JP2002111443A - 複合弾性表面波フィルタ - Google Patents
複合弾性表面波フィルタInfo
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦結合多重モードＳＡＷフィルタにＳＡＷ共
振子を直列接続した複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を改
善する手段を得る。 【解決手段】 圧電基板上に設けた弾性表面波フィルタ
と弾性表面波共振子とを直列接続する共に、この接続点
に容量素子用のＩＤＴ電極を並列接続した複合弾性表面
波フィルタであり、前記容量素子用のＩＤＴ電極の電極
周期を、これを正規化した値が前記弾性表面波フィルタ
の電極周期を正規化したものより小さくなるよう構成す
る。
振子を直列接続した複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を改
善する手段を得る。 【解決手段】 圧電基板上に設けた弾性表面波フィルタ
と弾性表面波共振子とを直列接続する共に、この接続点
に容量素子用のＩＤＴ電極を並列接続した複合弾性表面
波フィルタであり、前記容量素子用のＩＤＴ電極の電極
周期を、これを正規化した値が前記弾性表面波フィルタ
の電極周期を正規化したものより小さくなるよう構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波フィルタ
に関し、特に挿入損失を改善した複合弾性表面波フィル
タに関する。
に関し、特に挿入損失を改善した複合弾性表面波フィル
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、弾性表面波フィルタ（以下、ＳＡ
Ｗフィルタと称す）は通信分野で広く利用され、高性
能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に
携帯電話機等に多く用いられている。セルラー方式携帯
電話機のＲＦ部には低損失、広帯域であると共に隣接す
る送受信波を分離するため減衰傾度の急峻なフィルタが
要求される。例えば、日本におけるセルラー電話方式
（ＰＤＣ）の８００ＭＨｚ帯の周波数は図１０に示すよ
うに割り当てられている。即ち、端末機の受信周波数帯
には８１０〜８４３ＭＨｚ（以下、ＲＸ１帯と称す）
と、８７０ＭＨｚ〜８８５ＭＨｚ帯（以下、ＲＸ２帯と
称す）とが割り当てられており、ＲＸ２帯が端末機の送
信周波数帯８９３ＭＨｚ〜８９８ＭＨｚ（ＴＸ１）と近
接しているため、ＲＸ２帯に用いられる受信用ＲＦフィ
ルタの高域側の減衰傾度として、８９３〜８９８ＭＨｚ
帯にて１０ｄＢ以上（図中αで表示）が要求されてい
る。
Ｗフィルタと称す）は通信分野で広く利用され、高性
能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に
携帯電話機等に多く用いられている。セルラー方式携帯
電話機のＲＦ部には低損失、広帯域であると共に隣接す
る送受信波を分離するため減衰傾度の急峻なフィルタが
要求される。例えば、日本におけるセルラー電話方式
（ＰＤＣ）の８００ＭＨｚ帯の周波数は図１０に示すよ
うに割り当てられている。即ち、端末機の受信周波数帯
には８１０〜８４３ＭＨｚ（以下、ＲＸ１帯と称す）
と、８７０ＭＨｚ〜８８５ＭＨｚ帯（以下、ＲＸ２帯と
称す）とが割り当てられており、ＲＸ２帯が端末機の送
信周波数帯８９３ＭＨｚ〜８９８ＭＨｚ（ＴＸ１）と近
接しているため、ＲＸ２帯に用いられる受信用ＲＦフィ
ルタの高域側の減衰傾度として、８９３〜８９８ＭＨｚ
帯にて１０ｄＢ以上（図中αで表示）が要求されてい
る。
【０００３】図１１は縦１次−３次モードを用いた縦結
合１次−３次二重モード表面波フィルタＦ（以下、二重
モードＳＡＷフィルタと称す）と一端子対弾性表面波共
振子Ｒ（以下、ＳＡＷ共振子と称す）とを直列接続した
共振子型の複合弾性表面波フィルタの構成を示す平面図
である。圧電基板３１の主面上に表面波の伝搬方向に沿
ってＩＤＴ電極３２、３３、３４を近接配置すると共
に、該ＩＤＴ電極３２、３３、３４の両側にグレーティ
ング反射器（以下、反射器と称す）３５ａ、３５ｂを配
設して二重モードＳＡＷフィルタＦを形成する。さら
に、該二重モードＳＡＷフィルタＦに平行して、ＩＤＴ
電極３６と、その両側に反射器３７ａ、３７ｂとを配置
してＳＡＷ共振子Ｒを形成する。ここで、ＩＤＴ電極３
２、３３、３４及び３６はそれぞれ互いに間挿し合う複
数の電極指を有する一対のくし形電極から形成されてい
る。そして、二重モードＳＡＷフィルタＦにおける中央
のＩＤＴ電極３２の圧電基板３１の端部寄りのくし形電
極と入力端子ＩＮとを接続すると共に、ＩＤＴ電極３
３、３４の圧電基板３１端部寄りのくし形電極と、ＩＤ
Ｔ電極３２の圧電基板３１中央寄りのくし形電極とをそ
れぞれ接地し、二重モードＳＡＷフィルタＦの外側のＩ
ＤＴ電極３３、３４の圧電基板３１中央寄りのくし形電
極からそれぞれリード電極を延在し、ＳＡＷ共振子Ｒの
圧電基板３１中央寄りのくし形電極と接続し、ＳＡＷ共
振子Ｒの他方のくし形電極を出力端子ＯＵＴに接続して
複合ＳＡＷフィルタを構成している。なお、二重モード
ＳＡＷフィルタを広帯域とするために、該フィルタＦの
中央のＩＤＴ電極３２における最外側の電極指を他より
も幅広としている。
合１次−３次二重モード表面波フィルタＦ（以下、二重
モードＳＡＷフィルタと称す）と一端子対弾性表面波共
振子Ｒ（以下、ＳＡＷ共振子と称す）とを直列接続した
共振子型の複合弾性表面波フィルタの構成を示す平面図
である。圧電基板３１の主面上に表面波の伝搬方向に沿
ってＩＤＴ電極３２、３３、３４を近接配置すると共
に、該ＩＤＴ電極３２、３３、３４の両側にグレーティ
ング反射器（以下、反射器と称す）３５ａ、３５ｂを配
設して二重モードＳＡＷフィルタＦを形成する。さら
に、該二重モードＳＡＷフィルタＦに平行して、ＩＤＴ
電極３６と、その両側に反射器３７ａ、３７ｂとを配置
してＳＡＷ共振子Ｒを形成する。ここで、ＩＤＴ電極３
２、３３、３４及び３６はそれぞれ互いに間挿し合う複
数の電極指を有する一対のくし形電極から形成されてい
る。そして、二重モードＳＡＷフィルタＦにおける中央
