JP5397477B2 - ラダー型弾性波フィルタ装置及び分波器 - Google Patents

Description

本発明は、ラダー型弾性波フィルタ装置及びそれを備える分波器に関する。

従来、携帯電話機などの通信機器に用いられるフィルタ装置として、弾性波を利用した弾性波フィルタ装置が使用されている。弾性波フィルタ装置には、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置やラダー型弾性波フィルタ装置等がある。例えば、バランス型であることが求められる通信機器の受信フィルタ装置としては、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置が好ましく用いられる。一方、耐電力性が高いことが求められる送信フィルタ装置としては、ラダー型弾性波フィルタ装置が好ましく用いられる。

例えば、下記の特許文献１においては、このラダー型弾性表面波フィルタ装置においては、直列腕共振子を構成しているＩＤＴ電極に交差幅重み付けが施されている。並列腕共振子を構成しているＩＤＴ電極は正規型のＩＤＴ電極とされている。特許文献１では、上記のような構成を採用することにより、信号の伝送特性を改善できる旨が記載されている。

特開平９−２４６９１１号公報

上記特許文献１に記載のラダー型弾性表面波フィルタ装置では、直列腕共振子を構成しているＩＤＴ電極を交差幅重み付けすることにより、通過帯域高域側部分に発生するリップルを抑圧することができる。しかしながら、通過帯域の中央部のリップルを十分に抑圧することが困難であるという問題がある。また、上記特許文献１では、通過帯域内の低域側部分における挿入損失が悪化してしまう場合があるという問題もある。

本発明の目的は、通過帯域内のリップルが抑圧されており、かつ通過帯域低域側部分及び通過帯域高域側部分のいずれにおいても挿入損失が小さいラダー型弾性波フィルタ装置を提供することにある。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置は、入力端と、出力端と、直列腕と、直列腕共振子と、並列腕と、並列腕共振子とを備えている。直列腕は、入力端と出力端とを電気的に接続している。直列腕共振子は、直列腕に設けられている。直列腕共振子は、直列腕側ＩＤＴ電極を有する。並列腕は、直列腕とグラウンド電位との間に電気的に接続されている。並列腕共振子は、並列腕に設けられている。並列腕共振子は、並列腕側ＩＤＴ電極を有する。直列腕側ＩＤＴ電極及び並列腕側ＩＤＴ電極のそれぞれは、互いに間挿し合う一対のくし歯状電極を有する。くし歯状電極は、バスバーと、バスバーから延びる複数の電極指とを含む。直列腕側ＩＤＴ電極には、交差幅重み付けが施されている。直列腕側ＩＤＴ電極のバスバーは、弾性波伝搬方向において、電極指の交差幅が小さくなるほど、バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている。並列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれは、複数のダミー電極をさらに含む。複数のダミー電極のそれぞれは、バスバーから延びている。複数のダミー電極のそれぞれは、相手方のくし歯状電極の電極指と、交差幅方向に対向している。並列腕側ＩＤＴ電極は、交差幅が一定である正規型のＩＤＴ電極である。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれのバスバーの、相手方のバスバーの対向する辺の少なくとも一部が弾性波伝搬方向に対して傾斜した方向に延びている。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、ラダー型弾性波フィルタ装置は、直列腕共振子を複数備えている。複数の直列腕共振子のうちの、少なくとも共振周波数が最も低い直列腕共振子において、直列腕側ＩＤＴ電極に交差幅重み付けが施されていると共に、当該直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のバスバーが、弾性波伝搬方向において、電極指の交差幅が小さくなるほど、バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、複数の直列腕共振子の全てにおいて、直列腕側ＩＤＴ電極に交差幅重み付けが施されていると共に、当該直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のバスバーが、弾性波伝搬方向において、電極指の交差幅が小さくなるほど、バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている。この構成によれば、通過帯域高域側部分の挿入損失をより効果的に低減できると共に、通過帯域内に発生するリップルをより効果的に抑圧することができる。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、ラダー型弾性波フィルタ装置は、並列腕共振子を複数備えている。複数の並列腕共振子の全てにおいて、並列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれが、バスバーと、複数の電極指と、複数のダミー電極とを有する。この構成によれば、通過帯域低域側部分の挿入損失をより効果的に低減できる。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のうちの一方のくし歯状電極の電極指の先端を結ぶことにより形成される仮想線である第１の包絡線と、他方のくし歯状電極の電極指の先端を結ぶことにより形成される仮想線である第２の包絡線とにより囲まれた領域の形状が六角形状である。この構成によれば、ラダー型弾性波フィルタ装置を小型化し得る。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置のさらにまた他の特定の局面では、ラダー型弾性波フィルタ装置は、弾性表面波を利用したラダー型弾性表面波フィルタ装置である。

