JP2933171B2 - Surface acoustic wave filter - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特に複数の入
力電極と出力電極との配置間隔に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly, to an arrangement interval between a plurality of input electrodes and output electrodes.
［従来の技術］ 従来より、VHF,UHF帯等の高周波フィルタには、いわ
ゆる弾性表面波フィルタが用いられている。[Prior Art] Conventionally, a so-called surface acoustic wave filter has been used as a high frequency filter in a VHF, UHF band or the like.
第３図には、従来の弾性表面波フィルタの一構成例が
示されている。FIG. 3 shows a configuration example of a conventional surface acoustic wave filter.
この従来例に係る弾性表面波フィルタ10は、表面が電
気的に励起されることにより弾性表面波を発生させる基
板12と、該基板12の表面上に配置された入力電極14と、
同様に該基板12の表面上に配置された電力電極16と、か
ら構成されている。更に、前記入力電極14は、それぞれ
所定本数の電極指18aおよび20aを有する電極18及び20か
ら構成されており、一方で、前記出力電極16も、それぞ
れ所定本数の電極指22a及び24aを有する電極22及び24か
ら構成されている。The surface acoustic wave filter 10 according to the conventional example has a substrate 12 that generates a surface acoustic wave when the surface is electrically excited, and an input electrode 14 disposed on the surface of the substrate 12,
Similarly, a power electrode 16 is provided on the surface of the substrate 12. Further, the input electrode 14 is composed of electrodes 18 and 20 each having a predetermined number of electrode fingers 18a and 20a, while the output electrode 16 is also an electrode having a predetermined number of electrode fingers 22a and 24a, respectively. It consists of 22 and 24.
また、前記入力電極14は、電極18及び20の電極指18a
及び20aがそれぞれ交互に配置されており、同様に前記
出力電極16も、電極指22a及び24aがそれぞれ交互になる
ように、電極22及び24が配置されている。Further, the input electrode 14 is an electrode finger 18a of the electrodes 18 and 20.
And 20a are alternately arranged. Similarly, in the output electrode 16, the electrodes 22 and 24 are arranged so that the electrode fingers 22a and 24a are alternately arranged.
この従来例においては、入力電極14は、いわゆるアポ
ダイズ（apodized）電極である。すなわち、設計的に決
定される重みにより、電極指18a及び20aの長さが決定さ
れる。なお、第３図においては、入力電極14がアポダイ
ズ電極であるが、逆に出力電極16がアポダイズ電極であ
ってもかまわない。In this conventional example, the input electrode 14 is a so-called apodized electrode. That is, the length of the electrode fingers 18a and 20a is determined by the weight determined in design. Although the input electrode 14 is an apodized electrode in FIG. 3, the output electrode 16 may be an apodized electrode.
この従来例において、入力電極14に所定の高周波電圧
を印加すると、該入力電極14を構成する一方の電極20が
接地されているため、基板12の表面が電気的に励起さ
れ、該基板12上に弾性表面波が発生する。このように発
生した弾性表面波は片方の電極24が接地された出力電極
16により受信され、高周波電圧として外部に出力され
る。このとき、出力電極16から外部に出力される高周波
電圧は、入力電極14及び出力電極16における電極指長等
の重み付け構造等によって定まる周波数特性で、瀘波さ
れている。In this conventional example, when a predetermined high-frequency voltage is applied to the input electrode 14, one of the electrodes 20 constituting the input electrode 14 is grounded, and the surface of the substrate 12 is electrically excited. Generates a surface acoustic wave. The surface acoustic wave generated in this way is an output electrode with one electrode 24 grounded.
16 and output to the outside as a high-frequency voltage. At this time, the high-frequency voltage output from the output electrode 16 to the outside is filtered by a frequency characteristic determined by a weighting structure such as the electrode finger length of the input electrode 14 and the output electrode 16.
