JP2004128928A - 弾性表面波フィルタ装置、通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通過帯域近傍の選択度の優れた高選択度（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）弾性表面波フィルタ装置、通信装置を提供する。
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されているＩＤＴ１０４、１０５、１０６を備える弾性表面波フィルタ素子１０１と、ＩＤＴ１０９、１１０、１１１を備える弾性表面波フィルタ素子を縦続接続し、これら２つの弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２間に直列に弾性表面波共振子１０３を接続する。弾性表面波共振子１０３における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定する。
【選択図】 図１
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されているＩＤＴ１０４、１０５、１０６を備える弾性表面波フィルタ素子１０１と、ＩＤＴ１０９、１１０、１１１を備える弾性表面波フィルタ素子を縦続接続し、これら２つの弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２間に直列に弾性表面波共振子１０３を接続する。弾性表面波共振子１０３における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定する。
【選択図】 図１
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装置、通信装置に関し、より詳細には、特に通過帯域近傍の選択度の優れた高選択度の弾性表面波フィルタ装置、通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯電話機等の通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。
【０００３】
弾性表面波フィルタは、携帯電話機用のＲＦフィルタとして広く一般的に用いられるようになっている。近年においては、携帯電話に用いられる周波数不足から、搬送周波数の複雑化や周波数帯域の拡大が行われ、通過帯域のごく近傍に阻止域がある場合が多く、急峻性の高いフィルタが要求されている。
【０００４】
従来技術では、２段縦続さらた弾性表面波フィルタ装置において、段間部に弾性表面波共振子を直列に挿入する方法が開示されている（特許文献１、特許文献２参照）。この従来技術では、２段縦続構成で接続部に直接に弾性表面波共振子を接続することにより、高選択度が可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２９８２８３号公報（公開日１９９９年１０月２９日）
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３４９５９０号公報（公開日２０００年１２月１５日）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術では、弾性表面波フィルタの高周波側の減衰量を改善する場合には、弾性表面波共振子のピッチを弾性表面波フィルタのピッチよりも小さくしているために、弾性表面波フィルタと弾性表面波共振子とを同じ膜厚にすると、より高い周波数特性の弾性表面波共振子の最適な膜厚は、弾性表面波フィルタの膜厚よりも薄いので、波長比膜厚が大きくなる。ただし、弾性表面波フィルタと弾性表面波共振子とは、同じ膜厚であるため、弾性表面波共振子の電気機械結合係数が大きくなり、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との間隔が大きくなってしまうため、十分な選択度を得ることができず、阻止域減衰量の不足、および製造バラツキに対する余裕分の不足による歩留まりが悪化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、通過帯域近傍の選択度の優れた高選択度（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）弾性表面波フィルタ装置、通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタ装置は、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に少なくとも１つの弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ装置において、前記弾性表面波共振子における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、上記２つの弾性表面波フィルタ素子における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、２つの弾性表面波フィルタ素子おける帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の弾性表面波フィルタ装置は、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ素子部を２つ備える弾性表面波フィルタ装置であって、２つの弾性表面波フィルタ素子部に共通化して接続された不平衡信号端子と、該２つの弾性表面波フィルタ素子部のそれぞれに接続された平衡信号端子とを備え、各弾性表面波フィルタ素子部にて、前記弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、前記２つの弾性表面波フィルタ素子の帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、２つの弾性表面波フィルタ素子おける帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。さらに、平衡−不平衡変換機能を備えることができ、入出力で異なるインピーダンスに設定することができる。
【００１３】
また、上記のように弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔を、弾性表面波フィルタ素子の帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定するためには、前記弾性表面波共振子に、間引き重み付けを施すことが好ましい。さらに、前記弾性表面波共振子の膜厚を、前記弾性表面波フィルタの膜厚よりも薄くしてもよい。さらに、前記弾性表面波共振子に、並列で容量を付加してもよい。
【００１４】
また、前記弾性表面波フィルタ素子の互いに隣り合うくし型電極部の隣接部分において、各くし型電極部の最も隣接部よりに位置する接地された電極指同士が接続されていることが好ましい。これにより、接地用の電極パッドの数を減らすことができ、小型化が可能となる。
【００１５】
本発明の通信装置は、上記課題を解決するために、上記弾性表面波フィルタ装置のいずれかを有することを特徴としている。上記の構成によれば、フィルタ機能を備えることができ、その上、通過帯域外の、通過帯域近傍における減衰特性も良好で、特に通過帯域高域側の減衰量が大きいという優れた特性を有し、不平衡型−平衡型変換機能を持たせることもできる弾性表面波フィルタ装置を有することで、通過帯域高域側の減衰量が大きい通信装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、ＡＭＰＳ（ａｄｖａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）方式送信帯域用フィルタ用の弾性表面波フィルタ装置を例にとって説明する。この弾性表面波フィルタ装置に対する要求特性としては、通過帯域（８４２ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）で挿入損失３ｄＢ以下、阻止域（８６４ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚ）で減衰量３５ｄＢである。実際には、温度変化による周波数変動、製造時のバラツキがあるため、中心周波数より高周波数側で挿入損失３ｄＢとなる周波数と、３５ｄＢとなる周波数との差を１２ＭＨｚ以下にする必要がある。この中心周波数より高周波数側で挿入損失３ｄＢになる周波数と、３５ｄＢになる周波数との差を選択度と呼ぶこととする。
