JP4546652B2 - 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】
本発明は弾性表面波フィルタに係り、特にトランスバーサル型弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタは、小型、軽量であって、調整の必要がない等の利点により移動体通信機器等に多く利用されている。弾性表面波フィルタとして、送信側と受信側にすだれ状電極のトランスジューサー（ＩＤＴ(Interdigital Transducer)）を配置し、各電極指の励振強度によるフィルタ特性をうるトランスバーサル型弾性表面波フィルタが知られている。
【０００３】
トランスバーサル型弾性表面波フィルタでは、すだれ状電極それ自体がトランスバーサルフィルタであり、これを入出力変換器として用いる弾性表面波フィルタは、振幅特性と位相特性を独立に設計できるという従来のＬＣフィルタにない優れた特徴を有している。
【０００４】
このようなトランスバーサル型弾性表面波フィルタの設計には、リニアアレーアンテナの指向性合成理論や、ＦＩＲ(Finite Impulse Response)ディジタルフィルタの合成理論を活用して行われていた。
【０００５】
このようにして設計された弾性表面波フィルタの基本構成は、送信すだれ状電極部（送信ＩＤＴ）、伝搬部、受信すだれ状電極部（受信ＩＤＴ）からなり、送信すだれ状電極、受信すだれ状電極の構成により、様々な特性のフィルタが実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、フィルタへの小型化、薄形化の要求はますます強くなってきている。従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタでは、弾性表面波素子チップの物理的大きさにより伝搬距離が決定されるので、十分なインパルス数を確保できず、特性を優先した素子を実現するのが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、小形であっても十分な伝搬距離を確保することにより、実効インパルス数を増やすことで良好な特性を実現できる弾性表面波フィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力する出力用ＩＤＴと、前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴとを有することを特徴とする弾性表面波フィルタによって達成される。
【０００９】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴとの間に設けられているようにしてもよい。
【００１０】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられているようにしてもよい。
【００１１】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられ、前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他方の側に設けられているようにしてもよい。
【００１２】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一部分に相対して設けられ、前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他の部分に相対して設けられているようにしてもよい。
【００１３】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記入力用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有するようにしてもよい。
【００１４】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記帰還用ＩＤＴは、前記帰還用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有するようにしてもよい。
【００１５】
上記目的は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、入力端から入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力端に出力する出力用ＩＤＴと、前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴとを有する電極構造列を複数列有し、各電極構造列の入力端及び出力端が共通接続されていることを特徴とする弾性表面波フィルタによって達成される。
【００１６】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記各電極構造列では、前記帰還用ＩＤＴ、前記入力用ＩＤＴ、前記出力用ＩＤＴがこの順番で配置されているようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタを図１乃至図３を用いて説明する。図１は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図であり、図２は本実施形態の弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図であり、図３は本実施形態の弾性表面波フィルタの特性を示すグラフである。
【００１８】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図１に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。中央上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、左側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の右側には電極指の長さが２倍の出力用ＩＤＴ１４が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３（Ｚ-n）があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１３より長い伝搬路１１（Ｚ-m）がある。
