JP3614234B2 - 共振器型弾性表面波フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
共振器型弾性表面波フィルタ（以下、共振器型ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ ）フィルタともいう。）は、梯型回路構成のタイプおよび二重モードタイプに分類できる。前者は、原理的に低損失、高減衰量、狭帯域、そして整合回路不要という特徴を有する。梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタは、ＳＡＷ共振子を梯（ラダー）型に接続し構成される。梯型に接続されるＳＡＷ共振子のうち、ＳＡＷフィルタの入力端子および出力端子間に直列な接続関係となるものは直列腕ＳＡＷ共振子と称され、一方、入力端子（出力端子）および接地端子間に並列な接続関係となるものは並列腕ＳＡＷ共振子と称される。直列腕、並列腕いずれのＳＡＷ共振子も、基本的には、圧電基板と、これに作製されたすだれ状電極および反射器とで構成される。すだれ状電極はＩＤＴとも呼ばれるもので多数の電極指で構成されている。反射器はすだれ状電極の両側に距離ｔを隔てて設けられている。この反射器は典型的には多数の金属スリットパタンを並置したグレーティング反射器で構成される。各電極指、各金属スリットパタンは一般にλ／２ピッチで配置されている。さらにすだれ状電極と反射器との距離ｔ（電極指および金属スリットパタン間のピッチ）も、一般に、λ／２とされている。また交差長が一定であるＳＡＷ共振子は正規型のＳＡＷ共振子と呼ばれている。ここでλは、直列腕、並列腕の各ＳＡＷ共振子それぞれで励振したい弾性表面波の波長であり、直列腕、並列腕の各共振子で異なる波長である。
【０００３】
梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって一段構成のものでは、得られる減衰量が小さい。減衰量を大きくするために、多段梯型にすることが行なわれている。あまり多段にすると挿入損失が増加したり、またフィルタが大型化するのでそれを回避するために、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子をさらに縦続接続してＳＡＷフィルタを構成する技術が知られている（例えば文献Ｉ：ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ， ＦＥＲＲＯＥＬＥＣＴＲＩＣＳ，ＡＮＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＣＯＮＴＲＯＬ（アイイーイーイ トランザクションズ オン ウルトラソニックス フェロエレクトリクス アンド フリケンシ コントロール） ，ＶＯＬ．４２，ＮＯ．４，ＪＵＬＹ．１９９５，ｐｐ．４９５−５０８。特に、Ｆｉｇ．１５（ａ） 中やＴＡＢＬＥ ＩＶ中の素子３，４）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を縦続接続した構成の共振器型ＳＡＷフィルタの場合、以下のような問題点があった。これについて図２７を参照して説明する。図２７は、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を縦続接続した構成の共振器型ＳＡＷフィルタ１０についての回路構成図である。この図２７において、１１はそれぞれ直列腕ＳＡＷ共振子、１３はそれぞれ並列腕ＳＡＷ共振子、１７は梯型回路部分、１７ａは梯型回路部分における各段、１９は高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子である。
【０００５】
この従来技術では 第１に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９を設けた分だけ通過域の挿入損失が増加するという問題が生じる。
【０００６】
第２に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９については、これを設ける目的上、その***振周波数が直列腕ＳＡＷ共振子１１の***振周波数より高くなるように設計する必要がある。そのため減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９は、これに具わるすだれ状電極の電極指のピッチや、反射器の金属スリットパタンのピッチが、直列腕ＳＡＷ共振子１１の場合より短くされたものとなる。このため、減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９自身の共振周波数はＳＡＷフィルタでの通過域より高域になるから、当該ＳＡＷフィルタ１０では、通過域でのインピーダンス整合性が悪化するという問題が生じる。
【０００７】
第３に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９を設ける分、ＳＡＷフィルタ１０の大きさは大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、すだれ状電極と該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに関する。そして、直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあり、並列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあることを特徴とする。ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。
かかる発明においては、並列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施することが望ましい。
本発明によれば、直列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対してアポダイズ法に従う重み付けを実施し、且つ、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造としたので、共振器型弾性表面波フィルタの特性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照していくつかの実施の形態について説明する。しかしながら説明に用いる各図は、この発明を理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様な構成成分については同一の番号を付して示しその重複する説明を省略する。なお、以下の説明では、説明を容易にするために、すだれ状電極と反射器との距離ｔについて考慮した発明を第１の発明と称することにする。またこの第１の発明の構成にさらにすだれ状電極についての重み付け技術を付加した発明を第２の発明と称することにする。
【００１３】
１．第１の発明の説明
１−１．基本構成の説明
図１は第１発明の実施の形態の共振器型弾性表面波フィルタ２０の全体構成を説明するための図である。ただし、多段梯型回路構成した共振器型弾性表面波フィルタに本発明を適用した例について示してある。また、この図１では奇数段の構成例を示しているが、本発明は偶数段（Ｔ型、π型）の構成例にも適用出来る（第２の発明において同じ）。また、図２（Ａ）は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子のうちの、この発明の特徴となるＳＡＷ共振子の構成を説明するための図である。また、図２（Ｂ）は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子のうちの、図２（Ａ）に示したもの以外のＳＡＷ共振子の構成を説明するための図である。また図３は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子の周波数に関する設計方法の説明図である。
【００１４】
この共振器型弾性表面波フィルタ２０は、所望の段数に応じた数のＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎを梯（ラダー）型接続して構成してある。ただし、該フィルタ２０における直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎのうちの少なくとも１個は、後に図２（Ａ）を参照して詳述するように、すだれ状電極と反射器との距離ｔを所定値としたＳＡＷ共振子で構成し、残りのＳＡＷ共振子は既に説明した正規型のＳＡＷ共振子で構成してある。以下、詳細に説明する。
【００１５】
先ず、ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎいずれのものも、従来同様に、圧電基板３１と、これに作製されたすだれ状電極３３および反射器３５とで構成する。これらＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎは、好ましくは共通な圧電基板３１に作製する。また直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎそれぞれに備わるすだれ状電極３３は、多数の電極指３３ａをλ１ ／２のピッチで配置した構成となっており、しかも、多数の電極指３３ａのうちの例えば偶数番の電極指同士は電気的に接続し、奇数番の電極指同士は電気的に接続した構成となっている。また並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎそれぞれに備わるすだれ状電極３３は、電極指３３ａをλ２ ／２のピッチで配置したこと以外は直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎと同様な構成となっている。ここで、λ１ は直列腕ＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長、λ２ は並列腕ＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長である。これら波長λ１ 、λ２ は、周知のようにまた後に図３を用いて説明することからも理解出来るように、直列腕、並列腕で異なる（以下、同様。）。奇数番の電極指同士の接続点３３ｘや偶数番の電極指同士の接続点３３ｙは、他のＳＡＷ共振子との接続端子、或は当該フィルタ２０の入力端子、或は当該フィルタ２０の出力端子として使用される。また、いずれのＳＡＷ共振子においても反射器３５はすだれ状電極３３の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けてある。しかし、この距離ｔであるが、直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎのうちの少なくとも１個のＳＡＷ共振子については、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値としてあり（図２（Ａ）参照）、その他の直列腕ＳＡＷ共振子については、λ１ ／２（図２（Ｂ）参照）としてある。なお、この場合の距離ｔは、すだれ状電極３３における最も反射器に近い電極指３３ａと、反射器３５における最もすだれ状電極に近い金属スリットパタン３５ａとの中心間距離をいっている（以下、特別の説明がない限り同様。）。また、いずれの反射器３５も、従来同様に、多数の金属スリットパターン３５ａを、直列腕ＳＡＷ共振子用のものにあってはλ１ ／２、並列腕ＳＡＷ共振子用のものにあってはλ２ ／２のピッチで、配置したグレーティング反射器で構成してある。すだれ状電極３３や反射器３５は、例えば、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金により構成する。ここですだれ状電極３３の膜厚Ｈは、ＳＳＢＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｋｉｍｍｉｎｇ Ｂｕｌｋ Ｗａｖｅ）に起因するスプリアスを抑制する意味から、従来公知の通り、波長λとの関係においてＨ／λ≧Ｃなる関係を満足する膜厚とする。このＳＳＢＷは励振された弾性表面波の基本モードが疑似弾性表面波の場合に主に発生する。例えば、圧電基板３１として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用いて通過帯域幅２５ＭＨｚをもつ８００ＭＨｚ帯の梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタを構成するとした場合なら、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１なる関係を満足するような膜厚とする。
【００１６】
また、図３に示した様に、従来同様に、直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎそれぞれは、その共振周波数がｆ１でかつ***振周波数がｆ２となるように設計する。また、並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎそれぞれは、その共振周波数がｆ３でかつ***振周波数がｆ４となるように設計する。しかも、上記ｆ２とｆ３とが一致するように（実質的に一致も含む）直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎおよび並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎをそれぞれ設計する。こうすると、バンドパスフィルタを構成できる。
【００１７】
１−２．（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わる直列腕ＳＡＷ共振子のうちの少なくとも１個の直列腕ＳＡＷ共振子の、すだれ状電極と反射器との距離ｔを、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ とするのが良い理由について説明する。
【００１８】
このため、正規型のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）についてすだれ状電極とその両側の反射器とのそれぞれの距離ｔ（以下、単に「距離ｔ」と略称することもある。）を０．５λ〜λ（λ：波長）までの範囲で種々に違え、それらＳＡＷ共振子の伝送特性をそれぞれ調べる。ここでは、距離ｔを０．５００λ、０．６２５λ、０．７５０λ、０．８７５λ、λの５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について直列腕接続した状態（後の図２２（Ｃ）に示した状態）での各ＳＡＷ共振子ごとの伝送特性を調べる。ただし、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００１９】
距離ｔを０．５００λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図４（Ａ）に、また距離ｔを０．６２５λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図４（Ｂ）に、また距離ｔを０．７５０λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図５（Ａ）に、また距離ｔを０．８７５λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図５（Ｂ）に、また距離ｔをλとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図６にそれぞれ示した。ただし、図４〜図６では、横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは５ｄＢとしてある。また、各伝送特性では、これら特性中に出現している減衰極やスプリアスに、マーカーＭｘ〜Ｍｚを付してある。ここで、マーカーＭｘで示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。このマーカーＭｘの周波数位置を説明の都合上、以下、「周波数位置ｆ０ 」ともいう。また表１に、上記減衰極やスプリアスそれぞれについての減衰量を示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
