JP7008633B2 - 弾性波フィルタ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の帯域通過型フィルタを有する、弾性波フィルタ装置に関する。
従来、弾性波フィルタ装置は、携帯電話機のフィルタなどとして、広く用いられている。下記の特許文献１に記載の弾性波フィルタ装置では、複数の弾性表面波フィルタがアンテナ端子側において共通接続されている。なお、上記複数の弾性表面波フィルタは、帯域通過型フィルタである。
特開２０１２－０２８８９６号公報
弾性表面波フィルタにおいては、共振周波数より高域側の阻止帯域においてリップルが生じることが多い。複数の弾性表面波フィルタが共通接続されている場合、弾性表面波フィルタにおいて生じたリップルの影響により、上記弾性表面波フィルタと共通接続された他の弾性表面波フィルタの通過帯域においてもリップルが生じることがあった。そのため、特許文献１に記載のような弾性波フィルタ装置においては、共通接続された弾性表面波フィルタの挿入損失が劣化することがあった。
本発明の目的は、帯域通過型フィルタの通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルを低減することができ、上記帯域通過型フィルタと共通接続された他の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制することができる、弾性波フィルタ装置を提供することにある。
本発明に係る弾性波フィルタ装置は、アンテナに接続されるアンテナ端子と、前記アンテナ端子に電気的に接続されている第１の信号端子と、前記アンテナ端子に電気的に接続されている第２の信号端子と、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子との間に接続されている少なくとも１つの第１の弾性波共振子を有し、かつ第１の通過帯域を有する第１の帯域通過型フィルタと、前記アンテナ端子と前記第２の信号端子との間に接続されており、前記第１の通過帯域より高域側である第２の通過帯域を有する第２の帯域通過型フィルタとを備え、前記第１の帯域通過型フィルタが少なくとも一部に圧電性を有する基板を有し、前記第１の弾性波共振子が、前記基板上に設けられているＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向両側に配置されている反射器とを有し、最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極及び前記反射器のうち少なくとも一方において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、前記ＩＤＴ電極において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記反射器の電極指ピッチが前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチの平均値と異なっている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記反射器において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっている。この場合には、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルをより一層低減することができ、第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。
本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極と前記反射器との間の距離が、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長の平均値の０．５倍より短い。この場合には、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルをより一層低減することができ、第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子とを接続している直列腕と、グラウンド電位との間に接続されている第２の弾性波共振子を有し、最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子より前記第１の信号端子側に、前記第２の弾性波共振子が配置されている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子とを接続している直列腕と、グラウンド電位との間に接続されている第２の弾性波共振子を有し、最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子より前記アンテナ端子側に、前記第２の弾性波共振子が配置されている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタがラダー型フィルタであり、前記第１の弾性波共振子が直列腕共振子であり、前記第２の弾性波共振子が並列腕共振子である。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタをさらに有し、前記第１の通過帯域が前記縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている。
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記アンテナ端子に接続されている、前記第１，第２の帯域通過型フィルタ以外の少なくとも１つの帯域通過型フィルタをさらに備える。