この従来例に係る弾性表面波フィルタ10によれば、ア
ポダイズ電極である入力電極14の電極指長等の設定によ
り、任意の周波数特性を得ることが可能である。しか
し、この従来例においては、入力電極14の電気的励起に
より発生した弾性表面波が出力電極16に受信される際
に、該出力電極16の電気的再励起効果が生じ、該出力電
極16から弾性表面波が再放射される。出力電極16から再
放射された弾性表面波は、入力電極14により反射され、
再び出力電極16で受信される。このようにして出力電極
16により再受信された弾性表面波は、最初の受信から一
定時間遅れて受信されるマルチパス信号であって、この
マルチパス信号により、弾性表面波フィルタ10の周波数
特性は、通過帯域リプルを有する特性となる。このよう
なマルチパスによる通過帯域リプルの発生を避けるため
に、一般にはフィルタの整合度を低下させ、挿入損失
が、例えば20dB程度となるような設計が行われている。According to the surface acoustic wave filter 10 according to the conventional example, an arbitrary frequency characteristic can be obtained by setting the electrode finger length of the input electrode 14 which is an apodized electrode. However, in this conventional example, when a surface acoustic wave generated by electrical excitation of the input electrode 14 is received by the output electrode 16, an electrical re-excitation effect of the output electrode 16 occurs, and the output electrode 16 The surface acoustic waves are re-emitted. The surface acoustic wave re-emitted from the output electrode 16 is reflected by the input electrode 14,
It is received by the output electrode 16 again. In this way, the output electrode
The surface acoustic wave re-received by 16 is a multipath signal received with a certain delay from the first reception, and the frequency characteristic of the surface acoustic wave filter 10 has a pass band ripple due to the multipath signal. Characteristics. In order to avoid the occurrence of the passband ripple due to such multipath, a design is generally performed in which the matching degree of the filter is reduced and the insertion loss is, for example, about 20 dB.
第４図には、第２の従来例に係る弾性表面波フィルタ
26の構成が示されている。FIG. 4 shows a surface acoustic wave filter according to a second conventional example.
Twenty-six configurations are shown.
この従来例においては、出力電極16の両側にそれぞれ
入力電極28及び30が配置されている。In this conventional example, input electrodes 28 and 30 are arranged on both sides of the output electrode 16, respectively.
この従来例においては、前記入力電極28及び30には同
振幅、同位相の高周波電圧が印加されるため、前述のよ
うに出力電極16から再放射される弾性表面波と、入力電
極28及び30から発せられる弾性表面波とが打ち消し合
い、従って、マルチパスの発生が抑制され、通過帯域リ
プルが低減される。In this conventional example, since a high-frequency voltage having the same amplitude and the same phase is applied to the input electrodes 28 and 30, the surface acoustic waves re-radiated from the output electrode 16 and the input electrodes 28 and 30 are applied as described above. And the surface acoustic waves generated from the antenna cancel each other, so that the occurrence of multipath is suppressed, and the passband ripple is reduced.
このような構成を有する従来例においては、例えば第
３図に示される従来例に比べ、挿入損失を低下させるこ
とが可能であるが、この挿入損失の低減には3dBという
限界がある。In the conventional example having such a configuration, the insertion loss can be reduced as compared with, for example, the conventional example shown in FIG. 3, but the reduction of the insertion loss has a limit of 3 dB.
すなわち、入力電極28及び30により励振された弾性表
面波は、基板12の表面上を双方向的に伝搬される。この
ため、入力電極28または30により励振された弾性表面波
のうち、出力電極16と逆方向に伝搬する弾性表面波は該
出力電極16て受信不可能であるため、完全なマッチング
状態でも挿入損失は3dB以下にならない。That is, the surface acoustic waves excited by the input electrodes 28 and 30 are propagated bidirectionally on the surface of the substrate 12. Therefore, of the surface acoustic waves excited by the input electrode 28 or 30, the surface acoustic wave propagating in the opposite direction to the output electrode 16 cannot be received by the output electrode 16, so that the insertion loss even in a perfect matching state. Does not fall below 3 dB.
挿入損失を3dB以下に低減するためには、入力電極及
び出力電極の個数をより増加させ、該入力電極及び出力
電極を交互配置する構成が有効である。このような構成
によれば、挿入損失の低減の効果を得ることができる
が、一方で、阻止域減衰量を大きくとることが困難であ
る。In order to reduce the insertion loss to 3 dB or less, it is effective to increase the number of input electrodes and output electrodes and alternately arrange the input electrodes and output electrodes. According to such a configuration, the effect of reducing the insertion loss can be obtained, but on the other hand, it is difficult to increase the stopband attenuation.