図４〜図６の各伝送特性をみると、先ず、すだれ状電極と反射器との距離ｔを０．６２５λにすると、距離ｔを０．５００λとした場合に見られたＳＳＢＷのスプリアスすなわち図４（Ａ）にてマーカーＭｙの位置に出現していたスプリアスが消えるが、代わりにマーカーＭｚの位置に比較的帯域幅の広いスプリアスが発生してくる。このスプリアスの発生する周波数位置はすだれ状電極と反射器との距離ｔが広がっていくと低周波数側（図５（Ａ）、図５（Ｂ）中のマーカーＭｚの位置参照）に移動して行き、距離ｔがλになると距離ｔが０．５００λであったときの特性に戻ることが分かる（図４（Ａ）と図６参照）。このような伝送特性の変化からみて、このマーカーＭｚで示されるスプリアス（以下、「距離ｔに起因するスプリアス」ともいう。）は、それが周波数位置ｆ０ から適性に高域側にあるなら、ＳＡＷ共振子の高域側の減衰域の減衰特性を改善するためのポールとして使用できると考えられる。ここで適性に高域側とは、距離ｔに起因するスプリアスの位置が周波数位置ｆ０ に対しあまりに近いと該スプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をなさず、あまりに遠いと（例えば高域側の減衰域の幅をあまり越えるようであると）該スプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をなさないから、これらを除いた範囲である。図４〜図６の例でいえば、距離ｔを０．６２５λとした場合、および距離ｔを０．７５０とした場合それぞれは、スプリアスが適性に高域側にある例といえる。ここで周波数位置ｆ０ と、距離ｔに起因するスプリアスの位置との周波数差をΔｆとすると、距離ｔを０．６２５λとした場合ではΔｆは２０ＭＨｚ、距離ｔを０．７５０λとした場合ではΔｆは１０ＭＨｚとなっている。そこで、このΔｆの適性範囲が５〜２５ＭＨｚであると仮定し、そしてこのようにΔｆを示させることができる距離ｔを、上記の値から推定する。なおΔｆの適性範囲が５〜２５ＭＨｚと仮定した根拠は次の通りである。通過帯域２５ＭＨｚの８００ＭＨｚ帯のＳＡＷフィルタでは、一般的な規格からして、高域の減衰域は２５ＭＨｚは必要である。このような減衰域を得たい場合に、距離ｔに起因するスプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をもつのは、周波数位置ｆ０ より適性に高い範囲すなわち周波数位置ｆ０ から５〜２５ＭＨｚ高域側の範囲と考えられるからである。距離ｔを０．６２５λ、距離ｔを０．７５０λとした場合のΔｆは、上述の通り２０ＭＨｚ、１０ＭＨｚであるから、距離ｔが０．６２５λ〜０．７５０λ近傍での距離ｔに対するΔｆの変化率は、（２０−１０）／（０．６２５−０．７５０）λ＝−８ＭＨｚ／０．１λになる。実際には実験のバラツキの影響によりΔｆの変化率は−８ＭＨｚ〜−１０ＭＨｚと考えられる。また、Ｐ＝０．６２５λ付近のΔｆの変化率よりもｔ＝０．７５０λ付近のΔｆの変化率の方が大きいと考えられるのでここでは、ｔ＝０．６２５λ付近でのΔｆの変化率を−８ＭＨｚ／０．１λと考え、ｔ＝０．７５０付近でのΔｆの変化率を−１０ＭＨｚ／０．１λと考える。そして、この前者の変化率を基に、Δｆを２５ＭＨｚとし得る距離ｔを推定する。すなわち、０．６２５λ−（２５−２０）×０．１λ÷８＝０．６２５−０．０６２５≒０．５６λと推定する。また、後者の変化率を基に、Δｆを５ＭＨｚとし得る距離ｔを推定する。すなわち、０．７５０λ−（５−１０）×０．１λ÷１０＝０．７５０＋０．０５０≒０．８００λと推定する。よって、この推定値に誤差も考慮に入れるとすだれ状電極と反射器との距離ｔに起因するスプリアスがフィルタの高域減衰域の特性改善に意味を持つようにできるのは、当該距離ｔが０．５５λ〜０．８１λの範囲といえる。さらに、この距離ｔに起因するスプリアスの発生位置は図４〜図６をみて分かるようにλ／２の周期で繰り返されるから、すだれ状電極と反射器との距離ｔに起因するスプリアスがフィルタの高域減衰域の特性改善に意味を持つようにできるのは、当該距離ｔが（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λの範囲と一般化できることが分かる（ｎは０または正の整数）。ただし、ｎを１以上とすると、すだれ状電極と反射器との距離ｔがその分大きくなる。これは弾性表面波をＳＡＷ共振子内に閉じ込めて伝送損失を少なくする意味からは好ましくない。したがって、好ましくはｎ＝０とするのが良い。
【００２２】
１−３．実施例および比較例
次に、実施例として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、すべての直列腕ＳＡＷ共振子についてのすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、すべての並列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔを０．５λ２ としたＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図７（Ａ）にこの実施例のＳＡＷフィルタ３７の回路構成図を示し、図７（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図７（Ａ）において、３８はそれぞれすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４としてある直列腕ＳＡＷ共振子、３９はそれぞれすだれ状電極と反射器との距離ｔをλ２ ／２としてある並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子３８は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子３９は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。また、図７（Ｂ）では、マーカＭａ〜Ｍｂ間は通過帯域、Ｍｃ〜Ｍｄ間は高域側減衰域を示している（図８（Ｂ）において同じ。）。また、図７（Ｂ）において横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは１０ｄＢとしてある（図８（Ｂ）において同じ。）。
【００２３】
また、比較例として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、直列腕、並列腕それぞれ距離ｔをλ１ ／２、λ２ ／２としたＳＡＷ共振子で構成した梯型回路部分を有し、かつ、この梯型回路部分の後段に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子をさらに縦続接続してあるＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図８（Ａ）にこの比較例のＳＡＷフィルタ４０の回路構成図を示し、図８（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図８（Ａ）において、４１はそれぞれ距離ｔをλ１ ／２とした直列腕ＳＡＷ共振子、４３はそれぞれ距離ｔをλ２ ／２とした並列腕ＳＡＷ共振子、４５は距離ｔをλ３ ／２とした高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子である。ここで、λ３ は高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長である。各直列腕ＳＡＷ共振子４１は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子４３は静電容量が１．９６ｐＦのもの、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子４５は静電容量が５．７６ｐＦのものを用いる。また、図７（Ｂ）および図８（Ｂ）の各伝送特性中のマーカーＭａ〜Ｍｄについての減衰量を表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】
図７（Ｂ）および図８（Ｂ）それぞれの特にマーカＭｃ〜マーカＭｄに渡る高域側減衰域の特性同士を比較することで分かるように、実施例のフィルタ３７では、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていないにもかかわらず、比較例のものと同様の減衰特性改善効果が得られることが分かる。また、表２、図７（Ｂ）および図８（Ｂ）それぞれの例えばマーカＭａの位置での挿入損失同士、マーカーＭｂの位置での挿入損失同士をそれぞれ比較することで分かるように、実施例のフィルタ３７では高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていない分、通過域の挿入損失が改善されていることが分かる。また、実施例のフィルタ３０では高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていない分、フィルタの小型化が図れることが分かる。
【００２６】
上述の説明では、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタ中の全ての直列腕ＳＡＷ共振子についてのすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値でかつ同じ値とした例を、説明した。しかし、この発明はこれに限られない。１段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにももちろん適用出来、その場合も実施例と同様の効果が得られる。また、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける全部の直列腕ＳＡＷ共振子にではなく少なくとも１個について距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の値としても高域側減衰域改善用のポールは生じるから実施例と同様の効果が得られる。また、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける直列腕ＳＡＷ共振子の少なくとも２個について上記距離ｔを所定範囲の値とする思想を適用する際にそれら共振子ごとの上記距離ｔを、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲において一部違えたり全部違えても良い。このように距離ｔを違えた直列腕共振子を含むようにした方が、減衰域改善用のポールが複数個所に生じるので特性改善効果が高まる（これについては後述の第２の発明の第１の実施の形態の実施例２の結果説明において詳述する。）。
【００２７】
また、上述の説明では、特定の圧電基板材料、特定の電極材料、特定の使用周波数、通過帯域幅において発明を説明した。しかし、すだれ状電極および反射器を構成する金属材料を上記例示以外の他の金属に変えた場合、また、圧電基板の材料、使用周波数および通過帯域幅が上記例示以外のものであっても、すだれ状電極膜厚Ｈ／λとスプリアスとの条件は若干変化するが、この第１の発明を適用出来、その場合も実施の形態と同様の効果が得られる。
【００２８】
２．第２の発明の説明
上述の第１の発明の実施の形態の説明から明らかように、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける直列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることで、種々の利点が得られることが分かる。このため、第１の発明によれば充分に実用に耐えるフィルタが実現できる。しかし、より特性に優れるフィルタを構成しようとした場合、上記第１の発明の構成では、通過域に生じるリップルについて改善の余地がまだある。この第２の発明はその対策を考慮したものである。以下、詳細に説明する。
【００２９】
先ず、通過域のリップルについて説明する。例えば図７を用いて説明した第１の発明に係る多段構成の共振器型ＳＡＷフィルタ３７の伝送特性におけるリップルに着目した場合、図９に概略的に示した伝送特性図に示すように、通過域５１中の低域側（低周波数端）に生じるリップルＲＬ と通過域５１中の高域側（高周波数端）に生じるリップＲＨ と、高域側減衰域５３よりさらに高域に生じるリップルＲが比較的顕著である。リップルＲＬ は並列腕ＳＡＷ共振子３９（図７（Ａ）参照）の高次モードに起因して発生するもの、リップルＲＨ は直列腕ＳＡＷ共振子３８（図７（Ａ）参照）の高次モードに起因して発生するもの、リップルＲは直列腕ＳＡＷ共振子３８のＳＳＢＷに起因して発生するものである。なお図９において、５５は低域側減衰域、５７は並列腕ＳＡＷ共振子３９の共振周波数による減衰極、５９は直列腕ＳＡＷ共振子３８の***振周波数による減衰極、６１はすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲としてある直列腕ＳＡＷ共振子のスプリアスによる減衰極である。並列腕ＳＡＷ共振子３９のＳＳＢＷに起因して発生するリップルは、減衰極５９付近に存在するが、ここではそれは省略してある。
【００３０】
通過域におけるリップルＲＬ およびＲＨ は、通過域の特性に悪影響を及ぼすのでそれらは抑制されるのが好ましい。なかでも、並列腕ＳＡＷ共振子の高次モードによるリップルＲＬ の影響が大きく、それが原因で通過域中の低域側の挿入損失が高域側より増加し、そのため、平坦な通過帯域特性が得られないという問題が生じる。これらリップルＲＬ 、ＲＨ の問題を解決するため、この第２発明では、第１発明の構成にさらに以下に説明するような構成を付加する。
【００３１】
２−１．第２発明の第１の実施の形態
先ず、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制する例を説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）はその説明図であり、第２発明の第１の実施の形態の共振器型ＳＡＷフィルタ７０の回路構成図および概略的な伝送特性図である。このＳＡＷフィルタ７０では、直列腕ＳＡＷ共振子７１のうちの少なくとも１個については、図２（Ａ）を参照して既に説明したと同様に、すだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λの範囲としてある。そのようにしない直列腕ＳＡＷ共振子が残っている場合は、それらは距離ｔがλ１ ／２正規型のＳＡＷ共振子とする。また、すべての並列腕ＳＡＷ共振子７３は、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。すべての並列腕ＳＡＷ共振子７３のすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施したフィルタでは、詳細な理由および特性は後述するが、図１０（Ｂ）に概略的に示した伝送特性図のように、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制することができる。以下、（ａ） 並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けの具体例、（ｂ） 重み付けを５０％以上とする根拠、（ｃ） 実験結果について順に説明する。
【００３２】
２−１−１．並列腕ＳＡＷ共振子での重み付け
並列腕ＳＡＷ共振子に実施するアポダイズ法に従う重み付けの具体例について図１１、図１２を参照して説明する。図１１の例の場合、すだれ状電極を構成している電極指３３ａのうちのすべて（すなわち１００％）の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けであって菱形の重み付けを実施してある。すなわち、すだれ状電極３３の両端から中央に向かうに従い交差長が長くなるように重み付けをしてある。図１１の特に（Ａ）図において菱形状の破線で囲まれる領域内が重み付けにより出来たＳＡＷ励振領域８１であり、直角三角形状の破線で囲まれる領域それぞれはダミー領域８３ａ〜８３ｄである。ただしダミー領域といえど、この領域にある電極指部分は実質に反射器として機能する。重み付けがされた各電極指における、ダミー領域８３ａ〜８３ｄに所属する部分が、反射器として機能することについて図１１（Ｂ）を参照して説明する。ここで、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示したＳＡＷ共振子のｓ部分の拡大図である。図１１（Ｂ）においてＩ−Ｉ線を境にその上側の電極指部分８１ｘ，８１ｙ，８１ｚそれぞれはＳＡＷ励振領域８１内のもの、Ｉ−Ｉ線を境にその下側の電極指部分８３ｘ，８３ｙ，８３ｚはダミー領域８３ｄ内のものである。
【００３３】
図１１（Ｂ）の構成においては、電極指部分８１ｘにより励振されたＳＡＷは先ず電極指部分８１ｘからλ／２離れた位置にある電極指部分８３ｙで反射され（図中８５参照）、この電極指部分８３ｙで反射しきれないＳＡＷは次に電極指部分８１ｘから２λ／２離れた位置にある電極指部分８３ｚで反射される（図中８７参照）。このように電極指部分８１ｘで励振されたＳＡＷは電極指部分８１ｘからｎλ／２（ｎ＝１，２，・・）離れた位置にある他の電極指部分で反射される。同様に電極指部分８１ｙで励振されたＳＡＷ（図中８９）はこの電極指部分８１ｙからｎλ／２（ｎ＝１，２，・・）離れた位置にある電極指部分８３ｚ、・・で反射される。このように重み付けにより出来たダミー領域中の電極指部分はすだれ状電極内部では反射器の役割をすることになり、すだれ状電極両端部から外部へＳＡＷが漏れることを少なくする役割を果たす。したがって、重み付けの程度によっては例えば上記の実験例では重み付けを１００％実施した並列腕ＳＡＷ共振子では、すだれ状電極両側に距離λ／２（本願発明の波長の記号で述べるならλ２ ／２）隔てて反射器３５（図２（Ｂ）参照）を設けなくとも良い場合が生じる（図１１（Ａ）ではその例を示している。）。もちろん、反射器３５を設けなくとも良い重み付けの程度は１００％未満の場合もあり得ると考える。
【００３４】