【００１７】
図１に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置１００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置１００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とが、縦続接続されている構成である。また、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２との間には、弾性表面波共振子１０３が直列に接続されている。言い換えれば、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とは、弾性表面波共振子１０３を介して縦続接続されている構成である。
【００１８】
第１の上記弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の上記弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３は、例えば、Ａｌ電極により形成されている。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００１９】
第１の弾性表面波フィルタ素子１０１の構成は、複数の電極指を有するくし型電極部（Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、以下、ＩＤＴという）１０５を挟みこむようにＩＤＴ１０４、１０６が形成され、その両側にリフレクタ１０７、１０８が形成されている。また、ＩＤＴ１０５のグランド側電極は、ＩＤＴ１０５と隣り合うＩＤＴ１０４、１０６に電極指を介して接地されている。
【００２０】
第２の弾性表面波フィルタ素子１０２の構成は、ＩＤＴ１１０を挟みこむようにＩＤＴ１０９、１１１が形成され、その両側にリフレクタ１１２、１１３が形成されている。また、ＩＤＴ１１０のグランド側電極は、ＩＤＴ１１０と隣り合うＩＤＴ１０９、１１１に電極指を介して接地されている。
【００２１】
弾性表面波共振子１０３は、ＩＤＴ１１４を挟み込むように、リフレクタ１１５、１１６が形成されている構成である。また、上記ＩＤＴ１１４は、間引き重み付けが施されている。ここでいう間引きとは、以下のようなものを指す。本来のＩＤＴは、電気的極性が異なる電極指が交互に並んでいる構造により、弾性表面波を励振、受波する構造であるのに対して、間引きとは、電気的極性が同じ電極指を並べ、弾性表面波を励振、受波しない部分を設けた構造を指す。
【００２２】
また、本実施の形態においては、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１のＩＤＴ１０５が入力端子１１７に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２のＩＤＴ１１０が出力端子１１８に接続されている。
【００２３】
ここで、図２は、上記弾性表面波フィルタ装置１００における、共振周波数（共振点）と***振周波数（***振点）との位置を示す特性図である。また、この図２には、上記弾性表面波フィルタ装置１００の弾性表面波共振子１０３において間引き重み付けを施していない比較例の弾性表面波フィルタ装置の共振周波数（共振点）と***振周波数（***振点）との位置も示す。
【００２４】
上記弾性表面波フィルタ装置１００の構成では、弾性表面波共振子１０３の共振周波数においては、弾性表面波共振子１０３のインピーダンスが極小となり信号の伝送を妨げない。しかしながら、弾性表面波共振子１０３の***振周波数においては、弾性表面波共振子１０３のインピーダンスが極大となるため信号が伝送されず、伝送特性において減衰極となる。よって弾性表面波共振子１０３の共振周波数（共振点）が通過帯域内、***振周波数（***振点）が通過帯域外となるように設定すれば、通過帯域の挿入損失を劣化させることなく、通過帯域外に減衰極を作ることができる。つまり、共振点は、弾性表面波フィルタ装置の通過帯域内であり、***振点は、弾性表面波フィルタ装置の通過帯域高域側の近傍にあるように設定する。さらに、図２に示したように、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けを施すことにより、該弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔を、３７．３ＭＨｚから２９．５ＭＨｚへと小さくすることができる。これにより、弾性表面波フィルタ装置１００において、通過帯域の近傍に減衰極を作ることができるため、低損失で高選択度なフィルタ特性が得られる。しかし、表面波共振子の共振周波数と***振周波数との間隔が小さすぎると、通過帯域内のリップル偏差が大きくなるという弊害がある。
【００２５】
また、図３は、上記弾性表面波共振子１０３における共振周波数と***振周波数との間隔γの、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２の帯域幅ＢＷに対する比率γ／ＢＷと、伝送特性の通過帯域の高域側における選択度との関係をシミュレーション計算から求め図示したものである。図３から、γ／ＢＷが０．９８以下であれば選択度が１２ＭＨｚ以下となり、所望の特性が得られる。
【００２６】
図４は、弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔γの、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２帯域幅ＢＷに対する比率γ／ＢＷと、伝送特性における通過帯域内のリップル偏差との関係を図示したものである。通過帯域内のリップル偏差は、１ｄＢ以下が望ましいとされている。図４から、γ／ＢＷが０．６５より小さい場合には、リップル偏差は１ｄＢ以上となってしまうため、γ／ＢＷは０．６５以上としなければならない。
【００２７】
本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００では、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けが施されているため、該弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔γが２９．５ＭＨｚと狭くなっており、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とにおける帯域幅３２．８ＭＨｚに対する比率γ／ＢＷが０．９となっている。このため、上記弾性表面波フィルタ装置１００では、高域側の選択度が向上し、挿入損失３．０ｄＢのポイントから３５ｄＢのポイントまでの周波数間隔が１１．５ＭＨｚとなり、なおかつ、帯域内リップル偏差が０．８６ｄＢと良好なフィルタ特性が得られる。
【００２８】
さらに、図５に、本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける周波数特性の比較を示す。比較例の弾性表面波フィルタ装置では、弾性表面波共振子に間引き重み付けが施されていないため、γ／ＢＷが１．１５と大きい。そして、本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００では、比較例の弾性表面波フィルタ装置と比較して、高域側の選択度が向上していることわかる。