本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置のさらにまた別の特定の局面では、弾性表面波がリーキー弾性表面波である。この構成によれば、挿入損失を低減する効果がより大きい。

本発明に係る分波器は、上記本発明に係るラダー型弾性波フィルタ装置を備えている。

本発明では、直列腕側ＩＤＴ電極には、交差幅重み付けが施されている。直列腕側ＩＤＴ電極のバスバーは、弾性波伝搬方向において、電極指の交差幅が小さくなるほど、バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている。並列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれは、バスバーから延び、相手方のくし歯状電極の電極指と、交差幅方向に対向している複数のダミー電極をさらに有する。並列腕側ＩＤＴ電極は、交差幅が一定である正規型のＩＤＴ電極である。従って、通過帯域内のリップルを効果的に抑圧できると共に、通過帯域低域側部分及び通過帯域高域側部分のいずれにおいても挿入損失を低減することができる。

図１は、本発明を実施した一実施形態に係る分波器の模式的等価回路図である。 図２は、本発明を実施した一実施形態における送信フィルタ装置の等価回路図である。 図３は、本発明を実施した一実施形態における直列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図４は、本発明を実施した一実施形態における並列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図５は、実施例及び比較例１，２における送信フィルタ装置の挿入損失特性を表すグラフである。 図６は、比較例１における直列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図７は、比較例２における直列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図８は、参考例２における並列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図９は、参考例３における並列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図１０は、参考例１〜３における送信フィルタ装置の挿入損失特性を表すグラフである。 図１１は、変形例における直列腕側ＩＤＴ電極の模式的平面図である。 図１２は、実験例１，２における１ポート型共振子のリターンロスを表すグラフである。

以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示すデュプレクサである分波器１について説明する。詳細には、本実施形態に係る分波器１は、送信周波数帯が８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚであり、受信周波数帯が９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚであるＵＴＭＳ−ＢＡＮＤ８規格に対応したデュプレクサである。但し、本発明に係る分波器は、デュプレクサに限定されない。本発明に係る分波器は、例えばトリプレクサなどであってもよい。また、本発明に係る分波器は、弾性表面波を利用するものであってもよいし、弾性境界波を利用するものであってもよい。ここでは、分波器１が弾性表面波を利用するものである例について説明する。

図１に示すように、分波器１は、送信フィルタ装置２と、受信フィルタ装置３とを備えている。受信フィルタ装置３は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型のフィルタ装置である。受信フィルタ装置３は、アンテナ端子Ａｎｔ．と、第１及び第２の受信側信号端子Ｒｘ．１，Ｒｘ．２との間に接続されている。受信フィルタ装置３は、例えば、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波フィルタ装置により構成することができる。より具体的には、受信フィルタ装置３は、例えば、縦結合共振子型弾性波フィルタ装置により構成することができる。

送信フィルタ装置２は、ラダー型弾性波フィルタ装置である。具体的には、送信フィルタ装置２は、弾性表面波を利用するラダー型弾性表面波フィルタ装置である。より具体的には、送信フィルタ装置２は、リーキー弾性表面波を利用するラダー型リーキー弾性表面波フィルタ装置である。