また、図１２は、並列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極における全電極指のうち５０％程度の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施した例を示している。５０％程度の重み付けをする場合、一般には、すだれ状電極の両端から２５％程度ずつ電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをするのが一般的であるので、ここでもそうしている。このような場合では、図１２中、略正三角形状の破線で囲まれた領域それぞれが重み付けによりできたＳＡＷ励振領域９１ａ，９１ｂであり、直角三角形状の破線で囲まれた領域それぞれはダミー領域９３ａ〜９３ｄである。重み付けされていないすだれ状電極領域（四角形状の破線で囲まれた領域）もＳＡＷ励振領域（正規領域）９５である。このような重み付けの場合もダミー領域９３ａ〜９３ｄ内の電極指部分それぞれは実質的に反射器として機能するが、この場合は、重み付け率が少ない分ダミー領域が狭いから、ダミー領域内の電極指部分だけではＳＡＷ励振領域で励振されたＳＡＷの反射効率が低下しＳＡＷが外部に漏れてしまう。従って、図１２のようにすだれ状電極３３の両端に距離λ／２を隔てたグレーティング反射器３５をそれぞれ設ける。なお、この場合の反射器３５は、金属スリットパターン本数が５０本程度の反射器で良い。
【００３５】
２−１−２．重み付けを５０％以上とする根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わるすべての並列腕ＳＡＷ共振子に５０％以上の重み付けをするのが良い理由について説明する。
【００３６】
このため、正規型でかつ距離ｔがλ／２のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）におけるすだれ状電極の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを０〜１００％の範囲で種々に違えたＳＡＷ共振子を構成し、そしてそれらの伝送特性および反射特性をそれぞれ調べる。ここでは、重み付けなし（０％）、重み付け３３％、重み付け５０％、重み付け８３％、重み付け１００％の５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について並列腕接続した状態（図１３（Ｃ）に示した状態）での伝送特性および反射特性を調べる。ただし、重み付けは図１２に例示したと同様、すだれ状電極の両端から菱形状に行う。また、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００３７】
重み付けなしのＳＡＷ共振子の伝送特性を図１３（Ａ）にまたその反射特性を図１３（Ｂ）に示した。また、重み付けを３３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１４（Ａ）にまたその反射特性を図１４（Ｂ）に示した。また、重み付けを５０％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１５（Ａ）にまたその反射特性を図１５（Ｂ）に示した。また、重み付けを８３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１６（Ａ）にまたその反射特性を図１６（Ｂ）に示した。また、重み付けを１００％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１７（Ａ）にまたその反射特性を図１７（Ｂ）に示した。いずれの反射特性もスミスチャートで示している。高次モードに起因するスプリアスの変化はスミスチャートで見たほうが分かり易いからである。また、各伝送特性および反射特性では、各特性中に出現している減衰極、スプリアスにマーカーＭ１〜Ｍ４（Ｍ４は図１５以降）を付してある。ここで、マーカーＭ１で示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。マーカーＭ２で示されるスプリアスは高次モードに起因するリップルである。マーカーＭ３はマーカーＭ１より２０ＭＨｚ高い周波数位置にありこの周波数位置はＳＡＷ共振子を梯型回路構成した８００ＭＨｚ帯のＳＡＷフィルタでは通過帯域の低周波数端にあたる周波数である。また、表３にマーカーＭ３の減衰量を示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
図１３〜図１７の各特性を比較すると分かるように、重み付けの割合を増加してゆくと、反射特性（スミスチャート）上のマーカーＭ２付近の不連続なへこみがなくなっていく。詳細には、重み付けの割合が約５０％以上になると重み付けの効果が現れマーカーＭ２付近の不連続なへこみがほとんどなくなり高次モードのスプリアスが十分に抑制されることが分かる。同時に、重み付けの割合が０〜１００％へ増加してゆくと伝送特性上のマーカーＭ３の損失が−１．９４２６ｄＢから−０．５２０１ｄＢへ減少（表３参照）することから、通過域での低損失化も図れることが分かる。ただし、５０％以上の菱形重み付けを実施した場合マーカーＭ２の周波数位置以外に別の高次モード（図１５〜図１７のマーカーＭ４）が生じる。しかし、この高次モードの周波数位置はフィルタの通過帯域から低域にずれた位置であるので、この高次モードによる通過帯域への影響はほとんどない。
【００４０】
これらのことから、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあるＳＡＷ共振子によって、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタのすべての並列腕共振子をそれぞれ構成すると、フィルタの通過帯域中の低域側リップルＲＬ （並列腕ＳＡＷ共振子の高次モードに起因するスプリアス）を抑制出来ることが理解出来る。
【００４１】
２−１−３．実施例１、実施例２
次に、実施例１として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、すべての直列腕ＳＡＷ共振子についてすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、すべての並列腕ＳＡＷ共振子については距離ｔをλ２ ／２としかつそれぞれのすだれ状電極にアポダイズ法に従う１００％の重み付け（菱形重み付け）を実施したＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図１８（Ａ）にこの実施例１のＳＡＷフィルタ１００の回路構成図を示し、図１８（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図１８（Ａ）において、１０１は距離ｔを１７λ１ ／２４としてある直列腕ＳＡＷ共振子、１０３は距離ｔをλ２ ／２としてありかつすだれ状電極に１００％菱形重み付けをした並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子１０１は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子１０３は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。また、図１８（Ｂ）の伝送特性図中には、第１発明における図７（Ｂ）と同様、マーカーＭａ〜マーカーＭｄを付してある（図１９（Ｂ）において同じ。）。また、図１８（Ｂ）において横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは１０ｄＢとしてある（図１９（Ｂ）において同じ。）。
【００４２】
また、実施例２として、実施例１の構成における３個の直列腕ＳＡＷ共振子について、すだれ状電極と反射器との距離ｔを、１つは１６λ１ ／２４（０．６６７λ１ ）とし、１つは１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、１つは１８λ１ ／２４（０．７５０λ１ ）とし、それ以外は実施例１と同様にして４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタを構成する。そしてその伝送特性を調べる。図１９（Ａ）にこの実施例２のＳＡＷフィルタ１１０の回路構成図を示し、図１９（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図１９（Ａ）において、１１１ａ〜１１１ｃは、距離ｔをそれぞれ１６λ１ ／２４、１７λ１ ／２４、１８λ１ ／２４と互いに違えた直列腕ＳＡＷ共振子、１１３は距離ｔをλ２ ／２としてありかつすだれ状電極に１００％菱形重み付けをした並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子１１１ａ〜１１１ｃは静電容量が４．８４ｐＦのものを、各並列腕ＳＡＷ共振子１１３は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。
【００４３】
なお、図１８（Ｂ）および図１９（Ｂ）の各伝送特性中のマーカーＭａ〜Ｍｄの減衰量を表４に示す。
【００４４】
【表４】
【００４５】
第１発明の実施例で説明したフィルタ３０では、マーカーＭａでの損失とマーカーＭｂでの損失の差が、（−２．０３−（−１．５０））＝−０．５３であったのに対し（表２参照）、第２発明の実施例１のフィルタ１００ではそれが（−１．９７−（−２．０２））＝０．０５、第２発明の実施例２のフィルタ１１０ではそれが（−２．０３−（−１．８４））＝−０．１９となることが分かる。これらのことから、第２発明の実施の形態によれば、通過域特性の平坦化が達成できることが分かる。これは、通過域中の低域側のリップＲＬ が抑制出来たことを意味する。ここで、第１発明の実施例で説明したフィルタ３０（図７参照）のマーカーＭａ位置での損失と、第２発明の実施例１および実施例２の各フィルタ１００、１１０それぞれのマーカーＭａ位置での損失を比較すると、両者に差が見られないので、第２発明では通過域中の低域側のリップルＲＨ が抑制されていないように感じるかもしれない。しかし、これは製造バラツキなどの他の要因によるものであるので、これによって第２発明の第１の実施の形態が有する効果は否定されない。
【００４６】
また、この実施例１と実施例２とから、次の点も明らかになった。すなわち、第１発明についての効果なのであるが、複数個の直列腕ＳＡＷ共振子を具える多段梯型構成の共振器ＳＡＷフィルタでは、これら直列腕ＳＡＷ共振子それぞれのすだれ状電極と反射器との距離ｔを違えた方が、高域側減衰特性が改善されるのである。これは、図１８（Ｂ）、図１９（Ｂ）それぞれのマーカーＭｃとマーカーＭｄとの間の周波数域で、実施例２の方が減衰量が大きくできている（山がつぶれた状態になっている）ことから明確である。これは、実施例２の方が減衰域特性改善用のポールが多数出現することに起因する。
【００４７】
２−２．第２発明の第２の実施の形態
次に、通過域における低域側のリップルＲＬ および高域側のリップルＲＨ 双方を抑制する例を説明する。図２０（Ａ）、（Ｂ）はその説明図であり、第２発明の第２の実施の形態の共振器型ＳＡＷフィルタ１２０の回路構成図および概略的な伝送特性図である。このＳＡＷフィルタ１２０では、直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個については、図２（Ａ）を参照して既に説明したと同様に、すだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲としてある。しかも、直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個については、そのすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。そのようにしない直列腕ＳＡＷ共振子が残っている場合は、それらは距離ｔがλ１ ／２のＳＡＷ共振子とする。なお、距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることと、３０〜８０％の重み付けをすることを、ある直列腕ＳＡＷ共振子に対しそれぞれ実施しても良いし、あるＳＡＷ共振子に対しては距離ｔの工夫のみを実施し、別のＳＡＷ共振子には重み付けのみを実施するというように、別々の直列腕ＳＡＷ共振子に対し実施しても良い。いずれをとるかは設計に応じ決めることが出来る。後に、同じ直列腕共振子に対し、距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることと、３０〜８０％の重み付けをすることとを、実施した例（図２１に示す例）説明する。また、第１の実施の形態と同様に、すべての並列腕ＳＡＷ共振子１２３は、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。
【００４８】
直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個について、そのすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施したフィルタでは、詳細な理由および特性は後述するが、図２０（Ｂ）に概略的に示した伝送特性図のように、通過域における高域側のリップルＲＨ を抑制することができる。また、該１の実施の形態で説明したことであるが、すべての並列腕ＳＡＷ共振子１２３に対する重み付けにより、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制することができる。よって、この第２の実施の形態のフィルタ１２０では、第１の発明の効果に加え、通過域における低域側のリップルＲＬ および高域側のリップルＲＨ 双方も抑制できる。以下、（ａ） 直列腕ＳＡＷ共振子に対しての重み付けの具体例、（ｂ） 重み付けを３０〜８０％とする根拠について順に説明する。
【００４９】
２−２−１．直列腕ＳＡＷ共振子での重み付け
直列腕ＳＡＷ共振子に実施するアポダイズ法に従う重み付けの具体例について図２１を参照して説明する。図２１の例の場合、すだれ状電極を構成している電極指３３ａのうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けであって菱形の重み付けを実施してある。すなわち、すだれ状電極３３の両端から、全電極指数の１５〜４０％ずつの電極指に対し中央に向かうに従い交差長が長くなるように重み付けをしてある。なお、すだれ状電極の両端に設ける反射器３５は、すだれ状電極の両端からλ／２の距離を隔てて（図２１（Ｂ）参照）設けてある。この図２１の特に（Ａ）図において略二等辺三角形状の破線で囲まれる領域内が重み付けにより出来たＳＡＷ励振領域１３１ａ，１３１ｂであり、直角三角形状の破線で囲まれる領域それぞれはダミー領域１３３ａ〜１３３ｄである。ダミー領域といえど、この領域中の電極指部分は実質的に反射器として機能する。その理由は第１の実施の形態において図１１を参照して説明した理由と同じであるので、図２１（Ｃ）中にＳＡＷの反射を１３５として示すのみで、説明は省略する。ただし、この第２の実施の形態では重み付けされた電極指を次のように工夫してある。これを特に図２１（Ｃ）を参照して説明する。ここで図２１（Ｃ）は図２１（Ａ）に示したＳＡＷ共振子のｓ部分の拡大図である。図２１（Ｃ）においてＩ−Ｉ線を境にその上側の電極指部分１３１ｘ，１３１ｙ，１３１ｚそれぞれはＳＡＷ励振領域１３１ａ内のもの、Ｉ−Ｉ線を境にその下側の電極指部分１３３ｘ，１３３ｙ，１３３ｚはダミー領域１３３ｄ内のものである。
【００５０】
重み付けされた各電極指において、それらのＳＡＷ励振領域内に所属する電極指部分同士は従来同様λ／２ピッチで配置された構造となっている。またダミー領域内に所属する電極指部分同士も従来同様λ／２ピッチで配置された構造となっている。しかし、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘとの関係、電極指部分１３１ｙと電極指部分１３３ｙとの関係、電極指部分１３１ｚと電極指部分１３３ｚとの関係から分かるように、ＳＡＷ励振領域に所属する電極指部分とダミー領域に所属する電極指部分との位置関係を、電極指の並ぶ方向に沿って、相対的に０．０５λ〜０．３１λの範囲の任意の値分ずらしてある。従って、電極指の配置方向に沿っての、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘとの距離（間隔）など（図２１（Ｂ）中のｔ１）は、０．０５λ〜０．３１λの範囲の任意の同値になる。しかも、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘ、電極指部分１３１ｚと電極指部分１３３ｚのように、同一電極指のそれぞれ一部ずつがＳＡＷ励振領域或はダミー領域に所属する電極指は、境界線Ｉ−Ｉのところで電極指の一部が鍵状の形状になる。これらのことから、例えばある電極指と、これに対しては反射器として機能する電極指（例えば電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｙ）との距離ｔは、λ／２＋０．０５λ〜λ／２＋０．３１λ、すなわち０．５５λ〜０．８１λとなる。このことから分かるように、従来の正規型のＳＡＷ共振子において距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λとした場合と、３０〜８０％の重み付けをしたＳＡＷ共振子とでは同じ反射条件となり同じ反射効果がある。
【００５１】