【００２９】
つまり、上記弾性表面波フィルタ装置１００では、弾性表面波共振子１０３の共振点と***振点との周波数間隔が、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１および第２の弾性表面波フィルタ素子１０２における帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。
【００３０】
また、上記の構成によれば、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とにおけるＩＤＴ１０５、１１０のグランド側電極は、ＩＤＴ１０５、１１０と隣り合うＩＤＴ１０４、１０６、１０９、１１１に電極指を介して接地されているので、接地用パッド等を省略することができ、小型化が可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子１０３に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより高選択度のフィルタ特性を得ることが可能である。
【００３２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
図６に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置２００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置２００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１と第２の弾性表面波フィルタ素子２０２とが縦続接続されている構成である。また、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２との間には、弾性表面波共振子２０３、２０４が直列に接続されている。以下により詳細に説明する。
【００３４】
第１の上記弾性表面波フィルタ素子２０１、第２の上記弾性表面波フィルタ素子２０２および弾性表面波共振子２０３、２０４は、例えば、Ａｌ電極により形成されている。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００３５】
第１の弾性表面波フィルタ素子２０１の構成は、ＩＤＴ２０６を挟みこむようにＩＤＴ２０５、２０７が形成され、その両側にリフレクタ２０８、２０９が形成されている。
【００３６】
第２の弾性表面波フィルタ素子２０２の構成は、ＩＤＴ２１１を挟みこむようにＩＤＴ２１０、２１２が形成され、その両側にリフレクタ２１３、２１４が形成されている。
【００３７】
弾性表面波共振子２０３、２０４は、それぞれＩＤＴ２１５、２１８を挟み込むように、リフレクタ２１６、２１９およびリフレクタ２１７、２２０が形成されている構成である。また、上記ＩＤＴ２１５、２１８は、間引き重み付けが施されている。
【００３８】
また、弾性表面波共振子２０３は、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０５と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１０との間に直列に接続されている。さらに、弾性表面波共振子２１８は、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０７と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１２との間に直列に接続されている。
【００３９】
また、本実施の形態においては、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０６が入力端子２２１に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１１が出力端子２２２に接続されている。
【００４０】
以上のように、弾性表面波共振子２０３、２０４に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくすることができ、実施の形態１と同様に、γ／ＢＷを０．６５〜０．９８の範囲に設定して、所望の選択度およびリップル偏差にすることにより、高域側の選択度が向上された良好な弾性表面波フィルタ装置を提供することできる。
【００４１】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子２０３、２０４に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子２０３、２０４に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより高選択度のフィルタ特性を得ることが可能である。
【００４２】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４３】
図７に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置３００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置３００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２と、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３と、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４と、弾性表面波共振子３０５、３０６とを備えている構成である。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００４４】
上記第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２とは、弾性表面波共振子３０５を介して縦続接続されており、これら第１の弾性表面波フィルタ素子３０１、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および弾性表面波共振子３０５により第１の弾性表面波フィルタ素子部を形成している。この第１の弾性表面波フィルタ素子部は、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００と同様の構成である。つまり、上記第１の弾性表面波フィルタ素子３０１、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および弾性表面波共振子３０５は、それぞれ、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００における第１の弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３に相当する。
【００４５】