のＩＤＴ電極３２の圧電基板３１の端部寄りのくし形電
極と入力端子ＩＮとを接続すると共に、ＩＤＴ電極３
３、３４の圧電基板３１端部寄りのくし形電極と、ＩＤ
Ｔ電極３２の圧電基板３１中央寄りのくし形電極とをそ
れぞれ接地し、二重モードＳＡＷフィルタＦの外側のＩ
ＤＴ電極３３、３４の圧電基板３１中央寄りのくし形電
極からそれぞれリード電極を延在し、ＳＡＷ共振子Ｒの
圧電基板３１中央寄りのくし形電極と接続し、ＳＡＷ共
振子Ｒの他方のくし形電極を出力端子ＯＵＴに接続して
複合ＳＡＷフィルタを構成している。なお、二重モード
ＳＡＷフィルタを広帯域とするために、該フィルタＦの
中央のＩＤＴ電極３２における最外側の電極指を他より
も幅広としている。
【０００４】図１１に示す複合弾性表面波フィルタ（以
下、複合ＳＡＷフィルタと称す）におけるＳＡＷ共振子
Ｒの役割は、例えば該ＳＡＷ共振子Ｒの共振周波数を二
重モードＳＡＷフィルタＦの通過域内に、***振周波数
を通過帯域近傍の高周波側に配置し、該***振を利用し
て減衰極を形成し、フィルタの減衰量を改善するように
機能している。
下、複合ＳＡＷフィルタと称す）におけるＳＡＷ共振子
Ｒの役割は、例えば該ＳＡＷ共振子Ｒの共振周波数を二
重モードＳＡＷフィルタＦの通過域内に、***振周波数
を通過帯域近傍の高周波側に配置し、該***振を利用し
て減衰極を形成し、フィルタの減衰量を改善するように
機能している。
【０００５】図１２は図１１に示した複合ＳＡＷフィル
タの電極パターンを用いて、ＲＸ２帯（870MHz〜885 MH
z）用ＲＦフィルタを構成すべく、圧電基板３１に38゜Y
-X LiTaO3を用い、二重モードＳＡＷフィルタＦの中央
のＩＤＴ電極３２を31.5対、外側のＩＤＴ電極３３、３
４を21.5対、交差幅を30λ（λは励起される表面波の波
長）、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、ＳＡ
Ｗ共振子ＲのＩＤＴ電極３６の対数を100.5対、交差幅
を20λ、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとして構
成した複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図であ
る。図１２から明らかなように通過域近傍の高域側の減
衰量が改善されているものの通過域内の高域側が丸みを
帯びて劣化していることが分かる。
タの電極パターンを用いて、ＲＸ２帯（870MHz〜885 MH
z）用ＲＦフィルタを構成すべく、圧電基板３１に38゜Y
-X LiTaO3を用い、二重モードＳＡＷフィルタＦの中央
のＩＤＴ電極３２を31.5対、外側のＩＤＴ電極３３、３
４を21.5対、交差幅を30λ（λは励起される表面波の波
長）、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、ＳＡ
Ｗ共振子ＲのＩＤＴ電極３６の対数を100.5対、交差幅
を20λ、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとして構
成した複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図であ
る。図１２から明らかなように通過域近傍の高域側の減
衰量が改善されているものの通過域内の高域側が丸みを
帯びて劣化していることが分かる。
【０００６】上記パスバンド特性を改善するために、本
願発明者は先行する特許出願（特願2000−249238号）に
おいて、図１３に示すような複合ＳＡＷフィルタを提案
している。即ち、図１１に示した、二重モードＳＡＷフ
ィルタＦと直列接続のＳＡＷ共振子Ｒとからなる複合Ｓ
ＡＷフィルタにおいて、二重モードＳＡＷフィルタＦと
ＳＡＷ共振子Ｒとの間に容量を並列接続して複合ＳＡＷ
フィルタを構成したものである。この並列容量は例え
ば、図１３に示すように、容量形成用ＩＤＴ電極３８を
用いて形成し、二重モードＳＡＷフィルタＦ及びＳＡＷ
共振子ＲのＩＤＴ電極と直交するように配置した。ま
た、ＳＡＷの励振とは無関係の容量形成用ＩＤＴ電極３
８の電極周期λ2は、電極を形成する際の短絡不良等を
少なくすることを目的として、二重モードＳＡＷフィル
タＦ及びＳＡＷ共振子Ｒのそれぞれの電極周期λ1及び
λ4より十分大きくすることが望ましい。ＩＤＴ電極３
８を上述のように構成することによって、フィルタＦ、
共振子Ｒから伝搬してきた表面波によりＩＤＴ電極３８
が表面波を励振することは防止でき、例え表面波が励振
されたとしても、フィルタの帯域より低域側にスプリア
スとして生じるのみであって、複合ＳＡＷフィルタのフ
ィルタ特性を劣化させる虞はほとんどない。
願発明者は先行する特許出願（特願2000−249238号）に
おいて、図１３に示すような複合ＳＡＷフィルタを提案
している。即ち、図１１に示した、二重モードＳＡＷフ
ィルタＦと直列接続のＳＡＷ共振子Ｒとからなる複合Ｓ
ＡＷフィルタにおいて、二重モードＳＡＷフィルタＦと
ＳＡＷ共振子Ｒとの間に容量を並列接続して複合ＳＡＷ
フィルタを構成したものである。この並列容量は例え
ば、図１３に示すように、容量形成用ＩＤＴ電極３８を
用いて形成し、二重モードＳＡＷフィルタＦ及びＳＡＷ
共振子ＲのＩＤＴ電極と直交するように配置した。ま
た、ＳＡＷの励振とは無関係の容量形成用ＩＤＴ電極３
８の電極周期λ2は、電極を形成する際の短絡不良等を
少なくすることを目的として、二重モードＳＡＷフィル
タＦ及びＳＡＷ共振子Ｒのそれぞれの電極周期λ1及び
λ4より十分大きくすることが望ましい。ＩＤＴ電極３
８を上述のように構成することによって、フィルタＦ、
共振子Ｒから伝搬してきた表面波によりＩＤＴ電極３８
が表面波を励振することは防止でき、例え表面波が励振
されたとしても、フィルタの帯域より低域側にスプリア
スとして生じるのみであって、複合ＳＡＷフィルタのフ
ィルタ特性を劣化させる虞はほとんどない。
【０００７】図１４は、図１３の複合ＳＡＷフィルタの
電極パターンを用いて、ＲＸ２帯用ＲＦフィルタを構成
すべく、圧電基板３１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極３２を31.5
対、外側の２つのＩＤＴ電極３３、３４をそれぞれ21.5
