える。
過帯域外の低周波数側の境界周波数帯域の一部における
傾斜は、比較例２においては、比較例１と同程度の値と
なっているが、実施例１及び実施例２においては、比較
例１に比べて大きな値が得られており、良好な遮断特性
が得られている。従って、遮断特性の観点からは、周波
数差比率は、０〜０.０２の範囲に設定することが望ま
しいと言える。
【００２８】又、上記表２に示す如く、通過帯域内にお
けるリップルは、比較例２においては、比較例１に比べ
て大きな値となっているのに対し、実施例１及び実施例
２においては、比較例１と同一の値が得られている。
又、図１に示す如く、比較例２においては、比較例１と
同様に、通過帯域内で挿入損失特性曲線に凹部が形成さ
れているが、実施例１及び実施例２においては、通過帯
域内で略平坦な挿入損失特性曲線が得られている。従っ
て、リップルの観点からは、周波数差比率は、０〜０.
０２の範囲に設定することが望ましいと言える。
けるリップルは、比較例２においては、比較例１に比べ
て大きな値となっているのに対し、実施例１及び実施例
２においては、比較例１と同一の値が得られている。
又、図１に示す如く、比較例２においては、比較例１と
同様に、通過帯域内で挿入損失特性曲線に凹部が形成さ
れているが、実施例１及び実施例２においては、通過帯
域内で略平坦な挿入損失特性曲線が得られている。従っ
て、リップルの観点からは、周波数差比率は、０〜０.
０２の範囲に設定することが望ましいと言える。
【００２９】更に、上記表２及び図２に示す如く、通過
帯域内におけるＶＳＷＲの最大値は、実施例１、実施例
２及び比較例２において、比較例１に比べて大きな値と
なっているが、弾性表面波フィルターにおけるＶＳＷＲ
の値の許容範囲は、２.５未満であって、ＶＳＷＲは２.
０以下の値に抑えることが望ましい。従って、ＶＳＷＲ
の観点からは、周波数差比率は、０〜０.０２の範囲に
設定することが望ましく、０.０１の値に設定すること
が更に望ましいと言える。以上の結果から、周波数差比
率は、０より大きく０.０２より小さい範囲に設定する
ことが望ましく、０.０１の値に設定することが更に望
ましい。
帯域内におけるＶＳＷＲの最大値は、実施例１、実施例
２及び比較例２において、比較例１に比べて大きな値と
なっているが、弾性表面波フィルターにおけるＶＳＷＲ
の値の許容範囲は、２.５未満であって、ＶＳＷＲは２.
０以下の値に抑えることが望ましい。従って、ＶＳＷＲ
の観点からは、周波数差比率は、０〜０.０２の範囲に
設定することが望ましく、０.０１の値に設定すること
が更に望ましいと言える。以上の結果から、周波数差比
率は、０より大きく０.０２より小さい範囲に設定する
ことが望ましく、０.０１の値に設定することが更に望
ましい。
【００３０】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。
【図１】本発明に係る弾性表面波フィルターにおける挿
入損失の周波数特性を表わすグラフである。
入損失の周波数特性を表わすグラフである。
【図２】本発明に係る弾性表面波フィルターにおけるＶ
ＳＷＲの周波数特性を表わすグラフである。
ＳＷＲの周波数特性を表わすグラフである。
【図３】３段の梯子型弾性表面波フィルターの基本構成
を表わす図である。
を表わす図である。
【図４】１ポート共振器の電極構成を表わす図である。
【図５】従来の弾性表面波フィルターにおけるＶＳＷＲ
及び挿入損失の周波数特性を表わすグラフである。
及び挿入損失の周波数特性を表わすグラフである。
(１) 基板 (２) 簾状電極 (３) 格子状反射器 (４) 直列腕 (５) 並列腕 (6a)〜(6c) 直列腕共振器 (7a)〜(7c) 並列腕共振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 敏晴 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA12 AA15 AA19 BB11 CC02 DD01 DD07 DD13 KK03 KK04
Claims (3)
- 【請求項１】 ３つの直列腕共振器(6a)(6b)(6c)と３つ
の並列腕共振器(7a)(7b)(7c)とをそれぞれ直列腕(４)と
並列腕(５)に接続して構成される３段の梯子型弾性表面
波フィルターにおいて、中間段における直列腕共振器(6
b)の共振周波数ｆｒｓ２と並列腕共振器(7b)の共振周波
数ｆｒｐ２との共振周波数差Δｆ２を、前段及び後段の
各段における直列腕共振器(6a)(6c)の共振周波数ｆ
ｒｓ１、ｆ ｒｓ３と並列腕共振器(7a)(7c)の共振周波数
ｆｒｐ１、ｆｒｐ３との共振周波数差Δｆ１、Δｆ３よ
りも大きな値に設定することを特徴とする弾性表面波フ
ィルター。 - 【請求項２】 中間段における前記共振周波数差Δｆ２
と前段及び後段の各段における前記共振周波数差Δ
ｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０に対す
る比率は、下記数１で規定される範囲に設定される請求
項１に記載の弾性表面波フィルター。 【数１】０ ＜ ΔＦ／ｆ０ ＜ ０.０２ - 【請求項３】 中間段における前記共振周波数差Δｆ２
と前段及び後段の各段における前記共振周波数差Δ
ｆ１、Δｆ３との周波数差ΔＦの中心周波数ｆ０に対す
る比率は、下記数２で規定される範囲に設定される請求
項２に記載の弾性表面波フィルター。 【数２】ΔＦ／ｆ０ ＝ ０.０１
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093419A JP2000286676A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 弾性表面波フィルター |
| DE10015609A DE10015609B4 (de) | 1999-03-31 | 2000-03-29 | Akustik-Oberflächenwellen-Filter (SAW-Filter) |
| US09/539,520 US6480075B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-30 | Surface acoustic wave filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093419A JP2000286676A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 弾性表面波フィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=14081793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11093419A Pending JP2000286676A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 弾性表面波フィルター |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP3963253B2 (ja) * | 2001-12-14 | 2007-08-22 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 弾性表面波素子及びこれを用いた分波器 |
| JP4056762B2 (ja) * | 2002-02-25 | 2008-03-05 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 弾性表面波装置 |
| JP5356194B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2013-12-04 | 太陽誘電株式会社 | フィルタ、分波器、通信モジュール |
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| KR102200356B1 (ko) * | 2016-09-07 | 2021-01-07 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성파 필터 장치 및 복합 필터 장치 |
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| US5471178A (en) * | 1994-02-03 | 1995-11-28 | Motorola, Inc. | Ladder filter and method for producing conjugately matched impedance |
| JPH08148968A (ja) * | 1994-11-24 | 1996-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜圧電素子 |
| EP1365508A2 (en) * | 1995-01-19 | 2003-11-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric filter, its manufacturing method, and intermediate frequency filter |
| JP3439294B2 (ja) * | 1995-04-10 | 2003-08-25 | 三洋電機株式会社 | 弾性表面波フィルター |
| JP3439289B2 (ja) * | 1995-04-10 | 2003-08-25 | 三洋電機株式会社 | 弾性表面波フィルター |
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- 1999-03-31 JP JP11093419A patent/JP2000286676A/ja active Pending
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- 2000-03-29 DE DE10015609A patent/DE10015609B4/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6480075B1 (en) | 2002-11-12 |
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