JP2003289234A - 弾性表面波装置、通信装置 - Google Patents

弾性表面波装置、通信装置

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wave device
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Yuichi Takamine
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化を図りながら、通過帯域の狭小化を抑
制できて広帯域化を図れる弾性表面波装置及びそれを有
する通信装置を提供する。 【解決手段】 圧電基板10上に、弾性表面波フィルタ
1、2Aを複数、互いに中心周波数を異ならせて設け
る。弾性表面波フィルタ1、2Aの入力端101及び出
力端102、103の少なくとも一方を共通化する。弾
性表面波フィルタ1、2Aのうち、相対的に中心周波数
の高い側の弾性表面波フィルタ2Aを、相対的に中心周
波数が低い側の弾性表面波フィルタ1におけるフィルタ
特性の通過帯域内又は通過帯域外の高周波側近傍にてス
プリアスの発生を抑制する、例えばリフレクタが少なく
とも1箇所以上にて、周囲の電極に対して電極指の線幅
又は電極指間隔が異なるように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ機能及び
優れた伝送特性を有する弾性表面波装置、並びにそれを
有する通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】移動体通信装置である携帯電話のフィル
タとして、通過帯域が高くなるに伴い、小型化が可能な
弾性表面波フィルタ(以下、SAWフィルタと記す)の
使用が検討されてきた。上記SAWフィルタは、圧電基
板上に、複数の電極指を交叉させて有するくし型電極部
(すだれ状電極、又はインターディジタルトランスデュ
ーサといい、以下、IDTと記す)を、複数、弾性表面
波の伝搬方向に沿って有し、さらに上記各IDTにおけ
る上記伝搬方向に沿った両側(左右)にそれぞれ反射器
(リフレクタ)を備えている。
【0003】また、近年、携帯電話の高性能化として、
2つ以上の通信システムを備えたマルチバンドに対応し
た携帯電話の検討がなされている。また、例えば日本の
PDC800MHz帯の様に、加入者の増加に伴い、複
数の周波数帯を使用するシステムも出てきている。
【0004】上記のような携帯電話には広帯域の段間用
フィルタが望まれるが、2つ以上のバンドをカバーする
低損失で広帯域なバンドパスフィルタを一つのSAWフ
ィルタにて実現することは困難であった。
【0005】一方で、複数のバンドバスフィルタとして
のSAWフィルタを複数、例えば2つ組み合わせ、1パ
ッケージ化することにより、前記広帯域のバンドパスフ
ィルタと同等の機能を有する1つの電子部品とすること
が可能である。その際、携帯電話の無線信号部の部品点
数を削減するために、2つのSAWフィルタの入力端及
び出力端の少なくとも一方を共通化する構成がよく用い
られる。
【0006】本願発明者が出願した特開2001−32
6557号公報には、中心周波数が互いに異なる2つの
SAWフィルタの入力端及び出力端を共通化した、2つ
の通過帯域を有する1入力1出力のPDC800MHz
帯受信用の弾性表面波装置(以下、SAWデバイスと記
す)が開示されている。
【0007】上記SAWデバイスにおいては、図2に示
すように、二つの第一及び第二SAWフィルタ1、2が
設けられ、第一SAWフィルタ1は810MHz〜84
3MHzをカバーするように中心周波数が826.5M
Hzとされており、第二SAWフィルタ2は870MH
z〜885MHzをカバーするように中心周波数が87
7.5MHzとされている。つまり、第二SAWフィル
タ2の方が第一SAWフィルタ1に対して相対的に中心
周波数が高く設定されている。
【0008】入力端子3と第一SAWフィルタ1の入力
端との問には、弾性表面波共振子(以下、SAW共振子
と記す)5が第一SAWフィルタ1に対して直列に接続
されている。同様に、入力端子3と第二SAWフィルタ
2との間には、SAW共振子6が第二SAWフィルタ2
に対して直列に接続されている。他方、第一及び第二S
AWフィルタ1、2の出力端が共通接続されている接続
点8と、第二SAWフィルタ2の出力端との間には、S
AW共振子9が第二SAWフィルタ2に対して直列に接
続されている。
【0009】入力端子3と接続点7との間の接続点10
とアース電位との間に、インピーダンスを整合させるた
めのインダクタンス素子11が接続されている。同様
に、接続点8と出力端子4との間の接続点12とアース
電位との間に、同じくインピーダンス整合回路を構成す
るためのインダクタンス素子13が接続されている。
【0010】
【特許文献1】特開2001−326557号公報(公
開日:2001年11月22日)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来公報に記載の
構成においては、SAWフィルタ2の設計によっては、
相対的に中心周波数が低い側のSAWフィルタ1におけ
るフィルタ特性の通過帯域幅が狭くなる場合があるとい
う問題を生じている。
【0012】上記問題について、本発明者が種々検討し
たところ、その理由は、2つのSAWフィルタ1、2の
フィルタ特性の中心周波数が互いに近い場合、中心周波
数が高い方のSAWフィルタ2における通過帯域外の低
域側に発生するスプリアスが、中心周波数が低い方のS
AWフィルタ1のフィルタ特性に影響することを新たに
見出した。
【0013】本発明の目的は、2つの通過帯域を有し、
入力端及び出力端の少なくとも一方を共通化して小型化
が可能であり、かつ、上記SAWフィルタ2の通過帯域
