JP4556950B2

JP4556950B2 - バランス型弾性表面波フィルタ

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Publication number: JP4556950B2
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Inventors: 裕一高峰
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Description

本発明は、平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型のバランス型弾性表面波フィルタに関し、特に、弾性表面波伝搬方向に５個のＩＤＴが配置された構造を有するバランス型弾性表面波フィルタに関する。

近年、携帯電話機のＲＦ段に使用される帯域フィルタとして、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタが用いられている。特に、高周波化に対応でき、かつ平衡−不平衡変換機能に容易に対応することができるので、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが上記用途に主として用いられてきている。

平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタは、平衡入出力または差動入出力を有する平衡型ミキサーＩＣに接続されている。この平衡型ミキサーＩＣを用いることにより、ノイズの影響を低減し、かつ出力の安定化を図ることができる。従って、平衡型ミキサーＩＣは、携帯電話機の特性を向上するために近年広く用いられている。平衡型ミキサーＩＣに接続される弾性表面波フィルタは、平衡−不平衡変換機能を有することが求められる。

ところで、従来より、平衡−不平衡変換機能を持たせた弾性表面波フィルタは種々提案されている。この種のバランス型弾性表面波フィルタの一例が、下記の特許文献１に開示されている。

図７は、特許文献１に開示されているバランス型弾性表面波フィルタを模式的に示す平面断面図である。

バランス型弾性表面波フィルタ１０１は、不平衡端子１０２に接続される１ポート型弾性表面波共振子１０３を有する。１ポート型弾性表面波共振子１０３の後段には、弾性表面波フィルタ部１０４が接続されている。弾性表面波フィルタ部１０４は、表面波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第５のＩＤＴ１０５〜１０９を有する。ＩＤＴ１０５〜１０９が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器１１０，１１１が配置されている。

ここでは、１ポート型弾性表面波共振子１０３を介して不平衡端子１０２に、第２，第４のＩＤＴ１０６，１０８が接続されている。第２のＩＤＴ１０６の位相と、第４のＩＤＴ１０８の位相とは１８０°異なっている。第３のＩＤＴ１０７は、表面波伝搬方向に分割された第１の分割ＩＤＴ部１０７ａと、第２の分割ＩＤＴ部１０７ｂとを有する。

第１のＩＤＴ１０５及び第１の分割ＩＤＴ部１０７ａが共通接続されて、第１の平衡端子１１２に電気的に接続されている。また、第２の分割ＩＤＴ部１０７ｂ及び第５のＩＤＴ１０９は共通接続されて、第２の平衡端子１１３に接続されている。近年、平衡−不平衡変換機能を持たせた弾性表面波フィルタにおいては、通過帯域内の挿入損失が小さいこと及び終端インピーダンスを自由に調整し得ること、並びに弾性表面波装置自体の小型化などが強く求められている。

弾性表面波フィルタ１０１のように、５個のＩＤＴ１０５〜１０９を用いた縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、上記要求を満たす上で有利であるという特徴を有する。
特開２００４−９６２４４号公報

しかしながら、弾性表面波フィルタ１０１のように、５ＩＤＴ型の平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、通過帯域内の挿入損失の低減、終端インピーダンスの自由な調整及び素子の小型化は図り得るものの、所望でないスプリアスが通過帯域近傍に発生するという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、５ＩＤＴ型の平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、通過帯域近傍のスプリアスを効果的に抑制でき、従って良好なフィルタ特性を得ることを可能とするバランス型弾性表面波フィルタを提供することにある。

本発明によれば、不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上において、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第５のＩＤＴとを備え、前記第２，第４のＩＤＴが前記不平衡端子に接続されており、かつ第２のＩＤＴの位相と第４のＩＤＴの位相とが１８０°異ならされており、前記第３のＩＤＴが、表面波伝搬方向に沿って分割された第１の分割ＩＤＴ部と、第２の分割ＩＤＴ部とを有し、前記第１の平衡端子に、第１の分割ＩＤＴ部及び前記第１のＩＤＴが接続されており、第２の平衡端子に、前記第２の分割ＩＤＴ部及び前記第５のＩＤＴが接続されており、前記第１のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ１、前記第２のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ２、前記第３のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ３、前記第４のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ４、前記第５のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ５としたときに、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５、２４≦Ｎ１，Ｎ５≦３１、４８≦Ｎ３≦６２、２３≦Ｎ２，Ｎ４≦３１かつＮ２＝Ｎ４とされていることを特徴とする、バランス型弾性表面波フィルタが提供される。