対、交差幅を30λ1、アルミニウム合金の電極膜厚を170
nmとし、ＳＡＷ共振子ＲのＩＤＴ電極対数３６を100.5
対、交差幅を20λ2、容量形成用ＩＤＴ電極３８の対数
を25対、交差幅を100μm（容量にして1.2pF）として構
成した複合ＳＡＷフィルタの通過域特性を示す図であ
る。同図において逆三角形で示す１と２とは通過帯域の
規格（両端の周波数）を示している。この図から明らか
なように通過域内の高周波側の丸みが改善されているこ
とが分かる。
電極パターンを用いて、ＲＸ２帯用ＲＦフィルタを構成
すべく、圧電基板３１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極３２を31.5
対、外側の２つのＩＤＴ電極３３、３４をそれぞれ21.5
対、交差幅を30λ1、アルミニウム合金の電極膜厚を170
nmとし、ＳＡＷ共振子ＲのＩＤＴ電極対数３６を100.5
対、交差幅を20λ2、容量形成用ＩＤＴ電極３８の対数
を25対、交差幅を100μm（容量にして1.2pF）として構
成した複合ＳＡＷフィルタの通過域特性を示す図であ
る。同図において逆三角形で示す１と２とは通過帯域の
規格（両端の周波数）を示している。この図から明らか
なように通過域内の高周波側の丸みが改善されているこ
とが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
複合ＳＡＷフィルタにおいて、図１４に示した試作品は
従来の挿入損失の規格２．５ｄＢを辛うじて満たしてい
るものの、量産時の製造バラツキを考慮すると、２．０
ｄＢ以下を満たしていないと製造歩留まりが低下し、コ
ストが上昇するという問題があった。本発明は上記問題
を解決するためになされたものであって、低損失の複合
ＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
複合ＳＡＷフィルタにおいて、図１４に示した試作品は
従来の挿入損失の規格２．５ｄＢを辛うじて満たしてい
るものの、量産時の製造バラツキを考慮すると、２．０
ｄＢ以下を満たしていないと製造歩留まりが低下し、コ
ストが上昇するという問題があった。本発明は上記問題
を解決するためになされたものであって、低損失の複合
ＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る複合弾性表面波フィルタの請求項１記載
の発明は、圧電基板の主面上に設けた弾性表面波フィル
タの一方の端子と、弾性表面波共振子の一方の端子とを
直列に接続すると共に、この接続点に容量形成用のＩＤ
Ｔ電極を並列接続した複合弾性表面波フィルタであっ
て、前記容量形成用のＩＤＴ電極の電極周期を、これを
表面波の伝搬速度にて正規化した値が前記弾性表面波フ
ィルタの電極周期を正規化した値より小さくなるよう構
成したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタであ
る。請求項２記載の発明は、圧電基板の主面上に設けた
弾性表面波フィルタの一方の端子と、弾性表面波共振子
の一方の端子とを直列に接続すると共に、この接続点に
容量形成用の第１のＩＤＴ電極を並列接続すると共に、
前記弾性表面波フィルタの他方の端子に容量形成用の第
２のＩＤＴ電極を並列接続した複合弾性表面波フィルタ
であって、前記第１及び第２のＩＤＴ電極を、これらを
表面波の伝搬速度にて正規化した値が共に前記弾性表面
波フィルタの電極周期を正規化した値より小さくなるよ
う構成したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタで
ある。請求項３記載の発明は、前記弾性表面波フィルタ
がリーキー波の伝搬方向に沿って、３つのＩＤＴ電極と
その両側にグレーティング反射器を配置してなる縦結合
１次−３次二重モード弾性表面波フィルタであり、前記
弾性表面波共振子がＩＤＴ電極とその両側にグレーティ
ング反射器を配置したものであることを特徴とする請求
項１または２に記載の複合弾性表面波フィルタである。
請求項４記載の発明は、前記容量形成用のＩＤＴ電極を
前記弾性表面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と
直交するように配置したことを特徴とする請求項１乃至
３に記載の複合弾性表面波フィルタである。請求項５記
載の発明は、前記容量形成用のＩＤＴ電極が前記弾性表
面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と平行となる
ように配置したことを特徴とする請求項１乃至３に記載
の複合弾性表面波フィルタである。請求項６記載の発明
は、前記容量形成用のＩＤＴ電極の両側にグレーティン
グ電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至５に記
載の複合弾性表面波フィルタである。請求項７記載の発
明は、請求項１乃至６に記載の複合弾性表面波を縦続接
続したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタであ
る。
に本発明に係る複合弾性表面波フィルタの請求項１記載
の発明は、圧電基板の主面上に設けた弾性表面波フィル
タの一方の端子と、弾性表面波共振子の一方の端子とを
直列に接続すると共に、この接続点に容量形成用のＩＤ
Ｔ電極を並列接続した複合弾性表面波フィルタであっ
て、前記容量形成用のＩＤＴ電極の電極周期を、これを
表面波の伝搬速度にて正規化した値が前記弾性表面波フ
ィルタの電極周期を正規化した値より小さくなるよう構
成したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタであ
る。請求項２記載の発明は、圧電基板の主面上に設けた
弾性表面波フィルタの一方の端子と、弾性表面波共振子
の一方の端子とを直列に接続すると共に、この接続点に
容量形成用の第１のＩＤＴ電極を並列接続すると共に、
前記弾性表面波フィルタの他方の端子に容量形成用の第
２のＩＤＴ電極を並列接続した複合弾性表面波フィルタ
であって、前記第１及び第２のＩＤＴ電極を、これらを
表面波の伝搬速度にて正規化した値が共に前記弾性表面