阻止域減衰量を増加させるためには、例えば入力電極
または出力電極にアポダイズ電極を採用する方法がある
が、この場合、重み付けにより挿入損失が増大し、更に
弾性表面波のエネルギーが不均一であることにより、通
過帯域リプルが増大するという問題が生じる。In order to increase the stop band attenuation, for example, there is a method of employing an apodized electrode as the input electrode or the output electrode. In this case, the insertion loss is increased by weighting, and the energy of the surface acoustic wave is non-uniform. This causes a problem that the passband ripple increases.
第５図には、このような問題点を解決し、すなわち、
阻止域減衰量を増加させるこが可能てあって、弾性表面
波のエネルギーが均一である弾性表面波フィルタ32の構
成が示されている。FIG. 5 solves such a problem, namely,
The configuration of the surface acoustic wave filter 32 capable of increasing the stop band attenuation and having uniform surface acoustic wave energy is shown.
この従来例に係る弾性表面波フィルタ32は、複数が交
互配置された入力電極34及び出力電極36を含んでいる。The surface acoustic wave filter 32 according to the conventional example includes an input electrode 34 and an output electrode 36 in which a plurality are alternately arranged.
更に、この従来例における入力電極34及び出力電極36
は、設計的に電極指が間引かれた、いわゆる間引き電極
である。すなわち、この従来例においては、所望の周波
数特性を得るために設計的に選択される電極指が間引か
れている。また、この従来例においては、前記入力電極
34及び出力電極36の間隔は、電極指ピッチから決定され
る波長λの半整数倍（図においては、48/2倍）に設定さ
れている。この従来例によれば、阻止域減衰量を大きく
とることができ、更に弾性表面波のエネルギーが均一で
あるため、通過帯域内のリプルが低減される。Further, the input electrode 34 and the output electrode 36 in this conventional example
Is a so-called thinning electrode in which electrode fingers are thinned out in design. That is, in this conventional example, electrode fingers that are designed and selected to obtain desired frequency characteristics are thinned out. In this conventional example, the input electrode
The interval between the output electrode 34 and the output electrode 36 is set to a half integer multiple (48/2 in the figure) of the wavelength λ determined from the electrode finger pitch. According to this conventional example, the attenuation in the stop band can be increased, and the energy of the surface acoustic wave is uniform, so that the ripple in the pass band is reduced.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような多数の入力電極及び出力電
極を有し、該入力電極及び出力電極が間引き電極である
従来の弾性表面波フィルタにおいては、アポダイズ電極
を用いた弾性表面波フィルタに比べ設計の自由度が低い
という問題点があった。すなわち間引き電極を用いた場
合には、いずれの電極を間引くか等の設計自由度しかな
い。このため、特に阻止域特性の設計が困難となり、例
えば第６図に示されるように、周波数特性にレベルの高
いサイドローブが発生する。一方で、弾性表面波フィル
タには、一般に第７図に示されるような周波数特性、す
なわち急峻な遮断特性を有する周波数特性が求められる
が、従来の弾性表波フィルタにおいては、このような要
求特性を実現することが困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in a conventional surface acoustic wave filter having such a large number of input electrodes and output electrodes, and the input electrode and the output electrode are thinning electrodes, an apodized electrode is used. There is a problem that the degree of freedom in design is lower than that of the surface acoustic wave filter. That is, when the thinning electrodes are used, there is only a design freedom such as which electrode to thin. For this reason, it is particularly difficult to design the stop band characteristics, and for example, as shown in FIG. 6, a high level side lobe is generated in the frequency characteristics. On the other hand, a surface acoustic wave filter is generally required to have a frequency characteristic as shown in FIG. 7, that is, a frequency characteristic having a steep cutoff characteristic. In a conventional surface acoustic wave filter, such a required characteristic is required. Was difficult to achieve.
