JPH0454011A - 縦型2重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents
縦型2重モード弾性表面波フィルタInfo
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- JPH0454011A JPH0454011A JP16376690A JP16376690A JPH0454011A JP H0454011 A JPH0454011 A JP H0454011A JP 16376690 A JP16376690 A JP 16376690A JP 16376690 A JP16376690 A JP 16376690A JP H0454011 A JPH0454011 A JP H0454011A
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、縦型2重モード結合を利用した、帯域通過
型で低損失の弾性表面波フィルタに関するものである。
型で低損失の弾性表面波フィルタに関するものである。
[従来の技術]
第5図に、弾性表面波(SAW)を利用するエネルギ閉
じ込め型共振子によって構成された従来の縦型2重モー
ドSAWフィルタ1が示されている。このSAWフィル
タ1は、圧電基板2の表面に、表面波励起用の2組のく
し型電極3および4を備え、その両側に反射器5および
6を配置した構成となっている。
じ込め型共振子によって構成された従来の縦型2重モー
ドSAWフィルタ1が示されている。このSAWフィル
タ1は、圧電基板2の表面に、表面波励起用の2組のく
し型電極3および4を備え、その両側に反射器5および
6を配置した構成となっている。
このような構成において、第6図に示すように、反射器
5と反射器6との間で励振された表面波のエネルギは閉
じ込められ、縦0次および縦1次の共振モードが現われ
る。これら2つのモードの周波数差は、くし型電極3お
よび4の絶対数によって変化し、入出力インピーダンス
と整合をとることにより、前述した2つのモードの周波
数差を通過帯域とする、縦型2重モードSAWフィルタ
1が実現される。
5と反射器6との間で励振された表面波のエネルギは閉
じ込められ、縦0次および縦1次の共振モードが現われ
る。これら2つのモードの周波数差は、くし型電極3お
よび4の絶対数によって変化し、入出力インピーダンス
と整合をとることにより、前述した2つのモードの周波
数差を通過帯域とする、縦型2重モードSAWフィルタ
1が実現される。
また、さらに高次の共振モードも現実には存在し、たと
えば、第7図に示すように、反射器5と反射器6との間
に、2組のくし型電極3および4に加えて、さらにもう
1組のくし型電極7を設けたものもある。この場合、縦
0次および縦2次の共振モードが現われることは、容易
に類推できる。
えば、第7図に示すように、反射器5と反射器6との間
に、2組のくし型電極3および4に加えて、さらにもう
1組のくし型電極7を設けたものもある。この場合、縦
0次および縦2次の共振モードが現われることは、容易
に類推できる。
なお、第5図ないし第7図に示したような構成では、一
般に通過帯域外での抑圧量が、(し型電極3および4(
および7)が有する周波数特性のため、不十分であるこ
とが多く、通常、上述したような構成のSAWフィルタ
すなわちエネルギ閉じ込め型共振子を1セクシヨンとし
て、同じものを2セクション以上多段縦続接続した、第
8図に示すような構成を採用している。
般に通過帯域外での抑圧量が、(し型電極3および4(
および7)が有する周波数特性のため、不十分であるこ
とが多く、通常、上述したような構成のSAWフィルタ
すなわちエネルギ閉じ込め型共振子を1セクシヨンとし
て、同じものを2セクション以上多段縦続接続した、第
8図に示すような構成を採用している。
第8図に示した縦型2重モードSAWフィルタ1aでは
、1つの圧電基板2a上において、前述したSAWフィ
ルタ1に設けられていたくし型電極3および4ならびに
反射器5および6に加えて、さらに2組のくし型電−極
8および9ならびに反射器10および11が設けられて
いる。そして、これら2セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子は、くし型電極4とくし型電極8とを接続する
ことにより、縦続接続されている。
、1つの圧電基板2a上において、前述したSAWフィ
ルタ1に設けられていたくし型電極3および4ならびに
反射器5および6に加えて、さらに2組のくし型電−極
8および9ならびに反射器10および11が設けられて
いる。そして、これら2セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子は、くし型電極4とくし型電極8とを接続する
ことにより、縦続接続されている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、たとえば、第8図に示した縦型2重モー
ドSAWフィルタ1aのように、エネルギ閉じ込め型共
振子を2セクション以上多段縦続接続した構成とした場
合、通過帯域内での挿入損失が増大し、必要とされる電
極の総面積も大きくなるので、縦続接続できる段数は制
限される場合が多く、結果として、通過帯域外での抑圧
量を十分確保できない、という問題を有している。
ドSAWフィルタ1aのように、エネルギ閉じ込め型共
振子を2セクション以上多段縦続接続した構成とした場
合、通過帯域内での挿入損失が増大し、必要とされる電