本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタでは、表面波伝搬方向に沿って第１〜第５のＩＤＴが圧電基板上に形成されており、第２，第４のＩＤＴが不平衡端子に接続されており、第３のＩＤＴが第１，第２の分割ＩＤＴ部を有し、第１の平衡端子に第１の分割ＩＤＴ部及び第１のＩＤＴが接続されており、第２の平衡端子に第２の分割ＩＤＴ部及び第５のＩＤＴが接続されている構成を有するため、平衡−不平衡変換機能を有する５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを提供することができる。そして、本発明では、第１のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ１、第３のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ３、第５のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ５としたときに、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５とされているため、通過帯域近傍においてスプリアスが発生することを確実に抑制することができる。従って、良好なフィルタ特性を得ることができる。

よって、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型のバランス型弾性表面波フィルタの利点である、１）通過帯域内挿入損失が小さく、２）終端インピーダンスを自由に調整することができ、並びに３）素子の小型化を図る上で有利であるという利点に加えて、本発明に従って通過帯域近傍におけるスプリアスの発生を抑制することができる。よって、本発明のバランス型弾性表面波フィルタは、例えば携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして好適に用いられる。

本発明において、第２の弾性表面波フィルタ部が第１の弾性表面波フィルタ部に縦続接続されており、第２の弾性表面波フィルタ部が第１の弾性表面波フィルタ部と同様に５個のＩＤＴである第６〜第１０のＩＤＴを有し、１．５５≦Ｎ８／Ｎ６≦２．５８かつＮ６＝Ｎ１０とされている場合には、第２の弾性表面波フィルタ部においても同様に通過帯域近傍におけるスプリアスの発生を抑制することができ、しかも２段縦続接続型とされているため、帯域外減衰量を大きくすることができる。

また、上記第２の弾性表面波フィルタ部が第１の弾性表面波フィルタ部に縦続接続されている構成は、例えば、第１〜第４の信号線を介して、第１のＩＤＴ、第１の分割ＩＤＴ部、第２の分割ＩＤＴ部及び第５のＩＤＴが、それぞれ、第２の弾性表面波フィルタ部の第６のＩＤＴ、第８のＩＤＴの第１の分割ＩＤＴ部及び第２の分割ＩＤＴ部並びに第１０のＩＤＴにそれぞれ電気的に接続されている構成により実現され得る。この場合、第１，第３の信号線を伝搬する信号の位相が、第２，第４の信号線を伝搬する信号の位相と１８０°異ならされている場合には、弾性表面波フィルタにおける平衡度を高めることも可能となる。

本発明において、前記第１〜第５のＩＤＴにより第１の弾性表面波フィルタ部が構成されており、該第１の弾性表面波フィルタ部と前記不平衡端子との間に縦続接続された第２の弾性表面波フィルタ部をさらに備え、前記第２のＩＤＴの位相と第４のＩＤＴの位相とが同位相にされており、前記第２の弾性表面波フィルタ部が、圧電基板と、圧電基板上において弾性表面波伝搬方向に沿って配置された第６〜第１０のＩＤＴとを有し、第７のＩＤＴの位相と、第９のＩＤＴの位相とが１８０°異なっており、第６，第８及び第１０のＩＤＴが前記不平衡端子に接続されており、第７のＩＤＴ及び第９のＩＤＴが、前記第１の弾性表面波フィルタ部の第２及び第４のＩＤＴに、それぞれ、第１，第２の信号線により電気的に接続されている場合においては、減衰量の拡大を図ることができる。この場合、第１の信号線を伝搬する信号の位相と第２の信号線を伝搬する信号の位相とが１８０度異なっている場合には、弾性表面波フィルタの平衡度を高めることも可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタを示す模式的平面図である。図２は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。図３は、第１及び第３のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ１，Ｎ３を変化させた場合の通過帯域低域側の周波数特性の変化を示す図である。図４は、第１及び第３のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ１，Ｎ３を変化させた場合の通過帯域低域側の周波数特性の変化を示す図である。図５は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタを示す模式的平面図である。図６は、本発明の第３の実施形態に係る弾性表面波フィルタを示す模式的平面図である。図７は、従来の弾性表面波フィルタの一例を示す模式的平面図である。