また、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３と、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４とは、弾性表面波共振子３０６を介して縦続接続されており、これら第３の弾性表面波フィルタ素子３０３、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４および弾性表面波共振子３０６により第２の弾性表面波フィルタ素子部を形成している。この第２の弾性表面波フィルタ素子部は、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００とほぼ同様の構成である。つまり、上記第３の弾性表面波フィルタ素子３０３、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４および弾性表面波共振子３０６は、それぞれ、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００における第１の弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３に相当する。しかしながら、本実施の形態では、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３は、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１において伝送位相特性を略１８０度異ならせたものである。つまり、この第３の弾性表面波フィルタ素子３０３は、第１、第２、第４の弾性表面波フィルタ素子３０１、３０２、３０４と略１８０度伝送位相特性が異なっているものである。これにより、第１の弾性表面波フィルタ素子部と第２の弾性表面波フィルタ素子部とは、伝送位相特性が略１８０度異なっている。
【００４６】
また、第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３とは、並列に入力端子３１０に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および第４の弾性表面波フィルタ素子は、それぞれ直列に出力端子３１１、３１２に接続されている。つまり、第１の弾性表面波フィルタ素子部と、第２の弾性表面波フィルタ素子部とは、一方で共通化した上で入力端子３１０に接続され、他方でそれぞれ出力端子３１１、３１２に接続されている。これにより、入力側が不平衡で、出力側が平衡とすることができる。さらに、入力端子３１０のインピーダンスに対して出力端子３１１、３１２のインピーダンスをおよそ４倍高くすることができる。
【００４７】
以上のように、弾性表面波共振子３０５、３０６に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくすることができ、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより、高域側の選択度が向上された良好な弾性表面波フィルタ装置を提供することできる。
【００４８】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子３０５、３０６に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子３０５、３０６に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、実施の形態１と同様に、γ／ＢＷを０．６５〜０．９８の範囲に設定して、所望の選択度およびリップル偏差にすることにより良好なフィルタ特性を得ることが可能である。さらに、平衡−不平衡変換機能を備えることができ、入出力で異なるインピーダンスに設定することができる。
【００４９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５０】
次に、上記実施の形態に記載の弾性表面波フィルタ装置を用いた通信装置について図８に基づき説明する。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６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ 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。
【００５１】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図８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。
【００５２】
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を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、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。
【００５３】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の形態に記載の弾性表面波フィルタ装置が好適に利用できる。
【００５４】
本発明にかかる弾性表面波フィルタ装置は、フィルタ機能を備えることができ、その上、通過帯域外の、通過帯域近傍における減衰特性も良好で、特に通過帯域高域側の減衰量が大きいという優れた特性を有するものである。また、不平衡型−平衡型変換機能を持たせることもできる。よって、上記弾性表面波フィルタ装置を有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の弾性表面波フィルタ装置は、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ装置において、前記弾性表面波共振子における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、上記２つの弾性表面波フィルタ素子における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下である構成である。これにより、通過帯域の高域側の減衰を改善ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の一形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図２】上記弾性表面波フィルタ装置と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける共振点および***振点の位置を示す特性図である。
【図３】上記弾性表面波フィルタ装置における弾性表面波共振子のγ／ＢＷと選択度との関係を示すグラフである。
【図４】上記弾性表面波フィルタ装置における弾性表面波共振子のγ／ＢＷとリップル偏差との関係を示すグラフである。
【図５】上記弾性表面波フィルタ装置と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける周波数特性を比較するグラフである。
【図６】本実施の他の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図７】本実施のさらに他の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図８】上記実施の形態の弾性表面波フィルタ装置を用いた通信装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
１００ 弾性表面波フィルタ装置
１０１ 第１の弾性表面波フィルタ素子
１０２ 第２の弾性表面波フィルタ素子
１０３ 弾性表面波共振子
１０４、１０５、１０６ ＩＤＴ（くし型電極部）
１０９、１１０、１１１ ＩＤＴ（くし型電極部）
１０７、１０８、１１２、１１３、１１５、１１６ リフレクタ
３００ 弾性表面波フィルタ装置
３０１ 第１の弾性表面波フィルタ素子
３０２ 第２の弾性表面波フィルタ素子
３０３ 第３の弾性表面波フィルタ素子
３０４ 第４の弾性表面波フィルタ素子
３０５、３０６ 弾性表面波共振子
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタ装置、通信装置に関し、より詳細には、特に通過帯域近傍の選択度の優れた高選択度の弾性表面波フィルタ装置、通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯電話機等の通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。
【０００３】
