JP3225702B2 - 弾性表面波共振子フィルタ - Google Patents
弾性表面波共振子フィルタInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電基板上にＩＤＴと
反射器とを備えてなる弾性表面波共振子フィルタに関す
るものである。
反射器とを備えてなる弾性表面波共振子フィルタに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種通信機器に弾性表面波共振子
フィルタが使われるようになり、小形化、無調整化に一
役を担っている。そして、通信機器の高周波数化、高機
能化の進展にともない、弾性表面波共振子フィルタの広
帯域化の要求が益々増大してきている。例えば、９００
ＭＨｚ帯携帯電話用フィルタとしては、実効通過帯域幅
２０ＭＨｚ以上の高性能な広帯域フィルタが要求されて
いる。
フィルタが使われるようになり、小形化、無調整化に一
役を担っている。そして、通信機器の高周波数化、高機
能化の進展にともない、弾性表面波共振子フィルタの広
帯域化の要求が益々増大してきている。例えば、９００
ＭＨｚ帯携帯電話用フィルタとしては、実効通過帯域幅
２０ＭＨｚ以上の高性能な広帯域フィルタが要求されて
いる。
【０００３】広帯域化を実現するために、従来から様々
な方法が提案されている。広帯域化の１つの手法とし
て、３個のＩＤＴを設け、縦０次モードと縦２次モード
を利用した２重モード弾性表面波共振子フィルタがあ
る。従来の２重モード弾性表面波共振子フィルタでは、
圧電基板として、Ｘカット−１１２゜回転Ｙ伝搬ＬｉＴ
ａＯ3 基板を用いた場合、比帯域幅（中心周波数に対す
る通過帯域幅の値）は約０．４０％（特開平１−２３１
４１７）が得られるに過ぎず、また、電気機械結合係数
の大きい３６゜Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用
い、ＩＤＴと電気的に並列となる結合容量を設け、広帯
域化を実現した場合でも、比帯域幅は、高々２％程度し
か得られていない（特開平４−４０７０５）。
な方法が提案されている。広帯域化の１つの手法とし
て、３個のＩＤＴを設け、縦０次モードと縦２次モード
を利用した２重モード弾性表面波共振子フィルタがあ
る。従来の２重モード弾性表面波共振子フィルタでは、
圧電基板として、Ｘカット−１１２゜回転Ｙ伝搬ＬｉＴ
ａＯ3 基板を用いた場合、比帯域幅（中心周波数に対す
る通過帯域幅の値）は約０．４０％（特開平１−２３１
４１７）が得られるに過ぎず、また、電気機械結合係数
の大きい３６゜Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用
い、ＩＤＴと電気的に並列となる結合容量を設け、広帯
域化を実現した場合でも、比帯域幅は、高々２％程度し
か得られていない（特開平４−４０７０５）。
【０００４】そこで、圧電基板として、さらに電気機械
結合係数の大きい６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基
板を用いることにより、比帯域幅３．２〜４．０％程度
の広帯域の弾性表面波共振子フィルタが実現できている
（特開平４−２０７６１５、特開平４−１１３７１
２）。
結合係数の大きい６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基
板を用いることにより、比帯域幅３．２〜４．０％程度
の広帯域の弾性表面波共振子フィルタが実現できている
（特開平４−２０７６１５、特開平４−１１３７１
２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、基板に６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基
板を用いるので、基板の温度特性の影響を受け、使用温
度範囲１００℃内でフィルタの中心周波数が、約０．７
％も変動する。このため、フィルタとしての実使用上の
実効的な通過帯域幅が狭くなり、さらに通過帯域近傍の
選択度が不足するという問題があった。
方法では、基板に６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基
板を用いるので、基板の温度特性の影響を受け、使用温
度範囲１００℃内でフィルタの中心周波数が、約０．７
％も変動する。このため、フィルタとしての実使用上の