波フィルタの電極周期を正規化した値より小さくなるよ
う構成したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタで
ある。請求項３記載の発明は、前記弾性表面波フィルタ
がリーキー波の伝搬方向に沿って、３つのＩＤＴ電極と
その両側にグレーティング反射器を配置してなる縦結合
１次−３次二重モード弾性表面波フィルタであり、前記
弾性表面波共振子がＩＤＴ電極とその両側にグレーティ
ング反射器を配置したものであることを特徴とする請求
項１または２に記載の複合弾性表面波フィルタである。
請求項４記載の発明は、前記容量形成用のＩＤＴ電極を
前記弾性表面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と
直交するように配置したことを特徴とする請求項１乃至
３に記載の複合弾性表面波フィルタである。請求項５記
載の発明は、前記容量形成用のＩＤＴ電極が前記弾性表
面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と平行となる
ように配置したことを特徴とする請求項１乃至３に記載
の複合弾性表面波フィルタである。請求項６記載の発明
は、前記容量形成用のＩＤＴ電極の両側にグレーティン
グ電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至５に記
載の複合弾性表面波フィルタである。請求項７記載の発
明は、請求項１乃至６に記載の複合弾性表面波を縦続接
続したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る複
合ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図であって、圧電基
板１の主面上に表面波（正しくはリーキー波）の伝搬方
向に沿って３つのＩＤＴ電極２、３、４を配置すると共
に、これらの両側に反射器５ａ、５ｂを配設して二重モ
ードＳＡＷフィルタＦを形成する。さらに、該二重モー
ドＳＡＷフィルタＦに平行してＩＤＴ電極６と、その両
側に反射器７ａ、７ｂを配置してＳＡＷ共振子Ｒを形成
する。そして、二重モードＳＡＷフィルタＦにおける中
央のＩＤＴ電極２の圧電基板１の端部寄りのくし形電極
と入力端子ＩＮを接続し、ＩＤＴ電極２の圧電基板１の
中央寄りのくし形電極と、ＩＤＴ電極３、４の圧電基板
１の端部寄りのそれぞれのくし形電極を接地する。さら
に、ＩＤＴ電極３、４の圧電基板１の中央寄りのそれぞ
れのくし形電極からリード電極を延在し、ＳＡＷ共振子
Ｒの圧電基板１の中央寄りのくし形電極とを接続すると
共に、ＳＡＷ共振子Ｒの圧電基板１の端部寄りのくし形
電極と出力端子ＯＵＴとを接続する。そして、二重モー
ドＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒとの間で、圧電基
板１の端部寄りに、リーキー波の伝搬方向と直交して容
量形成用ＩＤＴ電極８を配置し、その一方のくし形電極
と、二重モードＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒとを
結ぶリード電極とを接続し、他方のくし形電極を接地し
て複合ＳＡＷフィルタを構成する。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る複
合ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図であって、圧電基
板１の主面上に表面波（正しくはリーキー波）の伝搬方
向に沿って３つのＩＤＴ電極２、３、４を配置すると共
に、これらの両側に反射器５ａ、５ｂを配設して二重モ
ードＳＡＷフィルタＦを形成する。さらに、該二重モー
ドＳＡＷフィルタＦに平行してＩＤＴ電極６と、その両
側に反射器７ａ、７ｂを配置してＳＡＷ共振子Ｒを形成
する。そして、二重モードＳＡＷフィルタＦにおける中
央のＩＤＴ電極２の圧電基板１の端部寄りのくし形電極
と入力端子ＩＮを接続し、ＩＤＴ電極２の圧電基板１の
中央寄りのくし形電極と、ＩＤＴ電極３、４の圧電基板
１の端部寄りのそれぞれのくし形電極を接地する。さら
に、ＩＤＴ電極３、４の圧電基板１の中央寄りのそれぞ
れのくし形電極からリード電極を延在し、ＳＡＷ共振子
Ｒの圧電基板１の中央寄りのくし形電極とを接続すると
共に、ＳＡＷ共振子Ｒの圧電基板１の端部寄りのくし形
電極と出力端子ＯＵＴとを接続する。そして、二重モー
ドＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒとの間で、圧電基
板１の端部寄りに、リーキー波の伝搬方向と直交して容
量形成用ＩＤＴ電極８を配置し、その一方のくし形電極
と、二重モードＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒとを
結ぶリード電極とを接続し、他方のくし形電極を接地し
て複合ＳＡＷフィルタを構成する。
【００１１】本発明の特徴はＩＤＴ電極３、４、５によ
って励起されるリーキー波の主振動の周波数ｆ１と、Ｉ
ＤＴ電極８によって励起されるレイリー波の周波数ｆ２
との関係を、図２に模式的に示すようにｆ２＞ｆ１とし
たことにある。即ち、ＩＤＴ電極２の電極周期をλ1、
ＩＤＴ電極８の電極周期をλ2とすると、リーキー波の
伝搬速度ＶLは４，２１２m／秒程度であり、レイリー波
の伝搬速度ＶRは３，２３０m／秒程度であるので、それ
ぞれの電極周期を伝搬速度で正規化してλ1’＝λ1／Ｖ
L、λ2’＝λ2／ＶRとしたとき、ＩＤＴ電極８の電極周
期λ2がλ2’＜λ1’を満足するように設定したことに
ある。なお、図２においてｆ３は二重モードフィルタＦ
を構成する縦３次モードの共振周波数を表している。
って励起されるリーキー波の主振動の周波数ｆ１と、Ｉ
ＤＴ電極８によって励起されるレイリー波の周波数ｆ２
との関係を、図２に模式的に示すようにｆ２＞ｆ１とし
たことにある。即ち、ＩＤＴ電極２の電極周期をλ1、
ＩＤＴ電極８の電極周期をλ2とすると、リーキー波の
伝搬速度ＶLは４，２１２m／秒程度であり、レイリー波
の伝搬速度ＶRは３，２３０m／秒程度であるので、それ
ぞれの電極周期を伝搬速度で正規化してλ1’＝λ1／Ｖ