符号の説明

１…弾性表面波フィルタ
２…圧電基板
３…不平衡端子
４，５…第１，第２の平衡端子
１１〜１５…第１〜第５のＩＤＴ
１６，１７…反射器
１８…弾性表面波フィルタ部
１９，２０…１ポート型弾性表面波共振子
１９ａ，２０ａ…ＩＤＴ
１９ｂ，１９ｃ…反射器
２０ｂ，２０ｃ…反射器
２１…弾性表面波フィルタ
２２…圧電基板
２３…弾性表面波フィルタ部
２４…弾性表面波フィルタ部
２５…不平衡端子
２６，２７…第１，第２の平衡端子
３０ａ，３０ｂ…反射器
３１〜３５…第１〜第５のＩＤＴ
３６〜４０…第６〜第１０のＩＤＴ
４１ａ，４１ｂ…反射器
５１〜５４…第１〜第４の信号線
６１…弾性表面波フィルタ
６２…圧電基板
６３…第２の弾性表面波フィルタ部
６４…第１の弾性表面波フィルタ部
６５…不平衡端子
６６，６７…第１，第２の平衡端子
７１〜７５…第６〜第１０のＩＤＴ
７６，７７…反射器
８１〜８５…第１〜第５のＩＤＴ
８６，８７…反射器
９１，９２…第１，第２の信号線
Ｎ…狭ピッチ電極指部

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る弾性表面波フィルタの模式的平面図である。

本実施形態の弾性表面波フィルタ１は、板状の圧電基板２を有する。本実施形態では、圧電基板２は、４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ₃基板により構成されている。弾性表面波フィルタ１は、不平衡端子３と、第１の平衡端子４及び第２の平衡端子５とを有する、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタである。また、本実施形態の弾性表面波フィルタ１は、ＤＣＳ受信用帯域フィルタとして用いられるものであり、不平衡端子３のインピーダンスが５０Ω、第１，第２の平衡端子４，５のインピーダンスは１００Ωに設定される。

圧電基板２上には、第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５と、反射器１６，１７とを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８が構成されている。第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８において表面波が伝搬する方向にこの順序で配置されている。そして、第１のＩＤＴ１１〜第５のＩＤＴ１５が配置されている領域の表面波伝搬方向両側に反射器１６，１７が配置されている。

本実施形態では、第２，第４のＩＤＴ１２，１４の一端が不平衡端子３に接続されている。第２，第４のＩＤＴ１２，１４の他端はアース電位に接続されている。第２のＩＤＴ１２の位相と、第４のＩＤＴ１４の位相とは１８０°異ならされている。

他方、中央の第３のＩＤＴ１３は、表面波伝搬方向に二分割されている。すなわち、ＩＤＴ１３は、第２のＩＤＴ１２に近い側の第１の分割ＩＤＴ部１３ａと、第４のＩＤＴ１４に近い側の第２の分割ＩＤＴ部１３ｂとを有する。

第１のＩＤＴ１１の一端及び第３のＩＤＴ１３の第１の分割ＩＤＴ部１３ａが、後述する１ポート型弾性表面波共振子１９を介して第１の平衡端子４に接続されている。

また、第３のＩＤＴ１３の第２の分割ＩＤＴ部１３ｂ及び第５のＩＤＴ１５の一端が共通接続され、かつ１ポート型弾性表面波共振子２０を介して第２の平衡端子５に接続されている。

１ポート型弾性表面波共振子１９，２０は、本発明においては、必ずしも設けられずともよいが、１ポート型弾性表面波共振子１９，２０を設けることにより、通過帯域より高周波側近傍の減衰量を大きくすることができる。

１ポート型弾性表面波共振子１９，２０は、それぞれ、ＩＤＴ１９ａ，２０ａを有する。ＩＤＴ１９ａの表面波伝搬方向両側に、反射器１９ｂ，１９ｃが設けられている。ＩＤＴ２０ａの表面波伝搬方向両側にも、反射器２０ｂ，２０ｃが設けられている。

