JP2001177370A - Surface acoustic wave device - Google Patents
Surface acoustic wave deviceInfo
- Publication number
- JP2001177370A JP2001177370A JP2000305399A JP2000305399A JP2001177370A JP 2001177370 A JP2001177370 A JP 2001177370A JP 2000305399 A JP2000305399 A JP 2000305399A JP 2000305399 A JP2000305399 A JP 2000305399A JP 2001177370 A JP2001177370 A JP 2001177370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave device
- transducers
- resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、弾性表面波素子
を並列に接続した弾性表面波装置に関する。The present invention relates to a surface acoustic wave device in which surface acoustic wave elements are connected in parallel.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、周知のように、一般に、
移動体通信用に用いられる弾性表面波装置の弾性表面波
フィルタには、低損失及び急峻な帯域外遮断特性が求め
られている。、特に、GSM(Global System for Mobi
le Communication)−IF(Intermediate Frequency)
フィルタのように、低損失性が重視され、かつ、広帯域
でありながら隣接チャンネルが近接しているために、急
峻なフィルタ特性が求められているシステム用の弾性表
面波素子には、例えば、従属に多段接続した共振子型フ
ィルタが用いられている。BACKGROUND OF THE INVENTION As is well known, as is well known, generally,
A surface acoustic wave filter of a surface acoustic wave device used for mobile communication is required to have low loss and steep out-of-band cutoff characteristics. In particular, GSM (Global System for Mobi
le Communication)-IF (Intermediate Frequency)
Like a filter, a surface acoustic wave element for a system in which a steep filter characteristic is required because low-loss property is emphasized and an adjacent channel is close to a wide band, for example, is a subordinate type. , A resonator type filter connected in multiple stages is used.
【0003】ところが、従属に多段接続した共振子型フ
ィルタでは、急峻性を確保するために段数を多くする必
要があり、そのために損失が大きくなる。また、広帯域
にするには、各共振子フィルタの段間をチューニングす
る必要があり、実装するのが困難となる。However, in a resonator type filter that is connected in multiple stages, it is necessary to increase the number of stages in order to ensure steepness, and the loss increases. Further, in order to achieve a wide band, it is necessary to tune between the stages of each resonator filter, which makes it difficult to mount.
【0004】なお、他の弾性表面波フィルタとしては、
例えば、特開昭62−43204号公報や特開平9−2
14284号公報等に記載された構成が知られている。
これらは、各段の共振子の多重モードの周波数間隔によ
って、広帯域化を実現している。[0004] Other surface acoustic wave filters include:
For example, JP-A-62-43204 and JP-A-9-2
A configuration described in, for example, Japanese Patent No. 14284 is known.
These realize a wide band by the frequency intervals of the multiple modes of the resonators in each stage.
【0005】ところが、これらのフィルタは、多重共振
周波数間隔が主として圧電性基板固有の電気機械結合係
数に依存しているため、広帯域化には限界が生じる。ま
た、モード帯域外での不要な高次モードの位相が、相手
方の共振子型フィルタの位相と逆相になるように設定し
ないと、不要高次モードを抑圧することができない。こ
のため、帯域外特性を制御しながら帯域内特性を設計す
ることが事実上不可能で、使用用途が限られる。However, in these filters, since the multiple resonance frequency interval mainly depends on the electromechanical coupling coefficient inherent to the piezoelectric substrate, there is a limit in widening the band. Unless the phase of the unnecessary higher-order mode outside the mode band is set to be opposite to the phase of the other resonator type filter, the unnecessary higher-order mode cannot be suppressed. For this reason, it is practically impossible to design the in-band characteristics while controlling the out-of-band characteristics.
【0006】さらに、近年では、弾性表面波の伝搬特性
に方向性を持たせるように、一方向性電極構造に形成さ
れた櫛歯状電極でなるSPUDT(Single Phase Uni−
Directional Transducer)を、励振波の主伝搬方向が互
いに逆方向となるように対向させて配置した弾性表面波
素子R(Resonant)SPUDTを用いた弾性表面波フィ
ルタが、設計の自由度が高く、低損失で小型化が達成さ
れ易いことから、広く利用されてきている。Further, in recent years, a single phase uni-directional (SPUDT) comprising a comb-shaped electrode formed in a unidirectional electrode structure so as to give directionality to the propagation characteristics of a surface acoustic wave.
A surface acoustic wave filter using a surface acoustic wave element R (Resonant) SPUDT, in which a directional transducer is disposed so that the main propagation directions of the excitation waves are opposite to each other, has a high degree of design freedom and a low surface acoustic wave filter. Since it is easy to achieve miniaturization due to loss, it has been widely used.
【0007】ところが、この種の弾性表面波フィルタで
は、一方向性を得るために電極指の内部反射を積極的に
利用しているため、その帯域幅及びスカート特性がとも
に、正方向の一方向性電極と逆方向の一方向性電極と
の、割合と反射率及び電極指本数に依存しているため、
帯域幅とスカート特性とを独立して設計するには限界が
ある。特に、広い帯域幅と急峻なスカート特性とを両立
することは、困難である。However, in this type of surface acoustic wave filter, since the internal reflection of the electrode finger is actively used to obtain one-way characteristics, both the bandwidth and the skirt characteristic are in one direction in the positive direction. Since it depends on the ratio and reflectance of the unidirectional electrode and the unidirectional electrode in the opposite direction, and the number of electrode fingers,
There are limits to designing bandwidth and skirt characteristics independently. In particular, it is difficult to achieve both a wide bandwidth and a steep skirt characteristic.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は上
記事情を考慮してなされたもので、低損失、広帯域で急
峻なスカート特性を要する弾性表面波装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a surface acoustic wave device which requires a low loss, a wide band and a steep skirt characteristic.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明に係る弾性表面
波装置は、圧電性基板上に形成され、一対の櫛歯状電極
を具備し表面波の伝搬方向が互いに逆の方向性を有する
複数の領域を備えたトランスデューサを二つ以上有し、
これらトランスデューサの少なくとも二つが互いに並列
接続されているようにしたものである。A surface acoustic wave device according to the present invention is formed on a piezoelectric substrate, includes a pair of comb-shaped electrodes, and has a plurality of surface waves having directions opposite to each other. Having two or more transducers with
At least two of these transducers are connected in parallel with each other.
