JP2024036840A - 弾性波フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

【課題】通過帯域内における低損失を確保しつつ通過帯域外のスプリアスが低減された弾性波フィルタを提供する。【解決手段】弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０を結ぶ経路上に配置された第１直列腕共振回路および上記経路上のノードとグランドとの間に配置された第１並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、第１直列腕共振回路および第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第１間引き電極を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ２としたとき、Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす。【選択図】図１

Description

本発明は、弾性波フィルタ、および弾性波フィルタを備えたマルチプレクサに関する。

通信機器などの高周波回路に使用される帯域フィルタとして、弾性波フィルタが実用化されている。無線通信のための周波数資源を有効活用するという観点から、弾性波フィルタにおいては、通過帯域内の低損失および通過帯域端部における通過帯域から減衰帯域への挿入損失の変化率（以降、急峻性と記す）が重要な性能指標となっている。

特許文献１には、１以上の直列腕共振回路および１以上の並列腕共振回路を有する弾性波フィルタが開示されている。具体的には、上記弾性波フィルタにおいて、１以上の直列腕共振回路および１以上の並列腕共振回路の少なくとも１つが分割共振子群を構成し、当該分割共振子群を構成する２以上の分割共振子のＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極が電極指構造の異なる間引き電極を含んでいる。この構成によれば、通過帯域近傍の急峻性の向上および通過帯域外の不要波（スプリアス）を低減することが可能である。

国際公開第２０２１／００２３２１号

特許文献１に開示された弾性波フィルタでは、分割共振子の間引き電極の電極指構造に着目して通過帯域近傍の急峻性向上および通過帯域外のスプリアス低減を図っている。しかしながら、分割共振子の間引き電極の電極指構造を調整するだけでは、弾性波フィルタの通過帯域内における低損失を確保しつつ通過帯域外のスプリアスを低減することは困難である。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、通過帯域内における低損失を確保しつつ通過帯域外のスプリアスが低減された弾性波フィルタおよびマルチプレクサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波フィルタは、第１入出力端子および第２入出力端子と、第１入出力端子と第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、上記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方と、を備え、上記１以上の直列腕共振回路および上記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、上記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、上記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第１間引き電極を含み、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第２間引き電極を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ２としたとき、Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす。

また、本発明の一態様に係る弾性波フィルタは、第１入出力端子および第２入出力端子と、第１入出力端子と第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、上記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、上記１以上の直列腕共振回路および上記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、上記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、上記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第１間引き電極を含み、第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は第２間引き電極を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、かつ、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率は、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率よりも小さい。

また、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、共通端子と、上記の弾性波フィルタと、第３入出力端子および第４入出力端子を有し、上記弾性波フィルタと通過帯域が異なる第１フィルタと、を備え、共通端子は、第１入出力端子および第３入出力端子に接続されている。

本発明によれば、通過帯域内における低損失を確保しつつ通過帯域外のスプリアスが低減された弾性波フィルタおよびマルチプレクサを提供することが可能となる。

図１は、実施の形態１に係る弾性波フィルタの回路構成図である。 図２Ａは、実施の形態１に係る弾性波共振子の一例を模式的に表す平面図および断面図である。 図２Ｂは、実施の形態１の変形例に係る弾性波共振子を模式的に表す断面図である。 図３Ａは、弾性波フィルタにおける浮き間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。 図３Ｂは、弾性波フィルタにおける極性反転間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。 図３Ｃは、弾性波フィルタにおける塗りつぶし間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る分割共振子群の反射特性を表すグラフである。 図４Ｂは、比較例に係る分割共振子群の反射特性を表すグラフである。 図５Ａは、弾性波共振子の対数を変化させた場合の反射特性を表すグラフである。 図５Ｂは、弾性波共振子の間引き率を変化させた場合の反射特性を表すグラフである。 図６は、実施の形態２に係るマルチプレクサの回路構成図である。 図７Ａは、実施の形態２に係るマルチプレクサを構成する弾性波フィルタの通過特性を表すグラフである。 図７Ｂは、実施の形態２および比較例に係るマルチプレクサを構成する第１フィルタの通過特性を表すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。

また、本開示において、平行および垂直等の要素間の関係性を示す用語、および、矩形状等の要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。

また、本開示において、「接続される」とは、接続端子および／または配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含むことを意味する。また、「ＡとＢとの間に接続される」、「ＡおよびＢの間に接続される」とは、ＡおよびＢを結ぶ経路上でＡおよびＢと接続されることを意味する。

また、本開示において、「経路」とは、高周波信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。

（実施の形態１）
［１．１ 弾性波フィルタ１の回路構成］
図１は、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１の回路構成図である。同図に示すように、弾性波フィルタ１は、分割共振子群１１および１４と、直列腕共振子１２および１３と、並列腕共振子２１、２２、２３および２４と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。

直列腕共振子１２および１３のそれぞれは、直列腕共振回路の一例であり、入出力端子１１０（第１入出力端子）と入出力端子１２０（第２入出力端子）とを結ぶ経路上に配置され、互いに直列接続されている。また、並列腕共振子２１～２４のそれぞれは、並列腕共振回路の一例であり、上記経路上のノードとグランド端子との間に配置されている。

分割共振子群１１は、直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路の一例であり、入出力端子１１０と入出力端子１２０とを結ぶ経路上に配置され、直列腕共振子１２、１３および分割共振子群１４と直列接続されている。分割共振子群１１は、互いに直列（縦続）接続された分割共振子１１Ａおよび１１Ｂからなる。分割共振子１１Ａは第１弾性波共振子の一例であり、分割共振子１１Ｂは第２弾性波共振子の一例である。

分割共振子群１４は、直列腕共振回路の一例であり、入出力端子１１０と入出力端子１２０とを結ぶ経路上に配置され、直列腕共振子１２、１３および分割共振子群１１と直列接続されている。分割共振子群１４は、互いに直列（縦続）接続された分割共振子１４Ａおよび１４Ｂからなる。

直列腕共振子１２および１３、分割共振子１１Ａ、１１Ｂ、１４Ａおよび１４Ｂ、並列腕共振子２１～２４のそれぞれは、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子である。

第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第１間引き電極を含み、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極は第２間引き電極を含む。

なお、分割共振子群とは、互いに直列接続された複数の弾性波共振子からなる共振回路であって、当該複数の弾性波共振子間を接続する接続ノードには、当該複数の弾性波共振子以外の回路素子およびグランドは接続されていない構成を有するものと定義される。また、分割共振子群を構成する複数の分割共振子の電極パラメータは異なっていてもよい。