本発明は、このような問題点を解決することを課題と
してなされたものであり、設計の自由度がより拡大さ
れ、急峻な遮断特性を得ることが可能な弾性表面波フィ
ルタを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a surface acoustic wave filter capable of further expanding the degree of freedom of design and obtaining a steep cutoff characteristic. Aim.
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は隣り合う入力電
極と出力電極の中心間距離Ｌが互いに等しくかつ電極指
ピッチによる弾性表面波の波長λに基づいて決定される ｎλ/2＋λ/8≦Ｌ≦ｎλ/2＋３λ/8 （n;整数） の範囲内にあることを特徴する。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention determines the distance L between centers of adjacent input electrodes and output electrodes equal to each other and determines the distance L based on the wavelength λ of the surface acoustic wave based on the electrode finger pitch. L ≦ nλ / 2 + 3λ / 8 (n: an integer).
本発明は、更に、入力電極及び出力電極のうち一方が
間引電極であることを特徴とする。The present invention is further characterized in that one of the input electrode and the output electrode is a thinning electrode.
［作用］ 本発明の弾性表面波フィルタにおいては、隣り合う入
力電極と出力電極の中心間距離Ｌが所定範囲内でずらさ
れるため、周波数特性における通過帯域がシフトされ、
従って、遮断特性が急峻となる。[Operation] In the surface acoustic wave filter of the present invention, the center distance L between the adjacent input electrode and output electrode is shifted within a predetermined range, so that the pass band in the frequency characteristic is shifted,
Therefore, the cutoff characteristics become steep.
また、本発明においては、入力電極及び出力電極のう
ち一方に間引電極が使用されるため、阻止域減衰量を大
きくとることができ、また通過帯域内のリプルが低減さ
れる。Further, in the present invention, since a thinning electrode is used as one of the input electrode and the output electrode, the attenuation in the stop band can be increased, and the ripple in the pass band is reduced.
［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。EXAMPLES Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図には、本発明の一実施例に係る弾性表面波フィ
ルタ38の構成が示されている。FIG. 1 shows the configuration of a surface acoustic wave filter 38 according to one embodiment of the present invention.
この実施例に係る弾性表面波フィルタ38においては、
電気的に励起されることにより弾性表面波を発生される
基板12の表面上に、所定個数の入力電極34及び出力電極
36が交互に配設されている。また、この実施例において
は、隣り合う入力電極34と出力電極36との中心間距離Ｌ
が48λ/2＋λ/5となるように設定されている。In the surface acoustic wave filter 38 according to this embodiment,
A predetermined number of input electrodes 34 and output electrodes are provided on the surface of the substrate 12 where surface acoustic waves are generated by being electrically excited.
36 are alternately arranged. In this embodiment, the center distance L between the adjacent input electrode 34 and output electrode 36 is L.
Is set to be 48λ / 2 + λ / 5.
すなわち、例えば第５図に示される従来例において48
λ/2に設定されている隣り合う入力電極34と出力電極36
の中心間距離Ｌが、48λ/2＋λ/5となるように設定され
ている。ここで、λとは、入力電極34及び出力電極36に
おける電極指のピッチから決定される弾性表面波の波長
である。That is, for example, in the conventional example shown in FIG.
Adjacent input electrode 34 and output electrode 36 set to λ / 2
Is set to be 48λ / 2 + λ / 5. Here, λ is the wavelength of the surface acoustic wave determined from the pitch of the electrode fingers at the input electrode 34 and the output electrode 36.
また、この実施例においては、入力電極34及び出力電
極36は間引き電極である。In this embodiment, the input electrode 34 and the output electrode 36 are thinning electrodes.
この実施例においては、例えば第５図に示される従来
例と比べ、λ/5だけ中心間距離Ｌがシフトしているた
め、この幅に相当する量だけ通過帯域がシフトされる。In this embodiment, for example, the center-to-center distance L is shifted by λ / 5 as compared with the conventional example shown in FIG. 5, so that the pass band is shifted by an amount corresponding to this width.
従って、この実施例によれば、例えば第２図に示され
るようにより急峻な遮断特性を有する周波数特性を得る
ことが可能であって、更に電極の間引きに加えて、中心
間距離Ｌのシフト量という設計要素が加わるため、設計
の自由度が向上する。Therefore, according to this embodiment, it is possible to obtain a frequency characteristic having a steeper cutoff characteristic, for example, as shown in FIG. Since the design element is added, the degree of freedom of design is improved.