実効的な通過帯域幅が狭くなり、さらに通過帯域近傍の
選択度が不足するという問題があった。
【０００６】また、３６゜Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3
基板を用い、従来の設計手法よれば、温度による周波数
変動は、６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基板に比べ
約１／２に抑えられるが、前記したように、通過帯域幅
が不足するという問題から、広い通過帯域幅が必要な携
帯電話等の通信機器への適用には問題があった。
基板を用い、従来の設計手法よれば、温度による周波数
変動は、６４゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基板に比べ
約１／２に抑えられるが、前記したように、通過帯域幅
が不足するという問題から、広い通過帯域幅が必要な携
帯電話等の通信機器への適用には問題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、ＬｉＴａＯ 3 基
板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基板を
用い、温度特性が良好で、かつ通過帯域幅の広い弾性表
面波共振子フィルタおよびそれを用いた通信機器を提供
することにある。
板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基板を
用い、温度特性が良好で、かつ通過帯域幅の広い弾性表
面波共振子フィルタおよびそれを用いた通信機器を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ＬｉＴａＯ3 圧電基板上に３個のＩＤＴ
が近接配置され、かつ前記ＩＤＴの両側に反射器が配置
されてなる比帯域幅が３．３３％以上の弾性表面波共振
子フィルタにおいて、前記ＩＤＴ及び前記反射器の電極
膜厚をｈ、表面波の波長をλ、前記ＩＤＴの総電極指対
数をＮｔとしたとき、 ｈ／λ≧０．０６ ４６≦Ｎｔ≦７１．５ に設定され、かつ、ＩＤＴの同電位側電極指周期をＬ、
電極指交さ幅をＷ、としたとき、 ４２×５０／ＲL ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL に設定されたことを特徴とするものである。但し、ＲL
は、弾性表面波共振子フィルタに接続される負荷インピ
ーダンスの大きさであり、単位はΩである。また、前記
圧電基板が、３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3圧電基
板であることを特徴とするものである。また、前記ＩＤ
Ｔの各々の電極指中心間隔をｄとしたとき、 ０．２４≦ｄ／Ｌ≦０．３０ に設定されたことを特徴とするものである。また、本発
明の通信機器は、請求項１〜３に記載の弾性表面波共振
子フィルタを用いたことを特徴とするものである。
に、本発明は、ＬｉＴａＯ3 圧電基板上に３個のＩＤＴ
が近接配置され、かつ前記ＩＤＴの両側に反射器が配置
されてなる比帯域幅が３．３３％以上の弾性表面波共振
子フィルタにおいて、前記ＩＤＴ及び前記反射器の電極
膜厚をｈ、表面波の波長をλ、前記ＩＤＴの総電極指対
数をＮｔとしたとき、 ｈ／λ≧０．０６ ４６≦Ｎｔ≦７１．５ に設定され、かつ、ＩＤＴの同電位側電極指周期をＬ、
電極指交さ幅をＷ、としたとき、 ４２×５０／ＲL ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL に設定されたことを特徴とするものである。但し、ＲL
は、弾性表面波共振子フィルタに接続される負荷インピ
ーダンスの大きさであり、単位はΩである。また、前記
圧電基板が、３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3圧電基
板であることを特徴とするものである。また、前記ＩＤ
Ｔの各々の電極指中心間隔をｄとしたとき、 ０．２４≦ｄ／Ｌ≦０．３０ に設定されたことを特徴とするものである。また、本発
明の通信機器は、請求項１〜３に記載の弾性表面波共振
子フィルタを用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】上記の構成によれば、温度特性の良いＬｉＴａ
Ｏ 3 基板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基