分割共振子群１１および１４の配置によれば、弾性波フィルタ１の耐電力性の向上および相互変調歪の抑制を実現できる。容量性インピーダンスを有する１つの弾性波共振子を２つの直列接続された分割共振子で構成することにより、ＩＤＴ電極の面積を大きく確保できる。これにより、上記１つの弾性波共振子の電流密度に対して、上記２つの分割共振子の電流密度を低減できるので、弾性波フィルタ１の耐電力性の向上および相互変調歪の抑制を実現できる。

なお、分割共振子群１４は、１つの弾性波共振子からなる直列腕共振子であってもよく、また、直列腕共振子１２および１３のそれぞれは、分割共振子群であってもよい。

また、分割共振子群１１および１４のそれぞれは、１つの弾性波共振子からなる直列腕共振子であり、並列腕共振子２１～２４の少なくとも１つが第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群であってもよい。この場合、並列腕共振子２１～２４の上記少なくとも１つは、並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一例である。

さらには、分割共振子群１１および１４、ならびに直列腕共振子１２および１３の少なくとも１つが第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群であり、並列腕共振子２１～２４の少なくとも１つが第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群であってもよい。この場合、分割共振子群１１および１４、ならびに直列腕共振子１２および１３の上記少なくとも１つは、直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路の一例であり、並列腕共振子２１～２４の上記少なくとも１つは、並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一例である。

つまり、第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群は、１以上の直列腕共振回路および１以上の並列腕共振回路のうちの少なくとも１つの共振回路に配置されていればよく、分割共振子群の配置数は、１以上であればよい。

また、分割共振子群１１および１４、直列腕共振子１２および１３、並列腕共振子２１～２４、入出力端子１１０および１２０の間、ならびに、並列腕共振子２１～２４とグランドとの間に、インダクタおよびキャパシタなどの回路素子が挿入されていてもよい。

また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、１以上の直列腕共振回路、および、１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備えていればよい。

本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、例えば、１以上の直列腕共振回路と、１以上の並列腕共振回路と、を備えたラダー型の弾性波フィルタであってもよい。

また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、例えば、１以上の直列腕共振回路および１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方と、縦結合型共振器と、を備えた弾性波フィルタであってもよい。

以下では、弾性波フィルタ１を構成する直列腕共振回路および並列腕共振回路の基本構造について説明する。

［１．２ 弾性波共振子の構造］
図２Ａは、実施の形態１に係る弾性波共振子の一例を模式的に表す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）および（ｃ）は、（ａ）に示した一点鎖線における断面図である。図２Ａには、弾性波フィルタ１を構成する直列腕共振子、並列腕共振子、および分割共振子の基本構造を有する弾性波共振子１００が例示されている。なお、図２Ａに示された弾性波共振子１００は、弾性波共振子の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。

弾性波共振子１００は、圧電性を有する基板５と、櫛形電極１００ａおよび１００ｂとで構成されている。

図２Ａの（ａ）に示すように、基板５の上には、互いに対向する一対の櫛形電極１００ａおよび１００ｂが形成されている。櫛形電極１００ａは、互いに平行な複数の電極指１５０ａと、複数の電極指１５０ａを接続するバスバー電極１６０ａとで構成されている。また、櫛形電極１００ｂは、互いに平行な複数の電極指１５０ｂと、複数の電極指１５０ｂを接続するバスバー電極１６０ｂとで構成されている。複数の電極指１５０ａおよび１５０ｂは、弾性波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。

また、複数の電極指１５０ａおよび１５０ｂ、ならびに、バスバー電極１６０ａおよび１６０ｂで構成されるＩＤＴ電極５４は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層５４１と主電極層５４２との積層構造となっている。

密着層５４１は、基板５と主電極層５４２との密着性を向上させるための層であり、材料として、例えば、Ｔｉが用いられる。

主電極層５４２は、材料として、例えば、Ｃｕを１％含有したＡｌが用いられる。

保護層５５は、櫛形電極１００ａおよび１００ｂを覆うように形成されている。保護層５５は、主電極層５４２を外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、および、耐湿性を高めるなどを目的とする層であり、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする誘電体膜である。

なお、密着層５４１、主電極層５４２および保護層５５を構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、ＩＤＴ電極５４は、上記積層構造でなくてもよい。ＩＤＴ電極５４は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属または合金から構成されてもよく、また、上記の金属または合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。また、保護層５５は、形成されていなくてもよい。

次に、基板５の積層構造について説明する。

図２Ａの（ｃ）に示すように、基板５は、高音速支持基板５１と、低音速膜５２と、圧電膜５３とを備え、高音速支持基板５１、低音速膜５２および圧電膜５３がこの順で積層された構造を有している。

圧電膜５３は、例えばθ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ_３圧電単結晶または圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸からθ°回転した軸を法線とする面で切断したリチウムタンタレート単結晶、またはセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス）からなる。なお、弾性波フィルタ１の要求仕様により、圧電膜５３として使用される圧電単結晶の材料およびカット角が適宜選択される。

高音速支持基板５１は、低音速膜５２、圧電膜５３ならびにＩＤＴ電極５４を支持する基板である。高音速支持基板５１は、さらに、圧電膜５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも、高音速支持基板５１中のバルク波の音速が高速となる基板であり、弾性表面波を圧電膜５３および低音速膜５２が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板５１より下方に漏れないように機能する。高音速支持基板５１は、例えば、シリコン基板である。

低音速膜５２は、圧電膜５３を伝搬するバルク波よりも、低音速膜５２中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電膜５３と高音速支持基板５１との間に配置される。この構造と、弾性波が本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中するという性質とにより、弾性表面波エネルギーのＩＤＴ電極外への漏れが抑制される。低音速膜５２は、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜である。

なお、基板５の上記積層構造によれば、圧電基板を単層で使用している従来の構造と比較して、共振周波数および***振周波数におけるＱ値を大幅に高めることが可能となる。すなわち、Ｑ値が高い弾性波共振子を構成し得るので、当該弾性波共振子を用いて、挿入損失が小さいフィルタを構成することが可能となる。

また、弾性波フィルタ１の通過帯域端部の急峻性を改善すべく、後述するように、弾性波共振子１００に間引き電極が適用されると、弾性波共振子１００のＱ値が等価的に小さくなる場合が想定される。これに対して、上記基板の積層構造によれば、弾性波共振子１００のＱ値を高い値に維持できる。よって、通過帯域内の低損失が維持された弾性波フィルタ１を形成することが可能となる。