本発明によれば、帯域通過型フィルタの通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルを低減することができ、上記帯域通過型フィルタと共通接続された他の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制することができる、弾性波フィルタ装置を提供し得る。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的回路図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの回路図である。 図３は、本発明の第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の模式的正面断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態及び比較例における、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図６は、図５の拡大図である。 図７は、本発明の第１の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図８は、本発明の第１の実施形態及び比較例における第１の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図９は、本発明の第１の実施形態の変形例における第１の帯域通過型フィルタの回路図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図１１は、本発明の第１，第２の実施形態及び比較例における、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図１２は、図１１の拡大図である。 図１３は、本発明の第３の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図１４は、本発明の第１，第３の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図１５は、本発明の第４の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図１６は、本発明の第４の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図１７は、本発明の第５の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図１８は、本発明の第５の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。 図１９は、本発明の第６の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの回路図である。
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。
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の模式的回路図である。
弾性波フィルタ装置１は、アンテナに接続されるアンテナ端子３と、アンテナ端子３に電気的に接続されている第１，第２の信号端子４ａ，４ｂとを有する。弾性波フィルタ装置１は、アンテナ端子３に共通接続されている第１～第４の帯域通過型フィルタ２ａ～２ｄを有する。第１の帯域通過型フィルタ２ａはアンテナ端子３と第１の信号端子４ａとの間に接続されており、第２の帯域通過型フィルタ２ｂはアンテナ端子３と第２の信号端子４ｂとの間に接続されている。
本実施形態では、第１～第４の帯域通過型フィルタ２ａ～２ｄの接続点とアンテナ端子３との間に、インピーダンスマッチング用のインダクタＬ１が接続されている。なお、インダクタＬ１は設けられていなくともよい。
第１～第４の帯域通過型フィルタ２ａ～２ｄは、それぞれ互いに異なる第１～第４の通過帯域を有する。第１の通過帯域はＢａｎｄ３の送信帯域であり、１７１０ＭＨｚ以上、１７８５ＭＨｚ以下である。第２の通過帯域は第１の通過帯域よりも高域側であるＢａｎｄ１の送信帯域であり、１９２０ＭＨｚ以上、１９８０ＭＨｚ以下である。第３の通過帯域はＢａｎｄ３の受信帯域であり、１８０５ＭＨｚ以上、１８８０ＭＨｚ以下である。第４の通過帯域はＢａｎｄ１の受信帯域であり、２１１０ＭＨｚ以上、２１７０ＭＨｚ以下である。なお、第１～第４の通過帯域は上記に限定されず、第２の通過帯域が第１の通過帯域より高域側であればよい。
図２は、第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの回路図である。
本実施形態では、第１の帯域通過型フィルタ２ａは複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ５及び複数の並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４を有するラダー型フィルタである。複数の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ５は本発明における複数の第１の弾性波共振子である。複数の並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４は本発明における複数の第２の弾性波共振子である。
直列腕共振子Ｓ１～Ｓ５は、アンテナ端子３と第１の信号端子４ａとの間に互いに直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ５が、最もアンテナ端子３側に配置されている直列腕共振子である。
並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４は、アンテナ端子３と第１の信号端子４ａとを接続している直列腕とグラウンド電位との間にそれぞれ接続されている。より具体的には、直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３との間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。直列腕共振子Ｓ３と直列腕共振子Ｓ４との間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ３が接続されている。直列腕共振子Ｓ４と直列腕共振子Ｓ５との間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ４が接続されている。