板を用いることで、温度による周波数変動等を低減で
き、また、ＩＤＴ及び反射器の電極膜厚を従来の膜厚の
約２倍の厚さとすることで、最大通過帯域幅を決定する
反射器のストップバンド幅を拡大し、さらに、電極指対
数や電極指交さ幅等を実験的に確認し、具体的に最適な
値に設定することで、通過帯域内でのリップルを低減す
るができる。
Ｏ 3 基板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基
板を用いることで、温度による周波数変動等を低減で
き、また、ＩＤＴ及び反射器の電極膜厚を従来の膜厚の
約２倍の厚さとすることで、最大通過帯域幅を決定する
反射器のストップバンド幅を拡大し、さらに、電極指対
数や電極指交さ幅等を実験的に確認し、具体的に最適な
値に設定することで、通過帯域内でのリップルを低減す
るができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例による弾性表面波
共振子フィルタの構成を示す平面図である。図１におい
て、弾性表面波共振子フィルタ１０は、３６°Ｙ回転カ
ットのＬｉＴａＯ3 基板１１上に、反射器１４、１５が
形成され、反射器１４と反射器１５の間には３個のＩＤ
Ｔ１２ａ、１２ｂ、１３が形成されている。そして、両
側のＩＤＴ１２ａとＩＤＴ１２ｂは、電気的に並列接続
され、入出力端子２２と接続される。一方、中央のＩＤ
Ｔ１３は、入出力端子２３に接続される。これらの反射
器１４、１５及びＩＤＴ１２ａ、１２ｂ、１３は、すべ
て３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板１１上にＡｌ
の薄膜を成膜した後、フォトエッチング工程を経て形成
される。
共振子フィルタの構成を示す平面図である。図１におい
て、弾性表面波共振子フィルタ１０は、３６°Ｙ回転カ
ットのＬｉＴａＯ3 基板１１上に、反射器１４、１５が
形成され、反射器１４と反射器１５の間には３個のＩＤ
Ｔ１２ａ、１２ｂ、１３が形成されている。そして、両
側のＩＤＴ１２ａとＩＤＴ１２ｂは、電気的に並列接続
され、入出力端子２２と接続される。一方、中央のＩＤ
Ｔ１３は、入出力端子２３に接続される。これらの反射
器１４、１５及びＩＤＴ１２ａ、１２ｂ、１３は、すべ
て３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板１１上にＡｌ
の薄膜を成膜した後、フォトエッチング工程を経て形成
される。
【００１１】上記構成において、ＩＤＴ１２ａ、１２
ｂ、１３の同電位側電極指周期（以下、電極指周期と記
す）Ｌの１／２周期を反射器１４、１５の格子周期に対
し、約１〜２％程度小さくすることによって、共振子の
Ｑが向上することは周知であり、本実施例及び以下の実
験においても、従来どうりとしてある。
ｂ、１３の同電位側電極指周期（以下、電極指周期と記
す）Ｌの１／２周期を反射器１４、１５の格子周期に対
し、約１〜２％程度小さくすることによって、共振子の
Ｑが向上することは周知であり、本実施例及び以下の実
験においても、従来どうりとしてある。
【００１２】以下、本発明にかかる弾性表面波共振子フ
ィルタについて、各種実験の結果に基づいて説明する。
図２は、従来の設計値に基づいて作成した弾性表面波共
振子フィルタの一例の特性図である。具体的には、表面
波の波長λに対する電極膜厚ｈの比率である電極膜厚比
ｈ／λ＝０．０３、総電極指対数Ｎｔ＝７０．５、電極
指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ／Ｌ＝２０とし
たときのフィルタ特性である。
ィルタについて、各種実験の結果に基づいて説明する。
図２は、従来の設計値に基づいて作成した弾性表面波共
振子フィルタの一例の特性図である。具体的には、表面
波の波長λに対する電極膜厚ｈの比率である電極膜厚比
ｈ／λ＝０．０３、総電極指対数Ｎｔ＝７０．５、電極
指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ／Ｌ＝２０とし
たときのフィルタ特性である。
【００１３】ここで、９００ＭＨｚ帯の携帯電話では、
２０ＭＨｚの通過帯域幅が必須であり、これに温度変動
分、経時変動分、さらに製造上の公差を含めると、フィ
ルタとしては最低でも３０ＭＨｚの帯域幅が必要とな
る。また、携帯電話等の用途には、省電力化のために低
損失化が必須であり、フィルタとしては挿入損失３ｄＢ