弾性表面波フィルタは、携帯電話機用のＲＦフィルタとして広く一般的に用いられるようになっている。近年においては、携帯電話に用いられる周波数不足から、搬送周波数の複雑化や周波数帯域の拡大が行われ、通過帯域のごく近傍に阻止域がある場合が多く、急峻性の高いフィルタが要求されている。
【０００４】
従来技術では、２段縦続さらた弾性表面波フィルタ装置において、段間部に弾性表面波共振子を直列に挿入する方法が開示されている（特許文献１、特許文献２参照）。この従来技術では、２段縦続構成で接続部に直接に弾性表面波共振子を接続することにより、高選択度が可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２９８２８３号公報（公開日１９９９年１０月２９日）
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３４９５９０号公報（公開日２０００年１２月１５日）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術では、弾性表面波フィルタの高周波側の減衰量を改善する場合には、弾性表面波共振子のピッチを弾性表面波フィルタのピッチよりも小さくしているために、弾性表面波フィルタと弾性表面波共振子とを同じ膜厚にすると、より高い周波数特性の弾性表面波共振子の最適な膜厚は、弾性表面波フィルタの膜厚よりも薄いので、波長比膜厚が大きくなる。ただし、弾性表面波フィルタと弾性表面波共振子とは、同じ膜厚であるため、弾性表面波共振子の電気機械結合係数が大きくなり、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との間隔が大きくなってしまうため、十分な選択度を得ることができず、阻止域減衰量の不足、および製造バラツキに対する余裕分の不足による歩留まりが悪化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、通過帯域近傍の選択度の優れた高選択度（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）弾性表面波フィルタ装置、通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタ装置は、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に少なくとも１つの弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ装置において、前記弾性表面波共振子における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、上記２つの弾性表面波フィルタ素子における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、２つの弾性表面波フィルタ素子おける帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の弾性表面波フィルタ装置は、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ素子部を２つ備える弾性表面波フィルタ装置であって、２つの弾性表面波フィルタ素子部に共通化して接続された不平衡信号端子と、該２つの弾性表面波フィルタ素子部のそれぞれに接続された平衡信号端子とを備え、各弾性表面波フィルタ素子部にて、前記弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、前記２つの弾性表面波フィルタ素子の帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、２つの弾性表面波フィルタ素子おける帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。さらに、平衡−不平衡変換機能を備えることができ、入出力で異なるインピーダンスに設定することができる。
【００１３】
また、上記のように弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔を、弾性表面波フィルタ素子の帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定するためには、前記弾性表面波共振子に、間引き重み付けを施すことが好ましい。さらに、前記弾性表面波共振子の膜厚を、前記弾性表面波フィルタの膜厚よりも薄くしてもよい。さらに、前記弾性表面波共振子に、並列で容量を付加してもよい。
【００１４】
また、前記弾性表面波フィルタ素子の互いに隣り合うくし型電極部の隣接部分において、各くし型電極部の最も隣接部よりに位置する接地された電極指同士が接続されていることが好ましい。これにより、接地用の電極パッドの数を減らすことができ、小型化が可能となる。
【００１５】
本発明の通信装置は、上記課題を解決するために、上記弾性表面波フィルタ装置のいずれかを有することを特徴としている。上記の構成によれば、フィルタ機能を備えることができ、その上、通過帯域外の、通過帯域近傍における減衰特性も良好で、特に通過帯域高域側の減衰量が大きいという優れた特性を有し、不平衡型−平衡型変換機能を持たせることもできる弾性表面波フィルタ装置を有することで、通過帯域高域側の減衰量が大きい通信装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、ＡＭＰＳ（ａｄｖａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）方式送信帯域用フィルタ用の弾性表面波フィルタ装置を例にとって説明する。この弾性表面波フィルタ装置に対する要求特性としては、通過帯域（８４２ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）で挿入損失３ｄＢ以下、阻止域（８６４ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚ）で減衰量３５ｄＢである。実際には、温度変化による周波数変動、製造時のバラツキがあるため、中心周波数より高周波数側で挿入損失３ｄＢとなる周波数と、３５ｄＢとなる周波数との差を１２ＭＨｚ以下にする必要がある。この中心周波数より高周波数側で挿入損失３ｄＢになる周波数と、３５ｄＢになる周波数との差を選択度と呼ぶこととする。
【００１７】
図１に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置１００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置１００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とが、縦続接続されている構成である。また、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２との間には、弾性表面波共振子１０３が直列に接続されている。言い換えれば、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とは、弾性表面波共振子１０３を介して縦続接続されている構成である。
【００１８】
第１の上記弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の上記弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３は、例えば、Ａｌ電極により形成されている。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００１９】
第１の弾性表面波フィルタ素子１０１の構成は、複数の電極指を有するくし型電極部（Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、以下、ＩＤＴという）１０５を挟みこむようにＩＤＴ１０４、１０６が形成され、その両側にリフレクタ１０７、１０８が形成されている。また、ＩＤＴ１０５のグランド側電極は、ＩＤＴ１０５と隣り合うＩＤＴ１０４、１０６に電極指を介して接地されている。