２−２−２．重み付けを３０％〜８０％とする根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わる直列腕ＳＡＷ共振子のうちの少なくとも１個の直列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極に３０〜８０％の重み付けをするのが良い理由について説明する。
【００５２】
このため、正規型でかつ距離ｔがλ／２のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）におけるすだれ状電極の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを０〜１００％の範囲で種々に違えたＳＡＷ共振子を構成し、そしてこれらの伝送特性および反射特性をそれぞれ調べる。ここでは、重み付けなし（０％）、重み付け３３％、重み付け５０％、重み付け８３％、重み付け１００％の５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について直列腕接続した状態（図２２（Ｃ）の状態）での伝送特性および反射特性を調べる。ただし、重み付けは図２１に例示したと同様、すだれ状電極の両端から菱形状に行う。また、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００５３】
重み付けなしのＳＡＷ共振子の伝送特性を図２２（Ａ）にまたその反射特性を図２２（Ｂ）に示した。また、重み付けを３３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２３（Ａ）にまたその反射特性を図２３（Ｂ）に示した。また、重み付けを５０％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２４（Ａ）にまたその反射特性を図２４（Ｂ）に示した。また、重み付けを８３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２５（Ａ）にまたその反射特性を図２５（Ｂ）に示した。また、重み付けを１００％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２６（Ａ）にまたその反射特性を図２６（Ｂ）に示した。いずれの反射特性もスミスチャートで示している。高次モードに起因するスプリアスの変化はスミスチャートで見たほうが分かり易いからである。また、各伝送特性および反射特性では、特性中に出現している減衰極、スプリアスに、マーカーＭ１〜Ｍ４（Ｍ４は図２５以降）を付してある。ここで、マーカーＭ１で示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。マーカーＭ２で示されるスプリアスは高次モードに起因するスプリアスである。この高次モードによるスプリアスは反射特性上（スミスチャート上）ではマーカーＭ２付近の不連続なへこみの点に対応している。またマーカーＭ３で示されるスプリアスは、***振周波数による減衰極の周波数位置から２０ＭＨｚ低い周波数位置にあり、この周波数位置はＳＡＷ共振子を梯型回路構成した８００ＭＨｚ帯の共振器型ＳＡＷフィルタでは通過帯域の高周波数端にあたる周波数である。また、表５に、マーカーＭ３の減衰量を示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
図２２〜図２６の各特性を比較すると分かるように、重み付けの割合を増加してゆくと、反射特性（スミスチャート）上のマーカーＭ２付近の不連続なへこみがなくなっていく。詳細には、重み付けの割合が約３０〜８０％になると重み付けの効果が十分に現われるのでマーカーＭ２の高次モードのスプリアスが抑制されることが分かる。また、約８０％以上の菱形重み付けを施すとマーカーＭ２以外に別のスプリアス（図２５，図２６のマーカーＭ４）が生じる。このスプリアスの周波数位置は、フィルタの通過帯域の中央付近になるだけでなくＭ４のリップルの影響によりＭ３の損失も増加するので、菱形重み付けを８０％以上施したＳＡＷ共振子は、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの直列腕ＳＡＷ共振子としては利用出来ない。
【００５６】
これらのことから、すだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあるＳＡＷ共振子によって、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの少なくとも１個の直列腕共振子を構成すると、フィルタの通過帯域中の高域側リップルＲＨ （直列腕ＳＡＷ共振子の高次モードに起因するスプリアス）を抑制出来ることが理解出来る。
【００５７】
２ー３．第２発明の第３の実施の形態
上述の第１の実施の形態では、直列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔと、並列腕共振子についての重み付けとを考慮し例を説明し、また、第２の実施に形態では、直列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔと、並列腕共振子についての重み付けと、直列腕共振子についての重み付けとを考慮した例を説明した。しかし、この第２発明では、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの少なくも１個の直列腕共振子のすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ とし、かつ、少なくとも１個の直列腕共振子のすだれ状電極に３０〜８０％の重み付けを実施する構成をとっても良い。すなわち、第２の実施の形態の構成から、並列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極に対しての重み付けを行う構成を除いた構成をとっても良い。この場合は、減衰域の特性改善と、通過域中の高域側リップルＲＨ の抑制とが図れる。
【００５８】
上述の第２の発明の各実施の形態では、多段型の例について説明したが、この第２の発明は１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにももちろん適用出来る。
【００５９】
また、この第２の発明を多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに適用する場合において、以下の様な構成をとる場合も上記の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００６０】
先ず、２個以上の並列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段Ｔ型は該当しない趣旨）においては、これら並列腕ＳＡＷ共振子に対し実施する重み付けの割合が５０％以上であれば、各並列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６１】
また、２個以上の直列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段π型は該当しない趣旨）において少なくとも２個の直列腕ＳＡＷ共振子に対し重み付けを実施する場合は、重み付けの割合が３０〜８０％であれば、これら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６２】
また、２個以上の直列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段π型は該当しない趣旨）において少なくとも２個の直列腕ＳＡＷ共振子に距離ｔの工夫と重み付けの工夫とをそれぞれ実施する場合は、重み付けの割合が３０〜８０％の範囲であればこれら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良く、また、ＳＡＷ励振領域に所属する電極指部分とダミー領域に所属する電極指部分との相対的な位置ずれ距離（図２１（Ｃ）中のｔ１）が０．０５λ〜０．３１λの範囲であればこれら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで該距離ｔ１が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、直列腕ＳＡＷ共振子およびまたは並列腕ＳＡＷ共振子に対しアポダイズ法であって重み付け軌跡が菱形になる方法で重み付けをした。しかし、重み付け軌跡が他の形になるように（例えばｃｏｓｉｎｅ状になるように）交差長に重み付けをするアポダイズ法であっても実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、すだれ状電極および反射器を構成する金属材料を上記例示以外の他の金属に変えた場合、また、圧電基板の材料、使用周波数および通過帯域幅が上記例示以外のものであっても、すだれ状電極膜厚Ｈ／λとスプリアスとの条件は若干変化するが、この第２発明を適用出来、その場合も実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタによれば、これに備わる直列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値としてある。このため、当該直列腕ＳＡＷ共振子自体が、通過域より高域側に信号減衰用のポールを生じさせるようになる。そのため、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を特別に用いることなく、高域側の減衰特性の改善が図れる。したがって、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていた場合に生じていた問題を解決できる。
【００６６】
また、この発明の梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタであって、並列腕弾性表面波共振子およびまたは直列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極に重み付けをさらに実施した構成のフィルタでは、該重み付けによりフィルタの通過域中のリップル発生を抑制できる。このため、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を特別に用いることなく、高域側の減衰特性の改善が図れ、しかも、フィルタの通過域特性をさらに改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の説明図であり、第１の発明に係るフィルタの回路構成を示した図である。
【図２】第１の発明の説明図であり、（Ａ）は直列腕ＳＡＷ共振子として用いたＳＡＷ共振子の説明図、（Ｂ）は並列腕ＳＡＷ共振子として用いたＳＡＷ共振子の説明図である。
【図３】第１の発明の説明図であり、各ＳＡＷ共振子の周波数についての設計法の説明図である。
【図４】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その１）である。
【図５】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その２）である。
【図６】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その３）である。
【図７】第１の発明の実施例の説明図である。
【図８】第１の発明の比較例の説明図である。
【図９】第２の発明の説明図であり、第２の発明が解決しようとする課題の説明図である。
【図１０】第２発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図１１】第２発明の第１の実施の形態の説明図であり、並列腕ＳＡＷ共振子に重み付けを１００％する場合の具体例の説明図である。
【図１２】第２発明の第１の実施の形態の説明図であり、並列腕ＳＡＷ共振子に重み付けを５０％する場合の具体例の説明図である。
【図１３】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１４】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを３３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１５】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを５０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１６】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを８３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１７】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを１００％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１８】第２発明第１実施形態の実施例１の説明図である。
【図１９】第２発明の第１実施形態の実施例２の説明図である。
【図２０】第２発明第２の実施の形態の説明図である。
【図２１】第２発明第２の実施の形態の説明図であり、直列腕ＳＡＷ共振子に重み付けをする場合の具体例の説明図である。
【図２２】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２３】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを３３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２４】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを５０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２５】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを８３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２６】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを１００％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２７】課題の説明図である。
【符号の説明】
２０：多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタ
２１ａ〜２１ｎ：直列腕ＳＡＷ共振子（少なくとも１個はｔ＝０．５５λ１ 〜０．８１λ１ ）
２３ａ〜２３ｎ：正規型の並列腕ＳＡＷ共振子
３３：すだれ状電極
３３ａ：電極指
３５：反射器
３５ａ：金属スリットパタン
８１：ＳＡＷ（弾性表面波）励振領域
８３ａ〜８３ｄ：ダミー領域
８１ｘ〜８１ｚ：ＳＡＷ励振領域内の（ＳＡＷ励振領域に所属する）電極指部分
８３ｘ〜８３ｚ：ダミー領域内の（ダミー領域に所属する）電極指部分
【発明の属する技術分野】
この発明は、梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
共振器型弾性表面波フィルタ（以下、共振器型ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ ）フィルタともいう。）は、梯型回路構成のタイプおよび二重モードタイプに分類できる。前者は、原理的に低損失、高減衰量、狭帯域、そして整合回路不要という特徴を有する。梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタは、ＳＡＷ共振子を梯（ラダー）型に接続し構成される。梯型に接続されるＳＡＷ共振子のうち、ＳＡＷフィルタの入力端子および出力端子間に直列な接続関係となるものは直列腕ＳＡＷ共振子と称され、一方、入力端子（出力端子）および接地端子間に並列な接続関係となるものは並列腕ＳＡＷ共振子と称される。直列腕、並列腕いずれのＳＡＷ共振子も、基本的には、圧電基板と、これに作製されたすだれ状電極および反射器とで構成される。すだれ状電極はＩＤＴとも呼ばれるもので多数の電極指で構成されている。反射器はすだれ状電極の両側に距離ｔを隔てて設けられている。この反射器は典型的には多数の金属スリットパタンを並置したグレーティング反射器で構成される。各電極指、各金属スリットパタンは一般にλ／２ピッチで配置されている。さらにすだれ状電極と反射器との距離ｔ（電極指および金属スリットパタン間のピッチ）も、一般に、λ／２とされている。また交差長が一定であるＳＡＷ共振子は正規型のＳＡＷ共振子と呼ばれている。ここでλは、直列腕、並列腕の各ＳＡＷ共振子それぞれで励振したい弾性表面波の波長であり、直列腕、並列腕の各共振子で異なる波長である。
【０００３】
梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって一段構成のものでは、得られる減衰量が小さい。減衰量を大きくするために、多段梯型にすることが行なわれている。あまり多段にすると挿入損失が増加したり、またフィルタが大型化するのでそれを回避するために、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子をさらに縦続接続してＳＡＷフィルタを構成する技術が知られている（例えば文献Ｉ：ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ， ＦＥＲＲＯＥＬＥＣＴＲＩＣＳ，ＡＮＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＣＯＮＴＲＯＬ（アイイーイーイ トランザクションズ オン ウルトラソニックス フェロエレクトリクス アンド フリケンシ コントロール） ，ＶＯＬ．４２，ＮＯ．４，ＪＵＬＹ．１９９５，ｐｐ．４９５−５０８。特に、Ｆｉｇ．１５（ａ） 中やＴＡＢＬＥ ＩＶ中の素子３，４）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を縦続接続した構成の共振器型ＳＡＷフィルタの場合、以下のような問題点があった。これについて図２７を参照して説明する。図２７は、梯型回路部分に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を縦続接続した構成の共振器型ＳＡＷフィルタ１０についての回路構成図である。この図２７において、１１はそれぞれ直列腕ＳＡＷ共振子、１３はそれぞれ並列腕ＳＡＷ共振子、１７は梯型回路部分、１７ａは梯型回路部分における各段、１９は高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子である。
【０００５】
この従来技術では 第１に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９を設けた分だけ通過域の挿入損失が増加するという問題が生じる。
【０００６】
第２に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９については、これを設ける目的上、その***振周波数が直列腕ＳＡＷ共振子１１の***振周波数より高くなるように設計する必要がある。そのため減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９は、これに具わるすだれ状電極の電極指のピッチや、反射器の金属スリットパタンのピッチが、直列腕ＳＡＷ共振子１１の場合より短くされたものとなる。このため、減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９自身の共振周波数はＳＡＷフィルタでの通過域より高域になるから、当該ＳＡＷフィルタ１０では、通過域でのインピーダンス整合性が悪化するという問題が生じる。
【０００７】
第３に、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子１９を設ける分、ＳＡＷフィルタ１０の大きさは大きくなるという問題が生じる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、すだれ状電極と該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに関する。そして、直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあり、並列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあることを特徴とする。ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。
かかる発明においては、並列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施することが望ましい。
本発明によれば、直列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対してアポダイズ法に従う重み付けを実施し、且つ、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造としたので、共振器型弾性表面波フィルタの特性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照していくつかの実施の形態について説明する。しかしながら説明に用いる各図は、この発明を理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様な構成成分については同一の番号を付して示しその重複する説明を省略する。なお、以下の説明では、説明を容易にするために、すだれ状電極と反射器との距離ｔについて考慮した発明を第１の発明と称することにする。またこの第１の発明の構成にさらにすだれ状電極についての重み付け技術を付加した発明を第２の発明と称することにする。
【００１３】
１．第１の発明の説明
１−１．基本構成の説明
図１は第１発明の実施の形態の共振器型弾性表面波フィルタ２０の全体構成を説明するための図である。ただし、多段梯型回路構成した共振器型弾性表面波フィルタに本発明を適用した例について示してある。また、この図１では奇数段の構成例を示しているが、本発明は偶数段（Ｔ型、π型）の構成例にも適用出来る（第２の発明において同じ）。また、図２（Ａ）は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子のうちの、この発明の特徴となるＳＡＷ共振子の構成を説明するための図である。また、図２（Ｂ）は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子のうちの、図２（Ａ）に示したもの以外のＳＡＷ共振子の構成を説明するための図である。また図３は該フィルタ２０に備わる個々のＳＡＷ共振子の周波数に関する設計方法の説明図である。
【００１４】
この共振器型弾性表面波フィルタ２０は、所望の段数に応じた数のＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎを梯（ラダー）型接続して構成してある。ただし、該フィルタ２０における直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎのうちの少なくとも１個は、後に図２（Ａ）を参照して詳述するように、すだれ状電極と反射器との距離ｔを所定値としたＳＡＷ共振子で構成し、残りのＳＡＷ共振子は既に説明した正規型のＳＡＷ共振子で構成してある。以下、詳細に説明する。
【００１５】
先ず、ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎいずれのものも、従来同様に、圧電基板３１と、これに作製されたすだれ状電極３３および反射器３５とで構成する。これらＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎ、２３ａ〜２３ｎは、好ましくは共通な圧電基板３１に作製する。また直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎそれぞれに備わるすだれ状電極３３は、多数の電極指３３ａをλ１ ／２のピッチで配置した構成となっており、しかも、多数の電極指３３ａのうちの例えば偶数番の電極指同士は電気的に接続し、奇数番の電極指同士は電気的に接続した構成となっている。また並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎそれぞれに備わるすだれ状電極３３は、電極指３３ａをλ２ ／２のピッチで配置したこと以外は直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎと同様な構成となっている。ここで、λ１ は直列腕ＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長、λ２ は並列腕ＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長である。これら波長λ１ 、λ２ は、周知のようにまた後に図３を用いて説明することからも理解出来るように、直列腕、並列腕で異なる（以下、同様。）。奇数番の電極指同士の接続点３３ｘや偶数番の電極指同士の接続点３３ｙは、他のＳＡＷ共振子との接続端子、或は当該フィルタ２０の入力端子、或は当該フィルタ２０の出力端子として使用される。また、いずれのＳＡＷ共振子においても反射器３５はすだれ状電極３３の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けてある。しかし、この距離ｔであるが、直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎのうちの少なくとも１個のＳＡＷ共振子については、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値としてあり（図２（Ａ）参照）、その他の直列腕ＳＡＷ共振子については、λ１ ／２（図２（Ｂ）参照）としてある。なお、この場合の距離ｔは、すだれ状電極３３における最も反射器に近い電極指３３ａと、反射器３５における最もすだれ状電極に近い金属スリットパタン３５ａとの中心間距離をいっている（以下、特別の説明がない限り同様。）。また、いずれの反射器３５も、従来同様に、多数の金属スリットパターン３５ａを、直列腕ＳＡＷ共振子用のものにあってはλ１ ／２、並列腕ＳＡＷ共振子用のものにあってはλ２ ／２のピッチで、配置したグレーティング反射器で構成してある。すだれ状電極３３や反射器３５は、例えば、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金により構成する。ここですだれ状電極３３の膜厚Ｈは、ＳＳＢＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｋｉｍｍｉｎｇ Ｂｕｌｋ Ｗａｖｅ）に起因するスプリアスを抑制する意味から、従来公知の通り、波長λとの関係においてＨ／λ≧Ｃなる関係を満足する膜厚とする。このＳＳＢＷは励振された弾性表面波の基本モードが疑似弾性表面波の場合に主に発生する。例えば、圧電基板３１として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用いて通過帯域幅２５ＭＨｚをもつ８００ＭＨｚ帯の梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタを構成するとした場合なら、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１なる関係を満足するような膜厚とする。
【００１６】
また、図３に示した様に、従来同様に、直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎそれぞれは、その共振周波数がｆ１でかつ***振周波数がｆ２となるように設計する。また、並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎそれぞれは、その共振周波数がｆ３でかつ***振周波数がｆ４となるように設計する。しかも、上記ｆ２とｆ３とが一致するように（実質的に一致も含む）直列腕ＳＡＷ共振子２１ａ〜２１ｎおよび並列腕ＳＡＷ共振子２３ａ〜２３ｎをそれぞれ設計する。こうすると、バンドパスフィルタを構成できる。
【００１７】
１−２．（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わる直列腕ＳＡＷ共振子のうちの少なくとも１個の直列腕ＳＡＷ共振子の、すだれ状電極と反射器との距離ｔを、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ とするのが良い理由について説明する。
【００１８】
このため、正規型のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）についてすだれ状電極とその両側の反射器とのそれぞれの距離ｔ（以下、単に「距離ｔ」と略称することもある。）を０．５λ〜λ（λ：波長）までの範囲で種々に違え、それらＳＡＷ共振子の伝送特性をそれぞれ調べる。ここでは、距離ｔを０．５００λ、０．６２５λ、０．７５０λ、０．８７５λ、λの５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について直列腕接続した状態（後の図２２（Ｃ）に示した状態）での各ＳＡＷ共振子ごとの伝送特性を調べる。ただし、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００１９】
距離ｔを０．５００λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図４（Ａ）に、また距離ｔを０．６２５λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図４（Ｂ）に、また距離ｔを０．７５０λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図５（Ａ）に、また距離ｔを０．８７５λとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図５（Ｂ）に、また距離ｔをλとしたＳＡＷ共振子の伝送特性を図６にそれぞれ示した。ただし、図４〜図６では、横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは５ｄＢとしてある。また、各伝送特性では、これら特性中に出現している減衰極やスプリアスに、マーカーＭｘ〜Ｍｚを付してある。ここで、マーカーＭｘで示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。このマーカーＭｘの周波数位置を説明の都合上、以下、「周波数位置ｆ０ 」ともいう。また表１に、上記減衰極やスプリアスそれぞれについての減衰量を示した。
【００２０】
【表１】
図４〜図６の各伝送特性をみると、先ず、すだれ状電極と反射器との距離ｔを０．６２５λにすると、距離ｔを０．５００λとした場合に見られたＳＳＢＷのスプリアスすなわち図４（Ａ）にてマーカーＭｙの位置に出現していたスプリアスが消えるが、代わりにマーカーＭｚの位置に比較的帯域幅の広いスプリアスが発生してくる。このスプリアスの発生する周波数位置はすだれ状電極と反射器との距離ｔが広がっていくと低周波数側（図５（Ａ）、図５（Ｂ）中のマーカーＭｚの位置参照）に移動して行き、距離ｔがλになると距離ｔが０．５００λであったときの特性に戻ることが分かる（図４（Ａ）と図６参照）。このような伝送特性の変化からみて、このマーカーＭｚで示されるスプリアス（以下、「距離ｔに起因するスプリアス」ともいう。）は、それが周波数位置ｆ０ から適性に高域側にあるなら、ＳＡＷ共振子の高域側の減衰域の減衰特性を改善するためのポールとして使用できると考えられる。ここで適性に高域側とは、距離ｔに起因するスプリアスの位置が周波数位置ｆ０ に対しあまりに近いと該スプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をなさず、あまりに遠いと（例えば高域側の減衰域の幅をあまり越えるようであると）該スプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をなさないから、これらを除いた範囲である。図４〜図６の例でいえば、距離ｔを０．６２５λとした場合、および距離ｔを０．７５０とした場合それぞれは、スプリアスが適性に高域側にある例といえる。ここで周波数位置ｆ０ と、距離ｔに起因するスプリアスの位置との周波数差をΔｆとすると、距離ｔを０．６２５λとした場合ではΔｆは２０ＭＨｚ、距離ｔを０．７５０λとした場合ではΔｆは１０ＭＨｚとなっている。そこで、このΔｆの適性範囲が５〜２５ＭＨｚであると仮定し、そしてこのようにΔｆを示させることができる距離ｔを、上記の値から推定する。なおΔｆの適性範囲が５〜２５ＭＨｚと仮定した根拠は次の通りである。通過帯域２５ＭＨｚの８００ＭＨｚ帯のＳＡＷフィルタでは、一般的な規格からして、高域の減衰域は２５ＭＨｚは必要である。このような減衰域を得たい場合に、距離ｔに起因するスプリアスが減衰域の特性改善用ポールとして意味をもつのは、周波数位置ｆ０ より適性に高い範囲すなわち周波数位置ｆ０ から５〜２５ＭＨｚ高域側の範囲と考えられるからである。距離ｔを０．６２５λ、距離ｔを０．７５０λとした場合のΔｆは、上述の通り２０ＭＨｚ、１０ＭＨｚであるから、距離ｔが０．６２５λ〜０．７５０λ近傍での距離ｔに対するΔｆの変化率は、（２０−１０）／（０．６２５−０．７５０）λ＝−８ＭＨｚ／０．１λになる。実際には実験のバラツキの影響によりΔｆの変化率は−８ＭＨｚ〜−１０ＭＨｚと考えられる。また、Ｐ＝０．６２５λ付近のΔｆの変化率よりもｔ＝０．７５０λ付近のΔｆの変化率の方が大きいと考えられるのでここでは、ｔ＝０．６２５λ付近でのΔｆの変化率を−８ＭＨｚ／０．１λと考え、ｔ＝０．７５０付近でのΔｆの変化率を−１０ＭＨｚ／０．１λと考える。そして、この前者の変化率を基に、Δｆを２５ＭＨｚとし得る距離ｔを推定する。すなわち、０．６２５λ−（２５−２０）×０．１λ÷８＝０．６２５−０．０６２５≒０．５６λと推定する。また、後者の変化率を基に、Δｆを５ＭＨｚとし得る距離ｔを推定する。すなわち、０．７５０λ−（５−１０）×０．１λ÷１０＝０．７５０＋０．０５０≒０．８００λと推定する。よって、この推定値に誤差も考慮に入れるとすだれ状電極と反射器との距離ｔに起因するスプリアスがフィルタの高域減衰域の特性改善に意味を持つようにできるのは、当該距離ｔが０．５５λ〜０．８１λの範囲といえる。さらに、この距離ｔに起因するスプリアスの発生位置は図４〜図６をみて分かるようにλ／２の周期で繰り返されるから、すだれ状電極と反射器との距離ｔに起因するスプリアスがフィルタの高域減衰域の特性改善に意味を持つようにできるのは、当該距離ｔが（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λの範囲と一般化できることが分かる（ｎは０または正の整数）。ただし、ｎを１以上とすると、すだれ状電極と反射器との距離ｔがその分大きくなる。これは弾性表面波をＳＡＷ共振子内に閉じ込めて伝送損失を少なくする意味からは好ましくない。したがって、好ましくはｎ＝０とするのが良い。