送信フィルタ装置２は、アンテナ端子Ａｎｔ．と、送信側信号端子Ｔｘ．との間に接続されている。図２に送信フィルタ装置２の等価回路図を示す。

図２に示すように、送信フィルタ装置２は、送信側信号端子Ｔｘ．に接続される入力端１１と、アンテナ端子Ａｎｔ．に接続される出力端１２とを有する。入力端１１と出力端１２との間は、直列腕１３によって電気的に接続されている。直列腕１３には、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６が設けられている。すなわち、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６は、入力端１１と出力端１２との間において、直列腕１３を形成するように直列に接続されている。複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６のそれぞれは、直列腕側ＩＤＴ電極により構成されている。

直列腕１３とグラウンド電位との間には、複数の並列腕１４ａ〜１４ｃが電気的に接続されている。具体的には、直列腕１３の、隣接する直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６の間に位置する部分と、グラウンド電位との間に、複数の並列腕１４ａ〜１４ｃが電気的に接続されている。複数の並列腕１４ａ〜１４ｃのそれぞれには、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３が設けられている。並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれは、少なくとも一つの並列腕側ＩＤＴ電極により構成されている。具体的には、本実施形態では、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれは、一つの並列腕側ＩＤＴ電極により構成されている。

並列腕１４ａにおいては、並列腕共振子Ｐ１と直列に接続されるように第１のインダクタＬ１が設けられている。一方、並列腕１４ｂと並列腕１４ｃとの接続点と、グラウンド電位との間には、インダクタＬ２が電気的に接続されている。

本実施形態では、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６は、図３に模式的に示す直列腕側ＩＤＴ電極２０により構成されている。図３に示すように、直列腕側ＩＤＴ電極２０は、圧電基板１５の上に形成されている。圧電基板１５上において、直列腕側ＩＤＴ電極２０の弾性波伝搬方向ｘ両側には、一対の反射器２５ａ、２５ｂが形成されている。なお、圧電基板１５は、特に限定されず、例えば、ＬｉＮｂＯ_３基板、ＬｉＴａＯ_３基板、水晶基板などにより構成することができる。

直列腕側ＩＤＴ電極２０は、互いに間挿し合っている一対のくし歯状電極２１，２２を備えている。くし歯状電極２１，２２のそれぞれは、バスバー２１ａ、２２ａと、複数の電極指２１ｂ、２２ｂと、複数のダミー電極２１ｃ、２２ｃとを備えている。バスバー２１ａ、２２ａは、弾性波伝搬方向ｘに対して垂直な交差幅方向ｙの外側に位置する第１の辺２１ａ１，２２ａ１と、交差幅方向ｙの内側に位置し、相手方のバスバー２１ａ、２２ａに対向している第２の辺２１ａ２，２２ａ２とを有する。上記複数の電極指２１ｂ、２２ｂは、この交差幅方向ｙの内側に位置する第２の辺２１ａ２，２２ａ２から交差幅方向ｙに沿って、相手方のバスバー２１ａ、２２ａに向かって延びている。複数のダミー電極２１ｃ、２２ｃは、バスバー２１ａ、２２ａから交差幅方向ｙに沿って延びており、相手方のくし歯状電極２１，２２の電極指２１ｂ、２２ｂと交差幅方向ｙにおいて対向している。

直列腕側ＩＤＴ電極２０には、交差幅重み付けが施されている。すなわち、直列腕側ＩＤＴ電極２０では、隣り合う電極指２１ｂ、２２ｂが交差幅方向ｙに交差している幅が、弾性波伝搬方向ｘにおいて異ならされている。本実施形態では、電極指２１ｂの先端を結ぶことにより形成される仮想線である第１及び第２の包絡線２３，２４のそれぞれが弾性波伝搬方向ｘの外側に向かうに従って、相手方のバスバー２１ａ、２２ａ側に向かって延びるようにくし歯状電極２１，２２が形成されている。このため、直列腕側ＩＤＴ電極２０においては、交差幅は、直列腕側ＩＤＴ電極２０の弾性波伝搬方向ｘにおける中央から外側に向かって単調減少している。換言すれば、直列腕側ＩＤＴ電極２０は、弾性波伝搬方向ｘの中央において、交差幅が一つの極大を有するように形成されている。本実施形態では、第１及び第２の包絡線２３，２４により囲まれた領域Ｒの形状は、菱形である。