第１の帯域通過型フィルタ２ａは、並列腕共振子Ｐ２～Ｐ４のグラウンド電位側に接続されている、インダクタＬ２を有する。並列腕共振子Ｐ２～Ｐ４とグラウンド電位との間に、インダクタＬ２が接続されている。
なお、第１の帯域通過型フィルタ２ａは、最もアンテナ端子３側に配置されている第１の弾性波共振子を有していればよく、上記の回路構成には限定されない。第２～第４の帯域通過型フィルタの回路構成も特に限定されない。
本実施形態の特徴は、直列腕共振子Ｓ５の後述するＩＤＴ電極の構成にある。以下において、第１の帯域通過型フィルタ２ａ及び直列腕共振子Ｓ５のより具体的な構成を説明する。
図３は、第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の模式的正面断面図である。
第１の帯域通過型フィルタは、少なくとも一部に圧電性を有する基板を備える。本実施形態における基板は、表面に圧電薄膜７を備え、圧電薄膜７を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低速な低音速膜８、及び圧電薄膜７を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高速な支持基板９などの積層体で構成される。圧電薄膜７は、カット角５０°のＬｉＴａＯ３からなる。なお、圧電薄膜７のカット角及び材料は上記に限定されない。圧電薄膜７は、例えば、ＬｉＮｂＯ３などのＬｉＴａＯ３以外の圧電単結晶からなっていてもよく、あるいは、適宜の圧電セラミックスからなっていてもよい。
低音速膜８は、酸化ケイ素からなる。なお、低音速膜８は、相対的に低音速な材料からなっていればよく、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素または酸化タンタルにフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料などからなる。
支持基板９は、Ｓｉからなる。なお、支持基板９は、相対的に高音速な材料からなっていればよく、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンドを主成分とする材料などからなる。
このように、圧電薄膜７、低音速膜８及び高音速材料からなる支持基板９が積層されている構造を有することにより、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。また、基板は、基板全体に圧電性を有していても良い。この場合、基板は、圧電体層一層からなる圧電薄膜である。
圧電薄膜７上には、ＩＤＴ電極５が設けられている。ＩＤＴ電極５に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。ＩＤＴ電極５の弾性波伝搬方向両側には、反射器６ａ，６ｂが設けられている。これにより、直列腕共振子Ｓ５が構成されている。
ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂは、複数の金属層が積層された積層金属膜からなる。より具体的には、ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂは、圧電薄膜７上に設けられたＴｉ層と、Ｔｉ層上に設けられたＡｌＣｕ層とを有する。本実施形態におけるＡｌＣｕ層は、Ａｌ中にＣｕを１重量％含む合金である。なお、ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂは、上記以外の適宜の金属からなっていてもよく、単層の金属膜からなっていてもよい。ＩＤＴ電極５と反射器６ａ，６ｂとは、互いに異なる材料からなっていてもよい。
圧電薄膜７上には、ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂを覆うように、誘電体膜１０が設けられている。誘電体膜１０は、特に限定されないが、ＳｉＯ２からなる。誘電体膜１０は、例えば、保護膜として機能する。なお、誘電体膜１０は設けられていなくともよい。
第１の帯域通過型フィルタにおける各層の厚みは以下の通りである。ＩＤＴ電極５のＴｉ層の厚みは２ｎｍであり、ＡｌＣｕ層の厚みは１６２ｎｍである。誘電体膜１０の厚みは２５ｎｍである。圧電薄膜７の厚みは６００ｎｍである。低音速膜８の厚みは６７０ｎｍである。支持基板９の厚みは１２５μｍである。なお、上記各層の厚みは上記に限定されない。
図４は、第１の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。なお、図４においては、誘電体膜は省略されている。後述する各模式的平面図においても同様である。
ＩＤＴ電極５は複数の電極指５ａ１を有する。直列腕共振子Ｓ５においては、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチは、弾性波伝搬方向外側に向かうにつれて広くなっている。より具体的には、弾性波伝搬方向中央における電極指ピッチは１．０７μｍであり、弾性波伝搬方向における最も外側における電極指ピッチは１．０７２μｍである。ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値は１．０７１μｍである。他方、反射器６ａ，６ｂも複数の電極指６ａ１，６ｂ１をそれぞれ有する。反射器６ａ，６ｂの電極指ピッチは一定であり、１．０７１μｍである。このように、反射器６ａ，６ｂの電極指ピッチはＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値と同じである。反射器６ａとＩＤＴ電極５との間の距離及び反射器６ｂとＩＤＴ電極５との間の距離も、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値と同じである。