【００２２】
１−３．実施例および比較例
次に、実施例として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、すべての直列腕ＳＡＷ共振子についてのすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、すべての並列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔを０．５λ２ としたＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図７（Ａ）にこの実施例のＳＡＷフィルタ３７の回路構成図を示し、図７（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図７（Ａ）において、３８はそれぞれすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４としてある直列腕ＳＡＷ共振子、３９はそれぞれすだれ状電極と反射器との距離ｔをλ２ ／２としてある並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子３８は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子３９は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。また、図７（Ｂ）では、マーカＭａ〜Ｍｂ間は通過帯域、Ｍｃ〜Ｍｄ間は高域側減衰域を示している（図８（Ｂ）において同じ。）。また、図７（Ｂ）において横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは１０ｄＢとしてある（図８（Ｂ）において同じ。）。
【００２３】
また、比較例として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、直列腕、並列腕それぞれ距離ｔをλ１ ／２、λ２ ／２としたＳＡＷ共振子で構成した梯型回路部分を有し、かつ、この梯型回路部分の後段に高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子をさらに縦続接続してあるＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図８（Ａ）にこの比較例のＳＡＷフィルタ４０の回路構成図を示し、図８（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図８（Ａ）において、４１はそれぞれ距離ｔをλ１ ／２とした直列腕ＳＡＷ共振子、４３はそれぞれ距離ｔをλ２ ／２とした並列腕ＳＡＷ共振子、４５は距離ｔをλ３ ／２とした高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子である。ここで、λ３ は高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子で励振される弾性表面波の波長である。各直列腕ＳＡＷ共振子４１は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子４３は静電容量が１．９６ｐＦのもの、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子４５は静電容量が５．７６ｐＦのものを用いる。また、図７（Ｂ）および図８（Ｂ）の各伝送特性中のマーカーＭａ〜Ｍｄについての減衰量を表２に示す。
【００２４】
【表２】
図７（Ｂ）および図８（Ｂ）それぞれの特にマーカＭｃ〜マーカＭｄに渡る高域側減衰域の特性同士を比較することで分かるように、実施例のフィルタ３７では、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていないにもかかわらず、比較例のものと同様の減衰特性改善効果が得られることが分かる。また、表２、図７（Ｂ）および図８（Ｂ）それぞれの例えばマーカＭａの位置での挿入損失同士、マーカーＭｂの位置での挿入損失同士をそれぞれ比較することで分かるように、実施例のフィルタ３７では高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていない分、通過域の挿入損失が改善されていることが分かる。また、実施例のフィルタ３０では高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていない分、フィルタの小型化が図れることが分かる。
【００２６】
上述の説明では、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタ中の全ての直列腕ＳＡＷ共振子についてのすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値でかつ同じ値とした例を、説明した。しかし、この発明はこれに限られない。１段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにももちろん適用出来、その場合も実施例と同様の効果が得られる。また、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける全部の直列腕ＳＡＷ共振子にではなく少なくとも１個について距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の値としても高域側減衰域改善用のポールは生じるから実施例と同様の効果が得られる。また、多段梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける直列腕ＳＡＷ共振子の少なくとも２個について上記距離ｔを所定範囲の値とする思想を適用する際にそれら共振子ごとの上記距離ｔを、（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲において一部違えたり全部違えても良い。このように距離ｔを違えた直列腕共振子を含むようにした方が、減衰域改善用のポールが複数個所に生じるので特性改善効果が高まる（これについては後述の第２の発明の第１の実施の形態の実施例２の結果説明において詳述する。）。
【００２７】
また、上述の説明では、特定の圧電基板材料、特定の電極材料、特定の使用周波数、通過帯域幅において発明を説明した。しかし、すだれ状電極および反射器を構成する金属材料を上記例示以外の他の金属に変えた場合、また、圧電基板の材料、使用周波数および通過帯域幅が上記例示以外のものであっても、すだれ状電極膜厚Ｈ／λとスプリアスとの条件は若干変化するが、この第１の発明を適用出来、その場合も実施の形態と同様の効果が得られる。
【００２８】
２．第２の発明の説明
上述の第１の発明の実施の形態の説明から明らかように、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおける直列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることで、種々の利点が得られることが分かる。このため、第１の発明によれば充分に実用に耐えるフィルタが実現できる。しかし、より特性に優れるフィルタを構成しようとした場合、上記第１の発明の構成では、通過域に生じるリップルについて改善の余地がまだある。この第２の発明はその対策を考慮したものである。以下、詳細に説明する。
【００２９】
先ず、通過域のリップルについて説明する。例えば図７を用いて説明した第１の発明に係る多段構成の共振器型ＳＡＷフィルタ３７の伝送特性におけるリップルに着目した場合、図９に概略的に示した伝送特性図に示すように、通過域５１中の低域側（低周波数端）に生じるリップルＲＬ と通過域５１中の高域側（高周波数端）に生じるリップＲＨ と、高域側減衰域５３よりさらに高域に生じるリップルＲが比較的顕著である。リップルＲＬ は並列腕ＳＡＷ共振子３９（図７（Ａ）参照）の高次モードに起因して発生するもの、リップルＲＨ は直列腕ＳＡＷ共振子３８（図７（Ａ）参照）の高次モードに起因して発生するもの、リップルＲは直列腕ＳＡＷ共振子３８のＳＳＢＷに起因して発生するものである。なお図９において、５５は低域側減衰域、５７は並列腕ＳＡＷ共振子３９の共振周波数による減衰極、５９は直列腕ＳＡＷ共振子３８の***振周波数による減衰極、６１はすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲としてある直列腕ＳＡＷ共振子のスプリアスによる減衰極である。並列腕ＳＡＷ共振子３９のＳＳＢＷに起因して発生するリップルは、減衰極５９付近に存在するが、ここではそれは省略してある。
【００３０】
通過域におけるリップルＲＬ およびＲＨ は、通過域の特性に悪影響を及ぼすのでそれらは抑制されるのが好ましい。なかでも、並列腕ＳＡＷ共振子の高次モードによるリップルＲＬ の影響が大きく、それが原因で通過域中の低域側の挿入損失が高域側より増加し、そのため、平坦な通過帯域特性が得られないという問題が生じる。これらリップルＲＬ 、ＲＨ の問題を解決するため、この第２発明では、第１発明の構成にさらに以下に説明するような構成を付加する。
【００３１】
２−１．第２発明の第１の実施の形態
先ず、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制する例を説明する。図１０（Ａ）、（Ｂ）はその説明図であり、第２発明の第１の実施の形態の共振器型ＳＡＷフィルタ７０の回路構成図および概略的な伝送特性図である。このＳＡＷフィルタ７０では、直列腕ＳＡＷ共振子７１のうちの少なくとも１個については、図２（Ａ）を参照して既に説明したと同様に、すだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λの範囲としてある。そのようにしない直列腕ＳＡＷ共振子が残っている場合は、それらは距離ｔがλ１ ／２正規型のＳＡＷ共振子とする。また、すべての並列腕ＳＡＷ共振子７３は、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。すべての並列腕ＳＡＷ共振子７３のすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施したフィルタでは、詳細な理由および特性は後述するが、図１０（Ｂ）に概略的に示した伝送特性図のように、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制することができる。以下、（ａ） 並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けの具体例、（ｂ） 重み付けを５０％以上とする根拠、（ｃ） 実験結果について順に説明する。
【００３２】
２−１−１．並列腕ＳＡＷ共振子での重み付け
並列腕ＳＡＷ共振子に実施するアポダイズ法に従う重み付けの具体例について図１１、図１２を参照して説明する。図１１の例の場合、すだれ状電極を構成している電極指３３ａのうちのすべて（すなわち１００％）の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けであって菱形の重み付けを実施してある。すなわち、すだれ状電極３３の両端から中央に向かうに従い交差長が長くなるように重み付けをしてある。図１１の特に（Ａ）図において菱形状の破線で囲まれる領域内が重み付けにより出来たＳＡＷ励振領域８１であり、直角三角形状の破線で囲まれる領域それぞれはダミー領域８３ａ〜８３ｄである。ただしダミー領域といえど、この領域にある電極指部分は実質に反射器として機能する。重み付けがされた各電極指における、ダミー領域８３ａ〜８３ｄに所属する部分が、反射器として機能することについて図１１（Ｂ）を参照して説明する。ここで、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示したＳＡＷ共振子のｓ部分の拡大図である。図１１（Ｂ）においてＩ−Ｉ線を境にその上側の電極指部分８１ｘ，８１ｙ，８１ｚそれぞれはＳＡＷ励振領域８１内のもの、Ｉ−Ｉ線を境にその下側の電極指部分８３ｘ，８３ｙ，８３ｚはダミー領域８３ｄ内のものである。
【００３３】
図１１（Ｂ）の構成においては、電極指部分８１ｘにより励振されたＳＡＷは先ず電極指部分８１ｘからλ／２離れた位置にある電極指部分８３ｙで反射され（図中８５参照）、この電極指部分８３ｙで反射しきれないＳＡＷは次に電極指部分８１ｘから２λ／２離れた位置にある電極指部分８３ｚで反射される（図中８７参照）。このように電極指部分８１ｘで励振されたＳＡＷは電極指部分８１ｘからｎλ／２（ｎ＝１，２，・・）離れた位置にある他の電極指部分で反射される。同様に電極指部分８１ｙで励振されたＳＡＷ（図中８９）はこの電極指部分８１ｙからｎλ／２（ｎ＝１，２，・・）離れた位置にある電極指部分８３ｚ、・・で反射される。このように重み付けにより出来たダミー領域中の電極指部分はすだれ状電極内部では反射器の役割をすることになり、すだれ状電極両端部から外部へＳＡＷが漏れることを少なくする役割を果たす。したがって、重み付けの程度によっては例えば上記の実験例では重み付けを１００％実施した並列腕ＳＡＷ共振子では、すだれ状電極両側に距離λ／２（本願発明の波長の記号で述べるならλ２ ／２）隔てて反射器３５（図２（Ｂ）参照）を設けなくとも良い場合が生じる（図１１（Ａ）ではその例を示している。）。もちろん、反射器３５を設けなくとも良い重み付けの程度は１００％未満の場合もあり得ると考える。
【００３４】
また、図１２は、並列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極における全電極指のうち５０％程度の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施した例を示している。５０％程度の重み付けをする場合、一般には、すだれ状電極の両端から２５％程度ずつ電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをするのが一般的であるので、ここでもそうしている。このような場合では、図１２中、略正三角形状の破線で囲まれた領域それぞれが重み付けによりできたＳＡＷ励振領域９１ａ，９１ｂであり、直角三角形状の破線で囲まれた領域それぞれはダミー領域９３ａ〜９３ｄである。重み付けされていないすだれ状電極領域（四角形状の破線で囲まれた領域）もＳＡＷ励振領域（正規領域）９５である。このような重み付けの場合もダミー領域９３ａ〜９３ｄ内の電極指部分それぞれは実質的に反射器として機能するが、この場合は、重み付け率が少ない分ダミー領域が狭いから、ダミー領域内の電極指部分だけではＳＡＷ励振領域で励振されたＳＡＷの反射効率が低下しＳＡＷが外部に漏れてしまう。従って、図１２のようにすだれ状電極３３の両端に距離λ／２を隔てたグレーティング反射器３５をそれぞれ設ける。なお、この場合の反射器３５は、金属スリットパターン本数が５０本程度の反射器で良い。
【００３５】
２−１−２．重み付けを５０％以上とする根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わるすべての並列腕ＳＡＷ共振子に５０％以上の重み付けをするのが良い理由について説明する。
【００３６】
このため、正規型でかつ距離ｔがλ／２のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）におけるすだれ状電極の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを０〜１００％の範囲で種々に違えたＳＡＷ共振子を構成し、そしてそれらの伝送特性および反射特性をそれぞれ調べる。ここでは、重み付けなし（０％）、重み付け３３％、重み付け５０％、重み付け８３％、重み付け１００％の５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について並列腕接続した状態（図１３（Ｃ）に示した状態）での伝送特性および反射特性を調べる。ただし、重み付けは図１２に例示したと同様、すだれ状電極の両端から菱形状に行う。また、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００３７】