また、本実施形態では、直列腕側ＩＤＴ電極２０のバスバー２１ａ、２２ａは、第２の辺２１ａ２，２２ａ２の少なくとも一部が弾性波伝搬方向ｘに対して傾斜した方向に延びている。このため、本実施形態では、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなっている。従って、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅の小さな部分においても、ダミー電極２１ｃ、２２ｃの交差幅方向ｙに沿った長さが短くされている。

本実施形態では、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３は、図４に模式的に示す並列腕側ＩＤＴ電極３０により構成されている。図４に示すように、並列腕側ＩＤＴ電極３０も、直列腕側ＩＤＴ電極２０と同様に、圧電基板１５の上に形成されている。圧電基板１５上において、並列腕側ＩＤＴ電極３０の弾性波伝搬方向ｘ両側には、一対の反射器３５ａ、３５ｂが形成されている。

並列腕側ＩＤＴ電極３０は、互いに間挿し合っている一対のくし歯状電極３１，３２を備えている。くし歯状電極３１，３２のそれぞれは、バスバー３１ａ、３２ａと、複数の電極指３１ｂ、３２ｂと、複数のダミー電極３１ｃ、３２ｃとを備えている。複数の電極指３１ｂ、３２ｂは、バスバー３１ａ、３２ａから交差幅方向ｙに沿って、相手方のバスバー３１ａ、３２ａに向かって延びている。本実施形態では、並列腕側ＩＤＴ電極３０は、電極指３１ｂ、３２ｂの交差幅が弾性波伝搬方向ｘにおいて一定である正規型のＩＤＴ電極である。複数のダミー電極３１ｃ、３２ｃは、バスバー３１ａ、３２ａから交差幅方向ｙに沿って延び、相手方のくし歯状電極３１，３２の電極指３１ｂ、３２ｂと交差幅方向ｙにおいて対向している。このように、本実施形態では、並列腕側ＩＤＴ電極３０は、ダミー電極３１ｃ、３２ｃを有するため、並列腕側ＩＤＴ電極３０のバスバー３１ａ、３２ａ間距離である開口長は、交差幅よりも大きい。

以上説明したように、本実施形態では、直列腕側ＩＤＴ電極２０に交差幅重み付けが施されており、かつ、直列腕側ＩＤＴ電極２０は、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなるように構成されている。このため、送信フィルタ装置２の通過帯域高域側部分における挿入損失を低減しつつ、通過帯域のリップルを効果的に抑圧することができる。以下、この効果について、具体例に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、以下の比較例や実験例などの説明においても、上記実施形態と実質的に同様の機能を有する部材を同様の符号で参照し、説明を省略することがある。

まず、実施例においては、下記の設計パラメータで上記実施形態における送信フィルタ装置２を作製した。実施例に係る送信フィルタ装置の挿入損失特性を図５に実線で示す。

（実施例における設計パラメータ）
圧電基板：４２°回転ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ_３基板
ＩＤＴ電極の膜構成：厚み４００ｎｍのＡｌ膜
直列腕側ＩＤＴ電極における電極指ピッチ：Ｓ１：４．２７μｍ、Ｓ２：４．２４μｍ、Ｓ３：４．２８μｍ、Ｓ４：４．３３μｍ、Ｓ５：４．３３μｍ、Ｓ６：４．２７μｍ
直列腕側ＩＤＴ電極におけるデューティー：０．５
直列腕側ＩＤＴ電極における交差幅重み付けの割合：８０％
直列腕側ＩＤＴ電極における最大交差幅：Ｓ１：１１０μｍ、Ｓ２：９０μｍ、Ｓ３：１００μｍ、Ｓ４：１２０μｍ、Ｓ５：８０μｍ、Ｓ６：１１０μｍ
直列腕側ＩＤＴ電極における最大開口長：Ｓ１：１１１μｍ、Ｓ２：９１μｍ、Ｓ３：１０１μｍ、Ｓ４：１２１μｍ、Ｓ５：８１μｍ、Ｓ６：１１１μｍ
並列腕側ＩＤＴ電極における電極指ピッチ：Ｐ１：４．４７μｍ、Ｐ２：４．４５μｍ、Ｐ３：４．４７μｍ
並列腕側ＩＤＴ電極におけるデューティー：０．５
並列腕側ＩＤＴ電極における交差幅：Ｐ１：９０μｍ、Ｐ２：９０μｍ、Ｐ３：８０μｍ
並列腕側ＩＤＴ電極における開口長：Ｐ１：９６μｍ、Ｐ２：９６μｍ、Ｐ３：８６μｍ