他方、ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂのデューティは、本実施形態においては一定である。なお、ＩＤＴ電極５及び反射器６ａ，６ｂのデューティは必ずしも一定ではなくともよい。
図２に示した直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４も、ＩＤＴ電極の電極指ピッチ以外においては、直列腕共振子Ｓ５と同様の構成を有する。各弾性波共振子の設計パラメータを下記の表１に示す。ここで、ＩＤＴ電極を弾性波伝搬方向から視て、隣り合う電極指同士が重なっている領域の電極指が延びる方向に沿う寸法を交叉幅とする。表１における波長は、ＩＤＴ電極または反射器の電極指ピッチにより規定される波長である。ＩＤＴ電極と反射器との間の距離は、ＩＤＴ電極の波長をλとし、波長λにより規格化した値である。なお、ＩＤＴ電極と反射器との間の距離は、ＩＤＴ電極の最も反射器側の電極指と、反射器の最もＩＤＴ電極側の電極指との電極指中心間距離である。
Figure 0007008633000001
なお、それぞれの電極指ピッチやデューティは、表１の値には限定されず、所望のフィルタ特性に応じて決定すればよい。
本実施形態では、図１に示す第３の帯域通過型フィルタ２ｃは、第１の帯域通過型フィルタ２ａと同一の基板において構成されている。他方、第２，第４の帯域通過型フィルタ２ｂ，２ｄは、第１，第３の帯域通過型フィルタ２ａ，２ｃとは異なる基板において構成されている。第２，第４の帯域通過型フィルタ２ｂ，２ｄは、カット角４２°以上、４５°以下のＬｉＴａＯ３からなる圧電薄膜を表面に有する基板において構成されている。
なお、第２～第４の帯域通過型フィルタ２ｂ～２ｄの構成は特に限定されない。例えば、第１～第４の帯域通過型フィルタ２ａ～２ｄは同一の基板において構成されていてもよく、あるいは、それぞれ異なる基板において構成されていてもよい。
図４に戻り、本実施形態の特徴は、最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子Ｓ５のＩＤＴ電極５において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっていることにある。それによって、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルを低減することができ、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制することができる。これを、本実施形態と比較例とを比較することにより、以下において説明する。
比較例の弾性波フィルタ装置は、最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子のＩＤＴ電極の電極指ピッチが１．０７１μｍであり一定である点以外においては、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置と同様の構成を有する。なお、比較例の上記直列腕共振子のＩＤＴ電極の電極指ピッチは、第１の実施形態における最もアンテナ側に配置された直列腕共振子のＩＤＴ電極の電極指ピッチの平均値と同じである。
図５は、第１の実施形態及び比較例における、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子のインピーダンス周波数特性を示す図である。図６は、図５の拡大図である。図７は、第１の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図５～図７において、実線は第１の実施形態の結果を示し、破線は比較例の結果を示す。なお、後述する図８、図１１、図１２及び図１４においても同様である。
図５及び図６に示すように、比較例の直列腕共振子では、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域に位置する１９２０ＭＨｚ付近において、リップルが生じている。図７に示すように、上記リップルの影響により、比較例の第２の帯域通過型フィルタの第２の通過帯域内においてリップルが生じ、挿入損失が劣化していることがわかる。このように、最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子において生じたリップルの、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された他の帯域通過型フィルタに対する影響は特に大きい。
これに対して、第１の実施形態では、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に接続されている直列腕共振子において、ＩＤＴ電極の少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっている。それによって、図５及び図６に示すように、第１の通過帯域より高域側の阻止帯域におけるリップルを、分散することにより抑制することができる。これにより、図７に示すように、第２の帯域通過型フィルタの第２の通過帯域において、挿入損失の劣化を抑制することができる。
図８は、第１の実施形態及び比較例における第１の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。
図８に示すように、第１の通過帯域において、第１の実施形態の減衰量周波数特性は比較例の減衰量周波数特性とほぼ同様となっており、第１の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化はほぼ生じていないことがわかる。図５に示すように、第１の実施形態においては、上記直列腕共振子の共振周波数においてリップルが生じているが、この影響は極めて小さいことがわかる。
ところで、第１の実施形態では、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４全てが直列腕共振子Ｓ５より第１の信号端子４ａ側に配置されている。他方、図９に示す第１の実施形態の変形例では、第１の帯域通過型フィルタ７２ａは、アンテナ端子３と直列腕共振子Ｓ５との間の接続点とグラウンド電位との間に接続されている、並列腕共振子Ｐ７５を有する。このように、直列腕共振子Ｓ５よりアンテナ端子３側に並列腕共振子Ｐ７５が配置されていてもよい。