上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８、１ポート型弾性表面波共振子１９及び１ポート型弾性表面波共振子２０を構成する各電極は、本実施形態では、Ａｌ膜により形成されている。もっとも、本発明においては、弾性表面波フィルタを構成する各電極は、Ａｌ以外の適宜の金属もしくは合金を用いて形成され得る。また、電極は、複数の電極層を積層した構造を有していてもよい。

縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８においては、２つのＩＤＴが隣り合う部分において、各ＩＤＴの端部に狭ピッチ電極指部Ｎが設けられている。例えば、ＩＤＴ１１とＩＤＴ１２との隣り合う部分に着目すると、ＩＤＴ１１のＩＤＴ１２側端部に狭ピッチ電極指部Ｎが設けられている。同様に、ＩＤＴ１２のＩＤＴ１１側の端部にも狭ピッチ電極指部Ｎが設けられている。狭ピッチ電極指部Ｎとは、狭ピッチ電極指部Ｎが設けられているＩＤＴにおいて、電極指ピッチが、狭ピッチ電極指部Ｎ以外の電極指部に比べて相対的に小さい電極指部をいうものとする。

狭ピッチ電極指部Ｎを、ＩＤＴ同士が隣り合う部分に設けることにより、ＩＤＴが隣り合う部分における不連続性を緩和することができる。従って、ＩＤＴ同士が隣り合っている部分におけるギャップの大きさを調整することにより、広帯域のフィルタ特性を得ることができる。

もっとも、本発明においては、狭ピッチ電極指部をＩＤＴが隣接する部分に必ずしも設けられずともよい。

また、ＩＤＴの中心周波数は、狭ピッチ電極指部Ｎを除いた残りの電極指部の電極指ピッチで定まる。すなわち、本発明におけるＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数とは、狭ピッチ電極指部Ｎが設けられているＩＤＴの場合、該ＩＤＴの電極指の本数から、狭ピッチ電極指部の電極指の本数を引き算した値をいうものとする。従って、ＩＤＴ１１を例にとると、第１のＩＤＴ１１の中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ１は、ＩＤＴ１１の電極指の本数から、ＩＤＴ１１のＩＤＴ１２側端部に位置する狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数を引き算した値となる。また、第３のＩＤＴ１３を例にとると、第３のＩＤＴ１３では、表面波伝搬方向両端にそれぞれ狭ピッチ電極指部Ｎが設けられている。従って、ＩＤＴ１３の中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ３は、ＩＤＴ１３の電極指の本数から、２つの狭ピッチ電極指部Ｎの電極指本数の合計を引き算した値となる。

第５のＩＤＴ１５の中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ５についても、第１のＩＤＴ１１の中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ１と同様にして定められる。

本実施形態の特徴は、上記のようにして定められるＮ１，Ｎ３及びＮ５の間に、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８であり、かつＮ１＝Ｎ５とされていることにあり、それによって通過帯域近傍におけるスプリアスの発生を効果的に抑制することができる。これを、より具体的な実験例に基づき説明する。

４０±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ₃基板からなる圧電基板２上に、以下の仕様で縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８及び１ポート型弾性表面波共振子１９，２０を形成し、弾性表面波フィルタ２を作製した。

（縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１８の仕様）
電極指交叉幅：１０５μｍ
ＩＤＴの電極指の本数：第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５の順：２８（５）／（４）２７（４）／（５）５４（５）／（４）２７（４）／（５）２８。但し、（）内の数は、ＩＤＴに設けられている１つの狭ピッチ電極指部における電極指の本数を示し、（）で囲まれていない数は、狭ピッチ電極指部以外の電極指の本数をいうものとする。

反射器１６，１７の電極指の本数：８０本
メタライゼーションレシオ：０．６８
電極膜厚：０．０９２λＩ。但し、λＩは、電極指のピッチで定まる波長。

（弾性表面波共振子１９，２０の仕様）
電極指交叉幅：４５μｍ
ＩＤＴ１９ａ，２０ａの電極指の本数：１６１本
反射器１９ｂ，１９ｃ，２０ｂ，２０ｃの電極指の本数：１５本
メタライゼーションレシオ：０．６０
図２は、上記のようにして作製された本実施形態の弾性表面波フィルタ１の減衰量周波数特性を示す図である。本実施形態の弾性表面波フィルタ１の通過帯域は１８０５〜１８８０ＭＨｚである。図２から明らかなように、通過帯域近傍に、大きなスプリアスが表れていないことがわかる。これをより具体的に説明するために、第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５の中心周波数を決定する電極指の本数をＮ１〜Ｎ５としたときに、電極指の対数を変化させた場合の通過帯域低域側の周波数特性を図３及び図４に示す。