極の総面積も大きくなるので、縦続接続できる段数は制
限される場合が多く、結果として、通過帯域外での抑圧
量を十分確保できない、という問題を有している。
第9図は、従来の縦型2重モードSAWフィルタの周波
数特性図である。第9図に示すように、通過帯域での中
心周波数f。から決められた周波数差の位置fHに、た
とえば中間周波数段の周波数が設定された場合、fHで
の抑圧量が大きいことが望ましいが、実際には、くし型
電極自体の周波数特性が周波数f、において十分減衰さ
れていないため、抑圧量は不十分となっていた。
数特性図である。第9図に示すように、通過帯域での中
心周波数f。から決められた周波数差の位置fHに、た
とえば中間周波数段の周波数が設定された場合、fHで
の抑圧量が大きいことが望ましいが、実際には、くし型
電極自体の周波数特性が周波数f、において十分減衰さ
れていないため、抑圧量は不十分となっていた。
それゆえに、この発明の目的は、通過帯域外での抑圧量
を十分得ることができる、縦型2重モード弾性表面波フ
ィルタを提供しようとすることである。
を十分得ることができる、縦型2重モード弾性表面波フ
ィルタを提供しようとすることである。
[課題を解決するための手段]
この発明は、圧電基板上に、各々、少なくとも2組のく
し型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に反
射器が配置されることによって、複数セクションのエネ
ルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ
込め型共振子が多段縦続接続された、縦型2重モード弾
性表面波フィルタに向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、前記圧電基板上の、当該フ
ィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位置
であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクショ
ン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列となる
ように、抑圧用の弾性表面波共振子が接続されたことを
特徴としている。
し型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に反
射器が配置されることによって、複数セクションのエネ
ルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ
込め型共振子が多段縦続接続された、縦型2重モード弾
性表面波フィルタに向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、前記圧電基板上の、当該フ
ィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位置
であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクショ
ン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列となる
ように、抑圧用の弾性表面波共振子が接続されたことを
特徴としている。
[作用]
この発明によれば、多段縦続接続されたエネルギ閉じ込
め型共振子の各セクション間に構成される抑圧用の弾性
表面波共振子の共振周波数を、抑圧が必要とされる周波
数に設定することにより、その周波数においてトラップ
型フィルタが構成されるので、抑圧が十分得られる結果
となる。
め型共振子の各セクション間に構成される抑圧用の弾性
表面波共振子の共振周波数を、抑圧が必要とされる周波
数に設定することにより、その周波数においてトラップ
型フィルタが構成されるので、抑圧が十分得られる結果
となる。
[発明の効果]
このように、この発明によれば、多段縦続接続に頼るこ
となく、十分な抑圧量を得ることができるので、低損失
でしかも小型の弾性表面波フィルタを実現することがで
きる。
となく、十分な抑圧量を得ることができるので、低損失
でしかも小型の弾性表面波フィルタを実現することがで
きる。
また、抑圧用の弾性表面波共振子によって、通過帯域特
性を制御することが可能となるので、弾性表面波フィル
タの性能を向上させる点においても著しい効果を発揮す
る。
性を制御することが可能となるので、弾性表面波フィル
タの性能を向上させる点においても著しい効果を発揮す
る。
[実施例]
第1図は、この発明の第1の実施例による縦型2重モー
ドSAWフィルタ20の構成図である。
ドSAWフィルタ20の構成図である。
第1図を参照して、SAWフィルタ20は、圧電基板2
1を備える。この圧電基板21上には、2セクシヨンの
エネルギ閉じ込め型共振子が構成されている。
1を備える。この圧電基板21上には、2セクシヨンの
エネルギ閉じ込め型共振子が構成されている。
第1セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接配
置された2組のくし型電極22および23、ならびにこ
れら(し型電極22および23の両側に配置された反射
器24および25を備える。
置された2組のくし型電極22および23、ならびにこ
れら(し型電極22および23の両側に配置された反射
器24および25を備える。
第2セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接配