以内を要求されている。しかし、図２においては、挿入
損失３ｄＢ帯域幅（以下、３ｄＢ帯域幅と略す）は２０
ＭＨｚ程度であり、携帯電話用フィルタとしては実用上
適さないことが明らかである。
２０ＭＨｚの通過帯域幅が必須であり、これに温度変動
分、経時変動分、さらに製造上の公差を含めると、フィ
ルタとしては最低でも３０ＭＨｚの帯域幅が必要とな
る。また、携帯電話等の用途には、省電力化のために低
損失化が必須であり、フィルタとしては挿入損失３ｄＢ
以内を要求されている。しかし、図２においては、挿入
損失３ｄＢ帯域幅（以下、３ｄＢ帯域幅と略す）は２０
ＭＨｚ程度であり、携帯電話用フィルタとしては実用上
適さないことが明らかである。
【００１４】弾性表面波共振子フィルタでは、帯域幅の
上限は、反射器のストップバンド幅（反射器が反射し得
る周波数帯域幅）で制限される。上記図２の特性図での
反射器の反射係数｜Ｒ｜は、図３に示すような周波数特
性であり、図２での通過帯域幅が図３に示すストップバ
ンド幅によって制限されていることがわかる。
上限は、反射器のストップバンド幅（反射器が反射し得
る周波数帯域幅）で制限される。上記図２の特性図での
反射器の反射係数｜Ｒ｜は、図３に示すような周波数特
性であり、図２での通過帯域幅が図３に示すストップバ
ンド幅によって制限されていることがわかる。
【００１５】電極膜厚比ｈ／λを増大させることによ
り、ストップバンド幅を広くすることができる。図４
は、図２における他の設定値を変えず、電極膜厚ｈを２
倍とし、ストップバンド幅の拡大を狙ったものの特性図
である。図４の特性から明らかなように、電極膜厚ｈの
増大だけでは、リップルが大きくなり良好な通過帯域特
性は得られない。
り、ストップバンド幅を広くすることができる。図４
は、図２における他の設定値を変えず、電極膜厚ｈを２
倍とし、ストップバンド幅の拡大を狙ったものの特性図
である。図４の特性から明らかなように、電極膜厚ｈの
増大だけでは、リップルが大きくなり良好な通過帯域特
性は得られない。
【００１６】そこで、本発明は、弾性表面波共振子フィ
ルタの通過帯域内のリップルを抑え、通過帯域幅を１．
５倍以上に拡大するためには、いかなる設計値に設定す
べきかという点を示す。以下、本発明に係る弾性表面波
共振子フィルタの設計条件について、その設定理由を説
明する。
ルタの通過帯域内のリップルを抑え、通過帯域幅を１．
５倍以上に拡大するためには、いかなる設計値に設定す
べきかという点を示す。以下、本発明に係る弾性表面波
共振子フィルタの設計条件について、その設定理由を説
明する。
【００１７】図５は、電極膜厚比ｈ／λを変化させ、反
射器のストップバンド幅を測定した実験結果である。こ
こで、３ｄＢ帯域幅を図２で示した２０ＭＨｚに対し
１．５倍以上とするには、まず反射器のストップバンド
幅を１．５倍以上にする必要がある。電極膜厚比ｈ／λ
＝０．０３のとき３ｄＢ帯域幅は２０ＭＨｚであり、図
５に示すように、このときのストップバンド比帯域幅は
０．０３であり、このストップバンド比帯域幅の１．５
倍は０．０４５となり、電極膜厚比ｈ／λは０．０６と
なっている。以上のことから、３ｄＢ帯域幅を３０ＭＨ
ｚ以上とするには、電極膜厚比ｈ／λを０．０６以上に
設定すればよいことがわかる。
射器のストップバンド幅を測定した実験結果である。こ
こで、３ｄＢ帯域幅を図２で示した２０ＭＨｚに対し
１．５倍以上とするには、まず反射器のストップバンド
幅を１．５倍以上にする必要がある。電極膜厚比ｈ／λ
＝０．０３のとき３ｄＢ帯域幅は２０ＭＨｚであり、図
５に示すように、このときのストップバンド比帯域幅は
０．０３であり、このストップバンド比帯域幅の１．５
倍は０．０４５となり、電極膜厚比ｈ／λは０．０６と
なっている。以上のことから、３ｄＢ帯域幅を３０ＭＨ
ｚ以上とするには、電極膜厚比ｈ／λを０．０６以上に
設定すればよいことがわかる。
【００１８】次に通過帯域内のリップルを抑えるため
に、ＩＤＴの電極指対数の検討を行った。電極膜厚比ｈ
／λ＝０．０６、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗ
の比Ｗ／Ｌ＝６５、電極指中心間隔ｄ＝０．２５Ｌとし
て、電極指対数を変えて、リップル及び３ｄＢ帯域幅を
測定した。その実験結果を図６に示す。図６において、
図１に示したＩＤＴ１２ａ、１２ｂの電極指対数をそれ
ぞれＮ１、ＩＤＴ１３の電極指対数をＮ２、これら３個
の電極指対数の総和をＮｔとしてある。