【００１９】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。右側の出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００２０】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起された伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００２１】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。なお、これら入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００２２】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０、１２、１４の電極指数が少なくとも、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００２３】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、図２の等価回路に示すように、入力端Ｘに入力用ＩＤＴ１２によるフィルタ部（Ｈ１(z)）２２が接続され、フィルタ部２２には伝搬路１３による遅延部（Ｚ-n）２３が接続されている。遅延部（Ｚ-n）２３には加算ノード２５を介して出力用ＩＤＴ１４によるフィルタ部（Ｈ２(z)）２４が接続されている。フィルタ部（Ｈ２(z)）２４には出力端Ｙが接続されている。出力端Ｙには帰還用ＩＤＴ１０によるフィルタ部（Ｈ３(z)）２０が接続され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３による遅延部（Ｚ-m）２１が接続されている。遅延部２１（Ｚ-m）は、加算ノード２５を介してフィルタ部（Ｈ２(z)）２４に接続されている。
【００２４】
図２の等価回路からわかるように、本実施形態の弾性表面波フィルタは、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲ(Ininite Impulse Response)フィルタを構成していることに特徴がある。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００２５】
図２の等価回路から、出力信号Ｙ(z)と出力信号Ｘ(z)の比は次の式で表される。
【００２６】
Ｙ(z)／Ｘ(z)＝（Ｈ1(z)・Ｈ2(z)・Ｚ-n）／（１−ａ・Ｈ2(z)・Ｈ3(z)・Ｚ-m）
ただし、ａは伝搬損失である。
【００２７】
（実施例）
本発明の第１実施形態の構造の弾性表面波フィルタを作成して、その特性を計算機シミュレーションにより求めた。その結果、図３に示すように、本実施例の弾性表面波フィルタについてシミュレーションによる計算結果が得られた。中心周波数は８５．３８０ＭＨｚである。図３の周波数特性から、弾性表面波フィルタとして、良好な特性が実現できることがわかった。
【００２８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による弾性表面波フィルタを図４を用いて説明する。図４は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図１に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００２９】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図４に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。左側上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、左側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の右側には電極指の長さが２倍の出力用ＩＤＴ１４が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１１がある。
【００３０】
入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の間には吸音部３０が設けられている。
入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の左側、出力用ＩＤＴ１４の右側にも、それぞれ吸音部３１、３２が設けられている。吸音部３０、３１、３２は、樹脂を塗布するか、溝を形成するか等により形成され、圧電基板上を弾性表面波が伝搬することを阻止する。吸音部３０により入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０間の弾性表面波のクロストークを防止する。吸音部３１、３２により弾性表面波が外方に伝搬して圧電基板の端部で反射して雑音となることを防止する。
【００３１】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。右側の出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００３２】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起され伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００３３】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。なお、これら入力ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００３４】
本実施形態の弾性表面波フィルタも、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による弾性表面波フィルタを図５を用いて説明する。図５は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図１及び図４に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００３６】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図５に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。中央に出力用ＩＤＴ１４が形成され、左側上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、右側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。出力用ＩＤＴ１４の電極指は、入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０の電極指の２倍の長さである。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１１がある。
【００３７】
入力用ＩＤＴ１２の左側と右斜め下には吸音部３３、３４がそれぞれ設けられている。帰還用ＩＤＴ１０の右側と左斜め上には吸音部３５、３６がそれぞれ設けられている。吸音部３３、３４、３５、３６は、樹脂を塗布するか、溝を形成するか等により形成され、圧電基板上を弾性表面波が伝搬することを阻止する。
吸音部３４により出力用ＩＤＴ１４から入力用ＩＤＴ１２に弾性表面波が伝搬するのを阻止する。吸音部３６により出力用ＩＤＴ１４から帰還用ＩＤＴ１０に弾性表面波が伝搬するのを阻止する。吸音部３３、３５により入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０からの弾性表面波が外方に伝搬して圧電基板の端部で反射して雑音となることを防止する。