外の低域側に発生するスプリアス発生を抑制して、相対
的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を
広くできるSAWデバイスを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のSAWデバイス
は、以上の課題を解決するために、圧電基板上に、SA
Wフィルタが複数、互いに中心周波数を異ならせて設け
られ、前記複数のSAWフィルタの入力端及び出力端の
少なくとも一方が共通化されているSAWデバイスにお
いて、前記複数のSAWフィルタのうち、相対的に中心
周波数の高い側のSAWフィルタが、相対的に中心周波
数が低い側のSAWフィルタにおけるフィルタ特性の通
過帯域内又は通過帯域外の高周波側近傍にて発生するス
プリアスを抑制する構造を有していることを特徴として
いる。
【0015】上記構成によれば、前記複数のSAWフィ
ルタのうち、相対的に中心周波数が低い側のSAWフィ
ルタにおけるフィルタ特性の、通過帯域内、又は通過帯
域外の高周波側近傍における、相対的に中心周波数の高
い側のSAWフィルタのスプリアス発生を抑制するよう
に設定したので、複数のSAWフィルタの入力端及び出
力端の少なくとも一方を共通化して小型化を図りなが
ら、相対的に中心周波数が低い側のフィルタ特性が上記
スプリアス発生による狭帯域化を抑制できて、相対的に
中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を広く
できる。
【0016】本発明の他のSAWデバイスは、以上の課
題を解決するために、圧電基板上に、弾性表面波フィル
タが複数、互いに中心周波数を異ならせて設けられ、前
記複数の弾性表面波フィルタの入力端及び出力端の少な
くとも一方が共通化されている弾性表面波装置におい
て、前記複数の弾性表面波フィルタのうち、相対的に中
心周波数の高い側の弾性表面波フィルタが、該弾性表面
波フィルタの通過帯域外における低周波側のスプリアス
を抑制する構造を有していることを特徴としている。
【0017】上記構成によれば、前記複数のSAWフィ
ルタのうち、相対的に中心周波数の高い側の弾性表面波
フィルタが、該弾性表面波フィルタの通過帯域外におけ
る低周波側のスプリアスを抑制する構造を有しているの
で、複数のSAWフィルタの入力端及び出力端の少なく
とも一方を共通化して小型化を図りながら、相対的に中
心周波数が低い側のフィルタ特性が上記スプリアス発生
により狭帯域化することを抑制できて、相対的に中心周
波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を広くでき
る。
【0018】上記弾性表面波装置においては、前記複数
の弾性表面波フィルタのうち、相対的に中心周波数の高
い側の弾性表面波フィルタが、縦結合共振子型弾性表面
波フィルタであることが好ましい。
【0019】以後、本発明のSAWデバイスの構成を、
具体的に説明する。
【0020】本発明の第1のSAWデバイスは、圧電基
板上に、SAWフィルタが複数、互いに中心周波数を異
ならせて設けられ、前記複数のSAWフィルタの入力端
及び出力端の少なくとも一方が共通化されているSAW
デバイスにおいて、前記2つのSAWフィルタのうち、
相対的に中心周波数の高い側のSAWフィルタは、ID
Tと、上記IDTを挟み込むリフレクタとを有し、前記
リフレクタが少なくとも1箇所以上にて、他の部分(周
囲の電極)に対して電極指線幅及び電極指間隔の少なく
とも一方が互いに異なることを特徴とする。
【0021】上記構成によれば、前記2つのSAWフィ
ルタの内、相対的に中心周波数の高い側のSAWフィル
タは前記IDTを挟み込むリフレクタを有し、前記リフ
レクタが少なくとも1箇所以上、周囲の電極(つまり上
記リフレクタ内の近接した他の電極)に対して電極指線
幅及び電極指間隔の少なくとも一方が異なるので、相対
的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を
広くでき、かつ、中心周波数の異なる少なくとも2つの
SAWフィルタの入力端及び出力端の少なくとも一方を
共通化して小型化できるSAWデバイスが得られる。
【0022】本発明第2のSAWデバイスは、圧電基板
上に、SAWフィルタが複数、互いに中心周波数を異な
らせて設けられ、前記複数のSAWフィルタの入力端及
び出力端の少なくとも一方が共通化されているSAWデ
バイスにおいて、前記2つのSAWフィルタのうち、相
対的に中心周波数の高い側のSAWフィルタは、IDT
と、上記IDTを挟み込むリフレクタとを有し、前記リ
フレクタが少なくとも2つの領域に分割され、前記分割
された領域の少なくとも1箇所以上で、他の領域に対し
てdutyが異なることを特徴とする。
【0023】上記構成によれば、前記2つのSAWフィ
ルタのうち、相対的に中心周波数の高い側のSAWフィ
ルタは、IDTと前記IDTを挟み込むようにリフレク
タを有し、前記リフレクタが少なくとも2つの領域に分
割され、前記分割された領域の少なくとも1箇所以上
で、他の領域に対してdutyが異なるので、相対的に
中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を広く
でき、かつ、中心周波数の異なる少なくとも2つのSA
Wフィルタの入力端及び出力端の少なくとも一方を共通
化したSAWデバイスが得られる。
【0024】本発明第3のSAWデバイスは、圧電基板
上に、SAWフィルタが複数、互いに中心周波数を異な
らせて設けられ、前記複数のSAWフィルタの入力端及
び出力端の少なくとも一方が共通化されているSAWデ
バイスにおいて、前記2つのSAWフィルタのうち、相
対的に中心周波数の高い側のSAWフィルタは、IDT
と上記IDTを挟み込むリフレクタとを有し、前記リフ