に、ＩＤＴの電極指対数の検討を行った。電極膜厚比ｈ
／λ＝０．０６、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗ
の比Ｗ／Ｌ＝６５、電極指中心間隔ｄ＝０．２５Ｌとし
て、電極指対数を変えて、リップル及び３ｄＢ帯域幅を
測定した。その実験結果を図６に示す。図６において、
図１に示したＩＤＴ１２ａ、１２ｂの電極指対数をそれ
ぞれＮ１、ＩＤＴ１３の電極指対数をＮ２、これら３個
の電極指対数の総和をＮｔとしてある。
【００１９】前記したように３ｄＢ帯域幅は３０ＭＨｚ
以上必要であり、リップルは実用上１ｄＢ以下に抑える
必要がある。この条件を満たすＩＤＴの総電極指対数Ｎ
ｔは、図６より、４６≦Ｎｔ≦７１．５の範囲に設定し
なければならないことがわかる。
以上必要であり、リップルは実用上１ｄＢ以下に抑える
必要がある。この条件を満たすＩＤＴの総電極指対数Ｎ
ｔは、図６より、４６≦Ｎｔ≦７１．５の範囲に設定し
なければならないことがわかる。
【００２０】また、３ｄＢ帯域幅とリップルはＩＤＴの
電極指交さ幅Ｗによっても変動する。そこで、電極膜厚
比ｈ／λ＝０．０６、電極指中心間隔ｄ＝０．２５Ｌ、
総電極指対数Ｎｔ＝５８として、交さ幅Ｗを変化させ
て、３ｄＢ帯域幅及びリップルを測定した。その実験結
果を図７に示す。図７において、リップルを１ｄＢ以内
に抑えるためには、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅
Ｗの比Ｗ／Ｌを、４２≦Ｗ／Ｌ≦１１０の範囲に設定し
なければならないことがわかる。なお、ここでは測定系
のインピーダンスＲL を５０Ωとして測定した。また、
電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ／Ｌは、弾
性表面波共振子フィルタの特性インピーダンスとほぼ逆
比例の関係にあることは周知であるので、異なるインピ
ーダンスＲL の場合を考慮すると、４２×５０／ＲL ≦
Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL の範囲でなければならな
い。
電極指交さ幅Ｗによっても変動する。そこで、電極膜厚
比ｈ／λ＝０．０６、電極指中心間隔ｄ＝０．２５Ｌ、
総電極指対数Ｎｔ＝５８として、交さ幅Ｗを変化させ
て、３ｄＢ帯域幅及びリップルを測定した。その実験結
果を図７に示す。図７において、リップルを１ｄＢ以内
に抑えるためには、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅
Ｗの比Ｗ／Ｌを、４２≦Ｗ／Ｌ≦１１０の範囲に設定し
なければならないことがわかる。なお、ここでは測定系
のインピーダンスＲL を５０Ωとして測定した。また、
電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ／Ｌは、弾
性表面波共振子フィルタの特性インピーダンスとほぼ逆
比例の関係にあることは周知であるので、異なるインピ
ーダンスＲL の場合を考慮すると、４２×５０／ＲL ≦
Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL の範囲でなければならな
い。
【００２１】さらに、ＩＤＴの電極指中心間隔ｄを変え
ることで、３ｄＢ帯域幅を拡大しリップルを低減するこ
とを検討した。電極膜厚比ｈ／λ＝０．０６、総電極指
対数Ｎｔ＝５８、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗ
の比Ｗ／Ｌ＝７０として、電極指中心間隔ｄを変化させ
て、３ｄＢ帯域幅及びリップルを測定した。その実験結
果を図８に示す。図８において、３ｄＢ帯域幅を３０Ｍ
Ｈｚ以上、リップルを１ｄＢ以内とするには、電極指周
期Ｌに対する電極指中心間隔ｄの比ｄ／Ｌは、０．２４
≦ｄ／Ｌ≦０．３０の範囲に設定しなければならないこ
とがわかる。
ることで、３ｄＢ帯域幅を拡大しリップルを低減するこ
とを検討した。電極膜厚比ｈ／λ＝０．０６、総電極指
対数Ｎｔ＝５８、電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗ
の比Ｗ／Ｌ＝７０として、電極指中心間隔ｄを変化させ
て、３ｄＢ帯域幅及びリップルを測定した。その実験結
果を図８に示す。図８において、３ｄＢ帯域幅を３０Ｍ
Ｈｚ以上、リップルを１ｄＢ以内とするには、電極指周
期Ｌに対する電極指中心間隔ｄの比ｄ／Ｌは、０．２４