図３では、Ｎ２＝Ｎ４＝２７本と固定し、Ｎ１＝Ｎ５とした。そして、Ｎ３／Ｎ１が大きくなるようにＮ１及びＮ３を変化させ、Ｎ３／Ｎ１が異なる５つの弾性表面波フィルタを用意し、周波数特性を測定した。図３から明らかなように、Ｎ１が２４本かつＮ３が６２本まででは、通過帯域近傍にスプリアスが発生していない。これに対して、Ｎ１＝２２かつＮ３＝６６にすると、１７９２ＭＨｚ付近に矢印Ｂで示す小さなスプリアスが発生していることがわかる。さらに、Ｎ１＝１８及びＮ３＝７４とすると、矢印Ａで示すようにこのスプリアスが大きくなり、帯域幅が狭くなっていることがわかる。すなわち、Ｎ３／Ｎ１を大きくするように変化させると、Ｎ３／Ｎ１＝２．５８付近まではスプリアスが生じないことがわかる。従って、Ｎ３／Ｎ１は２．５８以下とすることが望ましいことがわかる。

次に、Ｎ２＝Ｎ４＝２７本と固定し、Ｎ１＝Ｎ５とし、逆に、Ｎ３／Ｎ１が順に小さくなるように、Ｎ１、Ｎ３及びＮ５の値を変化させ、複数種の弾性表面波フィルタを作製した。これらの弾性表面波フィルタについての通過帯域低域側の周波数特性を図４に示す。

図４から明らかなように、Ｎ１＝３２かつＮ３＝４６、すなわちＮ３／Ｎ１＝１．４４の場合には、矢印Ｃで示すように通過帯域低域側に大きなスプリアスの表れることがわかる。これに対して、Ｎ１＝３１かつＮ３＝４８、すなわちＮ３／Ｎ１が１．５５以上になると、スプリアスがほとんど発生しないことがわかる。すなわち、Ｎ３／Ｎ１を小さくするように変化させた場合、Ｎ３／Ｎ１＝１．５５付近まではスプリアスがほとんど発生しないことがわかった。

同様にして、Ｎ２及びＮ４の値を２３本及び３１本と変化させ、上記と同様にして、Ｎ１、Ｎ３及びＮ５の値を変化させ、スプリアスが発生しないＮ３／Ｎ１の値を調べた。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、Ｎ２及びＮ４の数を大きく変化させても、通過帯域低域側にスプリアスが発生しないＮ３／Ｎ１の範囲はほとんど変わっていないことがわかる。すなわち、Ｎ２及びＮ４の数が変化した場合であっても、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８とすれば、上記スプリアスの発生を抑制し得ることがわかる。

以上の実験結果から明らかなように、通過帯域よりも低域側の通過帯域ごく近傍におけるスプリアスの発生を抑制するには、第１，第３，第５のＩＤＴ１１，１３，１５の中心周波数を決定する電極指の本数Ｎ１，Ｎ３，Ｎ５を調整することが重要であり、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５を満たすようにＩＤＴ１１，１３，１５の電極指の対数を設定すればよいことがわかる。１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５を満たすことにより、通過帯域低域側のスプリアスを抑制し得るのは、本願発明者により実験的に生み出されたものである。そして、５ＩＤＴ型のバランス型弾性表面波フィルタにおいて、通過帯域低域側のスプリアスを抑制するためには、Ｎ１，Ｎ３及びＮ５の数のみに着目すればよいことは、本願出願時において全く知られていなかった。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。