レクタがIDTから離れるにつれて、前記リフレクタの
電極指が変化していることを特徴とする。
【0025】上記構成によれば、前記2つのSAWフィ
ルタのうち、相対的に中心周波数の高い側のSAWフィ
ルタは前記IDTを挟み込むようにリフレクタを有し、
前記リフレクタがIDTから離れるにつれて、前記リフ
レクタの電極指が変化、例えば長さが短くなっているの
で、相対的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過
帯域幅を広くでき、かつ中心周波数の異なる少なくとも
2つのSAWフィルタの入力端及び出力端の少なくとも
一方を共通化したSAWデバイスが得られる。
【0026】本発明第4のSAWデバイスは、圧電基板
上に、SAWフィルタが複数、互いに中心周波数を異な
らせて設けられ、前記複数のSAWフィルタの入力端及
び出力端の少なくとも一方が共通化されているSAWデ
バイスにおいて、前記2つのSAWフィルタのうち、相
対的に中心周波数の高い側のSAWフィルタは、IDT
と上記各IDTを挟み込むように第1、第2のリフレク
タとを有し、前記第1、第2のリフレクタの構造が互い
に異なることを特徴とする。
【0027】上記構成によれば、前記2つのSAWフィ
ルタのうち、相対的に中心周波数の高い側のSAWフィ
ルタは前記IDTを挟み込むように第1、第2のリフレ
クタを有し、前記第1、第2のリフレクタの構造が互い
に異なるので、相対的に中心周波数が低い側のフィルタ
特性の通過帯域幅を広くでき、かつ、中心周波数の異な
る少なくとも2つのSAWフィルタの入力端及び出力端
の少なくとも一方を共通化したSAWデバイスが得られ
る。
【0028】第4の発明に係るSAWデバイスの特定し
た構成は、前記第1、第2のリフレクタのdutyが互
いに異なることを特徴とする。
【0029】第4の発明に係るSAWデバイスの別の特
定した構成は、前記第1、第2のリフレクタの本数が互
いに異なることを特徴とする。
【0030】第4の発明に係るSAWデバイスのさらに
別の特定した構成は、前記第1、第2のリフレクタのピ
ッチが互いに異なることを特徴とする。
【0031】第4の発明に係るSAWデバイスの他の特
定した構成は、前記第1、第2のリフレクタと各々隣り
合うIDTとの最外電極指中心間距離が互いに異なるこ
とを特徴とする。上記第4の特定した各構成は、互いに
どのように組み合わせてもよい。
【0032】本発明第5のSAWデバイスは、圧電基板
上に、SAWフィルタが複数、互いに中心周波数を異な
らせて設けられ、前記複数のSAWフィルタの入力端及
び出力端の少なくとも一方が共通化されているSAWデ
バイスにおいて、前記2つのSAWフィルタのうち相対
的に中心周波数の高い側のSAWフィルタは、IDTと
上記各IDTを挟み込むようにリフレクタとを有した2
つ以上のSAWフィルタ部をカスケード接続した構成で
あり、前記リフレクタが前記カスケード接続したSAW
フィルタ部ごとに構造が互いに異なることを特徴とす
る。
【0033】上記構成によれば、前記2つのSAWフィ
ルタのうち相対的に中心周波数の高い側のSAWフィル
タは、前記IDTを挟み込むようにリフレクタを有した
2つ以上のSAWフィルタ部をカスケード接続した構成
であり、前記リフレクタが前記カスケード接続したSA
Wフィルタ部ごとに構造が互いに異なるので、相対的に
中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を広く
でき、かつ、中心周波数の異なる少なくとも2つのSA
Wフィルタの入力端及び出力端の少なくとも一方を共通
化したSAWデバイスが得られる。
【0034】第5の発明に係るSAWデバイスの特定し
た構成は、前記リフレクタのdutyが、前記カスケー
ド接続したSAWフィルタ部ごとに互いに異なることを
特徴とする。
【0035】第5の発明に係るSAWデバイスの別の特
定した構成は、前記リフレクタの本数が、前記カスケー
ド接続したSAWフィルタ部ごとに互いに異なることを
特徴とする。
【0036】第5の発明に係るSAWデバイスのさらに
別の特定した構成は、前記リフレクタのピッチが、前記
カスケード接続したSAWフィルタ部ごとに互いに異な
ることを特徴とする。
【0037】第5の発明に係るSAWデバイスの他の特
定した構成は、前記リフレクタと隣り合うIDTとの最
外電極指中心間距離が、前記カスケード接続したSAW
フィルタ部ごとに互いに異なることを特徴とする。上記
第5の特定した各構成は、互いにどのように組み合わせ
てもよい。
【0038】第1〜5の発明に係るSAWデバイスは、
前記共通化した端子とSAWフィルタの間に、少なくと
も1つのSAW共振子が接続されていることが望まし
い。
【0039】第1〜5の発明に係るSAWデバイスは、
前記共通化した端子に並列にインダクタンス素子を付加
することが好ましい。
【0040】本発明の通信装置は、上記の何れかに記載
のSAWデバイスを有していることを特徴としている。
【0041】上記構成によれば、スプリアス特性が改善
されると共に通過帯域の狭小化の抑制されて、中心周波
数の低い方のSAWフィルタの通過帯域を広くできるS
AWデバイスを有するので、通信特性を改善できる。
【0042】
【発明の実施の形態】本発明のSAWデバイスにおける
実施の各形態について図1乃至図24に基づいて説明す
れば、以下の通りである。本発明のSAWデバイスにお
ける実施の各形態では、PDC800MHz帯の受信側
周波数帯である810MHz〜843MHz、及び87
0MHz〜885MHz帯を同時にカバーするSAWデ
バイスを用いて、説明を行う。
【0043】図2は、従来の構成を説明するために用い
た図である。本発明の構成は、下記の本発明の特徴を除
いて図2に示す基本的な構成と同じである。本発明の特
徴を、図1を用いて説明する。