なお、高音速支持基板５１は、支持基板と、圧電膜５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも、伝搬するバルク波の音速が高速となる高音速膜とが積層された構造を有していてもよい。この場合、支持基板には、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムニオベイト、および水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、およびフォルステライト等の各種セラミック、ガラス等の誘電体、シリコンおよび窒化ガリウム等の半導体、ならびに樹脂基板等を用いることができる。また、高音速膜には、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜、ダイヤモンド、これらの材料を主成分とする媒質、これらの材料の混合物を主成分とする媒質等、様々な高音速材料を用いることができる。

また、図２Ｂは、実施の形態１の変形例に係る弾性波共振子を模式的に表す断面図である。図２Ａに示した弾性波共振子１００では、ＩＤＴ電極５４が、圧電膜５３を有する基板５上に形成された例を示した。これに対して図２Ｂに示した弾性波共振子では、ＩＤＴ電極５４が形成される基板は、圧電体層の単層からなる圧電単結晶基板５７であってもよい。圧電単結晶基板５７は、例えば、ＬｉＮｂＯ_３の圧電単結晶で構成されている。本変形例に係る弾性波共振子１００は、ＬｉＮｂＯ_３の圧電単結晶基板５７と、ＩＤＴ電極５４と、圧電単結晶基板５７上およびＩＤＴ電極５４上に形成された保護層５５と、で構成されている。

上述した圧電膜５３および圧電単結晶基板５７は、弾性波フィルタ１の要求通過特性などに応じて、適宜、積層構造、材料、カット角、および、厚みを変更してもよい。上述したカット角以外のカット角を有するＬｉＴａＯ_３圧電基板などを用いた弾性波共振子１００であっても、上述した圧電膜５３を用いた弾性波共振子１００と同様の効果を奏することができる。

また、ＩＤＴ電極５４が形成される基板は、支持基板と、エネルギー閉じ込め層と、圧電膜がこの順で積層された構造を有していてもよい。圧電膜上にＩＤＴ電極５４が形成される。圧電膜は、例えば、ＬｉＴａＯ_３圧電単結晶または圧電セラミックスが用いられる。支持基板は、圧電膜、エネルギー閉じ込め層、およびＩＤＴ電極５４を支持する基板である。

エネルギー閉じ込め層は１層または複数の層からなり、その少なくとも１つの層を伝搬する弾性バルク波の速度は、圧電膜近傍を伝搬する弾性波の速度よりも大きい。例えば、エネルギー閉じ込め層は、低音速層と、高音速層との積層構造となっていてもよい。低音速層は、圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも、低音速層中のバルク波の音速が低速となる膜である。高音速層は、圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速層中のバルク波の音速が高速となる膜である。なお、支持基板を高音速層としてもよい。

また、エネルギー閉じ込め層は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層とが、交互に積層された構成を有する音響インピーダンス層であってもよい。

ここで、弾性波共振子１００を構成するＩＤＴ電極の電極パラメータの一例について説明する。

弾性波共振子の波長とは、図２Ａの（ｂ）に示すＩＤＴ電極５４を構成する複数の電極指１５０ａまたは１５０ｂの繰り返し周期である波長λで規定される。また、電極ピッチは、波長λの１／２であり、櫛形電極１００ａおよび１００ｂを構成する電極指１５０ａおよび１５０ｂのライン幅をＷとし、隣り合う電極指１５０ａと電極指１５０ｂとの間のスペース幅をＳとした場合、（Ｗ＋Ｓ）で定義される。また、一対の櫛形電極１００ａおよび１００ｂの交差幅Ｌは、図２Ａの（ａ）に示すように、電極指１５０ａと電極指１５０ｂとの弾性波伝搬方向（Ｘ軸方向）から見た場合の重複する電極指の長さである。また、電極指１５０ａおよび電極指１５０ｂの合計本数をＰ（本）とした場合、ＩＤＴ電極５４の対数Ｍ（対）は、（Ｐ－１）／２で定義される。また、各弾性波共振子の電極デューティーＤは、複数の電極指１５０ａおよび１５０ｂのライン幅占有率であり、複数の電極指１５０ａおよび１５０ｂのライン幅とスペース幅との加算値に対する当該ライン幅の割合であり、Ｗ／（Ｗ＋Ｓ）で定義される。また、櫛形電極１００ａおよび１００ｂの高さ（電極膜厚）をｈとしている。以降では、波長λ、交差幅Ｌ、電極デューティーＤ、ＩＤＴ電極５４の電極膜厚ｈ等、弾性波共振子のＩＤＴ電極の形状に関するパラメータは、電極パラメータと定義される。

また、ＩＤＴ電極５４の容量は、ＩＤＴ電極５４を形成する２つの櫛形電極１００ａおよび１００ｂの電極指１５０ａおよび１５０ｂが対向配置された交差領域（図２Ａの（ａ）参照）において生じる容量である。

また、ＩＤＴ電極５４の容量は、ＩＤＴ電極５４の電極指本数Ｐと交差幅Ｌと電極デューティーＤと電極膜厚ｈとの積に比例する。なお、電極デューティーＤおよび電極膜厚ｈが一定の場合には、ＩＤＴ電極の容量比較において、電極デューティーＤおよび電極膜厚ｈは無視できる。

［１．３ 分割共振子の電極指構造］
以下、図３Ａ～図３Ｃを用いて、分割共振子が有する間引き電極の構成について例示しておく。

図３Ａは、弾性波フィルタにおける浮き間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。図３Ｂは、弾性波フィルタにおける極性反転間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。図３Ｃは、弾性波フィルタにおける塗りつぶし間引き電極を含むＩＤＴ電極の構成を示す概略平面図である。

図３Ａに示された弾性波共振子１０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の電極指構造を例示したものであり、弾性波共振子１０１のＩＤＴ電極構造を表す平面摸式図が例示されている。なお、図３Ａに示された弾性波共振子１０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。

弾性波共振子１０１は、圧電性を有する基板５と、基板５上に形成された櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂと、反射器１４１とで構成されている。

図３Ａに示すように、櫛形電極１０１ａは、互いに平行な複数の電極指１５１ａと、複数の電極指１５１ａの一方端同士を接続するバスバー電極１６１ａとで構成されている。また、櫛形電極１０１ｂは、互いに平行な複数の電極指１５１ｂと、複数の電極指１５１ｂの一方端同士を接続するバスバー電極１６１ｂとで構成されている。複数の電極指１５１ａおよび１５１ｂは、弾性表面波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂは、複数の電極指１５１ａと１５１ｂとが互いに間挿し合うように対向配置されている。つまり、弾性波共振子１０１のＩＤＴ電極は、一対の櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂを有している。