比較例１においては、図６に示すように、直列腕側ＩＤＴ電極２０を弾性波伝搬方向ｘと平行に延びるバスバー２１ａ、２２ａを有するものとしたこと以外は、上記実施例と同様の構成を有する送信フィルタ装置を作製した。比較例１に係る送信フィルタ装置の挿入損失特性を図５に点線で示す。

比較例２においては、図７に示すように、直列腕側ＩＤＴ電極２０を交差幅重み付けが施されていないものとしたこと以外は、上記実施例と同様の構成を有する送信フィルタ装置を作製した。比較例２に係る送信フィルタ装置の挿入損失特性を図５に一点破線で示す。但し、比較例２においては、直列腕側ＩＤＴ電極における交差幅は、Ｓ１：６７μｍ、Ｓ２：５４μｍ、Ｓ３：５９μｍ、Ｓ４：７２μｍ、Ｓ５：５０μｍ、Ｓ６：６７μｍであり、開口長は、Ｓ１：７３μｍ、Ｓ２：６０μｍ、Ｓ３：６５μｍ、Ｓ４：７８μｍ、Ｓ５：５６μｍ、Ｓ６：７３μｍとした。

また、上記実施例及び比較例１，２における通過帯域高域側部分（９１５ＭＨｚ）における挿入損失と、通過帯域中央に位置するチャンネルの帯域内（帯域幅３．８４ＭＨｚ）におけるリップル偏差を下記の表１に示す。なお、「リップル偏差」とは、所定の帯域内における挿入損失の最大値と最小値の差であり、値が小さいほど挿入損失特性が平坦であることを示す。つまり、「リップル偏差」は、挿入損失特性の平坦性の指標となるデータである。

上記表１及び図５に示す結果から明らかなように、正規型のＩＤＴ電極により直列腕側ＩＤＴ電極２０を構成した比較例２よりも、直列腕側ＩＤＴ電極２０に交差幅重み付けを施した比較例１の方が通過帯域高域側部分における挿入損失を低減できるものの、通過帯域内にリップルが発生し、通過帯域における挿入損失特性の平坦性が悪くなることが分かる。

それに対して、直列腕側ＩＤＴ電極２０に交差幅重み付けを施すと共に、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなるようにした実施例では、通過帯域高域側部分における挿入損失が、比較例１よりもさらに低減されており、かつ、通過帯域内におけるリップルを効果的に抑圧でき、通過帯域における挿入損失特性の平坦性が、比較例２よりもさらに高められていた。この結果から、直列腕側ＩＤＴ電極２０に交差幅重み付けを施すと共に、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなるようにすることにより、通過帯域内のリップルを効果的に抑圧できると共に、通過帯域高域側部分の挿入損失も低減することができることが分かる。

なお、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなるようにすることによって通過帯域内のリップルを効果的に抑圧できるのは、ダミー電極が短くなるからである。ダミー電極が短くなることにより、ダミー電極の反射係数が小さくなる。そのため、弾性表面波の高次モードまたは不要波のエネルギー閉じ込め効率が低下して、これらに起因するリップルが抑圧される。

また、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなるようにすることによって、バスバー２１ａ、２２ａの面積を大きくすることができる。このため、バスバー２１ａ、２２ａの放熱性を向上させることができる。実際に、雰囲気温度を５５℃とし、０．８Ｗの電力を印加したときの比較例１における送信フィルタ装置２の最高温度は、１０１℃であり、実施例における最高温度は、９７℃であった。このため、ＩＤＴ電極からの電極材料がマイグレーションすることを効果的に抑制することができる。従って、送信フィルタ装置２の耐電力性を高めることができる。