【0010】発明者らは、RSPUDT構造の弾性表面
波素子において、トランスデューサ内部の正方向SPU
DT領域と逆方向SPUDT領域の比率(それぞれのS
PUDT領域の電極指本数の比率)をかえると、このト
ランスデューサの周波数特性が変化し、特に共振点間隔
が変化するという知見を得た。[0010] The inventors of the present invention have proposed a surface acoustic wave device having an RSPUDT structure in which a positive SPU inside a transducer is provided.
The ratio of the DT area to the reverse SPUDT area (each S
It was found that changing the ratio of the number of electrode fingers in the PUDT region) changed the frequency characteristics of the transducer, and in particular, the resonance point interval.
【0011】すなわち、RSPUDT構造のトランスデ
ューサを用いた弾性表面波素子は、旧知のいわゆるトラ
ンスバーサル型フィルタと共振子型フィルタの中間的ふ
るまいをし、トランスデューサ内部の正方向SPUDT
領域と逆方向SPUDT領域の境界を端部とした共振キ
ャビティを形成し、多重モード型の共振周波数特性を示
し、周波数−振幅特性上複数のピーク(共振点)を有す
ることとなる。That is, a surface acoustic wave device using an RSPUDT-structured transducer behaves intermediately between a so-called transversal type filter and a resonator type filter, and a positive direction SPUDT inside the transducer.
A resonance cavity is formed with the boundary between the region and the reverse SPUDT region as an end, exhibits a multimode resonance frequency characteristic, and has a plurality of peaks (resonance points) in frequency-amplitude characteristics.
【0012】このRSPUDT構造のフィルタにおい
て、トランスデューサ内部の正方向SPUDTの電極指
本数と逆方向SPUDTの電極指本数の比率を変化させ
ることに伴なって、共振キャビティ長が変化する。その
結果、周波数軸上における共振点の位置も変化する。例
えば、45°X−Zリチウムテトラボレート(Li2B4O
7:LBO)圧電性基板上に形成されたRSPUDT構
造のトランスデューサの正方向SPUDT領域の電極指
本数を多くする(正方向SPUDT領域の比率を高くす
る)と、共振点間隔が広がることがわかった。この点に
ついての詳細は、1999 IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM PR
OCEEDING Vol.1 P351〜356を参照されたい。In the filter having the RSPUDT structure, the resonance cavity length changes as the ratio of the number of electrode fingers in the forward SPUDT to the number of electrode fingers in the reverse SPUDT inside the transducer changes. As a result, the position of the resonance point on the frequency axis also changes. For example, 45 ° XZ lithium tetraborate (Li2B4O
7: LBO) It was found that when the number of electrode fingers in the positive SPUDT region of the transducer having the RSPUDT structure formed on the piezoelectric substrate was increased (the ratio of the positive SPUDT region was increased), the resonance point interval was increased. . See the 1999 IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM PR
See OCEEDING Vol.1 P351-356.
【0013】この現象を利用し、二つ(もしくは二つ以
上)のRSPUDTを逆相並列接続し、双方のRSPU
DTの共振点が周波数軸上で望ましくは等間隔に並ぶよ
うにしてフィルタを構成し、出力をインピーダンスマッ
チングさせることにより、二つのRSPUDTの周波数
特性を合成した広帯域の通過特性を実現することができ
る。このとき、通過帯域特性はRSPUDTの共振点間
隔を制御することによって所望の特性を実現でき、共振
点間隔は正方向SPUDTと逆方向SPUDTの電極指
本数の比率を変えるだけで制御可能である。したがっ
て、電極設計上の小変更により、比較的自由に通過帯域
幅をアレンジすることが可能である。Utilizing this phenomenon, two (or two or more) RSSPUDTs are connected in anti-phase parallel, and both RSPUDTs are connected.
A filter is configured such that the resonance points of the DT are desirably arranged at equal intervals on the frequency axis, and the output is impedance-matched, so that a wide band pass characteristic obtained by combining the frequency characteristics of the two RP SPUDTs can be realized. . At this time, the desired characteristic can be realized by controlling the resonance point interval of the RSPUDT, and the resonance point interval can be controlled only by changing the ratio of the number of electrode fingers in the forward SPUDT and the reverse SPUDT. Therefore, it is possible to arrange the pass bandwidth relatively freely by making small changes in the electrode design.
【0014】また、並列接続されているトランスデュー
サのうちの、一方のトランスデューサの共振周波数をFl
1,Fc1,Fu1とし、他方のトランスデューサの共振周波
数をFl2,Fc2,Fu2とすると、Fl1<Fl2<Fc2<Fc1<Fu1
<Fu2の関係を有する。The resonance frequency of one of the transducers connected in parallel is represented by Fl.