【００３８】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００３９】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起され伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００４０】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かう弾性表面波を受信するので双方向であることが望ましい。なお、入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０については双方向性であってもよい。
【００４１】
本実施形態の弾性表面波フィルタも、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００４２】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタを図６及び図７を用いて説明する。図６は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図であり、図７は本実施形態の弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【００４３】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、例えば、上述した第１乃至第３の実施形態のような弾性表面波フィルタを構成する電極構造列をひとつの単位とし、その電極構造列を複数列設け、各電極構造列の入力端と出力端を共通接続したものである。
【００４４】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、上述した第１乃至第３の実施形態の弾性表面波フィルタとは異なり、図６上部に記載したように、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が、伝搬路１１、１３を介して直列に配列された電極構造列をひとつの単位として弾性表面波フィルタを構成している。
【００４５】
各電極構造列において、中央の入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)におり圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。各電極構造列において、右側の出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。各電極構造列において、左側の帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して入力用ＩＤＴ１２の先の出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、帰還用ＩＤＴ１０により励起され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００４６】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００４７】
弾性表面波フィルタは、図６に示すように、これら電極構造列４１〜４７を一列に配置している。各電極構造列４１〜４７の入力端子Ｘ、出力端子Ｙ、接地端子は共通接続されている。
【００４８】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、図７の等価回路に示すように、各電極構造列４１〜４７では、入力端子Ｘに加算ノード２５を介して入力用ＩＤＴ１２によるフィルタ部（Ｈ１(z)）２２が接続され、フィルタ部２２には伝搬路１３による遅延部（Ｚ-n）２３が接続されている。遅延部（Ｚ-n）２３には出力用ＩＤＴ１４によるフィルタ部（Ｈ２(z)）２４が接続されている。フィルタ部（Ｈ２(z)）２４には出力端Ｙが接続されている。出力端Ｙには帰還用ＩＤＴ１０によるフィルタ部（Ｈ３(z)）２０が接続され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３による遅延部（Ｚ-m）２１が接続されている。遅延部２１（Ｚ-m）は、加算ノード２５を介してフィルタ部（Ｈ１(z)）２２に接続されている。各電極構造列４１〜４７からの出力信号Ｙ１〜Ｙ７は加算されて出力信号Ｙ（＝ΣＹｎ）が出力される。
【００４９】
図７の等価回路からわかるように、本実施形態の弾性表面波フィルタは、各電極構造列４１〜４７が再帰型ＩＩＲフィルタを構成し、更に各電極構造列４１〜４７の出力信号Ｙ１〜Ｙ７が加算されるので、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。なお、図７の等価回路では、加算ノードの位置が図２の等価回路と異なるが、図７の等価回路により容易に計算式が導出できる。
【００５０】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による弾性表面波フィルタを図８を用いて説明する。図８は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図６に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００５１】
本実施形態の弾性表面波フィルタでは、例えば、図１に示す弾性表面波フィルタを構成する電極構造列をひとつの単位として弾性表面波フィルタを構成している。図８に示すように、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４をこの順番で配列して電極構造列４１〜４７、５１〜５７を構成している。更に、電極構造列４１〜４７と電極構造列５１〜５７では、接地端子側が相対する用に配置し、各電極構造列４１〜４７、５１〜５７の入力端子Ｘ、出力端子Ｙ、接地端子を共通接続している。
【００５２】
本実施形態の弾性表面波フィルタによれば、各電極構造列４１〜４７、５１〜５７が再帰型ＩＩＲフィルタを構成し、更に各電極構造列４１〜４７、５１〜５７の出力信号が加算されるので、十分なインパルス数を確保でき、より特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００５３】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、入力用ＩＤＴ、出力用ＩＤＴ、帰還用ＩＤＴの配置は、上記実施形態の配置に限らない。入力用ＩＤＴが入力された電気信号により弾性表面波を励起し、出力用ＩＤＴが励起された弾性表面波を受信し、帰還用ＩＤＴが出力信号により弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴへ送信するものであれば、いかなる配置構成であってもよい。
【００５４】
また、第４実施形態、第５実施形態において各電極構造列の構成は他の弾性表面波フィルタの構成であってもよく、電極構造列の数は上記実施形態に記載したものに限らない。
【００５５】
また、圧電基板としては水晶の圧電基板に限らず、四ホウ酸リチウム単結晶基板等の他の圧電基板でもよい。
【００５６】
また、すだれ状電極としては、上記実施形態のものに限らず、アポタイズ法等により重み付けをしたものや、複数本の電極指を単位としてくし型電極を構成してもよい。
【００５７】