【0044】本実施の各形態では、図2に示したSAW
フィルタ、SAW共振子等の同一の機能を有する部材に
ついては、図2に用いた部材番号と同一の部材番号を図
1において付与してそれらの説明を省いた。ただし、S
AW共振子6は、設計の都合上2つに分けているので、
それぞれ6A、6Bと示すこととする。また、以後の図
では簡単のため、また理解し易くするために、IDTや
リフレクタの電極指本数を、実際の本数よりも少なく表
示することとする。
【0045】(実施の第一形態)実施の第一形態では、
圧電基板10として、40±5°YcutX伝搬LiT
aO3 を用い、その上にSAWフィルタ1、2A及びS
AW共振子5、6A、6B、9が、Al電極により形成
されている。実施の第一形態においては、SAWフィル
タ1、2Aとして、3つのIDTと、それらIDTを挟
み込むように形成されたリフレクタを有する、3IDT
型の縦結合共振子型SAWフィルタを用いている。ま
た、実施の第一形態では、SAW共振子は、1つのID
Tと、それを挟み込むように形成されたリフレクタを有
する構造となっている。
【0046】このSAW共振子は、IDTの両側にリフ
レクタを配置した構造の方がQ値は高くなるので望まし
いが、リフレクタを省いた構造でも、動作上、問題はな
い。
【0047】本実施の第一形態のSAWデバイスにおい
ては、圧電基板10上に形成された、ワイヤボンディン
グ用の各電極パッド101〜109と、圧電基板10上
の各電極パッド101〜109とパッケージとの導通を
取るための、Alなどの材質で作られているボンディン
グ用のワイヤ110〜118と、パッケージの各電極パ
ッド119〜128とが設けられている。上記SAWデ
バイスでは、電極パッド101は、SAWフィルタ1、
2Aの入力端となっており、各電極パッド102、10
3は、SAWフィルタ1、2Aの出力端となっている。
【0048】パッケージの各電極パッド119〜128
においては、電極パッド120がSAWデバイスの入力
端子であり、電極パッド126が出力端子であり、その
他がアースに接続されている。図1ではSAWフィルタ
1、2Aの入力端を圧電基板10上で共通化し、出力端
をパッケージの電極パッド126上で共通化している。
もちろんこれは逆でもよく、さらに両方を圧電基板10
上で共通化するか、あるいはパッケージの電極パッド上
で共通にしてもよい。
【0049】また、図1では、1つの圧電基板10に2
つのSAWフィルタ1、2Aと4つのSAW共振子5、
6A、6B、9を形成したが、これは2つやそれ以上の
圧電基板に分けて実装されていてもよい。さらに図1で
は、圧電基板10とパッケージの各電極パッド119〜
128との導通をワイヤボンド法で確保する構成を示し
たが、これはバンプボンド法にて導通を確保する工法を
用いて、SAWデバイスを作製してもよい。
【0050】図2におけるインダクタンス素子11、1
3の値はそれぞれ10nH、12nHであり、パッケー
ジの外部に接続されている。もちろんこれは、パッケー
ジ内に作り込まれていても、問題はない。
【0051】実施の第一形態の特徴は、SAWフィルタ
2Aの各リフレクタが、それぞれ129A(B)〜13
1A(B)の3つに分割されている点である。表1に、
SAWフィルタ1、2A及びSAW共振子5、6A、6
B、9の詳細な設計を示す。
【0052】
【表1】
【0053】表1における「間隔」とは、隣り合うID
TとIDT、又はIDTとリフレクタの最外電極指同士
の中心間距離である。表1のλIはIDT波長(μm)
を示し、表1のλRはリフレクタ波長(μm)を示す。
【0054】ちなみに、SAW共振子6A、6B、9で
は、図示していないが、IDTが間引き重み付けされて
いる。しかし、この間引き重み付けは通過帯域より高周
波側の急峻性を向上させるための手法であって、本発明
とは直接関係ない。よって、この間引き重み付けが実施
されていなくても、本発明の効果は得られる。
【0055】表1ではSAWフィルタ2Aのリフレクタ
本数を60本と表示したが、これは合計の本数であり、
実際はIDTに近い側から順に54本、4本、2
本と分割され、との最外電極指同士の中心間距離は
0.46λR、とは0.40λRとされている。
【0056】図1では、図3(a)にも示すように、分
割した形で表示したが、これは図3(b)に示すよう
に、バスバーを共通化し、図3(a)における各リフレ
クタ129A、130Aの最外電極指同士の中心間距離
に相当する、互いに隣り合う電極指間距離201を0.
46λR、図3(a)における各リフレクタ130A、
131Aの最外電極指同士の中心間距離に相当する、互
いに隣り合う電極指間距離202を0.40λRとした
ことと同じ意味である。つまり、リフレクタの一部の電
極指間隔が、他の電極指間隔と異なっているということ
になる。
【0057】次に、本実施の形態に関する作用・効果に
ついて説明する。図4に、実施の第一形態の構成での、
周波数に対する伝送特性を示す。比較として図6に示
す、比較としての中心周波数の互いに異なる2つのSA
Wフィルタの入力端及び出力端を共通化したSAWデバ
イスの場合の周波数に対する伝送特性を図5に示す。図
6の比較例は、SAWフィルタ2のリフレクタを分割し
ていない以外は、図1に示すSAWデバイスとすべて同
じ設計である。
【0058】実施の第一形態と比較例との伝送特性を比
較すると、比較例では相対的に通過帯域の低い側のフィ
ルタ特性の高周波側近傍にスプリアスAが発生している
が、実施の第一形態ではそのスプリアスがなくなってい
ることがわかる。
【0059】この効果により、通過帯域の相対的に低い
側のフィルタ特性の通過帯域幅が、実施の第一形態の方
が比較例と比べて広くなっている。参考に通過帯域の相
対的に低い側のフィルタ特性のスルーレベルから4.0
dBにおける帯域幅を比較すると、比較例では約39.