Assuming that the resonance frequencies of the other transducers are Fl2, Fc2, and Fu2, Fl1 <Fl2 <Fc2 <Fc1 <Fu1
<Fu2.
【0015】このため、帯域外特性、特にスカート特性
は、共振周波数Fl1近傍の低周波側及び共振周波数Fu2近
傍の高周波側で互いに逆相関係が保持されているので、
一方のトランスデューサ及び他方のトランスデューサの
通過特性は打ち消し合い急峻なスカート特性が実現で
き、急峻性が実現される。For this reason, the out-of-band characteristics, especially the skirt characteristics, are maintained in opposite phase relations on the low frequency side near the resonance frequency F11 and on the high frequency side near the resonance frequency Fu2.
The passing characteristics of one transducer and the other transducer cancel each other out, and a steep skirt characteristic can be realized, and steepness is realized.
【0016】また、Fl1の位相とFl2の位相とを逆にし、
Fc1の位相とFc2の位相とを逆にし、Fu1の位相とFu2の位
相とを逆にしているので、広帯域にできる。Further, the phase of Fl1 and the phase of Fl2 are reversed,
Since the phase of Fc1 and the phase of Fc2 are reversed and the phase of Fu1 and the phase of Fu2 are reversed, a wider band can be achieved.
【0017】さらに、共振周波数Fl1,Fc1,Fu1,Fl2,
Fc2,Fu2のうち、少なくとも4つの共振周波数の間隔を
ほぼ等しくしているので、広帯域にできる。Further, the resonance frequencies Fl1, Fc1, Fu1, Fl2,
Since the intervals between at least four resonance frequencies of Fc2 and Fu2 are substantially equal, a wide band can be achieved.
【0018】また、共振周波数Fl1,Fc1,Fu1,Fl2,Fc
2,Fu2のうち、少なくとも4つの共振周波数の挿入側室
値をほぼ等しくしているので、周波数にかかわらず均一
に広帯域にできる。The resonance frequencies Fl1, Fc1, Fu1, Fl2, Fc
Since the insertion-side chamber values of at least four of the resonance frequencies of Fu2 and Fu2 are substantially equal, a wide band can be uniformly obtained regardless of the frequency.
【0019】さらに、一方のトランスデューサと他方の
トランスデューサとが共に同一チップ上に形成されてい
る。Further, one transducer and the other transducer are both formed on the same chip.
【0020】また、一方のトランスデューサと他方のト
ランスデューサとが異なるチップ上に形成されている。Further, one transducer and the other transducer are formed on different chips.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。すなわち、第1図
において、符号1は弾性表面波装置である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. That is, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a surface acoustic wave device.
【0022】この弾性表面波装置1は、同一チップ上
に、第1の弾性表面波素子である弾性表面波フィルタA
と、第2の弾性表面波素子である弾性表面波フィルタB
とが、並列に接続される構成となっている。The surface acoustic wave device 1 includes a surface acoustic wave filter A as a first surface acoustic wave element on the same chip.
And a surface acoustic wave filter B as a second surface acoustic wave element
Are connected in parallel.
【0023】これら弾性表面波フィルタA,Bは、とも
に弾性表面波の主伝搬方向上に配置された二つのRSP
UDT5,9,13,16により構成される。それぞれ
のRSPUDTは、便宜上弾性表面波(SAW)進行方
向を図中右方向を正方向、左方向を逆方向とすると、正
方向にSAWを伝達する正SPUDT3,8,11,1
5と、逆方向にSAWを伝達する逆SPUDT4,7,
12,14により構成される。These surface acoustic wave filters A and B are composed of two RSPs arranged in the main propagation direction of the surface acoustic wave.
UDTs 5, 9, 13, and 16 are provided. Each of the RSPUDTs has a positive SPUDT 3,8,11,1 for transmitting SAW in the forward direction, assuming that the traveling direction of the surface acoustic wave (SAW) is a forward direction in the right direction and a reverse direction in the left direction in FIG.
5, and reverse SPUDTs 4, 7, which transmit SAW in the reverse direction.
12 and 14.
【0024】第2図は、SPUDT電極構造の一例を示
す。すなわち、圧電性基板10上に形成された一対のバ
スバーのうち一方に接続されたλ/8幅(λは表面波波
長)の電極指3aと、他方のバスバーに接続された3λ
/8幅の電極指3b及びλ/8幅の電極指3cが交互に
組み合わされた櫛歯電極構造を有する。FIG. 2 shows an example of the SPUDT electrode structure. That is, an electrode finger 3a having a λ / 8 width (λ is a surface wave wavelength) connected to one of a pair of bus bars formed on the piezoelectric substrate 10 and a 3λ connected to the other bus bar.
It has a comb-tooth electrode structure in which / 8-width electrode fingers 3b and λ / 8-width electrode fingers 3c are alternately combined.
【0025】この櫛歯電極構造において、励振波と電極
端部で発生する内部反射波との位相関係は、図中右方向
と左方向で異なったものとなる。この励振波と内部反射
波との位相関係により、励振された弾性表面波は一方向
に強められ、逆方向には弱められ、その結果一方向性が
得られる。In this comb-teeth electrode structure, the phase relationship between the excitation wave and the internally reflected wave generated at the end of the electrode differs between the right and left directions in the figure. Due to the phase relationship between the excitation wave and the internally reflected wave, the surface acoustic wave excited is strengthened in one direction and weakened in the opposite direction, and as a result, one-way property is obtained.