【００２０】
第２の弾性表面波フィルタ素子１０２の構成は、ＩＤＴ１１０を挟みこむようにＩＤＴ１０９、１１１が形成され、その両側にリフレクタ１１２、１１３が形成されている。また、ＩＤＴ１１０のグランド側電極は、ＩＤＴ１１０と隣り合うＩＤＴ１０９、１１１に電極指を介して接地されている。
【００２１】
弾性表面波共振子１０３は、ＩＤＴ１１４を挟み込むように、リフレクタ１１５、１１６が形成されている構成である。また、上記ＩＤＴ１１４は、間引き重み付けが施されている。ここでいう間引きとは、以下のようなものを指す。本来のＩＤＴは、電気的極性が異なる電極指が交互に並んでいる構造により、弾性表面波を励振、受波する構造であるのに対して、間引きとは、電気的極性が同じ電極指を並べ、弾性表面波を励振、受波しない部分を設けた構造を指す。
【００２２】
また、本実施の形態においては、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１のＩＤＴ１０５が入力端子１１７に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２のＩＤＴ１１０が出力端子１１８に接続されている。
【００２３】
ここで、図２は、上記弾性表面波フィルタ装置１００における、共振周波数（共振点）と***振周波数（***振点）との位置を示す特性図である。また、この図２には、上記弾性表面波フィルタ装置１００の弾性表面波共振子１０３において間引き重み付けを施していない比較例の弾性表面波フィルタ装置の共振周波数（共振点）と***振周波数（***振点）との位置も示す。
【００２４】
上記弾性表面波フィルタ装置１００の構成では、弾性表面波共振子１０３の共振周波数においては、弾性表面波共振子１０３のインピーダンスが極小となり信号の伝送を妨げない。しかしながら、弾性表面波共振子１０３の***振周波数においては、弾性表面波共振子１０３のインピーダンスが極大となるため信号が伝送されず、伝送特性において減衰極となる。よって弾性表面波共振子１０３の共振周波数（共振点）が通過帯域内、***振周波数（***振点）が通過帯域外となるように設定すれば、通過帯域の挿入損失を劣化させることなく、通過帯域外に減衰極を作ることができる。つまり、共振点は、弾性表面波フィルタ装置の通過帯域内であり、***振点は、弾性表面波フィルタ装置の通過帯域高域側の近傍にあるように設定する。さらに、図２に示したように、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けを施すことにより、該弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔を、３７．３ＭＨｚから２９．５ＭＨｚへと小さくすることができる。これにより、弾性表面波フィルタ装置１００において、通過帯域の近傍に減衰極を作ることができるため、低損失で高選択度なフィルタ特性が得られる。しかし、表面波共振子の共振周波数と***振周波数との間隔が小さすぎると、通過帯域内のリップル偏差が大きくなるという弊害がある。
【００２５】
また、図３は、上記弾性表面波共振子１０３における共振周波数と***振周波数との間隔γの、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２の帯域幅ＢＷに対する比率γ／ＢＷと、伝送特性の通過帯域の高域側における選択度との関係をシミュレーション計算から求め図示したものである。図３から、γ／ＢＷが０．９８以下であれば選択度が１２ＭＨｚ以下となり、所望の特性が得られる。
【００２６】
図４は、弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔γの、弾性表面波フィルタ素子１０１、１０２帯域幅ＢＷに対する比率γ／ＢＷと、伝送特性における通過帯域内のリップル偏差との関係を図示したものである。通過帯域内のリップル偏差は、１ｄＢ以下が望ましいとされている。図４から、γ／ＢＷが０．６５より小さい場合には、リップル偏差は１ｄＢ以上となってしまうため、γ／ＢＷは０．６５以上としなければならない。
【００２７】
本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００では、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けが施されているため、該弾性表面波共振子１０３の共振周波数と***振周波数との間隔γが２９．５ＭＨｚと狭くなっており、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とにおける帯域幅３２．８ＭＨｚに対する比率γ／ＢＷが０．９となっている。このため、上記弾性表面波フィルタ装置１００では、高域側の選択度が向上し、挿入損失３．０ｄＢのポイントから３５ｄＢのポイントまでの周波数間隔が１１．５ＭＨｚとなり、なおかつ、帯域内リップル偏差が０．８６ｄＢと良好なフィルタ特性が得られる。
【００２８】
さらに、図５に、本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける周波数特性の比較を示す。比較例の弾性表面波フィルタ装置では、弾性表面波共振子に間引き重み付けが施されていないため、γ／ＢＷが１．１５と大きい。そして、本実施の形態の弾性表面波フィルタ装置１００では、比較例の弾性表面波フィルタ装置と比較して、高域側の選択度が向上していることわかる。
【００２９】
つまり、上記弾性表面波フィルタ装置１００では、弾性表面波共振子１０３の共振点と***振点との周波数間隔が、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１および第２の弾性表面波フィルタ素子１０２における帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下に設定することより、高選択度の（通過帯域の高域側の減衰特性が改善された）フィルタ特性を得ることができる。
【００３０】
また、上記の構成によれば、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２とにおけるＩＤＴ１０５、１１０のグランド側電極は、ＩＤＴ１０５、１１０と隣り合うＩＤＴ１０４、１０６、１０９、１１１に電極指を介して接地されているので、接地用パッド等を省略することができ、小型化が可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子１０３に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子１０３に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより高選択度のフィルタ特性を得ることが可能である。
【００３２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
図６に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置２００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置２００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１と第２の弾性表面波フィルタ素子２０２とが縦続接続されている構成である。また、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２との間には、弾性表面波共振子２０３、２０４が直列に接続されている。以下により詳細に説明する。
【００３４】