上述したように、第１，第２の通過帯域は特に限定されない。もっとも、第２の通過帯域において、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域に生じるリップルの影響が大きい場合に、本発明を特に好適に適用することができる。
図１０は、第２の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置は、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子のＩＤＴ電極２５が、第１～第３の領域Ａ～Ｃを有する点で異なる。上記の点以外では、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の構成を有する。
第１の領域Ａは、ＩＤＴ電極２５の弾性波伝搬方向の最も外側に位置する領域である。ＩＤＴ電極２５は、弾性波伝搬方向における一方端部を含む第１の領域Ａと、他方端部を含む第１の領域Ａとの２つの第１の領域Ａを有する。第２の領域Ｂは、第１の領域Ａよりも弾性波伝搬方向内側に位置し、かつ第１の領域Ａに隣接している領域である。ＩＤＴ電極２５は、２つの第２の領域Ｂを有する。第３の領域Ｃは、最も弾性波伝搬方向内側に位置する領域であり、かつ２つの第２の領域Ｂに挟まれた領域である。
ＩＤＴ電極２５の電極指ピッチは、第１の領域Ａにおいては１．０７２μｍであり、第２の領域Ｂにおいては１．０７１μｍであり、第３の領域Ｃにおいては１．０７μｍである。第１の領域Ａ内においては、電極指ピッチは一定である。同様に、第２の領域Ｂ内及び第３の領域Ｃ内においても、電極指ピッチはそれぞれ一定である。なお、本実施形態においては、ＩＤＴ電極２５のデューティは一定である。
このように、電極指ピッチが一定である複数の領域を有し、かつ該複数の領域間の電極指ピッチが異なることが好ましい。この場合には、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域におけるリップルをより一層抑制することができ、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。これを下記の図１１及び図１２により示す。なお、図１１及び図１２には、第１の実施形態及び比較例の結果も併せて示す。
図１１は、第１，第２の実施形態及び比較例における、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置されている直列腕共振子のインピーダンス周波数特性を示す図である。図１２は、図１１の拡大図である。図１１及び図１２において、一点鎖線は第２の実施形態の結果を示す。
図１１及び図１２に示すように、第２の実施形態においては、第１の通過帯域より高域側の阻止帯域におけるリップルをより一層抑制することができている。従って、第２の帯域通過型フィルタの通過帯域における挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。
図１３は、第３の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置は、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の反射器３６ａ，３６ｂの電極指ピッチが、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値より大きい点で異なる。上記の点以外では、第３の実施形態の弾性波フィルタ装置は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の構成を有する。
より具体的には、反射器３６ａ，３６ｂの電極指ピッチは１．０７９μｍであり、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値である１．０７１μｍより大きい。このように、本実施形態では、ＩＤＴ電極５において少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なり、かつ反射器３６ａ，３６ｂの電極指ピッチがＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値と異なる。それによって、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルをより一層抑制することができ、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。これを下記の図１４に示す。なお、図１４には、第１の実施形態及び比較例の結果も併せて示す。
図１４は、第１，第３の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図１４においては、一点鎖線は第３の実施形態の結果を示す。
図１４に示すように、第３の実施形態において、第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制し得ることがわかる。
図１５は、第４の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置は、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子Ｓ４５において、ＩＤＴ電極５と反射器６ａとの間の距離及びＩＤＴ電極５と反射器６ｂとの間の距離が、第１の実施形態と異なる。上記の点以外では、第４の実施形態の弾性波フィルタ装置は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の構成を有する。