【0026】そして、この実施の形態においては、この
櫛歯電極構造を丁度折り返した線対称構造の櫛歯電極構
造同士を並べて一つのトランスデューサを構成すること
により、RSPUDT構造を得ている。In this embodiment, an RSPUDT structure is obtained by arranging a comb-shaped electrode structure having a line-symmetrical structure in which the comb-shaped electrode structure is just folded to form one transducer.
【0027】すなわち、第1図に示す正SPUDTと逆
SPUDTは、互いに共通のバスバーに接続された櫛歯
状電極を有する一つのトランスデューサとして構成され
ており、その境界を挟んで電極配置が線対称構造になっ
ている。That is, the normal SPUDT and the reverse SPUDT shown in FIG. 1 are configured as a single transducer having comb-shaped electrodes connected to a common bus bar, and the electrode arrangement is line-symmetrical across the boundary. It has a structure.
【0028】なお、ここで、線対称構造とは、完全な線
対称を指すものではない。例えば、正SPUDTと逆S
PUDTの電極指本数は必ずしも一致するものではな
く、後述の如く要求特性に応じてそれぞれの電極指本数
比率は変えられる。Here, the line-symmetric structure does not mean perfect line symmetry. For example, normal SPUDT and reverse S
The number of electrode fingers of the PUDT does not always match, and the ratio of the number of electrode fingers can be changed according to required characteristics as described later.
【0029】また、一つのトランスデューサが必ずしも
一対の正SPUDT領域と逆SPUDT領域で構成され
る必要はなく、一つのトランスデューサ内部にいくつか
の正SPUDT領域と逆SPUDT領域が並ぶように構
成しても良い。Further, one transducer does not necessarily need to be composed of a pair of normal SPUDT area and reverse SPUDT area, and even if it is configured such that several normal SPUDT areas and reverse SPUDT areas are arranged inside one transducer. good.
【0030】実際にフィルタを構成するにあたっては、
例えばこの方向性を利用して重み付けを行ない所望のフ
ィルタ特性を実現するため、正SPUDTと逆SPUD
Tの配列はより複雑なもとされる場合が多いが、特に第
1図に示すRSPUDT構造に限らず、このような複雑
な構造のRSPUDT構造を用いることももちろん可能
である。In actually constructing the filter,
For example, in order to realize a desired filter characteristic by performing weighting using this directionality, the normal SPUDT and the inverse SPUDT are used.
Although the arrangement of T is often more complicated, the arrangement is not particularly limited to the RSPUDT structure shown in FIG. 1, and it is of course possible to use an RSPUDT structure having such a complicated structure.
【0031】フィルタA及びBは、この正SPUDTと
逆SPUDTとの境界を端とする共振キャビティを有し
ており、トランスバーサル型フィルタと共振子型フィル
タとの中間的な動作をする。この構成において、トラン
スデューサ内部の正SPUDTを構成する電極指と逆S
PUDTを構成する電極指の比率を変えると、共振キャ
ビティ長も変化する。その結果、これらのフィルタの共
振モード間隔も変化する。Each of the filters A and B has a resonance cavity having the boundary between the normal SPUDT and the reverse SPUDT as an end, and performs an intermediate operation between the transversal filter and the resonator filter. In this configuration, the electrode fingers forming the positive SPUDT inside the transducer and the reverse S
When the ratio of the electrode fingers constituting the PUDT is changed, the resonance cavity length also changes. As a result, the resonance mode interval of these filters also changes.
【0032】ここで、上記弾性表面波フィルタA及び弾
性表面波フィルタBは、それぞれ、3重モード型の共振
周波数を有している。この場合、弾性表面波フィルタA
の共振周波数をFl1,Fc1,Fu1とし、弾性表面波フィル
タBの共振周波数をFl2,Fc2,Fu2とすると、Fl1<Fl2
<Fc2<Fc1<Fu1<Fu2なる関係を有している。The surface acoustic wave filters A and B each have a triple mode resonance frequency. In this case, the surface acoustic wave filter A
If the resonance frequencies of the surface acoustic wave filter B are Fl2, Fc2, and Fu2, and the resonance frequencies of the surface acoustic wave filter B are Fl1, Fc1, and Fu1,
<Fc2 <Fc1 <Fu1 <Fu2.
【0033】また、位相関係は、第3図及び第4図に示
すように、共振周波数Fl1の位相が共振周波数Fl2の位相
と逆符号であり、共振周波数Fc1の位相が共振周波数Fc2
の位相と逆符号であり、共振周波数Fu1の位相が共振周
波数Fu2の位相と逆符号である。As shown in FIGS. 3 and 4, the phase relationship of the resonance frequency Fl1 is opposite to the phase of the resonance frequency Fl2, and the phase of the resonance frequency Fc1 is the resonance frequency Fc2.
The phase of the resonance frequency Fu1 is opposite to the phase of the resonance frequency Fu2.
【0034】さらに、共振周波数Fl1,Fc1,Fu1,Fl2,
Fc2,Fu2のうち、少なくとも4個の共振周波数の間隔が
ほぼ等しく、少なくとも4個の共振周波数の挿入損失値
がほぼ等しくなるように設定されている。Further, the resonance frequencies Fl1, Fc1, Fu1, Fl2,
Of Fc2 and Fu2, the intervals between at least four resonance frequencies are set to be approximately equal, and the insertion loss values of at least four resonance frequencies are set to be approximately equal.