第１の上記弾性表面波フィルタ素子２０１、第２の上記弾性表面波フィルタ素子２０２および弾性表面波共振子２０３、２０４は、例えば、Ａｌ電極により形成されている。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００３５】
第１の弾性表面波フィルタ素子２０１の構成は、ＩＤＴ２０６を挟みこむようにＩＤＴ２０５、２０７が形成され、その両側にリフレクタ２０８、２０９が形成されている。
【００３６】
第２の弾性表面波フィルタ素子２０２の構成は、ＩＤＴ２１１を挟みこむようにＩＤＴ２１０、２１２が形成され、その両側にリフレクタ２１３、２１４が形成されている。
【００３７】
弾性表面波共振子２０３、２０４は、それぞれＩＤＴ２１５、２１８を挟み込むように、リフレクタ２１６、２１９およびリフレクタ２１７、２２０が形成されている構成である。また、上記ＩＤＴ２１５、２１８は、間引き重み付けが施されている。
【００３８】
また、弾性表面波共振子２０３は、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０５と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１０との間に直列に接続されている。さらに、弾性表面波共振子２１８は、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０７と、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１２との間に直列に接続されている。
【００３９】
また、本実施の形態においては、第１の弾性表面波フィルタ素子２０１のＩＤＴ２０６が入力端子２２１に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子２０２のＩＤＴ２１１が出力端子２２２に接続されている。
【００４０】
以上のように、弾性表面波共振子２０３、２０４に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくすることができ、実施の形態１と同様に、γ／ＢＷを０．６５〜０．９８の範囲に設定して、所望の選択度およびリップル偏差にすることにより、高域側の選択度が向上された良好な弾性表面波フィルタ装置を提供することできる。
【００４１】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子２０３、２０４に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子２０３、２０４に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより高選択度のフィルタ特性を得ることが可能である。
【００４２】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４３】
図７に、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置３００の要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタ装置３００は、圧電基板（図示せず）上にて、第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２と、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３と、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４と、弾性表面波共振子３０５、３０６とを備えている構成である。本実施の形態では、圧電基板として、３９°Ｙ−Ｘ ＬｉＴａＯ３基板を用いている。また、この基板に限らず、例えば、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板等の基板を用いてもかまわない。
【００４４】
上記第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２とは、弾性表面波共振子３０５を介して縦続接続されており、これら第１の弾性表面波フィルタ素子３０１、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および弾性表面波共振子３０５により第１の弾性表面波フィルタ素子部を形成している。この第１の弾性表面波フィルタ素子部は、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００と同様の構成である。つまり、上記第１の弾性表面波フィルタ素子３０１、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および弾性表面波共振子３０５は、それぞれ、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００における第１の弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３に相当する。
【００４５】
また、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３と、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４とは、弾性表面波共振子３０６を介して縦続接続されており、これら第３の弾性表面波フィルタ素子３０３、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４および弾性表面波共振子３０６により第２の弾性表面波フィルタ素子部を形成している。この第２の弾性表面波フィルタ素子部は、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００とほぼ同様の構成である。つまり、上記第３の弾性表面波フィルタ素子３０３、第４の弾性表面波フィルタ素子３０４および弾性表面波共振子３０６は、それぞれ、実施の形態１の弾性表面波フィルタ装置１００における第１の弾性表面波フィルタ素子１０１、第２の弾性表面波フィルタ素子１０２および弾性表面波共振子１０３に相当する。しかしながら、本実施の形態では、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３は、第１の弾性表面波フィルタ素子１０１において伝送位相特性を略１８０度異ならせたものである。つまり、この第３の弾性表面波フィルタ素子３０３は、第１、第２、第４の弾性表面波フィルタ素子３０１、３０２、３０４と略１８０度伝送位相特性が異なっているものである。これにより、第１の弾性表面波フィルタ素子部と第２の弾性表面波フィルタ素子部とは、伝送位相特性が略１８０度異なっている。
【００４６】
また、第１の弾性表面波フィルタ素子３０１と、第３の弾性表面波フィルタ素子３０３とは、並列に入力端子３１０に接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ素子３０２および第４の弾性表面波フィルタ素子は、それぞれ直列に出力端子３１１、３１２に接続されている。つまり、第１の弾性表面波フィルタ素子部と、第２の弾性表面波フィルタ素子部とは、一方で共通化した上で入力端子３１０に接続され、他方でそれぞれ出力端子３１１、３１２に接続されている。これにより、入力側が不平衡で、出力側が平衡とすることができる。さらに、入力端子３１０のインピーダンスに対して出力端子３１１、３１２のインピーダンスをおよそ４倍高くすることができる。
【００４７】
以上のように、弾性表面波共振子３０５、３０６に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくすることができ、γ／ＢＷを適正な値に設定することにより、高域側の選択度が向上された良好な弾性表面波フィルタ装置を提供することできる。
【００４８】