また、一方向性のすだれ状電極としては、３相形一方向性変換器やグループ形一方向性変換器等の多相形一方向性変換器や、内部反射質量効果を用いた一方向性変換器や、反射バンク形一方向性変換器、電気機械結合係数の差による反射を利用した一方向性変換器、浮き電極による反射を用いた一方向性変換器、ナチュラル一方向性変換器等の単相形一方向性変換器として構成したものでもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、入力用ＩＤＴにより入力された電気信号により弾性表面波を励起し、出力用ＩＤＴにより入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力し、帰還用ＩＤＴにより出力用ＩＤＴから出力された電気信号により弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴへ送信するようにしたので、小形であっても十分な伝搬距離を確保することにより、実効インパルス数を増やすことで良好な特性を実現することができ、フィルタ特性の設計値を拡大できる性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの特性を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図８】本発明の第５実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【符号の説明】
１０…帰還用ＩＤＴ
１１…伝搬路
１２…入力用ＩＤＴ
１３…伝搬路
１４…出力用ＩＤＴ
２０…フィルタ部
２１…遅延部
２２…フィルタ部
２３…遅延部
２４…フィルタ部
３０、３１、３２、３３、３４、３５…吸音部
４１〜４７、５１〜５７…電極構造列
【発明の属する技術分野】
本発明は弾性表面波フィルタに係り、特にトランスバーサル型弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタは、小型、軽量であって、調整の必要がない等の利点により移動体通信機器等に多く利用されている。弾性表面波フィルタとして、送信側と受信側にすだれ状電極のトランスジューサー（ＩＤＴ(Interdigital Transducer)）を配置し、各電極指の励振強度によるフィルタ特性をうるトランスバーサル型弾性表面波フィルタが知られている。
【０００３】
トランスバーサル型弾性表面波フィルタでは、すだれ状電極それ自体がトランスバーサルフィルタであり、これを入出力変換器として用いる弾性表面波フィルタは、振幅特性と位相特性を独立に設計できるという従来のＬＣフィルタにない優れた特徴を有している。
【０００４】
このようなトランスバーサル型弾性表面波フィルタの設計には、リニアアレーアンテナの指向性合成理論や、ＦＩＲ(Finite Impulse Response)ディジタルフィルタの合成理論を活用して行われていた。
【０００５】
このようにして設計された弾性表面波フィルタの基本構成は、送信すだれ状電極部（送信ＩＤＴ）、伝搬部、受信すだれ状電極部（受信ＩＤＴ）からなり、送信すだれ状電極、受信すだれ状電極の構成により、様々な特性のフィルタが実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、フィルタへの小型化、薄形化の要求はますます強くなってきている。従来のトランスバーサル型弾性表面波フィルタでは、弾性表面波素子チップの物理的大きさにより伝搬距離が決定されるので、十分なインパルス数を確保できず、特性を優先した素子を実現するのが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、小形であっても十分な伝搬距離を確保することにより、実効インパルス数を増やすことで良好な特性を実現できる弾性表面波フィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力する出力用ＩＤＴと、前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴとを有することを特徴とする弾性表面波フィルタによって達成される。
【０００９】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴとの間に設けられているようにしてもよい。
【００１０】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられているようにしてもよい。
【００１１】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられ、前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他方の側に設けられているようにしてもよい。
【００１２】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一部分に相対して設けられ、前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他の部分に相対して設けられているようにしてもよい。
【００１３】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記入力用ＩＤＴは、前記入力用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有するようにしてもよい。
【００１４】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記帰還用ＩＤＴは、前記帰還用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有するようにしてもよい。
【００１５】
上記目的は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成され、入力端から入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力端に出力する出力用ＩＤＴと、前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴとを有する電極構造列を複数列有し、各電極構造列の入力端及び出力端が共通接続されていることを特徴とする弾性表面波フィルタによって達成される。
【００１６】
上述した弾性表面波フィルタにおいて、前記各電極構造列では、前記帰還用ＩＤＴ、前記入力用ＩＤＴ、前記出力用ＩＤＴがこの順番で配置されているようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタを図１乃至図３を用いて説明する。図１は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図であり、図２は本実施形態の弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図であり、図３は本実施形態の弾性表面波フィルタの特性を示すグラフである。