次に、並列腕側ＩＤＴ電極３０がフィルタ特性に与える影響について、参考例１〜３により評価した。

参考例１〜３では、直列腕側ＩＤＴ電極２０を、比較例１において用いた図６に示す形態のものとした。すなわち、交差幅重み付けが施されているものの、バスバーが平行である直列腕側ＩＤＴ電極２０を採用した。

並列腕側ＩＤＴ電極３０に関しては、参考例１では、上記実施例において用いた図４に示す形態のものを用いた。すなわち、参考例１では、並列腕側ＩＤＴ電極３０を、ダミー電極を有する正規型のＩＤＴ電極により構成した。参考例１において、並列腕側ＩＤＴ電極３０の開口長はＰ１：９６μｍ、Ｐ２：９６μｍ、Ｐ３：８６μｍであり、交差幅は、Ｐ１：９０μｍ、Ｐ２：９０μｍ、Ｐ３：８０μｍであった。ダミー電極の長さは、２．５μｍであった。

参考例２では、並列腕側ＩＤＴ電極３０を、図８に示すように、交差幅重み付けが施されており、バスバーが平行であるものとしたこと以外は、参考例１と同様とした。なお、参考例２において、並列腕側ＩＤＴ電極３０の開口長はＰ１：１５１μｍ、Ｐ２：１５１μｍ、Ｐ３：１３４μｍであり、最大交差幅は、Ｐ１：１５０μｍ、Ｐ２：１５０μｍ、Ｐ３：１３３μｍであった。並列腕側ＩＤＴ電極３０の交差幅重み付け割合は、８０％であった。

参考例３では、並列腕側ＩＤＴ電極３０を、図９に示すように、ダミー電極を有さない正規型としたこと以外は、参考例１と同様とした。なお、参考例３において、並列腕側ＩＤＴ電極３０の開口長はＰ１：９１μｍ、Ｐ２：９１μｍ、Ｐ３：８１μｍであり、交差幅は、Ｐ１：９０μｍ、Ｐ２：９０μｍ、Ｐ３：８０μｍであった。

参考例１〜３における送信フィルタ装置の挿入損失特性を図１０に示す。また、参考例１〜３における通過帯域低域側部分（８８０ＭＨｚ）における挿入損失を下記の表２に示す。

上記表２及び図１０から明らかなように、正規型のＩＤＴ電極により並列腕側ＩＤＴ電極３０を構成した参考例３よりも、交差幅重み付けを施したＩＤＴ電極により並列腕側ＩＤＴ電極３０を構成した参考例２の方が通過帯域低域側部分における挿入損失が小さかった。このことから、通過帯域低域側部分における挿入損失を小さくするためには、並列腕側ＩＤＴ電極３０に交差幅重み付けを施すことが有効であることが分かる。しかしながら、交差幅重み付けを施すと、例えば並列腕共振子Ｐ１における並列腕側ＩＤＴ電極３０の開口長が９１μｍから１５０μｍまで、約６０％も増大する。このため、並列腕側ＩＤＴ電極３０、ひいては送信フィルタ装置が大型化する傾向にある。

それに対して、ダミー電極を有する正規型のＩＤＴ電極により並列腕側ＩＤＴ電極３０を構成した参考例１では、例えば並列腕共振子Ｐ１における開口長が９６μｍと比較的小さいにも関わらず、通過帯域低域側部分における挿入損失が小さかった。この結果から、ダミー電極を有する正規型のＩＤＴ電極により並列腕側ＩＤＴ電極３０を構成することにより、並列腕側ＩＤＴ電極３０を大型化することなく、通過帯域低域側部分における挿入損失を効果的に低減できることが分かる。