第２の実施形態の弾性表面波フィルタ２１では、圧電基板２２上に、第１，第２の弾性表面波フィルタ部２３，２４が形成されている。第１，第２の弾性表面波フィルタ部２３，２４は、いずれも５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。そして、第１の弾性表面波フィルタ部２３に第２の弾性表面波フィルタ部２４が縦続接続されている。本発明においては、このように、２つの弾性表面波フィルタ部２３，２４が２段縦続接続されていてもよい。

第１の弾性表面波フィルタ部２３は、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第５のＩＤＴ３１〜３５を有する。また、ＩＤＴ３１〜３５が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に、反射器３０ａ，３０ｂが配置されている。ＩＤＴ３１〜３５及び反射器３０ａ，３０ｂは、第１の実施形態のＩＤＴ１１〜１５及び反射器１６，１７と同様に構成されている。

また、第２の弾性表面波フィルタ部２４も、同様に、５つのＩＤＴとして、第６のＩＤＴ３６〜第１０のＩＤＴ４０を有する。ＩＤＴ３６〜４０が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器４１ａ，４１ｂが形成されている。ここでは、ＩＤＴ３６〜４０は、第９のＩＤＴ３９を除いて、弾性表面波フィルタ部２３，２４間の中心を通り、かつ表面波伝搬方向に沿って延びる中心線に対してＩＤＴ３１〜３５と対称な形状とされている。第９のＩＤＴ３９は第７のＩＤＴ３７と位相が同位相にされている。また、第８のＩＤＴ３８は、第３のＩＤＴ３３と同様に表面波伝搬方向に沿って二分割された第１の分割ＩＤＴ部３８ａ，第２の分割ＩＤＴ部３８ｂを有する。

また、第６〜第１０のＩＤＴ３６〜４０もまた、狭ピッチ電極指部Ｎを有する。

不平衡端子２５に、第１の弾性表面波フィルタ部２３の第２，第４のＩＤＴ３２，３４の一端が接続されている。そして、第１のＩＤＴ３１が、第２の弾性表面波フィルタ部２４の第６のＩＤＴ３６に第１の信号線５１により電気的に接続されている。また、第１の弾性表面波フィルタ部２３の第３のＩＤＴ３３の第１，第２の分割ＩＤＴ部３３ａ，３３ｂは、それぞれ、第２の弾性表面波フィルタ部２４の第８のＩＤＴ３８の第１，第２の分割ＩＤＴ部３８ａ，３８ｂに第２，第３の信号線５２，５３により電気的に接続されている。第１の弾性表面波フィルタ部２３の第５のＩＤＴ３５が、第２の弾性表面波フィルタ部２４の第１０のＩＤＴ４０に第４の信号線５４により電気的に接続されている。

第２の弾性表面波フィルタ部２４の第７，第９のＩＤＴ３７，３９が、第１，第２の平衡端子２６，２７にそれぞれ電気的に接続されている。

このように、第１，第２の弾性表面波フィルタ部２３，２４が２段縦続接続された構造においても、本発明に従って、第１の弾性表面波フィルタ部２３において１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５とし、さらに第２の弾性表面波フィルタ部２４において、第６〜第１０のＩＤＴ３６〜４０の中心周波数を決定する電極指の本数をＮ６〜Ｎ１０としたときに、１．５５≦Ｎ８／Ｎ６≦２．５８かつＮ６＝Ｎ１０とすることにより、第１の実施形態の場合と同様に通過帯域近傍におけるスプリアスの発生を効果的に抑制することができる。

しかも、２段縦続接続構造を有するため、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。さらに、第２の実施形態のように、第１の信号線５１及び第３の信号線５３を伝搬する信号の位相と、第２の信号線５２及び第４の信号線５４を伝搬する信号の位相とが１８０°異なるようにＩＤＴ３１〜３５及び３６〜４０が構成されている場合には、弾性表面波フィルタ２１の平衡度を改善することも可能となり、好ましい。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。第３の実施形態の弾性表面波フィルタ６１では、圧電基板６２上において、第２の弾性表面波フィルタ部６３が第１の弾性表面波フィルタ部６４の前段に形成されており、第２の弾性表面波フィルタ部６３と第１の弾性表面波フィルタ部６４とが２段縦続接続されている。