【0035】そして、弾性表面波フィルタAの3つの共
振モードと、弾性表面波フィルタBの3つの共振モード
との、合計6つの共振モードは、全て結合され、第5図
に示すように、1つの大きな帯域を形成することができ
る。The total of six resonance modes, ie, three resonance modes of the surface acoustic wave filter A and three resonance modes of the surface acoustic wave filter B are all coupled, and as shown in FIG. Two large bands can be formed.
【0036】また、この帯域外では、弾性表面波フィル
タAと弾性表面波フィルタBとが、帯域近傍でも逆符号
関係を保っているので、減衰量は互いに打ち消し合い、
スカート特性の急峻性が弾性表面波フィルタA及び弾性
表面波フィルタBの単体に比べて増加する。なお、この
状態にて、フィルタAとフィルタBの挿入損失レベルが
等しければ、帯域近傍の減衰量は無限大になる。Outside the band, the surface acoustic wave filter A and the surface acoustic wave filter B maintain the opposite sign relationship even in the vicinity of the band.
The steepness of the skirt characteristic increases as compared with the case of the surface acoustic wave filter A and the surface acoustic wave filter B alone. In this state, if the insertion loss levels of the filter A and the filter B are equal, the attenuation near the band becomes infinite.
【0037】ここで、第6図は、共振子型フィルタを逆
相並列に接続してなる弾性表面波装置21を、第1図に
示した弾性表面波装置1の比較例として示している。Here, FIG. 6 shows a surface acoustic wave device 21 in which resonator filters are connected in anti-phase parallel as a comparative example of the surface acoustic wave device 1 shown in FIG.
【0038】すなわち、弾性表面波装置21は、同一チ
ップ上に、第1の弾性表面波素子である弾性表面波フィ
ルタAと、第2の弾性表面波素子である弾性表面波フィ
ルタBとが、並列に接続される構成となっている。That is, the surface acoustic wave device 21 includes a surface acoustic wave filter A as a first surface acoustic wave element and a surface acoustic wave filter B as a second surface acoustic wave element on the same chip. It is configured to be connected in parallel.
【0039】このうち、弾性表面波フィルタAは、圧電
性基板20上に形成された入力端子22に接続されるI
DT(Inter Digital Transducer)25と、圧電基板2
0上に形成された出力端子26に接続されるIDT29
とからなっている。The surface acoustic wave filter A is connected to an input terminal 22 formed on the piezoelectric substrate 20.
DT (Inter Digital Transducer) 25 and piezoelectric substrate 2
IDT 29 connected to an output terminal 26 formed on
It consists of
【0040】そして、IDT25は、櫛歯状電極23と
櫛歯状電極24とを互いに交差させた構成となってい
る。また、IDT29は、櫛歯状電極27と櫛歯状電極
28とを互いに交差させた構成となっている。The IDT 25 has a configuration in which the comb-shaped electrode 23 and the comb-shaped electrode 24 cross each other. The IDT 29 has a configuration in which the comb-tooth electrode 27 and the comb-tooth electrode 28 cross each other.
【0041】一方、上記弾性表面波フィルタBは、圧電
性基板20上に形成された入力端子22に接続されるI
DT33と、圧電基板20上に形成された出力端子26
に接続されるIDT36とからなっている。On the other hand, the surface acoustic wave filter B is connected to an input terminal 22 formed on the piezoelectric substrate 20.
DT 33 and output terminal 26 formed on piezoelectric substrate 20
And an IDT connected to the IDT.
【0042】そして、IDT33は、櫛歯状電極31と
櫛歯状電極32とを互いに交差させた構成となってい
る。また、IDT36は、櫛歯状電極34と櫛歯状電極
35とを互いに交差させた構成となっている。The IDT 33 has a configuration in which the comb-shaped electrodes 31 and 32 intersect each other. The IDT 36 has a configuration in which the comb-tooth electrode 34 and the comb-tooth electrode 35 intersect each other.
【0043】なお、上記弾性表面波フィルタAと弾性表
面波フィルタBとは、それぞれ、その両側に、反射器3
7を有している。The surface acoustic wave filter A and the surface acoustic wave filter B are respectively provided on both sides thereof with a reflector 3
7.
【0044】そして、上記弾性表面波フィルタAと弾性
表面波フィルタBとは、それぞれ、2重モード型の共振
周波数特性を有している。この場合、弾性表面波フィル
タAの共振周波数をFl1,Fu1とし、弾性表面波フィルタ
Bの共振周波数をFl2,Fu2としても、その周波数特性は
基板の結合定数と反射率のみに依存し、第7図または第
8図に示すように、第1図に示した弾性表面波装置1と
は異なり、広帯域化を図ることは難しい。The surface acoustic wave filter A and the surface acoustic wave filter B each have a dual mode type resonance frequency characteristic. In this case, even if the resonance frequencies of the surface acoustic wave filter A are Fl1 and Fu1 and the resonance frequencies of the surface acoustic wave filter B are Fl2 and Fu2, the frequency characteristics depend only on the coupling constant and the reflectance of the substrate. As shown in FIG. 8 or FIG. 8, unlike the surface acoustic wave device 1 shown in FIG. 1, it is difficult to widen the band.
【0045】なお、上記した実施の形態では、弾性表面
波フィルタAと弾性表面波フィルタBとを、同一チップ
上に形成したが、これらは、異なるチップ上に形成して
も同様の効果を得ることができる。In the above-described embodiment, the surface acoustic wave filter A and the surface acoustic wave filter B are formed on the same chip. However, similar effects can be obtained by forming them on different chips. be able to.