なお、櫛形電極１０１ａは、複数の電極指１５１ｂの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極１０１ｂは、複数の電極指１５１ａの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂは、バスバー電極の延在方向が弾性表面波伝搬方向に対して傾斜している、いわゆる傾斜型ＩＤＴ電極であってもよく、また、いわゆるピストン構造を有していてもよい。

反射器１４１は、互いに平行な複数の電極指と、当該複数の電極指を接続するバスバー電極とで構成され、一対の櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂの両端に配置されている。

なお、一対の櫛形電極１０１ａおよび１０１ｂで構成されるＩＤＴ電極は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層５４１と主電極層５４２との積層構造となっているが、当該積層構造に限定されない。

ここで、弾性波共振子１０１のＩＤＴ電極には、電極指１５２が離散的に形成されている。電極指１５２は、バスバー電極１６１ａおよび１６１ｂのいずれとも接続されておらず、複数の電極指１５１ａおよび１５１ｂと平行かつ同ピッチで配置された、浮き間引き電極である。また、隣り合う２つの電極指１５２の間には、複数の電極指１５１ａおよび１５１ｂが配置されている。つまり、電極指１５２のピッチは、複数の電極指１５１ａおよび１５１ｂのピッチよりも大きい。

ここで、浮き間引き電極を有するＩＤＴ電極の間引き率を定義する。弾性波共振子１０１におけるＩＤＴ電極の間引き率とは、Ｘ軸方向に連続する電極指Ｎ本（電極指１５１ａ＋電極指１５１ｂ＋電極指１５２の本数）の中に、１本の電極指１５２が配置されている場合に、１／Ｎで表される。例えば、Ｘ軸方向に連続する電極指１０本に１本の割合で電極指１５２が配置されている場合には間引き率は１０％であり、Ｘ軸方向に連続する電極指２０本に１本の割合で電極指１５２が配置されている場合には、間引き率は５％である。

図３Ｂに示された弾性波共振子２０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の電極指構造を例示したものであり、弾性波共振子２０１のＩＤＴ電極構造を表す平面摸式図が例示されている。なお、図３Ｂに示された弾性波共振子２０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。

弾性波共振子２０１は、圧電性を有する基板５と、基板５上に形成された櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂと、反射器２４１とで構成されている。

図３Ｂに示すように、櫛形電極２０１ａは、互いに平行な複数の電極指２５１ａと、複数の電極指２５１ａの一方端同士を接続するバスバー電極２６１ａとで構成されている。また、櫛形電極２０１ｂは、互いに平行な複数の電極指２５１ｂと、複数の電極指２５１ｂの一方端同士を接続するバスバー電極２６１ｂとで構成されている。複数の電極指２５１ａおよび２５１ｂは、弾性表面波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂは、複数の電極指２５１ａと２５１ｂとが互いに間挿し合うように対向配置されている。つまり、弾性波共振子２０１のＩＤＴ電極は、一対の櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂを有している。

なお、櫛形電極２０１ａは、複数の電極指２５１ｂの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極２０１ｂは、複数の電極指２５１ａの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂは、バスバー電極の延在方向が弾性表面波伝搬方向に対して傾斜している、いわゆる傾斜型ＩＤＴ電極であってもよく、また、いわゆるピストン構造を有していてもよい。

反射器２４１は、互いに平行な複数の電極指と、当該複数の電極指を接続するバスバー電極とで構成され、一対の櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂの両端に配置されている。

なお、一対の櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂで構成されるＩＤＴ電極は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層５４１と主電極層５４２との積層構造となっているが、当該積層構造に限定されない。

ここで、弾性波共振子２０１のＩＤＴ電極には、電極指２５２が離散的に形成されている。電極指２５２は、一対の櫛形電極２０１ａおよび２０１ｂを構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された、極性反転間引き電極である。また、隣り合う２つの電極指２５２の間には、複数の電極指２５１ａおよび２５１ｂが配置されている。つまり、電極指２５２のピッチは、複数の電極指２５１ａおよび２５１ｂのピッチよりも大きい。

ここで、極性反転間引き電極を有するＩＤＴ電極の間引き率を定義する。弾性波共振子２０１におけるＩＤＴ電極の間引き率とは、Ｘ軸方向に連続する電極指Ｎ本（電極指２５１ａ＋電極指２５１ｂ＋電極指２５２の本数）の中に、１本の電極指２５２が配置されている場合に、１／Ｎで表される。例えば、Ｘ軸方向に連続する電極指１０本に１本の割合で電極指２５２が配置されている場合には間引き率は１０％であり、Ｘ軸方向に連続する電極指２０本に１本の割合で電極指２５２が配置されている場合には、間引き率は５％である。

図３Ｃに示された弾性波共振子３０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の電極指構造を例示したものであり、弾性波共振子３０１のＩＤＴ電極構造を表す平面摸式図が例示されている。なお、図３Ｃに示された弾性波共振子３０１は、第１間引き電極または第２間引き電極の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。

弾性波共振子３０１は、圧電性を有する基板５と、基板５上に形成された櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂと、反射器３４１とで構成されている。

図３Ｃに示すように、櫛形電極３０１ａは、互いに平行な複数の電極指３５１ａと、複数の電極指３５１ａの一方端同士を接続するバスバー電極３６１ａとで構成されている。また、櫛形電極３０１ｂは、互いに平行な複数の電極指３５１ｂと、複数の電極指３５１ｂの一方端同士を接続するバスバー電極３６１ｂとで構成されている。複数の電極指３５１ａおよび３５１ｂは、弾性表面波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂは、複数の電極指３５１ａと３５１ｂとが互いに間挿し合うように対向配置されている。つまり、弾性波共振子３０１のＩＤＴ電極は、一対の櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂを有している。

なお、櫛形電極３０１ａは、複数の電極指３５１ｂの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極３０１ｂは、複数の電極指３５１ａの長手方向に対向して配置されたダミー電極を有しているが、当該ダミー電極はなくてもよい。また、櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂは、バスバー電極の延在方向が弾性表面波伝搬方向に対して傾斜している、いわゆる傾斜型ＩＤＴ電極であってもよく、また、いわゆるピストン構造を有していてもよい。

反射器３４１は、互いに平行な複数の電極指と、当該複数の電極指を接続するバスバー電極とで構成され、一対の櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂの両端に配置されている。