また、本実施の形態では、弾性表面波共振子３０５、３０６に間引き重み付けを施すことにより共振周波数と***振周波数との間隔γを小さくしたが、弾性表面波共振子を形成する電極膜厚を薄くすることでもγを小さくすることができる。また、弾性表面波共振子３０５、３０６に、並列で容量を付加することにより共振周波数と***振子周波数との間隔γを小さくすることができる。これらの場合においても、実施の形態１と同様に、γ／ＢＷを０．６５〜０．９８の範囲に設定して、所望の選択度およびリップル偏差にすることにより良好なフィルタ特性を得ることが可能である。さらに、平衡−不平衡変換機能を備えることができ、入出力で異なるインピーダンスに設定することができる。
【００４９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５０】
次に、上記実施の形態に記載の弾性表面波フィルタ装置を用いた通信装置について図８に基づき説明する。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６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ 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。
【００５１】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図８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。
【００５２】
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を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、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。
【００５３】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の形態に記載の弾性表面波フィルタ装置が好適に利用できる。
【００５４】
本発明にかかる弾性表面波フィルタ装置は、フィルタ機能を備えることができ、その上、通過帯域外の、通過帯域近傍における減衰特性も良好で、特に通過帯域高域側の減衰量が大きいという優れた特性を有するものである。また、不平衡型−平衡型変換機能を持たせることもできる。よって、上記弾性表面波フィルタ装置を有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の弾性表面波フィルタ装置は、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ装置において、前記弾性表面波共振子における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、上記２つの弾性表面波フィルタ素子における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下である構成である。これにより、通過帯域の高域側の減衰を改善ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の一形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図２】上記弾性表面波フィルタ装置と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける共振点および***振点の位置を示す特性図である。
【図３】上記弾性表面波フィルタ装置における弾性表面波共振子のγ／ＢＷと選択度との関係を示すグラフである。
【図４】上記弾性表面波フィルタ装置における弾性表面波共振子のγ／ＢＷとリップル偏差との関係を示すグラフである。
【図５】上記弾性表面波フィルタ装置と、比較例の弾性表面波フィルタ装置とにおける周波数特性を比較するグラフである。
【図６】本実施の他の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図７】本実施のさらに他の形態にかかる弾性表面波フィルタ装置の概略構成図である。
【図８】上記実施の形態の弾性表面波フィルタ装置を用いた通信装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
１００ 弾性表面波フィルタ装置
１０１ 第１の弾性表面波フィルタ素子
１０２ 第２の弾性表面波フィルタ素子
１０３ 弾性表面波共振子
１０４、１０５、１０６ ＩＤＴ（くし型電極部）
１０９、１１０、１１１ ＩＤＴ（くし型電極部）
１０７、１０８、１１２、１１３、１１５、１１６ リフレクタ
３００ 弾性表面波フィルタ装置
３０１ 第１の弾性表面波フィルタ素子
３０２ 第２の弾性表面波フィルタ素子
３０３ 第３の弾性表面波フィルタ素子
３０４ 第４の弾性表面波フィルタ素子
３０５、３０６ 弾性表面波共振子
Claims (7)
- 圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に少なくとも１つの弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ装置において、
前記弾性表面波共振子における共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、上記２つの弾性表面波フィルタ素子における帯域幅の、０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。 - 圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている複数のくし型電極部を備えると共に縦続接続されている２つの弾性表面波フィルタ素子を有し、該２つの弾性表面波フィルタ素子の間に直列に弾性表面波共振子が接続されている弾性表面波フィルタ素子部を２つ備える弾性表面波フィルタ装置であって、
２つの弾性表面波フィルタ素子部に共通化して接続された不平衡信号端子と、該２つの弾性表面波フィルタ素子部のそれぞれに接続された平衡信号端子とを備え、
各弾性表面波フィルタ素子部にて、前記弾性表面波共振子の共振周波数と***振周波数との周波数間隔が、前記２つの弾性表面波フィルタ素子の帯域幅の０．６５倍以上、０．９８倍以下であることを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。 - 前記弾性表面波共振子には、間引き重み付けが施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波フィルタ装置。
- 前記弾性表面波共振子の膜厚は、前記２つの弾性表面波フィルタ素子の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
- 前記弾性表面波共振子には、並列で容量が付加されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
- 前記弾性表面波フィルタ素子の互いに隣り合うくし型電極部の隣接部分において、各くし型電極部の最も隣接部よりに位置する接地された電極指同士が接続されていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ装置を有することを特徴とする通信装置。
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| JP2002290873A JP2004128928A (ja) | 2002-10-03 | 2002-10-03 | 弾性表面波フィルタ装置、通信装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-10-03 JP JP2002290873A patent/JP2004128928A/ja active Pending
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