置された2組のくし型電極26および27、ならびにこ
れらくし型電極26および27の両側に配置された反射
器28および29を備える。
置された2組のくし型電極26および27、ならびにこ
れらくし型電極26および27の両側に配置された反射
器28および29を備える。
第1セクシヨンにあるくし型電極23と第2セクシヨン
にあるくし型電極26とが接続されることによって、こ
れら第1および第2セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共
振子が縦続接続されている。
にあるくし型電極26とが接続されることによって、こ
れら第1および第2セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共
振子が縦続接続されている。
この実施例において特徴となるのは、第1セクシヨンに
おける出力側くし型電極23と第2セクシヨンにおける
入力側くし型電極26との接続部に、電気的に並列に抑
圧用のSAW共振子30を設けていることである。SA
W共振子30は、1組のくし型電極31ならびにその両
側に配置された反射器32および33を備える。
おける出力側くし型電極23と第2セクシヨンにおける
入力側くし型電極26との接続部に、電気的に並列に抑
圧用のSAW共振子30を設けていることである。SA
W共振子30は、1組のくし型電極31ならびにその両
側に配置された反射器32および33を備える。
SAW共振子30は、圧電基板21上において、くし型
電極22,23,26.27によって励起される表面波
に干渉しないような位置に配置される。
電極22,23,26.27によって励起される表面波
に干渉しないような位置に配置される。
第1図に示したSAWフィルタ20は、第6図に示した
ものと同様、縦0次および縦1次の共振モードを利用し
ている。
ものと同様、縦0次および縦1次の共振モードを利用し
ている。
第2図は、この発明の第2の実施例による縦型2重モー
ドSAWフィルタ20aの構成図である。
ドSAWフィルタ20aの構成図である。
第2図を参照して、SAWフィルタ20aは、前述した
SAWフィルタ20の場合と同様、圧電基板21aを備
える。この圧電基板21a上には、縦続接続された2セ
クシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子が構成される。
SAWフィルタ20の場合と同様、圧電基板21aを備
える。この圧電基板21a上には、縦続接続された2セ
クシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子が構成される。
第1図に示したSAWフィルタ20との比較を明瞭にす
るため、第1図において用いた参照番号を対応の要素に
付して説明すると、第1セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子においては、反射器24と反射器25との間に
、くし型電極22および23に加えて、もう1組のくし
型電極34が配置される。第2セクシヨンのエネルギ閉
じ込め型共振子においては、反射器28と反射器29と
の間に、<シ型電極26および27に加えて、もう1組
のくし型電極35が配置される。
るため、第1図において用いた参照番号を対応の要素に
付して説明すると、第1セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子においては、反射器24と反射器25との間に
、くし型電極22および23に加えて、もう1組のくし
型電極34が配置される。第2セクシヨンのエネルギ閉
じ込め型共振子においては、反射器28と反射器29と
の間に、<シ型電極26および27に加えて、もう1組
のくし型電極35が配置される。
このようにして、第1および第2のエネルギ閉じ込め型
共振子は、それぞれ、くし型電極を3分割しているため
、前述した第7図に示したものと同様、縦0次および縦
2次の共振モードを利用している。
共振子は、それぞれ、くし型電極を3分割しているため
、前述した第7図に示したものと同様、縦0次および縦
2次の共振モードを利用している。
また、第1および第2セクシヨンのエネルギ閉じ込め型
共振子を縦続接続するため、第1セクシヨンにおけるく
し型電極23および34と第2セクシヨンにおけるくし
型電極26および35とが接続される。
共振子を縦続接続するため、第1セクシヨンにおけるく
し型電極23および34と第2セクシヨンにおけるくし
型電極26および35とが接続される。
また、この第2の実施例においても、第1の実施例と同
様、第1セクシヨンの出力側くし型電極23および34
の結合部から第2セクシヨンの入力側くし型電極26お
よび35の結合部へ至る電極部に、電気的に並列に抑圧
用のSAW共振子30が設けられている。SAW共振子
30は、(し型電極31ならびにその両側に配置された
反射器32および33を備える。
様、第1セクシヨンの出力側くし型電極23および34
の結合部から第2セクシヨンの入力側くし型電極26お
よび35の結合部へ至る電極部に、電気的に並列に抑圧
用のSAW共振子30が設けられている。SAW共振子
30は、(し型電極31ならびにその両側に配置された
反射器32および33を備える。
上述した第1および第2の実施例のいずれにおいても、
反射器24,25.28.29と関連のくし型電極22
. 23. 26. 27. 34. 35との間の間
隔、ならびにくし型電極22. 23゜26.27,3
4.35相互間の間隔を、それぞれ、くし型電極22.