なお、一対の櫛形電極３０１ａおよび３０１ｂで構成されるＩＤＴ電極は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層５４１と主電極層５４２との積層構造となっているが、当該積層構造に限定されない。

ここで、弾性波共振子３０１のＩＤＴ電極には、電極指３５２が離散的に形成されている。電極指３５２は、弾性波共振子３０１のＩＤＴ電極において最大の電極指幅を有する電極指であって、電極指３５２を除く電極指における平均電極指幅の２倍以上の電極指幅を有する、塗りつぶし間引き電極である。言い換えると、電極指３５２は、隣り合う電極指３５１ａおよび３５１ｂと、当該隣り合う電極指３５１ａおよび３５１ｂの間のスペースとが、まとめられて１本の電極指（図３Ｃでは、電極指３５１ａおよび３５１ｂの３本分）となり、バスバー電極３６１ａおよび３６１ｂのいずれかに接続され、複数の電極指３５１ａおよび３５１ｂよりも電極指幅の広い塗りつぶし間引き電極である。また、隣り合う２つの電極指３５２の間には、複数の電極指３５１ａおよび３５１ｂが配置されている。つまり、電極指３５２のピッチは、複数の電極指３５１ａおよび３５１ｂのピッチよりも大きい。

ここで、塗りつぶし間引き電極を有するＩＤＴ電極の間引き率を定義する。弾性波共振子３０１におけるＩＤＴ電極の間引き率とは、Ｘ軸方向に連続する電極指Ｎ本（電極指３５１ａ＋電極指３５１ｂ＋電極指３５２（電極指３本とカウント）の本数）の中に、１本の電極指３５２が配置されている場合に、１／Ｎで表される。例えば、Ｘ軸方向に連続する電極指１０本に１本の割合で電極指３５２が配置されている（電極指３５１ａおよび電極指３５１ｂの合計本数７本＋電極指３５２の本数１本）場合には間引き率は１０％であり、Ｘ軸方向に連続する電極指２０本に１本の割合で電極指３５２が配置されている（電極指３５１ａおよび電極指３５１ｂの合計本数１７本＋電極指３５２の本数１本）場合には、間引き率は５％である。

本実施の形態に係る弾性波フィルタ１において、分割共振子１１Ａおよび１４Ａが有する第１間引き電極は、浮き間引き電極、極性反転間引き電極、および塗りつぶし間引き電極のうちのいずれであってもよい。また、分割共振子１１Ｂおよび１４Ｂが有する第２間引き電極は、浮き間引き電極、極性反転間引き電極、および塗りつぶし間引き電極のうちのいずれであってもよい。つまり、分割共振子１１Ａが有する第１間引き電極の電極指構造と、分割共振子１１Ｂが有する第２間引き電極の電極指構造とは、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。また、分割共振子１４Ａが有する第１間引き電極の電極指構造と、分割共振子１４Ｂが有する第２間引き電極の電極指構造とは、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。

なお、弾性波フィルタ１において、直列腕共振子１２および１３、ならびに、並列腕共振子２１～２４が有するＩＤＴ電極が、浮き間引き電極、極性反転間引き電極、および塗りつぶし間引き電極のいずれかの間引き電極を有していてもよい。

また、上述した浮き間引き電極、極性反転間引き電極、および塗りつぶし間引き電極に限らず、間引き電極を有するＩＤＴ電極の間引き率を定義する。分割共振子におけるＩＤＴ電極の間引き率とは、Ｘ軸方向に連続する電極指Ｎ本の中に、１本の間引き電極指が配置されている場合に、１／Ｎで表される。例えば、Ｘ軸方向に連続する電極指１０本に１本の割合で間引き電極指が配置されている場合には間引き率は１０％であり、Ｘ軸方向に連続する電極指２０本に１本の割合で間引き電極指が配置されている場合には、間引き率は５％である。

［１．４ 分割共振子群の電極パラメータおよび反射特性］
次に、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１の分割共振子群、および、比較例に係る弾性波フィルタの分割共振子群の反射特性を比較する。

図４Ａは、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１が備える分割共振子群１１の反射特性を表すグラフである。また、図４Ｂは、比較例に係る分割共振子群の反射特性を表すグラフである。

なお、比較例に係る弾性波フィルタは、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１と比較して、直列腕共振回路および並列腕共振回路の接続構成は同じであり、分割共振子群１１の電極パラメータのみが異なる。

表１に、実施の形態に係る弾性波フィルタ１が備える分割共振子群１１および比較例に係る弾性波フィルタが備える分割共振子群１１の電極パラメータの一例を示す。

表１に示すように、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１では、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅との積は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅との積よりも大きく、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第１間引き率）は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第２間引き率）よりも小さい。

一方、比較例に係る弾性波フィルタでは、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅との積は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅との積よりも大きく、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率と等しい。

ここで、弾性波フィルタの通過帯域外に発生するスプリアスレベルと弾性波共振子の電極パラメータとの関係を示しておく。

図５Ａは、弾性波共振子の対数を変化させた場合の反射特性を表すグラフである。同図には、弾性波共振子の交差幅Ｌを一定値（２５．４８μｍ）とし、対数Ｍ（＝（電極指本数Ｐ－１）／２）を変化させた場合の反射特性が示されている。同図に示すように、対数Ｍ（＝（電極指本数Ｐ－１）／２）が大きくなるにつれて、スプリアス（ＩＤＴ間引きによる不要波）の発生周波数は変化しないが、スプリアスレベルが大きくなることが解る。

図５Ｂは、弾性波共振子の間引き率を変化させた場合の反射特性を表すグラフである。同図には、弾性波共振子の交差幅Ｌおよび対数Ｍ（＝（電極指本数Ｐ－１）／２）を一定値とし、間引き率を変化させた場合の反射特性が示されている。同図に示すように、間引き率が大きくなるにつれて、スプリアス（ＩＤＴ間引きによる不要波）の発生周波数が通過帯域から離れつつ、スプリアスレベルが大きくなることが解る。

弾性波フィルタの通過帯域近傍の急峻性を向上させるべく、弾性波フィルタを構成する弾性波共振子のＩＤＴ電極に間引き電極が用いられる。ただし、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ＩＤＴ電極の間引き率が高いほど、また、交差幅Ｌ×電極指本数Ｐとして定義されるＩＤＴ電極サイズが大きいほど、通過帯域外に発生する不要波（スプリアス）のレベルが大きくなる。

これに対して、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１では、分割共振子群１１を構成する２つの分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの間引き率を異ならせる（分散させる）ことで、通過帯域外のスプリアスレベルを低減している。なお、比較例に係る弾性波フィルタでは、図４Ｂに示すように、分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの間引き率を同一としているため、スプリアス発生周波数が一致してスプリアスレベルが増大してしまっている。