5MHzであるのに対し、実施の第一形態では約41.
0MHzと、1.5MHzも帯域幅が広くなっている。
これにより、実施の第一形態においては、製造のバラツ
キによる周波数バラツキに対する公差が広がるので、歩
留まりが向上する効果がある。
【0060】実施の第一形態の効果が得られた理由を説
明する。図7(a)に実施の第一形態の、図7(b)に
比較例のリフレクタの周波数に対する反射係数を、シミ
ュレーションで確認した結果をグラフにして示した。
【0061】理想的なリフレクタ(無限本、伝搬損失な
し)においては、ある幅の周波数帯で100%の反射係
数が得られ、それ以外の反射係数は0%となる。この反
射される周波数帯は、ストップバンドと呼ばれる。しか
し現実には、リフレクタ本数は有限であり、さらに伝搬
損失も存在するため、ストップバンド内での反射係数が
100%にならず、さらにストップバンド外でも反射率
が0%とならない周波数帯が存在する。
【0062】図7(b)の比較例でのリフレクタの周波
数に対する反射係数のグラフを見ると、比較例の周波
数に対する伝送特性で見られたスプリアスAの領域は、
反射率が大きいBと一致する。つまりSAWフィルタ2
において、この領域で弾性表面波の反射が起こるために
スプリアスが発生し、これが相対的に中心周波数が低い
側のSAWフィルタ1のフィルタ特性(通過帯域)に近
い箇所で発生するために、SAWフィルタ1の通過帯域
幅が狭くなっていた。
【0063】これに対し、実施の第一形態ではリフレク
タを分割して調整することで、図7(a)に示す反射係
数のグラフのように、このB’の領域の反射率を下げ
ている。これによりSAWフィルタ2において、この領
域での弾性表面波の反射が小さくなったために、SAW
フィルタ2Aにおいてスプリアスは発生せず、相対的に
中心周波数が低い側のSAWフィルタ1のフィルタ特性
への影響が小さくなったものである。
【0064】以上のように実施の第一形態は、圧電基板
10上に、中心周波数の異なる2つの3IDT型の縦結
合共振子型SAWフィルタ1、2Aにおける入力及び出
力端の少なくとも一方を共通化したSAWデバイスにお
いて、前記2つのSAWフィルタ1、2Aのうち、相対
的に中心周波数の高い側のSAWフィルタ2Aのリフレ
クタを分割、つまり周囲の電極に対して電極指間隔が異
なる部分を形成した構成である。
【0065】それゆえ、上記構成では、SAWフィルタ
2Aのリフレクタを分割、つまり周囲の電極に対して電
極指間隔が異なる部分を形成することにより、相対的に
中心周波数が低い側のSAWフィルタ1におけるフィル
タ特性の通過帯域幅が広がり、従来と比べて、歩留まり
が向上したSAWデバイスが得られる。
【0066】実施の第一形態では、中心周波数の異なる
2つのSAWフィルタとして3IDT型の縦結合共振子
型SAWフィルタを用いたが、本発明は3IDT型の縦
結合共振子型SAWフィルタに限らず、例えば2IDT
型の縦結合共振子型SAWフィルタや、5IDT型や7
IDT型など複数のIDTを有する縦結合共振子型SA
Wフィルタを用いた場合でも、同様に効果が得られる。
【0067】また、相対的に中心周波数が低い方のSA
Wフィルタは、縦結合共振子型SAWフィルタである必
要はなく、相対的に中心周波数が低い方のSAWフィル
タが、例えば、複数の弾性表面波共振子を梯子形に互い
に接続したラダー型フィルタやトランスバーサル型フィ
ルタ、その他のSAWフィルタであっても、本発明の効
果は得られる。
【0068】実施の第一形態では、周囲に対して電極指
間隔が異なる箇所を設ける例で説明したが、電極指自体
の幅を周囲の電極指と異ならせることでも、同様な効果
が得られる。もちろん、両方が混在されていてもよい。
【0069】以後の実施の各形態では実施の第一形態と
は異なった、スプリアスを低減する構成・方法について
説明する。なお、以下の実施の各形態においては、図1
に示す実施の第一形態と相違する部分のみを示し、同一
部分については省略した。
【0070】(実施の第二形態)実施の第二形態の構成
における、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィル
タ2Bを図8に示す。実施の第二形態の特徴は、相対的
に中心周波数が高い側のSAWフィルタ2Bの各リフレ
クタを実施の第一形態と同様に、3つの各リフレクタ部
129C(D)〜131C(D)にそれぞれ分割し、そ
の領域ごとに電極指のdutyを互いに異ならせている
ことである。
【0071】つまり、上記リフレクタは、部分的に、電
極指のdutyが異なる領域を有していることになる。
図8ではバスバーを領域ごとで分離させているが、図3
(b)のように、バスバーは共通化させてもよい。
【0072】以下に、本実施の形態に関する作用・効果
について説明する。図8で示したSAWフィルタ2Bを
相対的に中心周波数が高い側のSAWフィルタとするこ
とで、実施の第一形態と同様に相対的に中心周波数が低
い側のフィルタ特性近傍に現れるスプリアスを低減で
き、相対的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過
帯域幅を広くできる。
【0073】(実施の第三形態)実施の第三形態の構成
における、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィル
タ2Cを図9に示す。実施の第三形態の特徴は、相対的
に中心周波数が高い側のSAWフィルタ2Cにおける各
リフレクタ129Eの電極指の長さが、挟んだIDTか
ら離れるに従って、順次、変化すなわち短くなっている
ことである。
【0074】また、各リフレクタ129Eの電極指の長
さは、各IDTの弾性表面波(SAW)の伝搬方向に沿
った中心線に対して等距離を維持して、つまり上記中心
線に対して対称を維持して変化することが望ましい。な
お、上記では、各リフレクタ129Eの電極指の長さ
を、挟んだIDTから離れるに従って、順次、短くした
例を挙げたが、順次長くしてもよい。
【0075】次に、本実施の形態の作用・効果を説明す
る。図9で示したSAWフィルタ2Cを相対的に中心周
波数が高い側のSAWフィルタとすることで、実施の第
一形態と同様に、SAWフィルタ2Cにおける、相対的
に中心周波数が低い側のフィルタ特性近傍に現れるスプ
リアスを低減でき、相対的に中心周波数が低い側のSA
Wフィルタ1におけるフィルタ特性の通過帯域幅を広く