重み付けなしのＳＡＷ共振子の伝送特性を図１３（Ａ）にまたその反射特性を図１３（Ｂ）に示した。また、重み付けを３３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１４（Ａ）にまたその反射特性を図１４（Ｂ）に示した。また、重み付けを５０％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１５（Ａ）にまたその反射特性を図１５（Ｂ）に示した。また、重み付けを８３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１６（Ａ）にまたその反射特性を図１６（Ｂ）に示した。また、重み付けを１００％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図１７（Ａ）にまたその反射特性を図１７（Ｂ）に示した。いずれの反射特性もスミスチャートで示している。高次モードに起因するスプリアスの変化はスミスチャートで見たほうが分かり易いからである。また、各伝送特性および反射特性では、各特性中に出現している減衰極、スプリアスにマーカーＭ１〜Ｍ４（Ｍ４は図１５以降）を付してある。ここで、マーカーＭ１で示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。マーカーＭ２で示されるスプリアスは高次モードに起因するリップルである。マーカーＭ３はマーカーＭ１より２０ＭＨｚ高い周波数位置にありこの周波数位置はＳＡＷ共振子を梯型回路構成した８００ＭＨｚ帯のＳＡＷフィルタでは通過帯域の低周波数端にあたる周波数である。また、表３にマーカーＭ３の減衰量を示す。
【００３８】
【表３】
図１３〜図１７の各特性を比較すると分かるように、重み付けの割合を増加してゆくと、反射特性（スミスチャート）上のマーカーＭ２付近の不連続なへこみがなくなっていく。詳細には、重み付けの割合が約５０％以上になると重み付けの効果が現れマーカーＭ２付近の不連続なへこみがほとんどなくなり高次モードのスプリアスが十分に抑制されることが分かる。同時に、重み付けの割合が０〜１００％へ増加してゆくと伝送特性上のマーカーＭ３の損失が−１．９４２６ｄＢから−０．５２０１ｄＢへ減少（表３参照）することから、通過域での低損失化も図れることが分かる。ただし、５０％以上の菱形重み付けを実施した場合マーカーＭ２の周波数位置以外に別の高次モード（図１５〜図１７のマーカーＭ４）が生じる。しかし、この高次モードの周波数位置はフィルタの通過帯域から低域にずれた位置であるので、この高次モードによる通過帯域への影響はほとんどない。
【００４０】
これらのことから、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあるＳＡＷ共振子によって、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタのすべての並列腕共振子をそれぞれ構成すると、フィルタの通過帯域中の低域側リップルＲＬ （並列腕ＳＡＷ共振子の高次モードに起因するスプリアス）を抑制出来ることが理解出来る。
【００４１】
２−１−３．実施例１、実施例２
次に、実施例１として、４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタであって、すべての直列腕ＳＡＷ共振子についてすだれ状電極と反射器との距離ｔを１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、すべての並列腕ＳＡＷ共振子については距離ｔをλ２ ／２としかつそれぞれのすだれ状電極にアポダイズ法に従う１００％の重み付け（菱形重み付け）を実施したＳＡＷフィルタを構成し、そしてその伝送特性を調べる。図１８（Ａ）にこの実施例１のＳＡＷフィルタ１００の回路構成図を示し、図１８（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図１８（Ａ）において、１０１は距離ｔを１７λ１ ／２４としてある直列腕ＳＡＷ共振子、１０３は距離ｔをλ２ ／２としてありかつすだれ状電極に１００％菱形重み付けをした並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子１０１は静電容量が４．８４ｐＦのもの、各並列腕ＳＡＷ共振子１０３は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。また、図１８（Ｂ）の伝送特性図中には、第１発明における図７（Ｂ）と同様、マーカーＭａ〜マーカーＭｄを付してある（図１９（Ｂ）において同じ。）。また、図１８（Ｂ）において横軸１目盛りは２０ＭＨｚ、縦軸１目盛りは１０ｄＢとしてある（図１９（Ｂ）において同じ。）。
【００４２】
また、実施例２として、実施例１の構成における３個の直列腕ＳＡＷ共振子について、すだれ状電極と反射器との距離ｔを、１つは１６λ１ ／２４（０．６６７λ１ ）とし、１つは１７λ１ ／２４（０．７０８λ１ ）とし、１つは１８λ１ ／２４（０．７５０λ１ ）とし、それ以外は実施例１と同様にして４段Ｔ型梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタを構成する。そしてその伝送特性を調べる。図１９（Ａ）にこの実施例２のＳＡＷフィルタ１１０の回路構成図を示し、図１９（Ｂ）にその伝送特性を示した。なお、図１９（Ａ）において、１１１ａ〜１１１ｃは、距離ｔをそれぞれ１６λ１ ／２４、１７λ１ ／２４、１８λ１ ／２４と互いに違えた直列腕ＳＡＷ共振子、１１３は距離ｔをλ２ ／２としてありかつすだれ状電極に１００％菱形重み付けをした並列腕ＳＡＷ共振子である。各直列腕ＳＡＷ共振子１１１ａ〜１１１ｃは静電容量が４．８４ｐＦのものを、各並列腕ＳＡＷ共振子１１３は静電容量が１．９６ｐＦのものを用いる。
【００４３】
なお、図１８（Ｂ）および図１９（Ｂ）の各伝送特性中のマーカーＭａ〜Ｍｄの減衰量を表４に示す。
【００４４】
【表４】
第１発明の実施例で説明したフィルタ３０では、マーカーＭａでの損失とマーカーＭｂでの損失の差が、（−２．０３−（−１．５０））＝−０．５３であったのに対し（表２参照）、第２発明の実施例１のフィルタ１００ではそれが（−１．９７−（−２．０２））＝０．０５、第２発明の実施例２のフィルタ１１０ではそれが（−２．０３−（−１．８４））＝−０．１９となることが分かる。これらのことから、第２発明の実施の形態によれば、通過域特性の平坦化が達成できることが分かる。これは、通過域中の低域側のリップＲＬ が抑制出来たことを意味する。ここで、第１発明の実施例で説明したフィルタ３０（図７参照）のマーカーＭａ位置での損失と、第２発明の実施例１および実施例２の各フィルタ１００、１１０それぞれのマーカーＭａ位置での損失を比較すると、両者に差が見られないので、第２発明では通過域中の低域側のリップルＲＨ が抑制されていないように感じるかもしれない。しかし、これは製造バラツキなどの他の要因によるものであるので、これによって第２発明の第１の実施の形態が有する効果は否定されない。
【００４６】
また、この実施例１と実施例２とから、次の点も明らかになった。すなわち、第１発明についての効果なのであるが、複数個の直列腕ＳＡＷ共振子を具える多段梯型構成の共振器ＳＡＷフィルタでは、これら直列腕ＳＡＷ共振子それぞれのすだれ状電極と反射器との距離ｔを違えた方が、高域側減衰特性が改善されるのである。これは、図１８（Ｂ）、図１９（Ｂ）それぞれのマーカーＭｃとマーカーＭｄとの間の周波数域で、実施例２の方が減衰量が大きくできている（山がつぶれた状態になっている）ことから明確である。これは、実施例２の方が減衰域特性改善用のポールが多数出現することに起因する。
【００４７】
２−２．第２発明の第２の実施の形態
次に、通過域における低域側のリップルＲＬ および高域側のリップルＲＨ 双方を抑制する例を説明する。図２０（Ａ）、（Ｂ）はその説明図であり、第２発明の第２の実施の形態の共振器型ＳＡＷフィルタ１２０の回路構成図および概略的な伝送特性図である。このＳＡＷフィルタ１２０では、直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個については、図２（Ａ）を参照して既に説明したと同様に、すだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲としてある。しかも、直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個については、そのすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。そのようにしない直列腕ＳＡＷ共振子が残っている場合は、それらは距離ｔがλ１ ／２のＳＡＷ共振子とする。なお、距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることと、３０〜８０％の重み付けをすることを、ある直列腕ＳＡＷ共振子に対しそれぞれ実施しても良いし、あるＳＡＷ共振子に対しては距離ｔの工夫のみを実施し、別のＳＡＷ共振子には重み付けのみを実施するというように、別々の直列腕ＳＡＷ共振子に対し実施しても良い。いずれをとるかは設計に応じ決めることが出来る。後に、同じ直列腕共振子に対し、距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲とすることと、３０〜８０％の重み付けをすることとを、実施した例（図２１に示す例）説明する。また、第１の実施の形態と同様に、すべての並列腕ＳＡＷ共振子１２３は、すだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してある。
【００４８】
直列腕ＳＡＷ共振子１２１のうちの少なくとも１個について、そのすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施したフィルタでは、詳細な理由および特性は後述するが、図２０（Ｂ）に概略的に示した伝送特性図のように、通過域における高域側のリップルＲＨ を抑制することができる。また、該１の実施の形態で説明したことであるが、すべての並列腕ＳＡＷ共振子１２３に対する重み付けにより、通過域における低域側のリップルＲＬ を抑制することができる。よって、この第２の実施の形態のフィルタ１２０では、第１の発明の効果に加え、通過域における低域側のリップルＲＬ および高域側のリップルＲＨ 双方も抑制できる。以下、（ａ） 直列腕ＳＡＷ共振子に対しての重み付けの具体例、（ｂ） 重み付けを３０〜８０％とする根拠について順に説明する。
【００４９】
２−２−１．直列腕ＳＡＷ共振子での重み付け
直列腕ＳＡＷ共振子に実施するアポダイズ法に従う重み付けの具体例について図２１を参照して説明する。図２１の例の場合、すだれ状電極を構成している電極指３３ａのうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けであって菱形の重み付けを実施してある。すなわち、すだれ状電極３３の両端から、全電極指数の１５〜４０％ずつの電極指に対し中央に向かうに従い交差長が長くなるように重み付けをしてある。なお、すだれ状電極の両端に設ける反射器３５は、すだれ状電極の両端からλ／２の距離を隔てて（図２１（Ｂ）参照）設けてある。この図２１の特に（Ａ）図において略二等辺三角形状の破線で囲まれる領域内が重み付けにより出来たＳＡＷ励振領域１３１ａ，１３１ｂであり、直角三角形状の破線で囲まれる領域それぞれはダミー領域１３３ａ〜１３３ｄである。ダミー領域といえど、この領域中の電極指部分は実質的に反射器として機能する。その理由は第１の実施の形態において図１１を参照して説明した理由と同じであるので、図２１（Ｃ）中にＳＡＷの反射を１３５として示すのみで、説明は省略する。ただし、この第２の実施の形態では重み付けされた電極指を次のように工夫してある。これを特に図２１（Ｃ）を参照して説明する。ここで図２１（Ｃ）は図２１（Ａ）に示したＳＡＷ共振子のｓ部分の拡大図である。図２１（Ｃ）においてＩ−Ｉ線を境にその上側の電極指部分１３１ｘ，１３１ｙ，１３１ｚそれぞれはＳＡＷ励振領域１３１ａ内のもの、Ｉ−Ｉ線を境にその下側の電極指部分１３３ｘ，１３３ｙ，１３３ｚはダミー領域１３３ｄ内のものである。
【００５０】
重み付けされた各電極指において、それらのＳＡＷ励振領域内に所属する電極指部分同士は従来同様λ／２ピッチで配置された構造となっている。またダミー領域内に所属する電極指部分同士も従来同様λ／２ピッチで配置された構造となっている。しかし、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘとの関係、電極指部分１３１ｙと電極指部分１３３ｙとの関係、電極指部分１３１ｚと電極指部分１３３ｚとの関係から分かるように、ＳＡＷ励振領域に所属する電極指部分とダミー領域に所属する電極指部分との位置関係を、電極指の並ぶ方向に沿って、相対的に０．０５λ〜０．３１λの範囲の任意の値分ずらしてある。従って、電極指の配置方向に沿っての、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘとの距離（間隔）など（図２１（Ｂ）中のｔ１）は、０．０５λ〜０．３１λの範囲の任意の同値になる。しかも、電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｘ、電極指部分１３１ｚと電極指部分１３３ｚのように、同一電極指のそれぞれ一部ずつがＳＡＷ励振領域或はダミー領域に所属する電極指は、境界線Ｉ−Ｉのところで電極指の一部が鍵状の形状になる。これらのことから、例えばある電極指と、これに対しては反射器として機能する電極指（例えば電極指部分１３１ｘと電極指部分１３３ｙ）との距離ｔは、λ／２＋０．０５λ〜λ／２＋０．３１λ、すなわち０．５５λ〜０．８１λとなる。このことから分かるように、従来の正規型のＳＡＷ共振子において距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ〜（ｎ／２＋０．８１）λとした場合と、３０〜８０％の重み付けをしたＳＡＷ共振子とでは同じ反射条件となり同じ反射効果がある。
【００５１】
２−２−２．重み付けを３０％〜８０％とする根拠
次に、梯型回路構成の共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、それに備わる直列腕ＳＡＷ共振子のうちの少なくとも１個の直列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極に３０〜８０％の重み付けをするのが良い理由について説明する。
【００５２】
このため、正規型でかつ距離ｔがλ／２のＳＡＷ共振子（例えば図２（Ｂ）参照）におけるすだれ状電極の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを０〜１００％の範囲で種々に違えたＳＡＷ共振子を構成し、そしてこれらの伝送特性および反射特性をそれぞれ調べる。ここでは、重み付けなし（０％）、重み付け３３％、重み付け５０％、重み付け８３％、重み付け１００％の５水準とした５つのＳＡＷ共振子を用いる。また、それぞれのＳＡＷ共振子について直列腕接続した状態（図２２（Ｃ）の状態）での伝送特性および反射特性を調べる。ただし、重み付けは図２１に例示したと同様、すだれ状電極の両端から菱形状に行う。また、各ＳＡＷ共振子のすだれ状電極は、アルミニウム、または銅、またはシリコンを数％含むアルミニウム合金で構成する。さらにすだれ状電極は、その電極対数が１２０、交差長が１００μｍ、静電容量Ｃ０ が４．８０ｐＦのものとする。この静電容量Ｃ０ は、基板として３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３ を用い、かつ、単位長、単位対当たりの静電容量を４×１０２ ｐＦとし、
Ｃ０ ＝（対（つい）数）×（交差長）×（単位長、単位対当たり静電容量）
の式で計算した。この静電容量Ｃ０ の算出法は、例えば文献ＩＩ（信学技報ＵＳ９５−２５，ＥＭＤ９５−２１，ＣＰＭ９５−３３（１９９５−０７），ｐ４２） に説明されているものである。
【００５３】
重み付けなしのＳＡＷ共振子の伝送特性を図２２（Ａ）にまたその反射特性を図２２（Ｂ）に示した。また、重み付けを３３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２３（Ａ）にまたその反射特性を図２３（Ｂ）に示した。また、重み付けを５０％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２４（Ａ）にまたその反射特性を図２４（Ｂ）に示した。また、重み付けを８３％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２５（Ａ）にまたその反射特性を図２５（Ｂ）に示した。また、重み付けを１００％としたＳＡＷ共振子の伝送特性を図２６（Ａ）にまたその反射特性を図２６（Ｂ）に示した。いずれの反射特性もスミスチャートで示している。高次モードに起因するスプリアスの変化はスミスチャートで見たほうが分かり易いからである。また、各伝送特性および反射特性では、特性中に出現している減衰極、スプリアスに、マーカーＭ１〜Ｍ４（Ｍ４は図２５以降）を付してある。ここで、マーカーＭ１で示される減衰極は、ＳＡＷ共振子の***振周波数に起因する減衰極である。マーカーＭ２で示されるスプリアスは高次モードに起因するスプリアスである。この高次モードによるスプリアスは反射特性上（スミスチャート上）ではマーカーＭ２付近の不連続なへこみの点に対応している。またマーカーＭ３で示されるスプリアスは、***振周波数による減衰極の周波数位置から２０ＭＨｚ低い周波数位置にあり、この周波数位置はＳＡＷ共振子を梯型回路構成した８００ＭＨｚ帯の共振器型ＳＡＷフィルタでは通過帯域の高周波数端にあたる周波数である。また、表５に、マーカーＭ３の減衰量を示す。