【0046】また、RSPUDT構造を用いているの
で、帯域外特性もIDTの励振あるいは反射分布を重み
付け関数で制御することにより、自在に設計することが
できるため、設計の自由度は共振子フィルタを逆相並列
に接続した弾性表面波装置21に比べて大幅に向上させ
ることができる。Further, since the RSPUDT structure is used, the out-of-band characteristic can be freely designed by controlling the excitation or reflection distribution of the IDT with a weighting function. It is possible to greatly improve the surface acoustic wave device 21 connected in anti-phase parallel.
【0047】すなわち、単体よりも広帯域化が実現で
き、急峻なスカート特性を得るとともに、帯域特性と帯
域外特性とを自在に設計でき、かつ、小型化が達成でき
る。That is, it is possible to realize a wider band than a single unit, obtain a steep skirt characteristic, freely design band characteristics and out-of-band characteristics, and achieve downsizing.
【0048】次に、圧電性基板としてLBO基板を用い
て、210MHz帯のPCS(Personal Communication
s System)−IFフィルタを形成し、同一の圧電性基板
上に、アルミニウム(Al)膜で形成した2つのRSP
UDT構造の弾性表面波フィルタA,Bについて実験し
た結果について述べる。Next, using an LBO substrate as a piezoelectric substrate, a 210 MHz band PCS (Personal Communication) is used.
s System)-Two RSPs formed of aluminum (Al) film on the same piezoelectric substrate by forming an IF filter
The results of experiments on the surface acoustic wave filters A and B having the UDT structure will be described.
【0049】第9図は、弾性表面波フィルタAの50Ω
系の周波数特性を示し、第10図は、弾性表面波フィル
タBの50Ω系の周波数特性を示している。FIG. 9 shows the surface acoustic wave filter A having a resistance of 50Ω.
FIG. 10 shows the frequency characteristic of the surface acoustic wave filter B of the 50Ω system.
【0050】また、第11図は、第9図に示した周波数
特性の弾性表面波フィルタAと、第10図に示した周波
数特性の弾性表面波フィルタBとを並列接続したときの
合成波形の周波数特性を示している。FIG. 11 shows a composite waveform of a surface acoustic wave filter A having the frequency characteristic shown in FIG. 9 and a surface acoustic wave filter B having the frequency characteristic shown in FIG. 10 connected in parallel. 9 shows frequency characteristics.
【0051】次に、第12図は、弾性表面波装置1の入
力側に、抵抗R1,コンデンサC1及びインダクタL1
よりなる外部回路を接続し、弾性表面波装置1の出力側
に、抵抗R2,コンデンサC2及びインダクタL2より
なる外部回路を接続して、これらの外部回路によりマッ
チングを取るようにした状態を示している。Next, FIG. 12 shows that a resistor R1, a capacitor C1 and an inductor L1 are connected to the input side of the surface acoustic wave device 1.
FIG. 1 shows a state in which an external circuit composed of a resistor R2, a capacitor C2, and an inductor L2 is connected to the output side of the surface acoustic wave device 1, and matching is performed by these external circuits. I have.
【0052】この第12図に示すように、マッチングを
取ると、弾性表面波装置1のシミュレーションは、第1
3図に示すようになり、第11図に示す場合と同様の周
波数特性を得ることが可能となる。As shown in FIG. 12, when the matching is performed, the simulation of the surface acoustic wave device 1 is performed by the first simulation.
As shown in FIG. 3, it is possible to obtain the same frequency characteristics as in the case shown in FIG.
【0053】さらに、実際の結果は、第14図に示すよ
うな周波数特性となり、第13図に示すシミュレーショ
ンと同様の結果を得ることができる。Further, the actual result has a frequency characteristic as shown in FIG. 14, and the same result as the simulation shown in FIG. 13 can be obtained.
【0054】なお、上記した実施の形態では、圧電性基
板にLBOを用いたが、他の圧電性基板でも同様の効果
を得ることができる。In the above embodiment, LBO is used for the piezoelectric substrate, but the same effect can be obtained with other piezoelectric substrates.
【0055】また、上記した実施の形態では、外部回路
にてチューニングを必要とするIFフィルタに関して実
験したが、純50Ω駆動のRF(Radio Frequency)フ
ィルタでも同様の効果を得ることができる。In the above-described embodiment, an experiment was performed on an IF filter that requires tuning in an external circuit. However, a similar effect can be obtained with an RF (Radio Frequency) filter driven by a pure 50Ω.
【0056】なお、この発明は上記した実施の形態に限
定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
まず、帯域特性は、伝搬特性に方向性を有するように、
一方向性電極構造となされた一対のSPUDTを、互い
に伝搬方向が逆方向となるように対向して配置したRS
PUDTの周波数特性によって形成される。As described in detail above, according to the present invention,
First, the band characteristic is such that the propagation characteristic has directionality,
An RS in which a pair of SPUDTs each having a unidirectional electrode structure are arranged so as to face each other so that the propagation directions are opposite to each other.
It is formed by the frequency characteristics of the PUDT.
【0058】また、帯域幅は、RSPUDTのうち、正
方向の伝搬特性を有するSPUDTの櫛歯状電極と、逆
方向の伝搬特性を有するSPUDTの櫛歯状電極との比
率、つまり、共振キャビティを変えることにより、櫛歯
状電極の対数によって規定されるトラップ内であれば、
自在に制御することができ、低損失、広帯域で急峻なス
カート特性を得ることができる。The bandwidth is defined as the ratio of the SPUDT comb-shaped electrode having the propagation characteristics in the forward direction to the SPUDT comb-shaped electrode having the propagation characteristics in the reverse direction, ie, the resonance cavity. By changing, if within the trap defined by the logarithm of the comb-shaped electrode,
It can be controlled freely, and it is possible to obtain low loss, wide band and steep skirt characteristics.