【００１８】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図１に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。中央上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、左側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の右側には電極指の長さが２倍の出力用ＩＤＴ１４が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３（Ｚ-n）があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１３より長い伝搬路１１（Ｚ-m）がある。
【００１９】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。右側の出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００２０】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起された伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００２１】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。なお、これら入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００２２】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０、１２、１４の電極指数が少なくとも、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００２３】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、図２の等価回路に示すように、入力端Ｘに入力用ＩＤＴ１２によるフィルタ部（Ｈ１(z)）２２が接続され、フィルタ部２２には伝搬路１３による遅延部（Ｚ-n）２３が接続されている。遅延部（Ｚ-n）２３には加算ノード２５を介して出力用ＩＤＴ１４によるフィルタ部（Ｈ２(z)）２４が接続されている。フィルタ部（Ｈ２(z)）２４には出力端Ｙが接続されている。出力端Ｙには帰還用ＩＤＴ１０によるフィルタ部（Ｈ３(z)）２０が接続され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３による遅延部（Ｚ-m）２１が接続されている。遅延部２１（Ｚ-m）は、加算ノード２５を介してフィルタ部（Ｈ２(z)）２４に接続されている。
【００２４】
図２の等価回路からわかるように、本実施形態の弾性表面波フィルタは、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲ(Ininite Impulse Response)フィルタを構成していることに特徴がある。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００２５】
図２の等価回路から、出力信号Ｙ(z)と出力信号Ｘ(z)の比は次の式で表される。
【００２６】
Ｙ(z)／Ｘ(z)＝（Ｈ1(z)・Ｈ2(z)・Ｚ-n）／（１−ａ・Ｈ2(z)・Ｈ3(z)・Ｚ-m）
ただし、ａは伝搬損失である。
【００２７】
（実施例）
本発明の第１実施形態の構造の弾性表面波フィルタを作成して、その特性を計算機シミュレーションにより求めた。その結果、図３に示すように、本実施例の弾性表面波フィルタについてシミュレーションによる計算結果が得られた。中心周波数は８５．３８０ＭＨｚである。図３の周波数特性から、弾性表面波フィルタとして、良好な特性が実現できることがわかった。
【００２８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による弾性表面波フィルタを図４を用いて説明する。図４は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図１に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００２９】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図４に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。左側上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、左側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の右側には電極指の長さが２倍の出力用ＩＤＴ１４が形成されている。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１１がある。
【００３０】
入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の間には吸音部３０が設けられている。
入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０の左側、出力用ＩＤＴ１４の右側にも、それぞれ吸音部３１、３２が設けられている。吸音部３０、３１、３２は、樹脂を塗布するか、溝を形成するか等により形成され、圧電基板上を弾性表面波が伝搬することを阻止する。吸音部３０により入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０間の弾性表面波のクロストークを防止する。吸音部３１、３２により弾性表面波が外方に伝搬して圧電基板の端部で反射して雑音となることを防止する。
【００３１】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。右側の出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００３２】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起され伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００３３】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。なお、これら入力ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００３４】
本実施形態の弾性表面波フィルタも、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による弾性表面波フィルタを図５を用いて説明する。図５は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図１及び図４に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００３６】
本実施形態の弾性表面波フィルタはトランスバーサル型弾性表面波フィルタである。図５に示すように、水晶の圧電基板（図示せず）上に、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が形成されている。中央に出力用ＩＤＴ１４が形成され、左側上部には入力用ＩＤＴ１２が形成され、右側下部には帰還用ＩＤＴ１０が形成されている。出力用ＩＤＴ１４の電極指は、入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０の電極指の２倍の長さである。入力用ＩＤＴ１２と出力用ＩＤＴ１４との間には伝搬路１３があり、帰還用ＩＤＴ１０と出力用ＩＤＴ１４の間には伝搬路１１がある。
