JP7363952B2 - 弾性波フィルタ - Google Patents
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Description
[1.1 弾性波フィルタの回路構成]
図1は、実施の形態1に係る弾性波フィルタ10の回路構成図である。同図に示すように、弾性波フィルタ10は、直列腕共振子101、102、103および104と、並列腕共振子201、202および203と、橋絡容量Cs2およびCs4と、インダクタL1と、入出力端子310および320と、を備える。
図2Aは、実施の形態1に係る弾性波共振子の一例を模式的に表す概略図であり、(a)は平面図、(b)および(c)は、(a)に示した一点鎖線における断面図である。図2Aには、弾性波フィルタ10を構成する直列腕共振子101~104および並列腕共振子201~203の基本構造を有する弾性波共振子100が例示されている。なお、図2Aに示された弾性波共振子100は、弾性波共振子の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。
次に、本実施の形態に係るラダー型の弾性波フィルタの動作原理について説明する。
次に、本実施の形態に係る弾性波共振子のインピーダンス特性および反射特性、ならびに、弾性波フィルタ10の通過特性について説明する。
実施の形態1では、並列腕共振回路の共振比帯域を小さくする構成として、並列腕共振子に橋絡容量が付加された構成を示したが、本実施の形態では、並列腕共振回路の共振比帯域を小さくする構成として、並列腕共振子のIDT電極が、いわゆる間引き電極を有する構成を示す。
図8は、実施の形態2に係る弾性波フィルタ20の回路構成図である。同図に示すように、弾性波フィルタ20は、直列腕共振子101、102、103および104と、並列腕共振子251、252および253と、橋絡容量Cs2およびCs4と、インダクタL1と、入出力端子310および320と、を備える。
図9Aは、実施の形態2に係る弾性波フィルタ20を構成する並列腕共振子251~253のIDT電極の構成の第1例を示す概略平面図である。図9Bは、実施の形態2に係る弾性波フィルタ20を構成する並列腕共振子251~253のIDT電極の構成の第2例を示す概略平面図である。図9Cは、実施の形態2に係る弾性波フィルタ20を構成する並列腕共振子251~253のIDT電極の構成の第3例を示す概略平面図である。
電極(浮き間引き電極)である。また、隣り合う2つの電極指152の間には、複数の電極指151aおよび151bが配置されている。つまり、電極指152のピッチは、複数の電極指151aおよび151bのピッチよりも大きい。
図10Aは、第1間引き電極(浮き間引き電極)および橋絡容量の付加による共振回路のインピーダンス特性を比較したグラフである。同図には、実施の形態1の並列腕共振回路の構造である、橋絡容量が付加された弾性波共振回路のインピーダンス(図10Aの破線)、および、実施の形態2の並列腕共振子の構造である、IDT電極に第1間引き電極(浮き間引き電極)を含む弾性波共振子のインピーダンス(図10Aの実線)が示されている。
以上、上記実施の形態に係る弾性波フィルタ10および20について、実施の形態を挙げて説明したが、本発明の弾性波フィルタは、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記実施の形態に係る弾性波フィルタ10および20を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
10、20 弾性波フィルタ
51 高音速支持基板
52 低音速膜
53 圧電膜
54 IDT電極
55 保護層
57 圧電単結晶基板
100 弾性波共振子
100a、100b、101a、101b、201a、201b、301a、301b 櫛形電極
101、102、103、104、301 直列腕共振子
141、241、341 反射器
150a、150b、151a、151b、152、251a、251b、254、351a、351b、352 電極指
160a、160b、161a、161b、261a、261b、361a、361b バスバー電極
201、202、203、251、251A、251B、251C、252、253、302 並列腕共振子
310、320 入出力端子
541 密着層
542 主電極層
Cp1、Cp2、Cp3、Cs2、Cs4 橋絡容量
L1 インダクタ
Claims (7)
- 通過帯域、ならびに、当該通過帯域よりも低周波側および高周波側の少なくとも一方に減衰帯域を有する帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第1入出力端子および第2入出力端子と、
前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された1以上の直列腕共振回路と、
前記経路上のノードおよびグランドの間に配置された1以上の並列腕共振回路と、を備え、
前記1以上の直列腕共振回路のそれぞれは、前記経路上に配置された直列腕共振子を有し、
前記1以上の並列腕共振回路のそれぞれは、前記ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子を有し、
前記直列腕共振子および前記並列腕共振子のそれぞれは、圧電性を有する基板上に形成されたIDT(InterDigital Transducer)電極を有する弾性波共振子であり、
前記IDT電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を第1間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の2倍以上の電極指幅を有する電極指を第2間引き電極と定義し、
前記一対の櫛形電極を構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を第3間引き電極と定義した場合、
前記1以上の並列腕共振回路のうちの第1の並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極、前記第2間引き電極、および前記第3間引き電極のいずれかを含み、
前記1以上の並列腕共振回路のうちの全ての並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第1の直列腕共振回路の共振周波数は、前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数よりも低周波側に位置する、
弾性波フィルタ。 - 前記1以上の並列腕共振回路のうちの第1の並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極を含む、
請求項1に記載の弾性波フィルタ。 - 前記1以上の並列腕共振回路のうちの全ての並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極または前記第2間引き電極を含み、
前記第1の直列腕共振回路の共振周波数は、前記全ての並列腕共振回路の***振周波数よりも低周波側に位置する、
請求項1または2に記載の弾性波フィルタ。 - 前記第1の並列腕共振回路の共振周波数は、前記通過帯域よりも低周波側に位置し、かつ、前記1以上の並列腕共振回路の共振周波数のうち前記第1の並列腕共振回路の共振周波数が前記通過帯域の低周波端部に最も近接している、
請求項1~3のいずれか1項に記載の弾性波フィルタ。 - 通過帯域、ならびに、当該通過帯域よりも低周波側および高周波側の少なくとも一方に減衰帯域を有する帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第1入出力端子および第2入出力端子と、