なお、この実施例においては、中心間距離Ｌのシフト
量がλ/5と設定されているが、このシフト量はλ/8以上
３λ/8以下の範囲内にあれば良い。例えば、シフト量を
λ/4とすることで、通過帯域を最も大きくシフトし、従
って、最も急峻な遮断特性を得ることが可能となる。In this embodiment, the shift amount of the center-to-center distance L is set to λ / 5, but the shift amount may be in the range of λ / 8 to 3λ / 8. For example, by setting the shift amount to λ / 4, the pass band is shifted the largest, and therefore, the steepest cutoff characteristics can be obtained.
また、本発明によれば、入力電極及び出力電極のうち
一方として間引き電極を使用しているため、阻止域減衰
量を大きくとることができ、かつ、通過帯域内リプルを
低減することができる。Further, according to the present invention, since the thinning electrode is used as one of the input electrode and the output electrode, the attenuation of the stop band can be increased and the ripple in the pass band can be reduced.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、隣り合う入力
電極と出力電極の中心間距離Ｌが所定範囲内でシフトさ
れるため、設計の自由度が向上し、また遮断特性が向上
する。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the distance L between the centers of adjacent input electrodes and output electrodes is shifted within a predetermined range, so that the degree of freedom in design is improved and the cutoff characteristics are improved. Is improved.
第１図は、本発明の一実施例に係る弾性表面波フィルタ
の構成を示す構成図、 第２図は、この実施例における周波数特性を示す特性
図、 第３図は、第１の従来例に係る弾性表面波フィルタの構
成を示す構成図、 第４図は、第２の従来例に係る弾性表面波フィルタの構
成を示す構成図、 第５図は、第３の従来例に係る弾性表面波フィルタの構
成を示す構成図、 第６図は、第３の従来例における周波数特性を示す特性
図、 第７図は、弾性表面波フィルタに要求される特性の一例
を示す特性図である。 12……基板 34……入力電極 36……出力電極 38……弾性表面波フィルタ λ……電極指ピッチから決定される波長FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a surface acoustic wave filter according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing frequency characteristics in this embodiment, and FIG. 3 is a first conventional example. FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a surface acoustic wave filter according to a second conventional example, and FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a surface acoustic wave filter according to a third conventional example. FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a wave filter, FIG. 6 is a characteristic diagram showing frequency characteristics in a third conventional example, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing an example of characteristics required for a surface acoustic wave filter. 12 Substrate 34 Input electrode 36 Output electrode 38 Surface acoustic wave filter λ Wavelength determined from electrode finger pitch
Claims (1)
インターディジタル型の入力電極と、前記弾性表面波基
板上に被着形成され前記入力電極と等中心間距離Ｌで交
互に配置される複数のインターディジタル型の出力電極
と、を有し、入力電極又は出力電極が間引電極である弾
性表面波フィルタにおいて、 隣り合う入力電極と出力電極の中心間距離Ｌが電極指ピ
ッチによる弾性表面波の波長λに基づいて決定される ｎλ/2＋λ/8≦Ｌ≦ｎλ/2＋３λ/8 （n;整数） の範囲内にあることを特徴とする弾性表面波フィルタ。1. A plurality of interdigital input electrodes formed on a surface acoustic wave substrate and alternately arranged at an equicenter distance L with the input electrodes formed on the surface acoustic wave substrate. And a plurality of interdigital output electrodes, wherein the input electrode or the output electrode is a thinned electrode, and the distance L between the centers of adjacent input electrodes and output electrodes depends on the electrode finger pitch. A surface acoustic wave filter characterized by being in a range of nλ / 2 + λ / 8 ≦ L ≦ nλ / 2 + 3λ / 8 (n: integer) determined based on the wavelength λ of the surface acoustic wave.
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| JP1229741A JP2933171B2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Surface acoustic wave filter |
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| JPH0391311A JPH0391311A (en) | 1991-04-16 |
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Family Cites Families (2)
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