また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１では、間引き率の高い分割共振子１１Ｂのスプリアスレベルを低減すべく、分割共振子１１ＢのＩＤＴ電極サイズ（交差幅Ｌ×電極指本数Ｐ）を相対的に小さくしている。さらに、弾性波フィルタ１の通過帯域内の良好な通過特性に必要な容量を確保すべく、間引き率の低い分割共振子１１ＡのＩＤＴ電極サイズ（交差幅Ｌ×電極指本数Ｐ）を相対的に大きくしている。これにより、図４Ａに示すように、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外に発生するスプリアスの発生周波数を異ならせる（分散させる）ことで通過帯域外の反射特性を改善し、スプリアスレベルを低減することが可能となる。さらに、直列接続（縦続接続）された２つの分割共振子により耐電力性を向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１および比較例に係る弾性波フィルタでは、分割共振子１１Ａおよび１１Ｂは、同一の圧電性基板上に形成されており、電極膜厚ｈは同じであり、電極デューティーＤもほぼ同一である。この観点から、ＩＤＴ電極の電極指本数Ｐと交差幅Ｌとの積は、分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの相対的な容量を表すこととなる。よって、ＩＤＴ電極の電極指本数Ｐと交差幅Ｌとの積の大小関係をＩＤＴ電極の容量の大小関係と同じとみなすことが可能である。

つまり、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１では、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、かつ、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第１間引き率）は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第２間引き率）よりも小さい。一方、比較例に係る弾性波フィルタでは、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率と等しい。

これにより、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外に発生するスプリアスの発生周波数を異ならせる（分散させる）ことで通過帯域外の反射特性を改善し、スプリアスレベルを低減することが可能となる。さらに、直列接続（縦続接続）された２つの分割共振子により耐電力性を向上させることが可能となる。

なお、ＩＤＴ電極における、電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、間引き電極が配置されていないＩＤＴ電極の容量を反映したものである。この観点から、ＩＤＴ電極の容量により、上記特徴を規定すると、以下のように表される。

実施の形態１に係る弾性波フィルタ１において、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第１間引き率）をｒ１とし、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第２間引き率）をｒ２としたとき、
Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす。

つまり、Ｃ１／ｒ１は、間引き電極が配置されていない分割共振子１１Ａの容量であり、Ｃ２／ｒ２は、間引き電極が配置されていない分割共振子１１Ｂの容量である。

これにより、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外に発生するスプリアスの発生周波数を異ならせる（分散させる）ことで通過帯域外の反射特性を改善し、スプリアスレベルを低減することが可能となる。さらに、直列接続（縦続接続）された２つの分割共振子により耐電力性を向上させることが可能となる。

［１．５ 効果など］
以上、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０と、入出力端子１１０と入出力端子１２０とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、上記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、上記１以上の直列腕共振回路および上記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、上記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、上記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は第１間引き電極を含み、第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は第２間引き電極を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ１とし、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率をｒ２としたとき、Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす。

これによれば、分割共振子群１１を構成する２つの分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの間引き率を異ならせる（分散させる）ことで、通過帯域外のスプリアスレベルを低減している。また、間引き率の高い分割共振子１１Ｂのスプリアスレベルを低減すべく、分割共振子１１ＢのＩＤＴ電極の容量を相対的に小さくしている。さらに、弾性波フィルタ１の通過帯域内の良好な通過特性に必要な容量を確保すべく、間引き率の低い分割共振子１１ＡのＩＤＴ電極の容量を相対的に大きくしている。これにより、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外の反射特性を改善してスプリアスレベルを低減することが可能となる。

また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０と、入出力端子１１０と入出力端子１２０とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、上記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、上記１以上の直列腕共振回路および上記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、上記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、上記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、かつ、第１弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率は、第２弾性波共振子が有するＩＤＴ電極の間引き率よりも小さい。

これによれば、分割共振子群１１を構成する２つの分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの間引き率を異ならせる（分散させる）ことで、通過帯域外のスプリアスレベルを低減している。また、間引き率の高い分割共振子１１Ｂのスプリアスレベルを低減すべく、第２間引き電極がない場合の分割共振子１１ＢのＩＤＴ電極の容量を相対的に小さくしている。さらに、弾性波フィルタ１の通過帯域内の良好な通過特性に必要な容量を確保すべく、第１間引き電極がない場合の分割共振子１１ＡのＩＤＴ電極の容量を相対的に大きくしている。これにより、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外の反射特性を改善してスプリアスレベルを低減することが可能となる。

また例えば、弾性波フィルタ１において、上記１以上の直列腕共振回路と、上記１以上の並列腕共振回路と、を備えてもよい。

これによれば、弾性波フィルタ１をラダー型のフィルタ構造とすることが可能となる。

また例えば、弾性波フィルタ１において、上記１以上の直列腕共振回路および上記１以上の並列腕共振回路の一方と、縦結合型共振器と、を備えてもよい。

これによれば、弾性波フィルタ１を縦結合型のフィルタ構造とすることが可能となる。

また例えば、弾性波フィルタ１において、ＩＤＴ電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、上記複数の電極指のうち、一対の櫛形電極を構成するいずれのバスバー電極とも接続されていない電極指を浮き間引き電極と定義し、上記複数の電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を極性反転間引き電極と定義し、上記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の２倍以上の電極指幅を有する電極指を塗りつぶし間引き電極と定義した場合、第１間引き電極および第２間引き電極のそれぞれは、浮き間引き電極、極性反転間引き電極、および塗りつぶし間引き電極のうちのいずれかであってもよい。

これによれば、通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を向上させることが可能となる。

（実施の形態２）
［２．１ マルチプレクサ４の回路構成］
実施の形態１に係る弾性波フィルタ１は、マルチプレクサに適用することが可能である。そこで、本実施の形態では、弾性波フィルタ１を備えるマルチプレクサについて説明する。

図６は、実施の形態２に係るマルチプレクサ４の回路構成図である。同図に示すように、マルチプレクサ４は、共通端子１４０と、弾性波フィルタ１と、フィルタ２と、端子１３１および１３２と、を備える。

共通端子１４０は、アンテナ３および弾性波フィルタ１に接続されている。

弾性波フィルタ１は、実施の形態１に係る弾性波フィルタ１である。弾性波フィルタ１は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）のためのバンド７のダウンリンク動作バンド（２６２０－２６９０ＭＨｚ）を通過帯域としている。