【図1】この発明に係る弾性表面波装置の実施の形態を
説明するために示す図。FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention.
【図2】同実施の形態におけるSPUDTの櫛歯状電極
構造の一例を説明するために示す平面図。FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a comb-shaped electrode structure of the SPUDT in the embodiment.
【図3】同実施の形態における2つの弾性表面波フィル
タの共振周波数の位相関係を説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a phase relationship between resonance frequencies of two surface acoustic wave filters according to the embodiment.
【図4】同実施の形態における2つの弾性表面波フィル
タの共振周波数の他の位相関係を説明するために示す
図。FIG. 4 is a view for explaining another phase relationship between resonance frequencies of two surface acoustic wave filters according to the embodiment.
【図5】同実施の形態における弾性表面波装置の周波数
特性を説明するために示す図。FIG. 5 is a view for explaining frequency characteristics of the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図6】同実施の形態における弾性表面波装置の比較例
となる弾性表面波装置を説明するために示す図。FIG. 6 is a view for explaining a surface acoustic wave device as a comparative example of the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図7】同比較例の弾性表面波装置の周波数特性を説明
するために示す図。FIG. 7 is a view for explaining frequency characteristics of the surface acoustic wave device of the comparative example.
【図8】同比較例の弾性表面波装置の他の周波数特性を
説明するために示す図。FIG. 8 is a view for explaining another frequency characteristic of the surface acoustic wave device of the comparative example.
【図9】同実施の形態における弾性表面波装置の一方の
弾性表面波フィルタの周波数特性を説明するために示す
図。FIG. 9 is a view for explaining frequency characteristics of one surface acoustic wave filter of the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図10】同実施の形態における弾性表面波装置の他方
の弾性表面波フィルタの周波数特性を説明するために示
す図。FIG. 10 is a view for explaining frequency characteristics of the other surface acoustic wave filter of the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図11】同実施の形態における弾性表面波装置の2つ
の弾性表面波フィルタを合成した周波数特性を説明する
ために示す図。FIG. 11 is a diagram illustrating a frequency characteristic obtained by combining two surface acoustic wave filters of the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図12】同実施の形態における弾性表面波装置に外部
回路を接続した状態を説明するために示すブロック構成
図。FIG. 12 is a block diagram showing a state where an external circuit is connected to the surface acoustic wave device according to the embodiment.
【図13】同実施の形態における外部回路が接続された
弾性表面波装置の周波数特性をシミュレーションした状
態を説明するために示す図。FIG. 13 is a view for explaining a state in which the frequency characteristics of the surface acoustic wave device to which the external circuit is connected in the embodiment are simulated;
【図14】同実施の形態における外部回路が接続された
弾性表面波装置の実際の周波数特性を説明するために示
す図。FIG. 14 is a view for explaining actual frequency characteristics of the surface acoustic wave device to which an external circuit is connected in the embodiment.
1…弾性表面波装置、 2…入力端子、 3…正SPUDT、 4…逆SPUDT、 5…RSPUDT、 6…出力端子、 7…逆SPUDT、 8…正SPUDT、 9…RSPUDT、 10…圧電性基板、 11…正SPUDT、 12…逆SPUDT、 13…RSPUDT、 14…逆SPUDT、 15…正SPUDT、 16…RSPUDT。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface acoustic wave device, 2 ... Input terminal, 3 ... Normal SPUDT, 4 ... Reverse SPUDT, 5 ... RSPUDT, 6 ... Output terminal, 7 ... Reverse SPUDT, 8 ... Regular SPUDT, 9 ... RSPUDT, 10 ... Piezoelectric substrate 11: Normal SPUDT, 12: Reverse SPUDT, 13: RSPUDT, 14: Reverse SPUDT, 15: Normal SPUDT, 16: RSPUDT.
Claims (8)
電極を具備し表面波の伝搬方向が互いに逆の方向性を有
する複数の領域を備えたトランスデューサを二つ以上有
し、 これらトランスデューサの少なくとも二つが互いに並列
接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。1. A semiconductor device comprising two or more transducers formed on a piezoelectric substrate and provided with a plurality of regions each having a pair of comb-shaped electrodes and having a direction in which the propagation direction of a surface wave is opposite to each other. A surface acoustic wave device wherein at least two of the transducers are connected in parallel with each other.
モード型の共振周波数特性を有していることを特徴とす
る請求項1記載の弾性表面波装置。2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein each of the transducers has a triple mode resonance frequency characteristic.
サのうちの、一方のトランスデューサの共振周波数をFl
1,Fc1,Fu1とし、他方のトランスデューサの共振周波
数をFl2,Fc2,Fu2とすると、Fl1<Fl2<Fc2<Fc1<Fu1
<Fu2の関係を有することを特徴とする請求項2記載の
弾性表面波装置。3. The resonance frequency of one of the transducers connected in parallel to Fl.
Assuming that the resonance frequencies of the other transducers are Fl2, Fc2, and Fu2, Fl1 <Fl2 <Fc2 <Fc1 <Fu1
3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein the surface acoustic wave device has a relationship of Fu2.