≦ｄ／Ｌ≦０．３０の範囲に設定しなければならないこ
とがわかる。
【００２２】以上の実験結果を総括すると、３６゜Ｙ回
転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用いて、広帯域で、かつ
低リップルの弾性表面波共振子フィルタを実現するに
は、限定された設計条件が必要である。その設計条件を
まとめると以下のようになる。
転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用いて、広帯域で、かつ
低リップルの弾性表面波共振子フィルタを実現するに
は、限定された設計条件が必要である。その設計条件を
まとめると以下のようになる。
【００２３】表面波の波長λに対するＩＤＴ及び反射
器の電極膜厚ｈの比ｈ／λを ｈ／λ≧０．０６ ＩＤＴの総電極指対数Ｎｔを ４６≦Ｎｔ≦７１．５ ＩＤＴの電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ
／Ｌを ４２×５０／ＲL ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL ただし、ＲL は、負荷インンピーダンスの大きさ（単
位：Ω） ＩＤＴの電極指周期Ｌに対する電極指中心間隔ｄの比
ｄ／Ｌを ０．２４≦ｄ／Ｌ≦０．３０ に設定する。
器の電極膜厚ｈの比ｈ／λを ｈ／λ≧０．０６ ＩＤＴの総電極指対数Ｎｔを ４６≦Ｎｔ≦７１．５ ＩＤＴの電極指周期Ｌに対する電極指交さ幅Ｗの比Ｗ
／Ｌを ４２×５０／ＲL ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL ただし、ＲL は、負荷インンピーダンスの大きさ（単
位：Ω） ＩＤＴの電極指周期Ｌに対する電極指中心間隔ｄの比
ｄ／Ｌを ０．２４≦ｄ／Ｌ≦０．３０ に設定する。
【００２４】以上の結果に基づいて作成した弾性表面波
共振子フィルタの特性の一例を図９に示す。図９は、前
記４つの設計条件を、ｈ／λ＝０．０６、Ｎｔ＝４
９．５、Ｗ／Ｌ＝６０、ｄ／Ｌ＝０．２７に設定
し、測定系の負荷インピーダンスＲL ＝５０Ωで測定し
た弾性表面波共振子フィルタの周波数特性である。３ｄ
Ｂ帯域幅は３５ＭＨｚあり、従来の設計値に対し１．５
倍以上に拡大されており、比帯域幅は、６４゜Ｙ回転カ
ットのＬｉＮｂＯ3 基板を用いて得られる弾性表面波共
振子フィルタと同等の３．７％が得られた。また、温度
特性は、３６゜Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用い
た従来の弾性表面波共振子フィルタと同等であり、６４
゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基板を用いた場合に比
べ、約１／２の良好な温度特性を得ることができた。
共振子フィルタの特性の一例を図９に示す。図９は、前
記４つの設計条件を、ｈ／λ＝０．０６、Ｎｔ＝４
９．５、Ｗ／Ｌ＝６０、ｄ／Ｌ＝０．２７に設定
し、測定系の負荷インピーダンスＲL ＝５０Ωで測定し
た弾性表面波共振子フィルタの周波数特性である。３ｄ
Ｂ帯域幅は３５ＭＨｚあり、従来の設計値に対し１．５
倍以上に拡大されており、比帯域幅は、６４゜Ｙ回転カ
ットのＬｉＮｂＯ3 基板を用いて得られる弾性表面波共
振子フィルタと同等の３．７％が得られた。また、温度
特性は、３６゜Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ3 基板を用い
た従来の弾性表面波共振子フィルタと同等であり、６４
゜Ｙ回転カットのＬｉＮｂＯ3 基板を用いた場合に比
べ、約１／２の良好な温度特性を得ることができた。
【００２５】なお、上記実施例では、図１に示すよう
に、１セクションの共振子で構成したが、これに限るこ
とはなく、図１に示すような共振子を２個以上縦続接続
した弾性表面波共振子フィルタにも本発明を適用するこ
とができる。
に、１セクションの共振子で構成したが、これに限るこ
とはなく、図１に示すような共振子を２個以上縦続接続
した弾性表面波共振子フィルタにも本発明を適用するこ
とができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る弾性
表面波共振子フィルタは、温度特性のよいＬｉＴａＯ 3
基板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基板