L、λ2’＝λ2／ＶRとしたとき、ＩＤＴ電極８の電極周
期λ2がλ2’＜λ1’を満足するように設定したことに
ある。なお、図２においてｆ３は二重モードフィルタＦ
を構成する縦３次モードの共振周波数を表している。
【００１２】図３は図１に示した複合ＳＡＷフィルタの
電極パターンを用いて、ＲＸ２帯用ＲＦフィルタを構成
すべく、上記の電極周期の条件を満たすように、圧電基
板１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モードＳＡＷフィル
タＦの中央のＩＤＴ電極２を31.5対、外側の２つのＩＤ
Ｔ電極３、４をそれぞれ21.5対、交差幅を30λ1、アル
ミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、ＳＡＷ共振子Ｒ
のＩＤＴ電極対数６を100.5対、交差幅を20λ4、容量形
成用ＩＤＴ電極８の対数を25対、交差幅を100μm（容量
にして1.2pF）とした場合の複合ＳＡＷフィルタのフィ
ルタ特性を実線で示している。比較のため図１４に示し
た従来の複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性を破線にて
重ね書きしてある。規格の通過域の両端１、２において
それぞれ1.43ｄｂ、1.83ｄＢと従来の値より改善されて
いることが判明した。
電極パターンを用いて、ＲＸ２帯用ＲＦフィルタを構成
すべく、上記の電極周期の条件を満たすように、圧電基
板１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モードＳＡＷフィル
タＦの中央のＩＤＴ電極２を31.5対、外側の２つのＩＤ
Ｔ電極３、４をそれぞれ21.5対、交差幅を30λ1、アル
ミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、ＳＡＷ共振子Ｒ
のＩＤＴ電極対数６を100.5対、交差幅を20λ4、容量形
成用ＩＤＴ電極８の対数を25対、交差幅を100μm（容量
にして1.2pF）とした場合の複合ＳＡＷフィルタのフィ
ルタ特性を実線で示している。比較のため図１４に示し
た従来の複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性を破線にて
重ね書きしてある。規格の通過域の両端１、２において
それぞれ1.43ｄｂ、1.83ｄＢと従来の値より改善されて
いることが判明した。
【００１３】図４は本発明に係る複合ＳＡＷフィルタの
第１の変形例を示す平面図であって、図１に示す二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極と入力端子Ｉ
Ｎとを接続するリード電極に、さらに容量を並列接続し
て複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性をより改善したも
のである。この容量は図４に示すようＩＤＴ電極９から
形成されており、ＩＤＴ電極９の配置方向はリーキー波
の伝搬方向と直交させると共に、その電極周期λ2はＩ
ＤＴ電極８と同様に設定している。
第１の変形例を示す平面図であって、図１に示す二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極と入力端子Ｉ
Ｎとを接続するリード電極に、さらに容量を並列接続し
て複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性をより改善したも
のである。この容量は図４に示すようＩＤＴ電極９から
形成されており、ＩＤＴ電極９の配置方向はリーキー波
の伝搬方向と直交させると共に、その電極周期λ2はＩ
ＤＴ電極８と同様に設定している。
【００１４】図５は本発明に係る複合ＳＡＷフィルタの
第２の変形例を示す平面図であって、図４に示すＩＤＴ
電極８、９の配置方向を９０度回転させて、リーキー波
が伝搬する方向に設定したものである。この変形例の特
徴は二重モードＳＡＷフィルタＦ、ＳＡＷ共振子Ｒと同
じ方向にＩＤＴ電極１０、１１を設定したので、その電
極周期λ3を図１、４のように直交させる場合に比べて
大きくすることができる。即ち、製造時の電極短絡を抑
えることが可能となる。なお、この例の場合、ｆ２＞ｆ
１とするには、伝搬速度が同じであるのでλ3＜λ1と設
定すればよい。
第２の変形例を示す平面図であって、図４に示すＩＤＴ
電極８、９の配置方向を９０度回転させて、リーキー波
が伝搬する方向に設定したものである。この変形例の特
徴は二重モードＳＡＷフィルタＦ、ＳＡＷ共振子Ｒと同
じ方向にＩＤＴ電極１０、１１を設定したので、その電
極周期λ3を図１、４のように直交させる場合に比べて
大きくすることができる。即ち、製造時の電極短絡を抑
えることが可能となる。なお、この例の場合、ｆ２＞ｆ
１とするには、伝搬速度が同じであるのでλ3＜λ1と設
定すればよい。
【００１５】図６は本発明に係る複合ＳＡＷフィルタの
第３の変形例を示す平面図であって、リーキー波の伝搬
方向に沿ってＩＤＴ電極をその両側にグレーティング電
極とを配置し、ＳＡＷ共振子の如き容量素子２０を配置
した構成となっている。該容量素子２０の一方のくし形
電極を二重モードＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒと
を接続するリード電極に接続すると共に、他方のくし形
電極を接地している。そして、容量素子２０のＩＤＴ電
極の共振周波数ｆ２を二重モードＳＡＷフィルタの主振
動（縦１次モード）の周波数ｆ１より高く設定してい
る。
第３の変形例を示す平面図であって、リーキー波の伝搬
方向に沿ってＩＤＴ電極をその両側にグレーティング電
極とを配置し、ＳＡＷ共振子の如き容量素子２０を配置
した構成となっている。該容量素子２０の一方のくし形
電極を二重モードＳＡＷフィルタＦとＳＡＷ共振子Ｒと
を接続するリード電極に接続すると共に、他方のくし形
電極を接地している。そして、容量素子２０のＩＤＴ電
極の共振周波数ｆ２を二重モードＳＡＷフィルタの主振
動（縦１次モード）の周波数ｆ１より高く設定してい
る。
【００１６】図７は図６に示した複合ＳＡＷフィルタの
電極パターンを用いて、上記の電極周期の条件を満たし