サのうちの、一方のトランスデューサの共振周波数をFl
1,Fc1,Fu1とし、他方のトランスデューサの共振周波
数をFl2,Fc2,Fu2とすると、Fl1の位相とFl2の位相と
が逆であり、Fc1の位相とFc2の位相とが逆であり、Fu1
の位相とFu2の位相とが逆であることを特徴とする請求
項2記載の弾性表面波装置。4. The resonance frequency of one of the transducers connected in parallel is set to Fl.
Assuming that the resonance frequencies of the other transducers are Fl2, Fc2, and Fu2, the phases of Fl1 and Fl2 are opposite, the phases of Fc1 and Fc2 are opposite, and Fu1
3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein the phase of Fu2 is opposite to the phase of Fu2.
サのうちの、一方のトランスデューサの共振周波数をFl
1,Fc1,Fu1とし、他方のトランスデューサの共振周波
数をFl2,Fc2,Fu2とすると、6つの共振周波数Fl1,Fc
1,Fu1,Fl2,Fc2,Fu2のうち、少なくとも4つの共振
周波数の間隔がほぼ等しいことを特徴とする請求項2記
載の弾性表面波装置。5. The resonance frequency of one of the transducers connected in parallel to F1
Assuming that the resonance frequencies of the other transducers are Fl2, Fc2 and Fu2, six resonance frequencies Fl1 and Fc
3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein at least four resonance frequencies among 1, Fu1, Fl2, Fc2, and Fu2 are substantially equal.
サのうちの、一方のトランスデューサの共振周波数をFl
1,Fc1,Fu1とし、他方のトランスデューサの共振周波
数をFl2,Fc2,Fu2とすると、6つの共振周波数Fl1,Fc
1,Fu1,Fl2,Fc2,Fu2のうち、少なくとも4つの共振
周波数の挿入損失値がほぼ等しいことを特徴とする請求
項2記載の弾性表面波装置。6. The resonance frequency of one of the transducers connected in parallel to Fl.
Assuming that the resonance frequencies of the other transducers are Fl2, Fc2 and Fu2, six resonance frequencies Fl1 and Fc
3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein at least four resonance frequencies of 1, Fu1, Fl2, Fc2, and Fu2 have substantially equal insertion loss values.
サのうちの、一方のトランスデューサと他方のトランス
デューサとが共に同一チップ上に形成されていることを
特徴とする請求項1記載の弾性表面波装置。7. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein one of the transducers connected in parallel and the other transducer are formed on the same chip.
サのうちの、一方のトランスデューサと他方のトランス
デューサとがそれぞれ異なるチップ上に形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の弾性表面波装置。8. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein one of the transducers connected in parallel and the other transducer are formed on different chips.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000305399A JP2001177370A (en) | 1999-10-04 | 2000-10-04 | Surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-283186 | 1999-10-04 | ||
JP28318699 | 1999-10-04 | ||
JP2000305399A JP2001177370A (en) | 1999-10-04 | 2000-10-04 | Surface acoustic wave device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001177370A true JP2001177370A (en) | 2001-06-29 |
Family
ID=26554934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000305399A Pending JP2001177370A (en) | 1999-10-04 | 2000-10-04 | Surface acoustic wave device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001177370A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012518353A (en) * | 2009-02-19 | 2012-08-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | SAW filter |
JP2012199673A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Elastic wave filter |
-
2000
- 2000-10-04 JP JP2000305399A patent/JP2001177370A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012518353A (en) * | 2009-02-19 | 2012-08-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | SAW filter |
US8823469B2 (en) | 2009-02-19 | 2014-09-02 | Epcos Ag | Saw filter and a receiver for remote keyless entry and tire pressure monitoring systems using same |
JP2012199673A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Elastic wave filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3497643B2 (en) | SAW filter | |
JP3498215B2 (en) | Surface acoustic wave filter, surface acoustic wave device, and communication device | |
JP4100249B2 (en) | Surface acoustic wave device, communication device | |
JPH05267990A (en) | Longitudinal coupling double mode saw filter | |
JP2000261288A (en) | Surface acoustic wave filter, duplexer, and communication device | |
JP3838128B2 (en) | Surface acoustic wave device and communication device equipped with the same | |
JP2003078387A (en) | Surface acoustic wave device and communication device | |
US6297713B1 (en) | Surface acoustic wave device with split electrodes and outermost electrodes of a different width than the split electrodes | |
JP3181090B2 (en) | Vertically coupled dual mode leaky SAW filter | |
JP3322413B2 (en) | Surface wave resonator | |
JP2001177370A (en) | Surface acoustic wave device | |
JP3154402B2 (en) | SAW filter | |
JPH11251861A (en) | Vertical connection multiplex mode saw filter | |
US6842090B2 (en) | Surface acoustic wave device utilizing opposite propagation direction regions and resonant mode coupling | |
JP2003188674A (en) | Surface acoustic wave device and communication device | |
JPH10261935A (en) | Surface acoustic wave element | |
JP3397195B2 (en) | Edge reflection type surface acoustic wave filter | |
JP2002185284A (en) | Surface acoustic wave filter | |
JP3654920B2 (en) | Multi-stage surface acoustic wave multimode filter | |
JPH05129884A (en) | Multistage connection multiplex mode filter | |
JP3248231B2 (en) | Surface acoustic wave transducer and surface acoustic wave device | |
KR20010081042A (en) | Saw device | |
JPH10261936A (en) | Surface acoustic wave filter | |
JP2888739B2 (en) | Surface acoustic wave filter | |
JP3835872B2 (en) | Surface acoustic wave resonator |