を用いることで、温度による周波数変動等を低減するこ
とができる。さらに、ＩＤＴ及び反射器の電極膜厚を増
大することにより、最大通過帯域幅を決定する反射器の
ストップバンド幅を拡大し、かつ、電極指対数、電極指
交さ幅、電極指中心間隔等を最適な値に設定すること
で、通過帯域内のリップルを低減することにより、広帯
域な通過帯域幅を得ることができる。
表面波共振子フィルタは、温度特性のよいＬｉＴａＯ 3
基板、特に３６°Ｙ回転カットのＬｉＴａＯ 3 圧電基板
を用いることで、温度による周波数変動等を低減するこ
とができる。さらに、ＩＤＴ及び反射器の電極膜厚を増
大することにより、最大通過帯域幅を決定する反射器の
ストップバンド幅を拡大し、かつ、電極指対数、電極指
交さ幅、電極指中心間隔等を最適な値に設定すること
で、通過帯域内のリップルを低減することにより、広帯
域な通過帯域幅を得ることができる。
【００２７】すなわち、本発明によれば、温度特性のよ
い、広帯域の弾性表面波共振子フィルタを、容易に実現
することができる。
い、広帯域の弾性表面波共振子フィルタを、容易に実現
することができる。
【図１】本発明の一実施例による弾性表面波共振子フィ
ルタの構成を示す平面図である。
ルタの構成を示す平面図である。
【図２】従来の設計値による弾性表面波共振子フィルタ
の特性図である。
の特性図である。
【図３】従来の設計値による弾性表面波共振子フィルタ
における反射器の反射係数の周波数特性図である。
における反射器の反射係数の周波数特性図である。
【図４】従来の設計値による弾性表面波共振子フィルタ
において、電極膜厚を２倍にしたときの特性図である。
において、電極膜厚を２倍にしたときの特性図である。
【図５】本発明の実験により得られた、電極膜厚と反射
器のストップバンド帯域幅の関係を示す図である。
器のストップバンド帯域幅の関係を示す図である。
【図６】本発明の実験により得られた、ＩＤＴの電極指
対数と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図であ
る。
対数と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図であ
る。
【図７】本発明の実験により得られた、ＩＤＴの電極指
交さ幅と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図であ
る。
交さ幅と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図であ
る。
【図８】本発明の実験により得られた、ＩＤＴの電極指
中心間隔と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図で
ある。
中心間隔と３ｄＢ帯域幅及びリップルの関係を示す図で
ある。
【図９】本発明によって得られた設計範囲で作成した弾
性表面波共振子フィルタの特性図である。
性表面波共振子フィルタの特性図である。
１０ 弾性表面波共振子フィルタ １１ ＬｉＴａＯ3 基板 １２ａ、１２ｂ、１３ ＩＤＴ １４、１５ 反射器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/25 H03H 9/145
Claims (5)
- 【請求項１】 ＬｉＴａＯ3 圧電基板上に３個のＩＤＴ
が近接配置され、かつ前記ＩＤＴの両側に反射器が配置
されてなる比帯域幅が３．３３％以上の弾性表面波共振
子フィルタにおいて、前記ＩＤＴ及び前記反射器の電極
膜厚をｈ、表面波の波長をλ、前記ＩＤＴの総電極指対
数をＮｔとしたとき、 ｈ／λ≧０．０６ ４６≦Ｎｔ≦７１．５ に設定され、かつ、ＩＤＴの同電位側電極指周期をＬ、
電極指交さ幅をＷ、としたとき、 ４２×５０／ＲL ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／ＲL に設定されたことを特徴とする弾性表面波共振子フィル
タ。但し、ＲL は、弾性表面波共振子フィルタに接続さ
れる負荷インピーダンスの大きさであり、単位はΩであ
る。 - 【請求項２】 ＬｉＴａＯ 3 圧電基板上に３個のＩＤＴ
が近接配置され、かつ前記ＩＤＴの両側に反射器が配置
されてなる比帯域幅が３．３３％以上の弾性表面波共振
子フィルタにおいて、前記ＩＤＴ及び前記反射器の電極
膜厚をｈ、表面波の波長をλとしたとき、 ｈ／λ≧０．０６ に設定され、かつ、ＩＤＴの同電位側電極指周期をＬ、