なお、上記の効果は、送信フィルタ装置２が弾性波を利用するものであれば一般的に得られるものであるが、送信フィルタ装置２は、弾性表面波、なかでも、ＬｉＴａＯ_３基板を圧電基板として用い、リーキー弾性表面波を利用するものであることが好ましい。例えば、ＬｉＮｂＯ_３基板を用いた場合には高次横モードに起因するリップルが多く発生するが、ＬｉＴａＯ_３基板を用いればリップルの発生が比較的抑えられる。そのため、ＬｉＴａＯ_３基板を用いれば、リップル対策として並列腕側ＩＤＴ電極３０にも交差幅重み付けを施す必要はなくなり、大型化することもない。また、正規型のＩＤＴ電極により並列腕側ＩＤＴ電極３０を構成した参考例３の場合は、電極指の先端とバスバーとのギャップに横モードによるエネルギー集中が発生して挿入損失となるが、リーキー弾性表面波を利用した場合は電極指の先端とバスバーとのギャップにＳＳＢＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｋｉｍｍｉｎｇ Ｂｕｌｋ Ｗａｖｅ）が発生して、さらに挿入損失が大きくなる。正規型のＩＤＴ電極にダミー電極を設けることにより、どちらの要因も抑圧できるため、リーキー弾性表面波を利用した場合は特に挿入損失を低減する効果が大きい。

上記実施形態では、全ての直列腕側ＩＤＴ電極２０が、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなる、交差幅重み付けが施されたＩＤＴ電極により構成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。本発明においては、少なくとも一つの直列腕側ＩＤＴ電極が、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなる、交差幅重み付けが施されたＩＤＴ電極により構成されていればよい。一部の直列腕側ＩＤＴ電極を、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなる、交差幅重み付けが施されたＩＤＴ電極により構成する場合は、共振周波数が最も低く、最も高い耐電力性が求められる直列腕共振子を構成する直列腕側ＩＤＴ電極を、弾性波伝搬方向ｘにおいて、電極指２１ｂ、２２ｂの交差幅が小さくなるほど、バスバー２１ａ、２２ａ間の交差幅方向ｙにおける距離が短くなる、交差幅重み付けが施されたＩＤＴ電極により構成することが好ましい。

同様に、本発明において、少なくとも一つの並列腕側ＩＤＴ電極が、ダミー電極を有する正規型のＩＤＴ電極であれば効果が奏されるが、全ての並列腕側ＩＤＴ電極を、ダミー電極を有する正規型のＩＤＴ電極としたほうが効果はより大きくなる。

また、上記実施形態では、直列腕側ＩＤＴ電極２０の第１及び第２の包絡線２３，２４により囲まれた領域Ｒの形状が菱形である例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図１１に示すように、直列腕側ＩＤＴ電極２０の第１及び第２の包絡線２３，２４により囲まれた領域Ｒの形状は、六角形状であってもよい。そうすることにより、直列腕側ＩＤＴ電極２０をより小型化することができる。また、領域Ｒを六角形状とした場合であっても、領域Ｒが菱形状である場合と同等の挿入損失特性が得られる。以下、これについて、実験例１，２に基づいて具体的に説明する。

実験例１では、上記実施形態で用いた図３に示す、領域Ｒが菱形状である直列腕側ＩＤＴ電極２０により構成された１ポート型共振子を作製し、リターンロスを測定した。一方、実験例２では、図１１に示す、領域Ｒが六角形状である直列腕側ＩＤＴ電極２０により構成された１ポート型共振子を作製し、リターンロスを測定した。なお、実験例１，２において、対数は９０対とした。開口長は、実験例１では９７μｍとし、実験例２では７０μｍとした。

図１２に、実験例１，２における１ポート型共振子のリターンロスを示す。図１２に示すように、実験例１と実験例２とでは、通過帯域高域側９１５ＭＨｚにおけるリターンロスが同等であった。この結果から、領域Ｒを菱形状としても、六角形状としても、送信フィルタ装置の通過帯域高域側部分における挿入損失は、それほど変化しないことが分かる。一方、開口長に関しては、領域Ｒを六角形状とすることにより、領域Ｒが菱形状である場合よりも小さくすることができる。従って、領域Ｒを六角形状とすることにより、挿入損失特性の劣化を抑制しつつ、さらなる小型化を図ることができる。