た上で、圧電基板１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モー
ドＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極２を31.5対、外
側の２つのＩＤＴ電極３、４をそれぞれ21.5対、交差幅
を30λ1、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、Ｓ
ＡＷ共振子ＲのＩＤＴ電極対数６を100.5対、交差幅を2
0λ4、容量素子２０を形成するＩＤＴ電極の対数を６０
対、反射器をそれぞれ30本、交差幅を45μm（容量にし
て1.2pF）とした場合の複合ＳＡＷフィルタのフィルタ
特性を示している。通過帯域の両端１、２の周波数にお
ける挿入損失はそれぞれ1.42ｄＢ、1.83ｄＢと従来例
（図１４）のものより、改善されていることが分かる。
電極パターンを用いて、上記の電極周期の条件を満たし
た上で、圧電基板１に38゜Y-X LiTaO3を用い、二重モー
ドＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電極２を31.5対、外
側の２つのＩＤＴ電極３、４をそれぞれ21.5対、交差幅
を30λ1、アルミニウム合金の電極膜厚を170nmとし、Ｓ
ＡＷ共振子ＲのＩＤＴ電極対数６を100.5対、交差幅を2
0λ4、容量素子２０を形成するＩＤＴ電極の対数を６０
対、反射器をそれぞれ30本、交差幅を45μm（容量にし
て1.2pF）とした場合の複合ＳＡＷフィルタのフィルタ
特性を示している。通過帯域の両端１、２の周波数にお
ける挿入損失はそれぞれ1.42ｄＢ、1.83ｄＢと従来例
（図１４）のものより、改善されていることが分かる。
【００１７】ここで、挿入損失が改善される理由を検討
してみると、容量形成用のＩＤＴ電極が、複合ＳＡＷフ
ィルタの中心周波数において呈する等価回路の定数値に
あると推測される。そこで、容量素子２０をＳＡＷ共振
子と考えたときの等価回路を容量Ｃと抵抗Ｒの並列回路
として、その値を高周波回路用のネットワーク・アナラ
イザーを用いて反射係数Γとして測定した。周知のよう
に、反射係数Γは被測定物へ入射する入射波Ａと、被測
定物から反射される反射波Ｂとの比で表され、Γ＝Ｂ／
Ａ＝｜Γ｜ｅj θ＝Ｕ＋ｊＶ と定義されている。即
ち、反射係数ΓはＵ−Ｖ平面において、（０，０）を中
心として極座標で表すことができる。図８は容量素子２
０に対して供給する周波数を550MHzから1050MHzまで変
化させて測定した反射係数Γの奇跡を図示したものであ
る。複合ＳＡＷフィルタの中心周波数877.5ＭＨｚにお
ける容量素子２０の反射係数Γの絶対値は｜Γ｜＝Γ0
で示す点であり、ほぼ１に近い値を示している。このこ
とは等価回路で表す抵抗Ｒが極めて大きな値を示してい
る。即ち、容量素子２０が複合ＳＡＷフィルタの中心周
波数において、大きなＱを呈するために、挿入損失が低
減するものと考えられる。なお、そのときの容量値はΓ
0における位相回転角で表される。
してみると、容量形成用のＩＤＴ電極が、複合ＳＡＷフ
ィルタの中心周波数において呈する等価回路の定数値に
あると推測される。そこで、容量素子２０をＳＡＷ共振
子と考えたときの等価回路を容量Ｃと抵抗Ｒの並列回路
として、その値を高周波回路用のネットワーク・アナラ
イザーを用いて反射係数Γとして測定した。周知のよう
に、反射係数Γは被測定物へ入射する入射波Ａと、被測
定物から反射される反射波Ｂとの比で表され、Γ＝Ｂ／
Ａ＝｜Γ｜ｅj θ＝Ｕ＋ｊＶ と定義されている。即
ち、反射係数ΓはＵ−Ｖ平面において、（０，０）を中
心として極座標で表すことができる。図８は容量素子２
０に対して供給する周波数を550MHzから1050MHzまで変
化させて測定した反射係数Γの奇跡を図示したものであ
る。複合ＳＡＷフィルタの中心周波数877.5ＭＨｚにお
ける容量素子２０の反射係数Γの絶対値は｜Γ｜＝Γ0
で示す点であり、ほぼ１に近い値を示している。このこ
とは等価回路で表す抵抗Ｒが極めて大きな値を示してい
る。即ち、容量素子２０が複合ＳＡＷフィルタの中心周
波数において、大きなＱを呈するために、挿入損失が低
減するものと考えられる。なお、そのときの容量値はΓ
0における位相回転角で表される。
【００１８】図９は本発明に係る複合ＳＡＷフィルタの
第４の変形例を示す平面図であって、図６に示す第３の
変形例の二重モードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電
極と入力端子ＩＮとを結ぶリード電極との間に、ＳＡＷ
共振子の如き容量素子２１を並列接続したものである。
この場合も容量素子２０、２１の電極周期λ3は二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの電極周期λ1より小さく設定す
る。図９のような構成とすることにより、複合ＳＡＷフ
ィルタの通過域特性をより平坦化することができる。
第４の変形例を示す平面図であって、図６に示す第３の
変形例の二重モードＳＡＷフィルタＦの中央のＩＤＴ電
極と入力端子ＩＮとを結ぶリード電極との間に、ＳＡＷ
共振子の如き容量素子２１を並列接続したものである。
この場合も容量素子２０、２１の電極周期λ3は二重モ
ードＳＡＷフィルタＦの電極周期λ1より小さく設定す
る。図９のような構成とすることにより、複合ＳＡＷフ
ィルタの通過域特性をより平坦化することができる。
【００１９】以上では縦１次−３次モードを用いた二重
モードＳＡＷフィルタに、ＳＡＷ共振子を直列接続した
複合ＳＡＷフィルタについて説明したが、これに限らず
多重モードＳＡＷフィルタにＳＡＷ共振子を直列接続す
るいかなる複合ＳＡＷフィルタにも適用できることは説
明するまでもない。また、本発明になる複合ＳＡＷフィ
ルタを複数段縦続接続し、より減衰傾度の急峻なフィル
タを構成してもよい。また、圧電基板にタンタル酸リチ
ウムを用いて説明したが、他の圧電物質、例えばニオブ
酸リチウム、四硼酸リチウム、ランガサイト等にも適用
できることは説明するまでもない。
モードＳＡＷフィルタに、ＳＡＷ共振子を直列接続した
複合ＳＡＷフィルタについて説明したが、これに限らず