上述したように、第１の実施形態においては、ＩＤＴ電極５と反射器６ａとの間の距離及びＩＤＴ電極５と反射器６ｂとの間の距離は、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値と同じである。他方、本実施形態では、ＩＤＴ電極５と反射器６ａとの間の距離及びＩＤＴ電極５と反射器６ｂとの間の距離は、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値の０．４７倍である。
本実施形態では、ＩＤＴ電極５の少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なり、かつＩＤＴ電極５と反射器６ａとの間の距離及びＩＤＴ電極５と反射器６ｂとの距離は、ＩＤＴ電極５の電極指ピッチの平均値の０．５倍より短い。それによって、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルをより一層抑制することができ、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化をより一層抑制することができる。これを下記の図１６に示す。
図１６は、第４の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図１４においては、実線は第４の実施形態の結果を示し、破線は上述した比較例の結果を示す。
図１６に示すように、第４の実施形態において、第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制できていることがわかる。
第１～第４の実施形態においては、ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向中央側の領域の電極指ピッチより弾性波伝搬方向外側の領域の電極指ピッチが大きくなっているが、電極指ピッチが異なる態様はこれに限定されない。例えば、弾性波伝搬方向中央側の領域の電極指ピッチより弾性波伝搬方向外側の領域の電極指ピッチが小さくなっていてもよい。
第１～第４の実施形態においては、ＩＤＴ電極の少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっていたが、反射器の少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっていてもよい。この例を以下において示す。
図１７は、第５の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
第５の実施形態に係る弾性波フィルタ装置では、第１の帯域通過型フィルタの最もアンテナ端子側に配置された直列腕共振子のＩＤＴ電極５５の電極指ピッチは一定である。上記直列腕共振子の反射器５６ａ，５６ｂは領域Ｄを有し、領域Ｄの電極指ピッチは他の部分の電極指ピッチと異なる。これらの点で、第５の実施形態の弾性波フィルタ装置は第１の実施形態と異なる。上記の点以外では、第５の実施形態の弾性波フィルタ装置は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の構成を有する。
本実施形態では、ＩＤＴ電極５５の電極指ピッチにより規定される波長は２．１４２μｍである。反射器５６ａ，５６ｂにおける領域Ｄの電極指ピッチにより規定される波長は２．１７４μｍであり、他の部分の電極指ピッチにより規定される波長は２．１４２μｍである。なお、図１７においては模式的に示しているが、反射器５６ａの電極指は２１本であり、領域Ｄは弾性波伝搬方向中央の７本の電極指の部分に位置する。反射器５６ｂは、反射器５６ａと同様の構成を有する。
このように、本実施形態では、ＩＤＴ電極５５の電極指ピッチが一定であり、かつ反射器５６ａ，５６ｂの少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なる。この場合においても、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域におけるリップルを抑制することができ、第１の帯域通過型フィルタと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制することができる。これを下記の図１８に示す。
図１８は、第５の実施形態及び比較例における第２の帯域通過型フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。図１８において、実線は第５の実施形態の結果を示し、破線は上述した比較例の結果を示す。
図１８に示すように、第５の実施形態においても、第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制し得ることがわかる。
第１～第５の実施形態において示したように、第１の帯域通過型フィルタにおいて、ＩＤＴ電極及び反射器のうち少なくとも一方において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっていればよい。それによって、上述した本発明の効果を得ることができる。
第１～第５の実施形態では、第１の帯域通過型フィルタはラダー型フィルタであるが、第１の帯域通過型フィルタは、第１の通過帯域が縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている帯域通過型フィルタであってもよい。この例を以下において示す。
図１９は、第６の実施形態における第１の帯域通過型フィルタの回路図である。
第６の実施形態に係る弾性波フィルタ装置は、第１の帯域通過型フィルタ６２ａの構成が第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第６の実施形態の弾性波フィルタ装置は第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の構成を有する。