１…分波器
２…送信フィルタ装置
３…受信フィルタ装置
１１…入力端
１２…出力端
１３…直列腕
１４ａ〜１４ｃ…並列腕
１５…圧電基板
２０…直列腕側ＩＤＴ電極
２１…第１のくし歯状電極
２２…第２のくし歯状電極
２１ａ、２２ａ…バスバー
２１ａ１、２２ａ１…第１の辺
２１ａ２、２２ａ２…第２の辺
２１ｂ、２２ｂ…電極指
２１ｃ、２２ｃ…ダミー電極
２３…第１の包絡線
２４…第２の包絡線
２５ａ、２５ｂ…反射器
３０…並列腕側ＩＤＴ電極
３１，３２…くし歯状電極
３１ａ、３２ａ…バスバー
３１ｂ、３２ｂ…電極指
３１ｃ、３２ｃ…ダミー電極
３５ａ、３５ｂ…反射器
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ６…直列腕共振子
Ｌ１，Ｌ２…インダクタ
Ｒｘ．１，Ｒｘ．２…受信側信号端子
Ｔｘ．…送信側信号端子

Claims (8)

1. 入力端と、
   出力端と、
   入力端と出力端とを電気的に接続している直列腕と、
   前記直列腕に設けられており、直列腕側ＩＤＴ電極を有する直列腕共振子と、
   前記直列腕とグラウンド電位との間に電気的に接続されている並列腕と、
   前記並列腕に設けられており、並列腕側ＩＤＴ電極を有する並列腕共振子と、
   を備え、
   前記直列腕側ＩＤＴ電極及び前記並列腕側ＩＤＴ電極のそれぞれは、バスバーと、前記バスバーから延びる複数の電極指とを含み、互いに間挿し合う一対のくし歯状電極を有し、
   前記直列腕側ＩＤＴ電極には、交差幅重み付けが施されており、かつ前記直列腕側ＩＤＴ電極のバスバーは、弾性波伝搬方向において、前記電極指の交差幅が小さくなるほど、前記バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されており、
   前記並列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれは、前記バスバーから延び、相手方のくし歯状電極の電極指と、交差幅方向に対向している複数のダミー電極をさらに含み、かつ前記並列腕側ＩＤＴ電極は、交差幅が一定である正規型のＩＤＴ電極であり、
   前記直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のうちの一方のくし歯状電極の電極指の先端を結ぶことにより形成される仮想線である第１の包絡線と、他方のくし歯状電極の電極指の先端を結ぶことにより形成される仮想線である第２の包絡線とにより囲まれた領域の形状が六角形状である、ラダー型弾性波フィルタ装置。
2. 前記直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれのバスバーの、相手方のバスバーの対向する辺の少なくとも一部が弾性波伝搬方向に対して傾斜した方向に延びている、請求項１に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
3. 前記直列腕共振子を複数備え、
   前記複数の直列腕共振子のうちの、少なくとも共振周波数が最も低い直列腕共振子において、前記直列腕側ＩＤＴ電極に交差幅重み付けが施されていると共に、当該直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のバスバーが、弾性波伝搬方向において、前記電極指の交差幅が小さくなるほど、前記バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている、請求項１または２に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
4. 前記複数の直列腕共振子の全てにおいて、前記直列腕側ＩＤＴ電極に交差幅重み付けが施されていると共に、当該直列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のバスバーが、弾性波伝搬方向において、前記電極指の交差幅が小さくなるほど、前記バスバー間の弾性波伝搬方向に対して垂直な交差幅方向における距離が短くなるように構成されている、請求項３に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
5. 前記並列腕共振子を複数備え、
   前記複数の並列腕共振子の全てにおいて、前記並列腕側ＩＤＴ電極の一対のくし歯状電極のそれぞれが、前記バスバーと、前記複数の電極指と、前記複数のダミー電極とを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
6. 弾性表面波を利用したラダー型弾性表面波フィルタ装置である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
7. 前記弾性表面波がリーキー弾性表面波である、請求項６に記載のラダー型弾性波フィルタ装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のラダー型弾性波フィルタ装置を送信フィルタ装置として備える分波器。

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