電極指交さ幅をＷ、としたとき、 ４２×５０／Ｒ L ≦Ｗ／Ｌ≦１１０×５０／Ｒ L に設定されたことを特徴とする弾性表面波共振子フィル
タ。但し、Ｒ L は、弾性表面波共振子フィルタに接続さ
れる負荷インピーダンスの大きさであり、単位はΩであ
る。 - 【請求項３】 前記圧電基板が、３６°Ｙ回転カットの
ＬｉＴａＯ3圧電基板であ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共振子フィルタ。 - 【請求項４】 前記ＩＤＴの各々の電極指中心間隔をｄ
としたとき、 ０．２４≦ｄ／Ｌ≦０．３０ に設定されたことを特徴とする請求項１〜３に記載の弾
性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項５】 請求項１〜４に記載の弾性表面波共振子
フィルタを用いたことを特徴とする通信機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734993A JP3225702B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 弾性表面波共振子フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19734993A JP3225702B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 弾性表面波共振子フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758581A JPH0758581A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3225702B2 true JP3225702B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16373010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19734993A Expired - Lifetime JP3225702B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 弾性表面波共振子フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225702B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3224202B2 (ja) * | 1996-11-28 | 2001-10-29 | 富士通株式会社 | 弾性表面波装置 |
| CN100452650C (zh) | 2003-07-02 | 2009-01-14 | 京瓷株式会社 | 弹性表面波装置及使用该装置的通信装置 |
| US7504911B2 (en) | 2005-05-27 | 2009-03-17 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave device, and communications equipment |
| JP5934464B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2016-06-15 | セイコーエプソン株式会社 | 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器、ならびに電子機器 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP19734993A patent/JP3225702B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 松田隆志 他："１，５ＧＨｚ帯ＳＡＷバンドパスフィルタ"１９９０年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集，［分冊１］，（１９９０．９．１５）ｐ．１・２６１−１・２６２（ＳＡ−１０−２） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758581A (ja) | 1995-03-03 |
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