できる。
【0076】(実施の第四形態)実施の第四形態におけ
る構成の、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィル
タ2Dを図10に示す。実施の第四形態の特徴は、相対
的に中心周波数が高い側のSAWフィルタ2Dにおける
左右の各リフレクタ129G、129Hのdutyが互
いに異なっている、つまり左右のリフレクタ129G、
129Hで構造が互いに異なっていることである。
【0077】以下に、本実施の形態の作用・効果につい
て説明する。図10で示したSAWフィルタ2Dを相対
的に中心周波数が高い側のSAWフィルタとすること
で、実施の第一形態と同様に相対的に中心周波数が低い
側のフィルタ特性近傍に現れるスプリアスを低減でき、
相対的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域
幅を広くできる。
【0078】左右のリフレクタの構造を異ならせる他の
各例として、図11のようにリフレクタ129G、12
9Jの本数が左右で相異なる、図12のようにリフレク
タのピッチ129G、129Kが左右で異なる構成も挙
げられる。また、図13のように、各リフレクタ129
Gと、それらに隣り合うIDTの最外電極指との各中心
間距離211、212が互いに異なっていても、同様な
効果が得られる。
【0079】(実施の第五形態)実施の第五形態の、相
対的に中心周波数が高い側のSAWフィルタ2Eを図1
4に示す。実施の第五形態の特徴は、相対的に中心周波
数が高い側のSAWフィルタ2Eが2つのSAWフィル
タ部21E、22Eをカスケード接続した構成となって
おり、この2つのSAWフィルタ部21E、22Eで各
リフレクタ21E、22E129G、129Hのdut
yが互いに異なっている、つまり2つのSAWフィルタ
部21E、22Eで各リフレクタ21E、22Eの構造
が互いに異なっている点である。
【0080】次に、本実施の形態の作用・効果について
説明する。図14で示したSAWフィルタ2Eを相対的
に中心周波数が高い側のSAWフィルタとすることで、
実施の第一形態と同様に相対的に中心周波数が低い側の
フィルタ特性近傍に現れるスプリアスを低減でき、相対
的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅を
広くできる。
【0081】2つのSAWフィルタ部21E、22Eに
おけるリフレクタの構造を互いに異ならせる他の各例と
して、図15のように各リフレクタ129G、129J
の本数が互いに異なる、図16のように各リフレクタ1
29G、129Kのピッチが互いに異なる構成も挙げら
れる。また、図17のように各リフレクタ129Gと、
それらと隣り合うIDTの最外電極指との各中心間距離
211、212が互いに異なっていても、同様な効果が
得られる。
【0082】このように本発明は、中心周波数が低い方
のSAWフィルタやSAWフィルタ部の通過帯域又は通
過帯域外の高周波側の周波数帯域において、中心周波数
が高い方のSAWフィルタやSAWフィルタ部における
スプリアスの発生を抑制できるように、中心周波数が高
い方のSAWフィルタやSAWフィルタ部の左右のリフ
レクタ間やリフレクタ内部で構造を他の部分と変えてい
る構成である。
【0083】言い換えると、本発明は、上記リフレクタ
の構造によって、相対的に中心周波数の高い側のSAW
フィルタやSAWフィルタ部が、それらの通過帯域外に
おける低周波側のスプリアスを抑制する構造を有してい
る構成ともいえる。
【0084】それゆえ、上記構成では、中心周波数が低
い方のSAWフィルタやSAWフィルタ部の通過帯域に
影響して、上記通過帯域を狭小化する、中心周波数が高
い方のSAWフィルタやSAWフィルタ部におけるスプ
リアスの発生を抑制して、上記狭小化を回避できる。
【0085】なお、以上の実施の各形態では、SAWフ
ィルタやSAWフィルタ部の例として3つのIDTを有
する縦結合共振子型弾惟表面波フィルタを用いてきた
が、本発明の効果はこれに限らず、例えば2つのIDT
や4つ以上のIDTを有する縦結合共振子型SAWフィ
ルタや、横結合共振子型SAWフィルタ、トランスバー
サル型フィルタを用いた場合においても、同様な効果が
得られる。ただし、相対的に中心周波数が高い方のSA
Wフィルタは、複数のIDTを有する縦結合共振子型S
AWフィルタが好ましい。
【0086】また、実施の各形態ではSAW共振子を直
列接続した例を示したが、これが並列接続されていても
よく、さらに2つ以上のSAW共振子が、並列、直列両
方に、接続されていてもよい。
【0087】また、実施の各形態では圧電基板10とし
て40±5°YcutX伝搬LiTaO3を用いたが、
本発明はこの圧電基板に限らず、カット角の異なるLi
TaO3基板やLiNbO3、基板、水晶基板などの別の
圧電基板においても、同様な効果が得られる。
【0088】実施の第一形態では、2つのSAWフィル
タの入力端及び出力端の両方を共通化したSAWデバイ
スの例を示したが、本発明はそのほかの構成において
も、同様に効果が得られる。例えば図18のように、2
つのSAWフィルタの入力端及び出力端のどちらか一方
のみを共通化した構成、図19や図20のように、図1
の構成に対して入力端及び出力端の少なくとも一方を平
衡信号端子に変更した構成、図21乃至図24のよう
に、図18の構成に対して、複数ある入力端及び出力端
の少なくとも1つを平衡信号端子にした構成において
も、本発明の効果は得られる。
【0089】続いて、図25を参照しながら、本発明の
SAWデバイスを搭載した通信装置600について説明
する。上記通信装置600は、受信を行うレシーバ側
(Rx側)として、アンテナ601、アンテナ共用部/
RFTopフィルタ602、アンプ603、Rx段間フ
ィルタ604、ミキサ605、1stIFフィルタ60
6、ミキサ607、2ndIFフィルタ608、1st
+2ndローカルシンセサイザ611、TCXO(temp
erature compensated crystal oscillator(温度補償型
水晶発振器))612、デバイダ613、ローカルフィ
ルタ614を備えて構成されている。Rx段間フィルタ
604からミキサ605へは、図25に二本線で示した
ように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送