23. 26. 27. 34゜35の電極指ピッチ
の整数倍に設定し、反射器24.25.28.29の格
子間ピッチに対し、電極指ピッチを約2%程度小さくす
ることによって、共振子のQが向上される。このような
条件を滴定させることが、縦型2重モードSAWフィル
タの設計上、望ましいことは、周知である。
反射器24,25.28.29と関連のくし型電極22
. 23. 26. 27. 34. 35との間の間
隔、ならびにくし型電極22. 23゜26.27,3
4.35相互間の間隔を、それぞれ、くし型電極22.
23. 26. 27. 34゜35の電極指ピッチ
の整数倍に設定し、反射器24.25.28.29の格
子間ピッチに対し、電極指ピッチを約2%程度小さくす
ることによって、共振子のQが向上される。このような
条件を滴定させることが、縦型2重モードSAWフィル
タの設計上、望ましいことは、周知である。
以下に、特に、第1図に示した第1の実施例について、
その作用を説明する。
その作用を説明する。
第1図に示した第1の実施例において、前述したように
、各セクション間の接続部に、抑圧用のSAW共振子3
0が設けられている。SAW共振子30に備えるくし型
電極31は、各セクション間の接続部とアースとの間に
介在され、このようなくし型電極31の両側に反射器3
2および33が配置される。ここで、<シ型電極31の
電極指ピッチならびに反射器32および33の格子間ピ
ッチは、共振周波数が抑圧を必要とする周波数と一致す
るように設定される。このようにしたときのインピーダ
ンス−周波数特性が、第3図に示されている。第3図に
おいて、f、は、共振周波数であり、この周波数f1に
おいて、インピーダンスは最小になる。
、各セクション間の接続部に、抑圧用のSAW共振子3
0が設けられている。SAW共振子30に備えるくし型
電極31は、各セクション間の接続部とアースとの間に
介在され、このようなくし型電極31の両側に反射器3
2および33が配置される。ここで、<シ型電極31の
電極指ピッチならびに反射器32および33の格子間ピ
ッチは、共振周波数が抑圧を必要とする周波数と一致す
るように設定される。このようにしたときのインピーダ
ンス−周波数特性が、第3図に示されている。第3図に
おいて、f、は、共振周波数であり、この周波数f1に
おいて、インピーダンスは最小になる。
このような作用を有するSAW共振子30を、前述した
ように、セクション間の接続部に設けた場合、周波数f
、において、トラップ型フィルタが構成され、SAWフ
ィルタ20全体の周波数特性は第4図に示すようになる
。
ように、セクション間の接続部に設けた場合、周波数f
、において、トラップ型フィルタが構成され、SAWフ
ィルタ20全体の周波数特性は第4図に示すようになる
。
第4図かられかるように、SAW共振子30の共振周波
数f、を、抑圧が必要とされる周波数f□に一致するよ
うに予め設定しておけば、周波数f□において十分な抑
圧量が得られることになる。
数f、を、抑圧が必要とされる周波数f□に一致するよ
うに予め設定しておけば、周波数f□において十分な抑
圧量が得られることになる。
以上、作用を、第1図に示した第1の実施例に関連して
説明したが、第2図に示す第2の実施例のように、2つ
の反射器の間に3分割されたくし型電極を備える場合で
あっても、同様のことがいえる。さらに、くし型電極の
分割数が増大した場合であっも、同様のことがいえる。
説明したが、第2図に示す第2の実施例のように、2つ
の反射器の間に3分割されたくし型電極を備える場合で
あっても、同様のことがいえる。さらに、くし型電極の
分割数が増大した場合であっも、同様のことがいえる。
また、3セクシヨン以上が多段縦続接続されたエネルギ
閉じ込め型共振子を備えるSAWフィルタの場合も、同
様のことがいえる。
閉じ込め型共振子を備えるSAWフィルタの場合も、同
様のことがいえる。
なお、上述した各実施例では、トラップ型フィルタとな
る抑圧用のSAW共振子30をくし型電極31ならびに
反射器32および33によって構成したが、くし型電極
の対数を多くし、反射器を備えない、いわゆるIDT多
対型共振子や、これらの共振子を1セクシヨンとして2
セクシヨン以上多段に縦続接続した構成を有する共振子
によって、抑圧用のSAW共振子を構成するようにして
もよい。
る抑圧用のSAW共振子30をくし型電極31ならびに
反射器32および33によって構成したが、くし型電極
の対数を多くし、反射器を備えない、いわゆるIDT多
対型共振子や、これらの共振子を1セクシヨンとして2
セクシヨン以上多段に縦続接続した構成を有する共振子