前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された1以上の直列腕共振回路と、
前記経路上のノードおよびグランドの間に配置された1以上の並列腕共振回路と、を備え、
前記1以上の直列腕共振回路のそれぞれは、前記経路上に配置された直列腕共振子を有し、
前記1以上の並列腕共振回路のそれぞれは、前記ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子を有し、
前記直列腕共振子および前記並列腕共振子のそれぞれは、圧電性を有する基板上に形成されたIDT電極を有する弾性波共振子であり、
前記IDT電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を第1間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の2倍以上の電極指幅を有する電極指を第2間引き電極と定義し、
前記一対の櫛形電極を構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を第3間引き電極と定義した場合、
前記1以上の並列腕共振回路のうちの第1の並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極、前記第2間引き電極、および前記第3間引き電極のいずれかを含み、
前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第1の直列腕共振回路の共振周波数は、前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数よりも低周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第2の直列腕共振回路の共振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置し、
前記第2の直列腕共振回路の前記通過帯域におけるインピーダンスは、容量性である、
弾性波フィルタ。 - 通過帯域、ならびに、当該通過帯域よりも低周波側および高周波側の少なくとも一方に減衰帯域を有する帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第1入出力端子および第2入出力端子と、
前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された1以上の直列腕共振回路と、
前記経路上のノードおよびグランドの間に配置された1以上の並列腕共振回路と、を備え、
前記1以上の直列腕共振回路のそれぞれは、前記経路上に配置された直列腕共振子を有し、
前記1以上の並列腕共振回路のそれぞれは、前記ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子を有し、
前記直列腕共振子および前記並列腕共振子のそれぞれは、圧電性を有する基板上に形成されたIDT電極を有する弾性波共振子であり、
前記IDT電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を第1間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の2倍以上の電極指幅を有する電極指を第2間引き電極と定義し、
前記一対の櫛形電極を構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を第3間引き電極と定義した場合、
前記1以上の並列腕共振回路のうちの第1の並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極、前記第2間引き電極、および前記第3間引き電極のいずれかを含み、
前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第1の直列腕共振回路の共振周波数は、前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数よりも低周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第3の直列腕共振回路は、
弾性波共振子と、
前記弾性波共振子に並列接続された橋絡容量素子と、を有し、
前記第3の直列腕共振回路の共振周波数は、前記通過帯域よりも低周波側に位置し、
前記第3の直列腕共振回路の***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置する、
弾性波フィルタ。 - 通過帯域、ならびに、当該通過帯域よりも低周波側および高周波側の少なくとも一方に減衰帯域を有する帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第1入出力端子および第2入出力端子と、
前記第1入出力端子と前記第2入出力端子とを結ぶ経路上に配置された1以上の直列腕共振回路と、
前記経路上のノードおよびグランドの間に配置された1以上の並列腕共振回路と、を備え、
前記1以上の直列腕共振回路のそれぞれは、前記経路上に配置された直列腕共振子を有し、
前記1以上の並列腕共振回路のそれぞれは、前記ノードとグランドとの間に配置された並列腕共振子を有し、
前記直列腕共振子および前記並列腕共振子のそれぞれは、圧電性を有する基板上に形成されたIDT電極を有する弾性波共振子であり、
前記IDT電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を第1間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の2倍以上の電極指幅を有する電極指を第2間引き電極と定義し、
前記一対の櫛形電極を構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を第3間引き電極と定義した場合、
前記1以上の並列腕共振回路のうちの第1の並列腕共振回路が有する並列腕共振子は、前記第1間引き電極、前記第2間引き電極、および前記第3間引き電極のいずれかを含み、
前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第1の直列腕共振回路の共振周波数は、前記第1の並列腕共振回路で規定される全ての***振周波数よりも低周波側に位置し、
前記1以上の直列腕共振回路のうちの第3の直列腕共振回路は、圧電性を有する基板上に形成されたIDT電極を有する弾性波共振子であり、
前記IDT電極は、弾性波伝搬方向と交差する方向に延伸し、互いに平行に配置された複数の電極指と、当該複数の電極指を構成する電極指の一方端同士を接続するバスバー電極とで構成された櫛形電極を一対有し、
前記複数の電極指のうち、前記一対の櫛形電極を構成するいずれの前記バスバー電極とも接続されていない電極指を第1間引き電極と定義し、
前記複数の電極指のうち、最大の電極指幅を有する電極指であって、当該電極指を除く電極指における平均電極指幅の2倍以上の電極指幅を有する電極指を第2間引き電極と定義し、
前記一対の櫛形電極を構成する全ての電極指のうち、両隣の電極指が接続されたバスバー電極と同じバスバー電極に接続された電極指を第3間引き電極と定義した場合、
前記第3の直列腕共振回路は、前記第1間引き電極、前記第2間引き電極、および前記第3間引き電極のいずれかを含み、
前記第3の直列腕共振回路の共振周波数は、前記通過帯域よりも低周波側に位置し、
前記第3の直列腕共振回路の***振周波数は、前記通過帯域よりも高周波側に位置する、
弾性波フィルタ。
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