第２の弾性表面波フィルタ部６３は、表面波伝搬方向に沿って配置された第６〜第１０のＩＤＴ７１〜７５と、ＩＤＴ７１〜７５が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に配置された反射器７６，７７とを有する。ＩＤＴ７１〜７５は、ＩＤＴ同士が隣り合う部分において、狭ピッチ電極指部Ｎを有する。

もっとも、第８のＩＤＴ７３は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ１とは異なり、分割ＩＤＴ部を有しない。第２の弾性表面波フィルタ部６３の第６，第８及び第１０のＩＤＴ７１，７３，７５の一端が共通接続されて、不平衡端子６５に電気的に接続されている。そして、第７のＩＤＴ７２の位相と、第９のＩＤＴ７４の位相とが反転されている。

他方、第１の弾性表面波フィルタ部６４は、第１〜第５のＩＤＴ８１〜８５及び反射器８６，８７を有する。第１〜第５のＩＤＴ８１〜８５及び反射器８６，８７は、第１の実施形態の第１〜第５のＩＤＴ１１〜１５及び反射器１６，１７と同様に構成されている。従って、第１のＩＤＴ８１と、第３のＩＤＴ８３の第１の分割ＩＤＴ部８３ａが第１の平衡端子６６に電気的に接続されており、第３のＩＤＴ８３の第２の分割ＩＤＴ部８３ｂ及び第５のＩＤＴ８５が第２の平衡端子６７に電気的に接続されている。そして、第２のＩＤＴ８２の位相と、第４のＩＤＴ８４の位相とは同位相にされている。第２のＩＤＴ８２が第２の弾性表面波フィルタ部６３の第７のＩＤＴと第１の信号線９１により電気的に接続されており、第４のＩＤＴ８４が第２の弾性表面波フィルタ部６３の第９のＩＤＴ７４と第２の信号線９２により電気的に接続されている。

本実施形態では、第１の信号線９１を伝搬する信号の位相と、第２の信号線９２を伝搬する信号の位相とが１８０°異なっている。

本実施形態においても、第１〜第５のＩＤＴ８１〜８５の中心周波数を決定する電極指の本数をそれぞれＮ１〜Ｎ５としたときに、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５とすることにより、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ１と同様に通過帯域近傍のスプリアスの発生を効果的に抑制することができる。そして、弾性表面波フィルタ部６４の前端に、第２の弾性表面波フィルタ部６３が接続されているため、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

また、第１の信号線９１を伝搬する信号の位相と、第２の信号線９２を伝搬する信号の位相とが１８０°異なっているため、弾性表面波フィルタ６１では平衡度も効果的に改善される。

このように、本発明においては、１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５とされている上記第１の実施形態の弾性表面波フィルタの前段に、５ＩＤＴ型の他の構造の縦結合共振子型弾性表面波フィルタが接続されていてもよい。

なお、本発明では、圧電基板としては、前述した４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ₃基板に限らず、６４°〜７２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ₃基板や４１°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ₃基板などの様々な圧電単結晶基板を用いることができる。また、圧電単結晶に代えて、圧電セラミックスにより圧電基板を構成してもよい。

Claims

不平衡端子と、第１，第２の平衡端子とを有し、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、
圧電基板と、
前記圧電基板上において、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第５のＩＤＴとを備え、
前記第２，第４のＩＤＴが前記不平衡端子に接続されており、かつ第２のＩＤＴの位相と第４のＩＤＴの位相とが１８０°異ならされており、
前記第３のＩＤＴが、表面波伝搬方向に沿って分割された第１の分割ＩＤＴ部と、第２の分割ＩＤＴ部とを有し、前記第１の平衡端子に、第１の分割ＩＤＴ部及び前記第１のＩＤＴが接続されており、第２の平衡端子に、前記第２の分割ＩＤＴ部及び前記第５のＩＤＴが接続されており、
前記第１のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ１、前記第２のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ２、前記第３のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ３、前記第４のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ４、前記第５のＩＤＴの中心周波数を決定する電極指の本数をＮ５としたときに、
１．５５≦Ｎ３／Ｎ１≦２．５８かつＮ１＝Ｎ５、
２４≦Ｎ１，Ｎ５≦３１、
４８≦Ｎ３≦６２、
２３≦Ｎ２，Ｎ４≦３１かつＮ２＝Ｎ４
とされていることを特徴とする、バランス型弾性表面波フィルタ。