によって、抑圧用のSAW共振子を構成するようにして
もよい。
また、2つ以上の周波数において抑圧が必要な場合は、
それぞれの周波数を共振周波数とするSAW共振子を並
列に接続すればよい。
それぞれの周波数を共振周波数とするSAW共振子を並
列に接続すればよい。
また、第1および第2の実施例において、<シ型電極2
3および26のアースとくし型電極31のアースとが、
同じ圧電基板21(または21a)上で接続されてもよ
い。
3および26のアースとくし型電極31のアースとが、
同じ圧電基板21(または21a)上で接続されてもよ
い。
また、LiTaO3のような電気機械結合係数の大きな
圧電基板を使用した場合、通過帯域の高域において、ス
プリアスが現われることがあったが、この発明によれば
、たとえば、前述したくし型電極31によって形成され
る静電容量を適当な値に設定することにより、スプリア
スの位置を自在に制御することができるので、通過帯域
特性の調整も容易に行なうことができる。
圧電基板を使用した場合、通過帯域の高域において、ス
プリアスが現われることがあったが、この発明によれば
、たとえば、前述したくし型電極31によって形成され
る静電容量を適当な値に設定することにより、スプリア
スの位置を自在に制御することができるので、通過帯域
特性の調整も容易に行なうことができる。
第1図は、この発明の第1の実施例による縦型2重モー
ドSAWフィルタ20を示す構成図である。 第2図は、この発明の第2の実施例による縦型2重モー
ドSAWフィルタ20aを示す構成図である。 第3図は、第1の実施例において用いたSAW共振子3
0のインピーダンス−周波数特性を示す図である。 第4図は、第1の実施例による縦型2重モードSAWフ
ィルタ20の周波数特性を示す図である。 第5図は、従来の縦型2重モードSAWフィルタ1を示
す構成図である。 第6図は、第5図に示したSAWフィルタ1の2つのモ
ード分布を表わす概念図である。 第7図は、第5図に示したSAWフィルタ1の変形例に
おける2つのモード分布を示す概念図である。 第8図は、他の従来例としての縦型2重モードSAWフ
ィルタ1aを示す構成図である。 第9図は、第8図に示したSAWフィルタ1aの周波数
特性を示す図である。 図において、20,20aは縦型2重モードSAWフィ
ルタ、21.21aは圧電基板、22゜23.26.2
7,31.34.35はくし型電極、24.25.28
.29.32.33は反射器、30は抑圧用のSAW共
振子である。 j11シLE著、二こ2
ドSAWフィルタ20を示す構成図である。 第2図は、この発明の第2の実施例による縦型2重モー
ドSAWフィルタ20aを示す構成図である。 第3図は、第1の実施例において用いたSAW共振子3
0のインピーダンス−周波数特性を示す図である。 第4図は、第1の実施例による縦型2重モードSAWフ
ィルタ20の周波数特性を示す図である。 第5図は、従来の縦型2重モードSAWフィルタ1を示
す構成図である。 第6図は、第5図に示したSAWフィルタ1の2つのモ
ード分布を表わす概念図である。 第7図は、第5図に示したSAWフィルタ1の変形例に
おける2つのモード分布を示す概念図である。 第8図は、他の従来例としての縦型2重モードSAWフ
ィルタ1aを示す構成図である。 第9図は、第8図に示したSAWフィルタ1aの周波数
特性を示す図である。 図において、20,20aは縦型2重モードSAWフィ
ルタ、21.21aは圧電基板、22゜23.26.2
7,31.34.35はくし型電極、24.25.28
.29.32.33は反射器、30は抑圧用のSAW共
振子である。 j11シLE著、二こ2
Claims (1)
- 圧電基板上に、各々、少なくとも2組のくし型電極が近
接配置されかつ前記くし型電極の両側に反射器が配置さ
れることによって、複数セクションのエネルギ閉じ込め
型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ込め型共振子
が多段縦続接続された、縦型2重モード弾性表面波フィ
ルタにおいて、前記圧電基板上の、当該フィルタにおけ
る表面波の伝搬に対する影響が少ない位置であって、前
記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクション間の接続部
に、前記くし型電極と電気的に並列となるように、抑圧
用の弾性表面波共振子が接続されたことを特徴とする、
縦型2重モード弾性表面波フィルタ。
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