弾性波フィルタ１を構成する分割共振子群１１の分割共振子１１Ａおよび１１Ｂは、ともに、極性反転間引き電極を含んでいる。なお、分割共振子１１Ａおよび１１Ｂに含まれる間引き電極の構造は、浮き間引き電極または塗りつぶし間引き電極であってもよく、さらにはそれら以外の電極構造を有する間引き電極であってもよい。

弾性波フィルタ１では、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の対数と交差幅との積は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の対数と交差幅との積よりも大きく、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第１間引き率）は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第２間引き率）よりも小さい。

なお、弾性波フィルタ１では、分割共振子１１Ａが有するＩＤＴ電極の容量は、分割共振子１１Ｂが有するＩＤＴ電極の容量よりも大きく、分割共振子１１ＡにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第１間引き率）は、分割共振子１１ＢにおけるＩＤＴ電極の間引き率（第２間引き率）よりも小さくてもよい。

フィルタ２は、第１フィルタの一例であり、第３入出力端子（図示せず）および第４入出力端子（図示せず）を有し、弾性波フィルタ１と通過帯域が異なる。第３入出力端子は、共通端子１４０に接続されている。第４入出力端子は、端子１３２に接続されている。フィルタ２は、例えば、ＬＴＥのためのバンド１のダウンリンク動作バンド（２１１０－２１７０ＭＨｚ）を通過帯域としている。

弾性波フィルタ１において、分割共振子群１１の間引き電極に起因して発生するスプリアスの周波数が、フィルタ２の通過帯域内に含まれる。

図７Ａは、実施の形態２に係るマルチプレクサを構成する弾性波フィルタの通過特性を表すグラフである。同図には、マルチプレクサ４を構成する弾性波フィルタ１の端子１３１－共通端子１４０間の通過特性が示されている。なお、弾性波フィルタ１の代わりに比較例に係る弾性波フィルタをマルチプレクサ４に適用しても、同様の通過特性となる。

図７Ｂは、実施の形態２および比較例に係るマルチプレクサを構成するフィルタ２の通過特性を表すグラフである。なお、比較例に係るマルチプレクサは、弾性波フィルタ１の代わりに比較例に係る弾性波フィルタが配置されている。また、図７Ｂには、フィルタ２およびフィルタ２に接続された低雑音増幅器を合わせた通過特性（利得）示されている。同図に示すように、比較例に係るマルチプレクサでは、フィルタ２の通過帯域内に、比較例に係る弾性波フィルタに起因して発生するスプリアスに対応した挿入損失（利得）の落ち込み（リップル）が発生している。これに対して、本実施の形態に係るマルチプレクサ４では、フィルタ２の通過帯域内に、弾性波フィルタ１に起因して発生するスプリアスが低減されているため、フィルタ２の通過帯域内に、当該スプリアスに対応した挿入損失（利得）の落ち込み（リップル）は発生していない。

つまり、実施の形態２に係るマルチプレクサ４では、弾性波フィルタ１を構成する分割共振子１１Ａおよび１１Ｂの電極パラメータが上記のように設定されることにより、共通端子１４０から弾性波フィルタ１を見た場合のフィルタ２の通過帯域における反射損失の増大を抑制できる。よって、弾性波フィルタ１において、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外のスプリアスレベルを低減できるとともに、フィルタ２における通過帯域内の挿入損失の劣化を抑制することが可能なマルチプレクサ４を提供できる。

なお、本実施の形態に係るマルチプレクサ４を構成する弾性波フィルタ１において、分割共振子群１１を含む第１直列腕共振回路および第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、弾性波フィルタ１を構成する直列腕共振回路および並列腕共振回路のうち、共通端子１４０に最も近く接続されていてもよい。

弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子のうち、共通端子１４０に近い弾性波共振子ほど、当該弾性波共振子で発生するスプリアスがフィルタ２の通過特性を劣化させ易い。

上記構成によれば、スプリアスの発生を低減できる分割共振子群１１を共通端子１４０に最も近く配置しているので、スプリアスによるフィルタ２の通過特性の劣化を効果的に抑制できる。

なお、マルチプレクサ４は、２つのフィルタ（弾性波フィルタ１およびフィルタ２）が共通端子１４０に接続された構成を有しているが、共通端子１４０に接続されるフィルタの数は２に限定されず３以上であってもよい。

また、共通端子１４０と弾性波フィルタ１との間、および、共通端子１４０とフィルタ２との間に、インダクタ、キャパシタ、スイッチ、分配器、サーキュレータなどの回路素子が挿入されていてもよい。

［２．２ 効果など］
また、本実施の形態に係るマルチプレクサ４は、共通端子１４０と、弾性波フィルタ１と、第３入出力端子および第４入出力端子を有し、弾性波フィルタ１と通過帯域が異なるフィルタ２と、を備え、共通端子１４０は、入出力端子１１０および第３入出力端子に接続されている。

これによれば、共通端子１４０から弾性波フィルタ１を見た場合のフィルタ２の通過帯域における反射損失の増大を抑制できる。よって、弾性波フィルタ１において、通過帯域内の低損失、および通過帯域両端部から減衰帯域への急峻性を確保しつつ、通過帯域外のスプリアスレベルを低減できるとともに、フィルタ２における通過帯域内の挿入損失の劣化を抑制することが可能なマルチプレクサ４を提供できる。

また例えば、マルチプレクサ４において、分割共振子群１１を含む第１直列腕共振回路および第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、弾性波フィルタ１を構成する直列腕共振回路および並列腕共振回路のうち、共通端子１４０に最も近く接続されていてもよい。

これによれば、スプリアスの発生を低減できる分割共振子群１１を共通端子１４０に最も近く配置しているので、スプリアスによるフィルタ２の通過特性の劣化を効果的に抑制できる。

（その他の実施の形態など）
以上、実施の形態に係る弾性波フィルタおよびマルチプレクサについて、実施の形態を挙げて説明したが、本発明の弾性波フィルタおよびマルチプレクサは、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記実施の形態に係る弾性波フィルタおよびマルチプレクサを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。

なお、上記実施の形態に係る弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子は、例えば、上述した弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子であってもよいし、または、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子であってもよい。なお、ＳＡＷには、表面波だけでなく境界波も含まれる。

また、フィルタ２は、ＳＡＷ共振子を有するＳＡＷフィルタ、または、ＢＡＷ共振子を有するＢＡＷフィルタであってもよいし、または、ＬＣフィルタ、誘電体フィルタなどであってもよく、フィルタ構造は任意である。