信することが好ましい。
【0090】また、上記通信装置600は、送信を行う
トランシーバ側(Tx側)として、上記アンテナ601
及び上記アンテナ共用部/RFTopフィルタ602を
共用すると共に、TxIFフィルタ621、ミキサ62
2、Tx段間フィルタ623、アンプ624、カプラ6
25、アイソレータ626、APC(automatic power
control (自動出力制御))627を備えて構成されて
いる。
【0091】そして、上記アンテナ共用部/RFTop
フィルタ602、Rx段間フィルタ604、Tx段間フ
ィルタ623には、上述した本実施の各形態に記載のS
AWデバイスが好適に利用できる。
【0092】よって、上記通信装置は、用いたSAWデ
バイスが多機能化や小型化されており、さらに良好な伝
送特性(通過帯域が広帯域、通過帯域外の大減衰量)を
備えていることにより、良好な送受信機能と共に小型化
を図れるものとなっている。
【0093】
【発明の効果】本発明のSAWデバイスは、以上のよう
に、圧電基板上に、中心周波数の異なる少なくとも2つ
のSAWフィルタの入力端及び出力端の少なくとも一方
を共通化したSAWデバイスにおいて、前記少なくとも
2つのSAWフィルタのうち、相対的に中心周波数の高
い側のSAWフィルタを、相対的に中心周波数が低い側
のSAWフィルタにおけるフィルタ特性の通過帯域内、
又は通過帯域外の高周波側近傍にて、スプリアスの発生
を抑制するようにした構成である。
【0094】それゆえ、上記構成は、中心周波数の異な
る少なくとも2つのSAWフィルタの入力端及び出力端
の少なくとも一方を共通化して小型化を図りながら、相
対的に中心周波数が低い側のフィルタ特性の通過帯域幅
を広くできて、広帯域化が可能となるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第一形態にかかるSAWデバイ
スの概略構成図である。
【図2】従来例としての2つのSAWフィルタにおける
入力端及び出力端を共通化したSAWデバイスの概略構
成図である。
【図3】実施の第一形態におけるSAWデバイスのリフ
レクタを拡大して示す概略構成図であり、(a)は、分
割したリフレクタを示し、(b)は、分割に代えて、電
極指間隔を変えたリフレクタを示す。
【図4】実施の第一形態の周波数−伝送特性を示すグラ
フである。
【図5】比較例の周波数−伝送特性を示すグラフであ
る。
【図6】比較例のSAWデバイスの概略構成図である。
【図7】本発明の原理を説明するためのグラフであり、
(a)は、実施の第一形態におけるSAWデバイスのリ
フレクタの反射特性を示し、(b)は、比較例のSAW
デバイスにおけるリフレクタの反射特性を示す。
【図8】本発明に係る実施の第二形態のSAWデバイス
における、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィル
タの概略構成図である。
【図9】本発明に係る実施の第三形態のSAWデバイス
における、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィル
タの概略構成図である。
【図10】本発明に係る実施の第四形態のSAWデバイ
スにおける、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィ
ルタの概略構成図である。
【図11】上記実施の第四形態におけるSAWフィルタ
の一変形例を示す概略構成図である。
【図12】上記実施の第四形態におけるSAWフィルタ
の他の変形例を示す概略構成図である。
【図13】上記実施の第四形態におけるSAWフィルタ
のさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図14】本発明に係る実施の第五形態のSAWデバイ
スにおける、相対的に中心周波数が高い側のSAWフィ
ルタの概略構成図である。
【図15】上記実施の第五形態におけるSAWフィルタ
の他の変形例を示す概略構成図である。
【図16】上記実施の第五形態におけるSAWフィルタ
のさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図17】上記実施の第五形態におけるSAWフィルタ
のさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図18】本発明を適用できる、別のSAWデバイスの
回路図である。
【図19】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図20】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図21】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図22】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図23】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図24】本発明を適用できる、さらに別のSAWデバ
イスの回路図である。
【図25】本発明の通信装置の要部回路ブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 SAWフィルタ(弾性表面波フィルタ) 2A SAWフィルタ(弾性表面波フィルタ) 101 電極パッド(入力端) 102 電極パッド(出力端) 103 電極パッド(出力端) 129A、129B、130A、130B、131A、
131B リフレクタ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電基板上に、弾性表面波フィルタが複
    数、互いに中心周波数を異ならせて設けられ、前記複数
    の弾性表面波フィルタの入力端及び出力端の少なくとも
    一方が共通化されている弾性表面波装置において、 前記複数の弾性表面波フィルタのうち、相対的に中心周
    波数の高い側の弾性表面波フィルタが、相対的に中心周
    波数が低い側の弾性表面波フィルタにおけるフィルタ特
    性の通過帯域内又は通過帯域外の高周波側近傍にて発生
    するスプリアスを抑制する構造を有していることを特徴
    とする弾性表面波装置。
  2. 【請求項2】圧電基板上に、弾性表面波フィルタが複