第１の帯域通過型フィルタ６２ａは、アンテナ端子３と第１の信号端子４ａとの間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタ６７を有する。第１の帯域通過型フィルタ６２ａの第１の通過帯域は、縦結合共振子型弾性波フィルタ６７により構成されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ６７とアンテナ端子３との間には、弾性波共振子Ｓ６１，Ｓ６２が互いに直列に接続されている。弾性波共振子Ｓ６１と弾性波共振子Ｓ６２との間の接続点とグラウンド電位との間には、弾性波共振子Ｐ６１が接続されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ６７と第１の信号端子４ａとの間の接続点とグラウンド電位との間には、弾性波共振子Ｐ６２が接続されている。
本実施形態では、弾性波共振子Ｓ６１，Ｓ６２が本発明における第１の弾性波共振子であり、弾性波共振子Ｐ６１，Ｐ６２が本発明における第２の弾性波共振子である。弾性波共振子Ｓ６１が、最もアンテナ端子３側に配置された第１の弾性波共振子である。弾性波共振子Ｓ６１は、第１の実施形態における直列腕共振子Ｓ５と同様の構成を有する。それによって、第１の帯域通過型フィルタ６２ａの第１の通過帯域より高域側の阻止帯域のリップルを低減することができ、第１の帯域通過型フィルタ６２ａと共通接続された第２の帯域通過型フィルタの挿入損失の劣化を抑制することができる。
なお、第１の帯域通過型フィルタ６２ａは、少なくとも１つの第１の弾性波共振子を有していればよい。第１の帯域通過型フィルタ６２ａは、第２の弾性波共振子を有していなくともよい。
第１～第６の実施形態では、弾性波フィルタ装置が第１～第４の帯域通過型フィルタを有するクワッドプレクサである例を示したが、弾性波フィルタ装置は、クワッドプレクサ以外のマルチプレクサであってもよい。また、本発明に係る弾性波フィルタ装置は、少なくとも上記第１の帯域通過型フィルタと、第２の通過帯域が第１の通過帯域より高域側である第２の帯域通過型フィルタとを有していればよい。
１…弾性波フィルタ装置
２ａ～２ｄ…第１～第４の帯域通過型フィルタ
３…アンテナ端子
４ａ，４ｂ…第１，第２の信号端子
５…ＩＤＴ電極
５ａ１…電極指
６ａ，６ｂ…反射器
６ａ１，６ｂ１…電極指
７…圧電薄膜
８…低音速膜
９…支持基板
１０…誘電体膜
２５…ＩＤＴ電極
３６ａ，３６ｂ…反射器
５５…ＩＤＴ電極
５６ａ，５６ｂ…反射器
６２ａ…第１の帯域通過型フィルタ
６７…縦結合共振子型弾性波フィルタ
７２ａ…第１の帯域通過型フィルタ
Ｌ１，Ｌ２…インダクタ
Ｐ１～Ｐ４，Ｐ７５…並列腕共振子
Ｐ６１，Ｐ６２…弾性波共振子
Ｓ１～Ｓ５，Ｓ４５…直列腕共振子
Ｓ６１，Ｓ６２…弾性波共振子

Claims (6)

  1. アンテナに接続されるアンテナ端子と、
    前記アンテナ端子に電気的に接続されている第１の信号端子と、
    前記アンテナ端子に電気的に接続されている第２の信号端子と、
    前記アンテナ端子と前記第１の信号端子との間に接続されている複数の第１の弾性波共振子を有し、かつ第１の通過帯域を有する第１の帯域通過型フィルタと、
    前記アンテナ端子と前記第２の信号端子との間に接続されており、前記第１の通過帯域より高域側である第２の通過帯域を有する第２の帯域通過型フィルタと、
    を備え、
    前記第１の帯域通過型フィルタが少なくとも一部に圧電性を有する基板を有し、前記第１の弾性波共振子が、前記基板上に設けられているＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向両側に配置されている反射器と、を有し、
    前記複数の第１の弾性波共振子のうちの、最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子のみの前記ＩＤＴ電極及び前記反射器のうち少なくとも一方において、少なくとも一部の電極指ピッチが他の部分の電極指ピッチと異なっており、
    最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子の前記ＩＤＴ電極が、弾性波伝搬方向に並ぶ３種以上の領域を有し、同じ領域内において電極指ピッチが同じであり、異なる領域間において電極指ピッチが異なる、弾性波フィルタ装置。
  2. 前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子とを接続している直列腕と、グラウンド電位との間に接続されている第２の弾性波共振子を有し、
    最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子より前記第１の信号端子側に、前記第２の弾性波共振子が配置されている、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
  3. 前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子とを接続している直列腕と、グラウンド電位との間に接続されている第２の弾性波共振子を有し、
    最も前記アンテナ端子側に配置されている前記第１の弾性波共振子より前記アンテナ端子側に、前記第２の弾性波共振子が配置されている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
  4. 前記第１の帯域通過型フィルタがラダー型フィルタであり、前記第１の弾性波共振子が直列腕共振子であり、前記第２の弾性波共振子が並列腕共振子である、請求項２または３に記載の弾性波フィルタ装置。
  5. 前記第１の帯域通過型フィルタが、前記アンテナ端子と前記第１の信号端子との間に接続されている縦結合共振子型弾性波フィルタをさらに有し、前記第１の通過帯域が前記縦結合共振子型弾性波フィルタにより構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
  6. 前記アンテナ端子に接続されている、前記第１，第２の帯域通過型フィルタ以外の少なくとも１つの帯域通過型フィルタをさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
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