多重モードＳＡＷフィルタにＳＡＷ共振子を直列接続す
るいかなる複合ＳＡＷフィルタにも適用できることは説
明するまでもない。また、本発明になる複合ＳＡＷフィ
ルタを複数段縦続接続し、より減衰傾度の急峻なフィル
タを構成してもよい。また、圧電基板にタンタル酸リチ
ウムを用いて説明したが、他の圧電物質、例えばニオブ
酸リチウム、四硼酸リチウム、ランガサイト等にも適用
できることは説明するまでもない。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、請求項１に発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失
を低減することができるという優れた効果を表す。請求
項２記載の発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を低減
すると共に、通過帯域を平坦にできるという優れた効果
を表す。請求項３に記載の発明はリーキー波を用いて形
成した縦結合１次−３次二重モードＳＡＷフィルタとＳ
ＡＷ共振子とを直列接続した複合ＳＡＷフィルタの挿入
損失を低減できるという利点を有する。請求項４記載の
発明は容量形成用のＩＤＴ電極をリーキー波と直交して
形成し、挿入損失が低減できるという効果を表す。請求
項５、６記載の発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を
低減すると共に、容量形成用のＩＤＴ電極の電極指間隔
を広げることができると利点を有する。請求項７に記載
の発明は、通過域の平坦性を保ちつつ急峻度、補償減衰
量を改善できるという効果を表す。
ので、請求項１に発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失
を低減することができるという優れた効果を表す。請求
項２記載の発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を低減
すると共に、通過帯域を平坦にできるという優れた効果
を表す。請求項３に記載の発明はリーキー波を用いて形
成した縦結合１次−３次二重モードＳＡＷフィルタとＳ
ＡＷ共振子とを直列接続した複合ＳＡＷフィルタの挿入
損失を低減できるという利点を有する。請求項４記載の
発明は容量形成用のＩＤＴ電極をリーキー波と直交して
形成し、挿入損失が低減できるという効果を表す。請求
項５、６記載の発明は複合ＳＡＷフィルタの挿入損失を
低減すると共に、容量形成用のＩＤＴ電極の電極指間隔
を広げることができると利点を有する。請求項７に記載
の発明は、通過域の平坦性を保ちつつ急峻度、補償減衰
量を改善できるという効果を表す。
【図１】本発明に係る複合ＳＡＷフィルタの構成を示す
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】複合ＳＡＷフィルタの通過帯域と、容量形成用
のＩＤＴ電極の共振周波数との関係を説明するための模
式図である。
のＩＤＴ電極の共振周波数との関係を説明するための模
式図である。
【図３】本発明になる複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特
性（実線）と、従来の複合ＳＡＷフィルタ（破線）とを
重ね書きした図である。
性（実線）と、従来の複合ＳＡＷフィルタ（破線）とを
重ね書きした図である。
【図４】本発明に係る第１の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図５】本発明に係る第２の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図６】本発明に係る第３の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図７】第３の変形例のフィルタ特性を示す図である。
【図８】第３の変形例の容量形成用ＳＡＷ共振子の反射
係数を極座標で表したものである。
係数を極座標で表したものである。
【図９】本発明に係る第４の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図１０】日本の携帯電話システム（ＰＤＣ）の周波数
割り当て（900MHZ帯）を示す図である。
割り当て（900MHZ帯）を示す図である。
【図１１】従来の複合ＳＡＷフィルタの構成を示す平面
図である。
図である。
【図１２】従来の複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特性を
示す図である。
示す図である。
【図１３】改良された複合ＳＡＷフィルタの構成を示す
平面図である。
平面図である。
【図１４】改良された複合ＳＡＷフィルタのフィルタ特
性を示す図である。
性を示す図である。
１・・圧電基板 ２、３、４、６、８、９、１０、１１・・ＩＤＴ電極 ５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ・・グレーティング反射器 ２０、２１・・容量素子 Ｆ・・縦結合１次−３次二重モードＳＡＷフィルタ Ｒ・・一端子対弾性表面波共振子 λ1、λ2、λ3、λ4・・電極周期
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電基板の主面上に設けた弾性表面波フ
ィルタの一方の端子と、弾性表面波共振子の一方の端子
とを直列に接続すると共に、この接続点に容量形成用の
ＩＤＴ電極を並列接続した複合弾性表面波フィルタであ
って、前記容量形成用のＩＤＴ電極の電極周期を、これ
を表面波の伝搬速度にて正規化した値が前記弾性表面波
フィルタの電極周期を正規化した値より小さくなるよう
構成したことを特徴とする複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 圧電基板の主面上に設けた弾性表面波フ
ィルタの一方の端子と、弾性表面波共振子の一方の端子
とを直列に接続すると共に、この接続点に容量形成用の
第１のＩＤＴ電極を並列接続すると共に、前記弾性表面
波フィルタの他方の端子に容量形成用の第２のＩＤＴ電
極を並列接続した複合弾性表面波フィルタであって、前