【００３７】
入力用ＩＤＴ１２の左側と右斜め下には吸音部３３、３４がそれぞれ設けられている。帰還用ＩＤＴ１０の右側と左斜め上には吸音部３５、３６がそれぞれ設けられている。吸音部３３、３４、３５、３６は、樹脂を塗布するか、溝を形成するか等により形成され、圧電基板上を弾性表面波が伝搬することを阻止する。
吸音部３４により出力用ＩＤＴ１４から入力用ＩＤＴ１２に弾性表面波が伝搬するのを阻止する。吸音部３６により出力用ＩＤＴ１４から帰還用ＩＤＴ１０に弾性表面波が伝搬するのを阻止する。吸音部３３、３５により入力用ＩＤＴ１２と帰還用ＩＤＴ１０からの弾性表面波が外方に伝搬して圧電基板の端部で反射して雑音となることを防止する。
【００３８】
入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その上半部で、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。
【００３９】
帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、その下半部で、帰還用ＩＤＴ１０により励起され伝搬路１１を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００４０】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２及び帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かう弾性表面波を受信するので双方向であることが望ましい。なお、入力用ＩＤＴ１２、帰還用ＩＤＴ１０については双方向性であってもよい。
【００４１】
本実施形態の弾性表面波フィルタも、出力用ＩＤＴ１４から出力される出力信号Ｙ(z)が、帰還用ＩＤＴ１０により出力用ＩＤＴ１４に帰還され、これが繰り返される再帰型のＩＩＲフィルタを構成している。再帰型であるため小形の素子チップで各ＩＤＴ１０，１２，１４の電極指数が少なくても、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００４２】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタを図６及び図７を用いて説明する。図６は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図であり、図７は本実施形態の弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【００４３】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、例えば、上述した第１乃至第３の実施形態のような弾性表面波フィルタを構成する電極構造列をひとつの単位とし、その電極構造列を複数列設け、各電極構造列の入力端と出力端を共通接続したものである。
【００４４】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、上述した第１乃至第３の実施形態の弾性表面波フィルタとは異なり、図６上部に記載したように、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４が、伝搬路１１、１３を介して直列に配列された電極構造列をひとつの単位として弾性表面波フィルタを構成している。
【００４５】
各電極構造列において、中央の入力用ＩＤＴ１２は、入力端Ｘに外部から入力された電気信号Ｘ(z)におり圧電基板に弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。各電極構造列において、右側の出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２により励起され伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信して出力端Ｙに電気信号Ｙ(z)を出力する。各電極構造列において、左側の帰還用ＩＤＴ１０は、出力用ＩＤＴ１４から出力された電気信号により圧電基板に弾性表面波を励起して入力用ＩＤＴ１２の先の出力用ＩＤＴ１４に向かって送信する。出力用ＩＤＴ１４は、帰還用ＩＤＴ１０により励起され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３を伝搬した弾性表面波を受信する。
【００４６】
入力用ＩＤＴ１２は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０は、帰還用ＩＤＴ１０から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。出力用ＩＤＴ１４は、入力用ＩＤＴ１２から出力用ＩＤＴ１４へ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有することが望ましい。帰還用ＩＤＴ１０及び出力用ＩＤＴ１４については双方向性であってもよい。
【００４７】
弾性表面波フィルタは、図６に示すように、これら電極構造列４１〜４７を一列に配置している。各電極構造列４１〜４７の入力端子Ｘ、出力端子Ｙ、接地端子は共通接続されている。
【００４８】
本実施形態の弾性表面波フィルタは、図７の等価回路に示すように、各電極構造列４１〜４７では、入力端子Ｘに加算ノード２５を介して入力用ＩＤＴ１２によるフィルタ部（Ｈ１(z)）２２が接続され、フィルタ部２２には伝搬路１３による遅延部（Ｚ-n）２３が接続されている。遅延部（Ｚ-n）２３には出力用ＩＤＴ１４によるフィルタ部（Ｈ２(z)）２４が接続されている。フィルタ部（Ｈ２(z)）２４には出力端Ｙが接続されている。出力端Ｙには帰還用ＩＤＴ１０によるフィルタ部（Ｈ３(z)）２０が接続され、伝搬路１１、入力用ＩＤＴ１２、伝搬路１３による遅延部（Ｚ-m）２１が接続されている。遅延部２１（Ｚ-m）は、加算ノード２５を介してフィルタ部（Ｈ１(z)）２２に接続されている。各電極構造列４１〜４７からの出力信号Ｙ１〜Ｙ７は加算されて出力信号Ｙ（＝ΣＹｎ）が出力される。
【００４９】
図７の等価回路からわかるように、本実施形態の弾性表面波フィルタは、各電極構造列４１〜４７が再帰型ＩＩＲフィルタを構成し、更に各電極構造列４１〜４７の出力信号Ｙ１〜Ｙ７が加算されるので、十分なインパルス数を確保でき、特性のよいフィルタ素子を実現することができる。なお、図７の等価回路では、加算ノードの位置が図２の等価回路と異なるが、図７の等価回路により容易に計算式が導出できる。
【００５０】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による弾性表面波フィルタを図８を用いて説明する。図８は本実施形態の弾性表面波フィルタの構造を示す図である。図６に示す実施形態における構成要素と同一又は同種の構成要素には同じ符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【００５１】