    数、互いに中心周波数を異ならせて設けられ、前記複数
    の弾性表面波フィルタの入力端及び出力端の少なくとも
    一方が共通化されている弾性表面波装置において、 前記複数の弾性表面波フィルタのうち、相対的に中心周
    波数の高い側の弾性表面波フィルタが、該弾性表面波フ
    ィルタの通過帯域外における低周波側のスプリアスを抑
    制する構造を有していることを特徴とする弾性表面波装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の弾性表面波装置にお
    いて、 前記複数の弾性表面波フィルタのうち、相対的に中心周
    波数の高い側の弾性表面波フィルタが、縦結合共振子型
    弾性表面波フィルタであることを特徴とする弾性表面波
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3の何れか1項に記載の弾性
    表面波装置において、 前記構造は、前記相対的に中心周波数の高い側の弾性表
    面波フィルタが、くし型電極部と前記くし型電極部を挟
    み込むリフレクタとを有し、前記リフレクタが少なくと
    も1箇所以上、他の部分に対して電極指の線幅又は電極
    指間隔が異なっているものであることを特徴とする弾性
    表面波装置。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4の何れか1項に記載の弾性
    表面波装置において、 前記構造は、前記相対的に中心周波数の高い側の弾性表
    面波フィルタが、くし型電極部と前記くし型電極部を挟
    み込むリフレクタとを有し、前記リフレクタが少なくと
    も2つの領域に分割され、前記分割された領域の少なく
    とも1箇所以上で、他の領域に対してdutyが異なっ
    ているものであることを特徴とする弾性表面波装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5の何れか1項に記載の弾性
    表面波装置において、 前記構造は、前記相対的に中心周波数の高い側の弾性表
    面波フィルタが、くし型電極部と前記くし型電極部を挟
    み込むリフレクタとを有し、前記リフレクタがくし型電
    極部からの距離に応じて、前記リフレクタの電極指の長
    さが変化しているものであることを特徴とする弾性表面
    波装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載の弾性表面波装置において、 前記構造は、前記相対的に中心周波数の高い側の弾性表
    面波フィルタが、前記くし型電極部を挟み込むように第
    1、第2のリフレクタを有し、 前記第1、第2のリフレクタの構造が互いに異なるもの
    であることを特徴とする弾性表面波装置。
  8. 【請求項8】請求項6又は7記載の弾性表面波装置にお
    いて、 前記第1、第2のリフレクタのdutyが互いに異なる
    ことを特徴とする弾性表面波装置。
  9. 【請求項9】請求項6乃至8の何れか1項に記載の弾性
    表面波装置において、 前記第1、第2のリフレクタの本数が互いに異なること
    を特徴とする弾性表面波装置。
  10. 【請求項10】請求項6乃至9の何れか1項に記載の弾
    性表面波装置において、 前記第1、第2のリフレクタのピッチが互いに異なるこ
    とを特徴とする弾性表面波装置。
  11. 【請求項11】請求項6乃至10の何れか1項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記第1、第2のリフレクタと各々隣り合うくし型電極
    部との最外電極指中心間距離が互いに異なることを特徴
    とする弾性表面波装置。
  12. 【請求項12】請求項1乃至11の何れか1項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記複数の弾性表面波フィルタのうち相対的に中心周波
    数の高い側の弾性表面波フィルタは、くし型電極部と、
    前記くし型電極部を挟み込むようにリフレクタとを有し
    た弾性表面波フィルタ部を2つ以上カスケード接続した
    ものであり、前記リフレクタが前記カスケード接続した
    弾性表面波フィルタ部ごとに構造が相違していることを
    特徴とする弾性表面波装置。
  13. 【請求項13】請求項12記載の弾性表面波装置におい
    て、 前記リフレクタのdutyが、前記カスケード接続した
    弾性表面波フィルタ部ごとに異なることを特徴とする弾
    性表面波装置。
  14. 【請求項14】請求項12又は13に記載の弾性表面波
    装置において、 前記リフレクタの本数が、前記カスケード接続した弾性
    表面波フィルタ部ごとに異なることを特徴とする弾性表
    面波装置。
  15. 【請求項15】請求項11乃至14の何れか1項に記載
    の弾性表面波装置において、 前記リフレクタのピッチが、前記カスケード接続した弾
    性表面波フィルタ部ごとに異なることを特徴とする弾性
    表面波装置。
  16. 【請求項16】請求項11乃至15の何れか1項に記載
    の弾性表面波装置において、 前記リフレクタと、それに隣り合うくし型電極部との最
    外電極指中心間距離が、前記カスケード接続した弾性表
    面波フィルタ部ごとに異なることを特徴とする弾性表面
    波装置。
  17. 【請求項17】請求項1乃至16の何れか1項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記共通化した端子と弾性表面波フィルタの間に、少な
    くとも1つの弾性表面波共振子を接続したことを特徴と
    する弾性表面波装置。
  18. 【請求項18】請求項1乃至17の何れか1項に記載の
    弾性表面波装置において、 前記共通化した端子に対して並列にインダクタンス素子
    を付加したことを特徴とする弾性表面波装置。
  19. 【請求項19】請求項1乃至18の何れか1項に記載の
    弾性表面波装置を有することを特徴とする通信装置。
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