記第１及び第２のＩＤＴ電極を、これらを表面波の伝搬
速度にて正規化した値が共に前記弾性表面波フィルタの
電極周期を正規化した値より小さくなるよう構成したこ
とを特徴とする複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項３】 前記弾性表面波フィルタがリーキー波の
伝搬方向に沿って、３つのＩＤＴ電極とその両側にグレ
ーティング反射器を配置してなる縦結合１次−３次二重
モード弾性表面波フィルタであり、前記弾性表面波共振
子がＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配
置したものであることを特徴とする請求項１または２に
記載の複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項４】 前記容量形成用のＩＤＴ電極を前記弾性
表面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と直交する
ように配置したことを特徴とする請求項１乃至３に記載
の複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項５】 前記容量形成用のＩＤＴ電極が前記弾性
表面波フィルタの励起する表面波の伝搬方向と平行とな
るように配置したことを特徴とする請求項１乃至３に記
載の複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項６】 前記容量形成用のＩＤＴ電極の両側にグ
レーティング電極を配置したことを特徴とする請求項１
乃至５に記載の複合弾性表面波フィルタ。 - 【請求項７】 請求項１乃至６に記載の複合弾性表面波
を縦続接続したことを特徴とする複合弾性表面波フィル
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298083A JP2002111443A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 複合弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000298083A JP2002111443A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 複合弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111443A true JP2002111443A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18780093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000298083A Withdrawn JP2002111443A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 複合弾性表面波フィルタ |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002111443A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050060382A (ko) * | 2003-12-16 | 2005-06-22 | 엘지이노텍 주식회사 | 표면탄성파 필터 |
| WO2008067793A1 (de) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Epcos Ag | Dms-filter mit verbesserter anpassung |
| US7394336B2 (en) | 2005-05-16 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Elastic boundary wave apparatus |
| JP2009207116A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Fujitsu Ltd | 弾性波デバイス、デュープレクサ、通信モジュール、および通信装置 |
| US7623009B2 (en) | 2005-07-13 | 2009-11-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Boundary acoustic wave filter device |
| WO2015156232A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 株式会社村田製作所 | 弾性波フィルタ装置 |
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| JP2021061634A (ja) * | 2021-01-06 | 2021-04-15 | 京セラ株式会社 | 容量素子、弾性波素子および弾性波モジュール |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000298083A patent/JP2002111443A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
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| US7915975B2 (en) | 2006-12-05 | 2011-03-29 | Epcos Ag | DMS filter with improved matching |
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| JPWO2015156232A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2017-04-13 | 株式会社村田製作所 | 弾性波フィルタ装置 |
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