本実施形態の弾性表面波フィルタでは、例えば、図１に示す弾性表面波フィルタを構成する電極構造列をひとつの単位として弾性表面波フィルタを構成している。図８に示すように、帰還用ＩＤＴ１０、入力用ＩＤＴ１２、出力用ＩＤＴ１４をこの順番で配列して電極構造列４１〜４７、５１〜５７を構成している。更に、電極構造列４１〜４７と電極構造列５１〜５７では、接地端子側が相対する用に配置し、各電極構造列４１〜４７、５１〜５７の入力端子Ｘ、出力端子Ｙ、接地端子を共通接続している。
【００５２】
本実施形態の弾性表面波フィルタによれば、各電極構造列４１〜４７、５１〜５７が再帰型ＩＩＲフィルタを構成し、更に各電極構造列４１〜４７、５１〜５７の出力信号が加算されるので、十分なインパルス数を確保でき、より特性のよいフィルタ素子を実現することができる。
【００５３】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、入力用ＩＤＴ、出力用ＩＤＴ、帰還用ＩＤＴの配置は、上記実施形態の配置に限らない。入力用ＩＤＴが入力された電気信号により弾性表面波を励起し、出力用ＩＤＴが励起された弾性表面波を受信し、帰還用ＩＤＴが出力信号により弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴへ送信するものであれば、いかなる配置構成であってもよい。
【００５４】
また、第４実施形態、第５実施形態において各電極構造列の構成は他の弾性表面波フィルタの構成であってもよく、電極構造列の数は上記実施形態に記載したものに限らない。
【００５５】
また、圧電基板としては水晶の圧電基板に限らず、四ホウ酸リチウム単結晶基板等の他の圧電基板でもよい。
【００５６】
また、すだれ状電極としては、上記実施形態のものに限らず、アポタイズ法等により重み付けをしたものや、複数本の電極指を単位としてくし型電極を構成してもよい。
【００５７】
また、一方向性のすだれ状電極としては、３相形一方向性変換器やグループ形一方向性変換器等の多相形一方向性変換器や、内部反射質量効果を用いた一方向性変換器や、反射バンク形一方向性変換器、電気機械結合係数の差による反射を利用した一方向性変換器、浮き電極による反射を用いた一方向性変換器、ナチュラル一方向性変換器等の単相形一方向性変換器として構成したものでもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、入力用ＩＤＴにより入力された電気信号により弾性表面波を励起し、出力用ＩＤＴにより入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力し、帰還用ＩＤＴにより出力用ＩＤＴから出力された電気信号により弾性表面波を励起して出力用ＩＤＴへ送信するようにしたので、小形であっても十分な伝搬距離を確保することにより、実効インパルス数を増やすことで良好な特性を実現することができ、フィルタ特性の設計値を拡大できる性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による弾性表面波フィルタの特性を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態による弾性表面波フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図８】本発明の第５実施形態による弾性表面波フィルタの構造を示す図である。
【符号の説明】
１０…帰還用ＩＤＴ
１１…伝搬路
１２…入力用ＩＤＴ
１３…伝搬路
１４…出力用ＩＤＴ
２０…フィルタ部
２１…遅延部
２２…フィルタ部
２３…遅延部
２４…フィルタ部
３０、３１、３２、３３、３４、３５…吸音部
４１〜４７、５１〜５７…電極構造列
Claims (9)
- 圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、
前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力する出力用ＩＤＴと、
前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴと
を有することを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴとの間に設けられている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力用ＩＤＴと前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一方の側に設けられ、
前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他方の側に設けられている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項３又は４記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの一部分に相対して設けられ、
前記帰還用ＩＤＴは、前記出力用ＩＤＴの他の部分に相対して設けられている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記入力用ＩＤＴは、前記入力用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有する
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項６記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記帰還用ＩＤＴは、前記帰還用ＩＤＴから前記出力用ＩＤＴへ向かって弾性表面波を送信する一方向性を有する
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板と、
前記圧電基板上に形成され、入力端から入力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起する入力用ＩＤＴと、前記圧電基板上に形成され、前記入力用ＩＤＴにより励起された弾性表面波を受信して電気信号を出力端に出力する出力用ＩＤＴと、前記出力用ＩＤＴから出力された電気信号により前記圧電基板に弾性表面波を励起して前記出力用ＩＤＴへ送信する帰還用ＩＤＴとを有する電極構造列を複数列有し、
各電極構造列の入力端及び出力端が共通接続されている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 請求項８記載の弾性表面波フィルタにおいて、
前記各電極構造列では、前記帰還用ＩＤＴ、前記入力用ＩＤＴ、前記出力用ＩＤＴがこの順番で配置されている
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
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|---|---|---|---|
| JP2001027861A JP4546652B2 (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
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2001
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