以下に、上記実施の形態および変形例に基づいて説明した高周波モジュールおよび通信装置の特徴を示す。

＜１＞
第１入出力端子および第２入出力端子と、
前記第１入出力端子と前記第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、前記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方と、を備え、
前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、
前記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、前記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、
前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第１間引き電極を含み、
前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第２間引き電極を含み、
前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率をｒ１とし、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率をｒ２としたとき、
Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす、弾性波フィルタ。

＜２＞
前記１以上の直列腕共振回路と、
前記１以上の並列腕共振回路と、を備える、＜１＞に記載の弾性波フィルタ。

＜３＞
前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の一方と、
縦結合型共振器と、を備える、＜１＞または＜２＞に記載の弾性波フィルタ。

＜４＞
第１入出力端子および第２入出力端子と、
前記第１入出力端子と前記第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、前記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、
前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、
前記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、前記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、
前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第１間引き電極を含み、
前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第２間引き電極を含み、
前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、かつ、前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率は、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率よりも小さい、弾性波フィルタ。

＜５＞
前記１以上の直列腕共振回路と、
前記１以上の並列腕共振回路と、を備える、＜４＞に記載の弾性波フィルタ。

＜６＞
前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の一方と、
縦結合型共振器と、を備える、＜４＞または＜５＞に記載の弾性波フィルタ。

＜７＞
前記ＩＤＴ電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を浮き間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を極性反転間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の２倍以上の電極指幅を有する電極指を塗りつぶし間引き電極と定義した場合、
前記第１間引き電極および前記第２間引き電極のそれぞれは、前記浮き間引き電極、前記極性反転間引き電極、および前記塗りつぶし間引き電極のうちのいずれかである、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。

＜８＞
共通端子と、
＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の弾性波フィルタと、
第３入出力端子および第４入出力端子を有し、前記弾性波フィルタと通過帯域が異なる第１フィルタと、を備え、
前記共通端子は、前記第１入出力端子および前記第３入出力端子に接続されている、マルチプレクサ。

＜９＞
前記分割共振子群を含む前記第１直列腕共振回路および前記第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、前記弾性波フィルタを構成する直列腕共振回路および並列腕共振回路のうち、前記共通端子に最も近く接続されている、＜８＞に記載のマルチプレクサ。

本発明は、マルチバンド化およびマルチモード化された周波数規格に適用できる急峻性の高い弾性波フィルタとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。

１ 弾性波フィルタ
２ フィルタ
３ アンテナ
４ マルチプレクサ
５ 基板
１１、１４ 分割共振子群
１１Ａ、１１Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ 分割共振子
１２、１３ 直列腕共振子
２１、２２、２３、２４ 並列腕共振子
５１ 高音速支持基板
５２ 低音速膜
５３ 圧電膜
５４ ＩＤＴ電極
５５ 保護層
５７ 圧電単結晶基板
１００、１０１、２０１、３０１ 弾性波共振子
１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ 櫛形電極
１１０、１２０、１３０ 入出力端子
１３１、１３２ 端子
１４０ 共通端子
１４１、２４１、３４１ 反射器
１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、２５１ａ、２５１ｂ、２５２、３５１ａ、３５１ｂ、３５２ 電極指
１６０ａ、１６０ｂ、１６１ａ、１６１ｂ、２６１ａ、２６１ｂ、３６１ａ、３６１ｂ バスバー電極
５４１ 密着層
５４２ 主電極層

Claims (9)

1. 第１入出力端子および第２入出力端子と、
   前記第１入出力端子と前記第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、前記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方と、を備え、
   前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ（InterDigital Transducer）電極を有する弾性波共振子を含み、
   前記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、前記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、
   前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第１間引き電極を含み、
   前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第２間引き電極を含み、
   前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の容量をＣ１とし、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の容量をＣ２とし、前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率をｒ１とし、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率をｒ２としたとき、
   Ｃ１／ｒ１＞Ｃ２／ｒ２、かつ、ｒ１＜ｒ２、を満たす、
   弾性波フィルタ。
2. 前記１以上の直列腕共振回路と、
   前記１以上の並列腕共振回路と、を備える、
   請求項１に記載の弾性波フィルタ。
3. 前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の一方と、
   縦結合型共振器と、を備える、
   請求項１に記載の弾性波フィルタ。
4. 第１入出力端子および第２入出力端子と、
   前記第１入出力端子と前記第２入出力端子とを結ぶ経路上に配置された１以上の直列腕共振回路、および、前記経路上のノードとグランドとの間に配置された１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方を備え、
   前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の少なくとも一方の各共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたＩＤＴ電極を有する弾性波共振子を含み、
   前記１以上の直列腕共振回路のうちの第１直列腕共振回路、および、前記１以上の並列腕共振回路のうちの第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、互いに直列接続された第１弾性波共振子および第２弾性波共振子からなる分割共振子群を含み、
   前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第１間引き電極を含み、
   前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極は、第２間引き電極を含み、
   前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積は、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の電極指本数と交差幅と電極デューティーと電極膜厚との積よりも大きく、かつ、前記第１弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率は、前記第２弾性波共振子が有する前記ＩＤＴ電極の間引き率よりも小さい、
   弾性波フィルタ。
5. 前記１以上の直列腕共振回路と、
   前記１以上の並列腕共振回路と、を備える、
   請求項４に記載の弾性波フィルタ。
6. 前記１以上の直列腕共振回路および前記１以上の並列腕共振回路の一方と、
   縦結合型共振器と、を備える、
   請求項４に記載の弾性波フィルタ。
7. 前記ＩＤＴ電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
   前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を浮き間引き電極と定義し、
   前記複数の電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を極性反転間引き電極と定義し、
   前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の２倍以上の電極指幅を有する電極指を塗りつぶし間引き電極と定義した場合、
   前記第１間引き電極および前記第２間引き電極のそれぞれは、前記浮き間引き電極、前記極性反転間引き電極、および前記塗りつぶし間引き電極のうちのいずれかである、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
8. 共通端子と、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタと、
   第３入出力端子および第４入出力端子を有し、前記弾性波フィルタと通過帯域が異なる第１フィルタと、を備え、
   前記共通端子は、前記第１入出力端子および前記第３入出力端子に接続されている、
   マルチプレクサ。
9. 前記分割共振子群を含む前記第１直列腕共振回路および前記第１並列腕共振回路の少なくとも一方は、前記弾性波フィルタを構成する直列腕共振回路および並列腕共振回路のうち、前記共通端子に最も近く接続されている、
   請求項８に記載のマルチプレクサ。

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