【００５４】
【表５】
図２２〜図２６の各特性を比較すると分かるように、重み付けの割合を増加してゆくと、反射特性（スミスチャート）上のマーカーＭ２付近の不連続なへこみがなくなっていく。詳細には、重み付けの割合が約３０〜８０％になると重み付けの効果が十分に現われるのでマーカーＭ２の高次モードのスプリアスが抑制されることが分かる。また、約８０％以上の菱形重み付けを施すとマーカーＭ２以外に別のスプリアス（図２５，図２６のマーカーＭ４）が生じる。このスプリアスの周波数位置は、フィルタの通過帯域の中央付近になるだけでなくＭ４のリップルの影響によりＭ３の損失も増加するので、菱形重み付けを８０％以上施したＳＡＷ共振子は、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの直列腕ＳＡＷ共振子としては利用出来ない。
【００５６】
これらのことから、すだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあるＳＡＷ共振子によって、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの少なくとも１個の直列腕共振子を構成すると、フィルタの通過帯域中の高域側リップルＲＨ （直列腕ＳＡＷ共振子の高次モードに起因するスプリアス）を抑制出来ることが理解出来る。
【００５７】
２ー３．第２発明の第３の実施の形態
上述の第１の実施の形態では、直列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔと、並列腕共振子についての重み付けとを考慮し例を説明し、また、第２の実施に形態では、直列腕ＳＡＷ共振子についての距離ｔと、並列腕共振子についての重み付けと、直列腕共振子についての重み付けとを考慮した例を説明した。しかし、この第２発明では、梯型構成の共振器型ＳＡＷフィルタの少なくも１個の直列腕共振子のすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ とし、かつ、少なくとも１個の直列腕共振子のすだれ状電極に３０〜８０％の重み付けを実施する構成をとっても良い。すなわち、第２の実施の形態の構成から、並列腕ＳＡＷ共振子のすだれ状電極に対しての重み付けを行う構成を除いた構成をとっても良い。この場合は、減衰域の特性改善と、通過域中の高域側リップルＲＨ の抑制とが図れる。
【００５８】
上述の第２の発明の各実施の形態では、多段型の例について説明したが、この第２の発明は１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにももちろん適用出来る。
【００５９】
また、この第２の発明を多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタに適用する場合において、以下の様な構成をとる場合も上記の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００６０】
先ず、２個以上の並列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段Ｔ型は該当しない趣旨）においては、これら並列腕ＳＡＷ共振子に対し実施する重み付けの割合が５０％以上であれば、各並列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６１】
また、２個以上の直列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段π型は該当しない趣旨）において少なくとも２個の直列腕ＳＡＷ共振子に対し重み付けを実施する場合は、重み付けの割合が３０〜８０％であれば、これら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６２】
また、２個以上の直列腕ＳＡＷ共振子を含む多段フィルタ（２段π型は該当しない趣旨）において少なくとも２個の直列腕ＳＡＷ共振子に距離ｔの工夫と重み付けの工夫とをそれぞれ実施する場合は、重み付けの割合が３０〜８０％の範囲であればこれら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで重み付け割合が一部違っても互いに違っていても良く、また、ＳＡＷ励振領域に所属する電極指部分とダミー領域に所属する電極指部分との相対的な位置ずれ距離（図２１（Ｃ）中のｔ１）が０．０５λ〜０．３１λの範囲であればこれら直列腕ＳＡＷ共振子ごとで該距離ｔ１が一部違っても互いに違っていても良い。
【００６３】
また、上述の実施の形態では、直列腕ＳＡＷ共振子およびまたは並列腕ＳＡＷ共振子に対しアポダイズ法であって重み付け軌跡が菱形になる方法で重み付けをした。しかし、重み付け軌跡が他の形になるように（例えばｃｏｓｉｎｅ状になるように）交差長に重み付けをするアポダイズ法であっても実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、すだれ状電極および反射器を構成する金属材料を上記例示以外の他の金属に変えた場合、また、圧電基板の材料、使用周波数および通過帯域幅が上記例示以外のものであっても、すだれ状電極膜厚Ｈ／λとスプリアスとの条件は若干変化するが、この第２発明を適用出来、その場合も実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、この発明の梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタによれば、これに備わる直列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極と反射器との距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ１ 〜（ｎ／２＋０．８１）λ１ の範囲の値としてある。このため、当該直列腕ＳＡＷ共振子自体が、通過域より高域側に信号減衰用のポールを生じさせるようになる。そのため、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を特別に用いることなく、高域側の減衰特性の改善が図れる。したがって、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を用いていた場合に生じていた問題を解決できる。
【００６６】
また、この発明の梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタであって、並列腕弾性表面波共振子およびまたは直列腕弾性表面波共振子のすだれ状電極に重み付けをさらに実施した構成のフィルタでは、該重み付けによりフィルタの通過域中のリップル発生を抑制できる。このため、高域側の減衰特性改善用のＳＡＷ共振子を特別に用いることなく、高域側の減衰特性の改善が図れ、しかも、フィルタの通過域特性をさらに改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の説明図であり、第１の発明に係るフィルタの回路構成を示した図である。
【図２】第１の発明の説明図であり、（Ａ）は直列腕ＳＡＷ共振子として用いたＳＡＷ共振子の説明図、（Ｂ）は並列腕ＳＡＷ共振子として用いたＳＡＷ共振子の説明図である。
【図３】第１の発明の説明図であり、各ＳＡＷ共振子の周波数についての設計法の説明図である。
【図４】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その１）である。
【図５】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その２）である。
【図６】第１の発明の説明図であり、距離ｔの好適範囲の説明図（その３）である。
【図７】第１の発明の実施例の説明図である。
【図８】第１の発明の比較例の説明図である。
【図９】第２の発明の説明図であり、第２の発明が解決しようとする課題の説明図である。
【図１０】第２発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図１１】第２発明の第１の実施の形態の説明図であり、並列腕ＳＡＷ共振子に重み付けを１００％する場合の具体例の説明図である。
【図１２】第２発明の第１の実施の形態の説明図であり、並列腕ＳＡＷ共振子に重み付けを５０％する場合の具体例の説明図である。
【図１３】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１４】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを３３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１５】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを５０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１６】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを８３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１７】並列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを１００％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図１８】第２発明第１実施形態の実施例１の説明図である。
【図１９】第２発明の第１実施形態の実施例２の説明図である。
【図２０】第２発明第２の実施の形態の説明図である。
【図２１】第２発明第２の実施の形態の説明図であり、直列腕ＳＡＷ共振子に重み付けをする場合の具体例の説明図である。
【図２２】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２３】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを３３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２４】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを５０％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２５】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを８３％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２６】直列腕ＳＡＷ共振子に対する重み付けを１００％とした際の伝送特性および反射特性の説明図である。
【図２７】課題の説明図である。
【符号の説明】
２０：多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタ
２１ａ〜２１ｎ：直列腕ＳＡＷ共振子（少なくとも１個はｔ＝０．５５λ１ 〜０．８１λ１ ）
２３ａ〜２３ｎ：正規型の並列腕ＳＡＷ共振子
３３：すだれ状電極
３３ａ：電極指
３５：反射器
３５ａ：金属スリットパタン
８１：ＳＡＷ（弾性表面波）励振領域
８３ａ〜８３ｄ：ダミー領域
８１ｘ〜８１ｚ：ＳＡＷ励振領域内の（ＳＡＷ励振領域に所属する）電極指部分
８３ｘ〜８３ｚ：ダミー領域内の（ダミー領域に所属する）電極指部分
Claims (12)
- すだれ状電極と該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、１段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあり、
並列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対し、アポダイズ法に従う重み付けを実施してあることを特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該共振子における前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によってはすだれ状電極両側の反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値であって各共振子に共通な値だけ相対的にずれた構造のものとしてあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によってはすだれ状電極両側の反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ（ただし一部の共振子については他の共振子と異なる値とする）相対的にずれた構造のものとしてあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によってはすだれ状電極両側の反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値であって各共振子ごとで異なる値だけずれた構造のものとしてあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によってはすだれ状電極両側の反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されている、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあり、しかも、該共振子における前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ相対的にずれた構造のものとしてあり、
すべての並列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値であって各共振子に共通な値だけ相対的にずれた構造のものとしてあり、
すべての並列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値だけ（ただし一部の共振子については他の共振子と異なる値とする）相対的にずれた構造のものとしてあり、
すべての並列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも２個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、しかも、これら共振子ごとの前記重み付けした各電極指は、該重み付けで生じた弾性表面波励振領域内に所属する電極指部分とダミー領域内に所属する電極指部分との位置関係が電極指の並ぶ方向に沿って０．０５λ1 〜０．３１λ1 の範囲のいずれかの値であって各共振子ごとで異なる値だけずれた構造のものとしてあり、
すべての並列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子については前記距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ1 〜（ｎ／２＋０．８１）λ1 の範囲のいずれかの値としてあり、
距離ｔを前記範囲のいずれかの値とした直列腕弾性表面波共振子とは別の少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、ｎは０または任意の正の整数であり、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また前記直列腕弾性表面波共振子については、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。 - すだれ状電極と、該すだれ状電極の両側に距離ｔを隔ててそれぞれ設けられた反射器とを具える弾性表面波共振子により、直列腕弾性表面波共振子および並列腕弾性表面波共振子がそれぞれ構成されていて、かつ、２個以上の直列腕弾性表面波共振子を含む、多段梯型回路構成の共振器型弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子については前記距離ｔを（ｎ／２＋０．５５）λ1 〜（ｎ／２＋０．８１）λ1 の範囲のいずれかの値としてあり、
距離ｔを前記範囲のいずれかの値とした直列腕弾性表面波共振子とは別の少なくとも１個の直列腕弾性表面波共振子についてはすだれ状電極を構成している電極指のうちの３０〜８０％の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けをそれぞれ実施してあり、
すべての並列腕弾性表面波共振子におけるすだれ状電極を構成している電極指のうちの５０％以上の電極指に対しアポダイズ法に従う重み付けを実施してあること
を特徴とする共振器型弾性表面波フィルタ（ただし、ｎは０または任意の正の整数であり、λ1 は前記直列腕弾性表面波共振子で励振される弾性表面波の波長である。また、前記直列腕弾性表面波共振子および並列腕共振子それぞれについては、前記重み付けの程度によって前記反射器を具えない場合があっても良い。）。
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